Прерывистые или синовиальные, соединения костей {juncturae synoviales) называются суставами.
Сустав (articulatio) состоит из трех элементов: суставных поверхностей двух (и более) костей (одна, как правило, головкой, вторая - ямкой), суставной полости и суставной капсулы.
Суставные поверхности (fades articulares) костей в пределах трения одной кости о другую покрыты тонкой (0,2 - 0,5 мм) пластинкой хрящевой гиалиновой ткани. Суставные поверхности по форме и размерам весьма разнообразны. В одном суставе они могут соответствовать друг другу (конгруэнтны поверхности), в другом - нет (инконгруэнтный поверхности).
Суставная полость (cavitas articularis) (см. рис. 63, в) - это щелевидный замкнутое пространство, ограниченное поверхностями костей, образующих сустав, и суставной капсулой; заполнен синовиальной жидкостью.
Внутри полости сустава давление отрицательное, что способствует удержанию суставных поверхностей в состоянии соприкосновения.
Суставная капсула (capsula articularis) охватывает суставные концы смежных костей.
Она состоит из двух слоев: наружного - фиброзной перепонки (membrana fibrosa) или слоя, который является продолжением надкостницы смежных костей, и внутреннего - синовиальной перепонки (membrana synovialis), или слоя выстилает всю полость сустава и выделяет синовиальную жидкость (синовиом) . Синовиальная перепонка тонкая, нежная, прозрачная и местами в некоторых суставах образует синовиальные выпячивание, складки, ворсинки. Эти образования увеличивают выработку синовии, а некоторые из них (сумки) облегчают скольжение мышц относительно кости.
Кроме того, в некоторых суставах есть другие суставные структуры: суставной диск (discus articularis), делящей полость сустава на две камеры; суставной мениск (meniscus articularis), часто разделяет суставную полость суставная губа (labrum articulare), которая увеличивает соответствие суставных поверхностей; внутри-и зовнишньокапсульни связи (ligamento), укрепляющие суставы; сесамовидные кости (ossa sesamoidea), расположенные в сухожилиях некоторых мышц в местах их перехода через суставную щель и др..
В биомеханике большинства суставов значительная роль принадлежит связям. Связи (ligamenta) образованы соединительной тканью с преобладанием коллагеновых и реже эластичных волокон. При этом те и другие имеют хорошую эластичность, что обусловлено или свойствами ткани, или спиральным ходом коллагеновых волокон.
По своему значению для движений в суставах связи можно разделить на следующие группы: укрепляющие (короткие связки стопы и кисти) направляющие (большинство коллатеральных связок) тормозные (скрещенные связи, тормозят пронационный-супинацийни движения колени при вытянутой нижней конечности). Кроме того, немало связь имеют большое значение в статике тела. Так, подвздошно-бедренная связка удерживает тело в вертикальном положении во время стояния, коллатеральные связки колена в растянутом состоянии (стояние на одной ноге) обеспечивают прочную опору во время разгрузки мышц.
У детей связи эластичные, но в случаях значительной нагрузки могут быстрее подвергаться необратимому растяжения. В старческом возрасте связи уплотняются и часто осификуються, поэтому в случае чрезмерной нагрузки могут разрываться. Травм связь, как и вывихам, в значительной степени предотвращают сокращения мышц, окружающих суставы, что имеет большое значение для укрепления большинства сообщений.
Движения в суставах человека разнообразны и могут осуществляться вокруг различных осей. Каждое движение состоит из следующих элементов: сгибание (flexio) и разгибание (extensio) - движения костного рычага вокруг поперечной (лобной) оси; отвода (abductio) и приведение (adductio) - движения вокруг стреловой оси; вращения внешнее (rotatio externa, s. supinatio) и внутреннее (rotatio interna, s. pronatio) - движение вокруг вертикальной оси; вращения по кругу (circumducts) - движение одного звена с последовательным перемещением вокруг трех осей, при этом дистальный конец ее описывает круг.
Амплитуда движений в суставах определяется главным образом степенью соответствия суставных поверхностей: чем больше различаются их размеры (неконгруэнтность поверхности суставов), тем больше вероятность смещения костей относительно друг друга, и чем больше изогнутость суставных поверхностей, тем больше угол отклонения. Следует, однако, иметь в виду, что амплитуда движений в суставах может до определенной степени ограничиваться капсулой и многими внешне и внутришньокапсульнимы творениями, прежде связями.
Движения в суставах зависят преимущественно от формы суставных поверхностей, принято сравнивать с геометрическими фигурами. Отсюда и название суставов по форме: шаровидный, элипсовидная, цилиндрический т.п.. Движения соединенных звеньев осуществляются вокруг одной, двух или многих осей, суставы подразделяют на многоосевое, двухосные и одноосные.
Многоосевые суставы. Шаровидный сустав (articulatio spheroidea), как правило, имеет конгруэнтные суставные поверхности (ямка меньше, чем головка). Функции этого сустава: сгибание и разгибание вокруг лобной оси, приведение и отведение вокруг стреловой оси, внешнее и внутреннее вращение вокруг вертикальной оси и движение по кругу. Суставная сумка шаровидных суставов широкая, а связочный аппарат, как правило, развит слабо, вследствие чего амплитуда движения в этих суставах наибольшая. Типичным шаровидным суставом является плечевой (рис. 65).
Как особую разновидность шаровидного сустава рассматривают тазобедренный сустав. Он назван чашеобразным суставом (articulatio cotylica), поскольку его глубокая суставная ямка охватывает большую часть головки бедренной кости. В этом суставе амплитуда движений меньше чем в шарообразной.
Плоский сустав (articulatio plana) имеет плоские (или резко уплощенных) конгруэнтны суставные поверхности, которые следует рассматривать как маленькие отрезки поверхности большого шара. Связи и суставная капсула хорошо натянуты. Эти многочисленные в теле человека и животных суставы имеют ограниченную подвижность, заключающаяся в незначительном скольжении, и у человека выполняют тройную функцию: 1) общее изменение формы тела через суммирования большого количества движений суставов этого типа (например, суставов позвоночного столба), 2) ум 'смягчения толчков и сотрясений, которые передаются от грунта (буферная функция), осуществляется путем незначительного пассивного тугого скольжения большого количества соединенных между собой небольших костей (например, суставы заплесна) 3) увеличение эластичности некоторых частей тела (стопы, кисти, туловища) , что обеспечивается плотным прилеганием их к поверхности контакта.
Двухосные суставы. Элипсовидная сустав (articulatio ellipsoidea) имеет неконгруэнтным суставную ямку и головку (головка меньше ямку), по форме напоминают эллипс. Возможны движения вокруг стреловой (приведение, отведение) и лобной оси (сгибание, разгибание), например лучезапястный сустав (рис. 66).
Седловидный сустав (articulatio sellaris): суставные поверхности напоминают поверхность седла. Это предопределяет движения вокруг двух осей: лобной (сгибание, разгибание) и стреловой (приведение, отведение). Например, запястно-пястный сустав большого пальца кисти.
Двовиростковий сустав (articulatio bicondylaris) напоминает элипсовидная, но головкой сустава является отросток (коленный, атланто-затылочный суставы). Одна из осей этого сустава всегда лобная, вторая может быть вертикальной (коленный сустав) или стреловой (атланто-затылочный сустав).
Одноосные суставы. Цилиндрический сустав (articulatio cylindrica) является основной формой одноосных суставов. Суставные головка и ямка имеют правильную цилиндрическую форму, и в этом суставе возможны не только движения вокруг оси, ай смещения вдоль кости (срединный атланто-осевой сустав, проксимальный и дистальный луче-локтевые суставы) (рис. 67).
Блокоподибний сустав (ginglymus) является разновидностью цилиндрического сустава. В отличие от цилиндрического на головке блокоподибного сустава имеется желоб, а на соответствующей суставной ямке - гребень (часто отклонен от продольной оси), которые обеспечивают движения строго вокруг одной (чаще фронтальной) оси. При этом боковые смещения невозможны (понятие суставного замка) (например, межфаланговые суставы см.. Рис. 77).
Суставы классифицируют также в зависимости от того, сколько костей их образуют и как сочетаются их движения между собой. В связи с этим различают суставы: простые, сложные, комбинированные, комплексные.
Простой сустав (articulatio simplex) образуют только две кости (например, межфаланговый сустав), сложный сустав (articulatio composita) - три или более костей (лучезапястный, коленный суставы). Комбинированный сустав охватывает несколько изолированных суставов, которые действуют вместе: лучезапястного локтевые (см. рис. 67), височно-нижнечелюстные. Комплексный сустав (articulatio complexa) - между суставными поверхностями является суставной диск. Если диск суставы, по форме суставных поверхностей надо было бы отнести к одноосных или плоских, по функции является Многоосевая (височно-нижнечелюстной, грудино-ключичной).