Сколько степеней свободы в плечевом суставе

Предлагаем материал на тему: "сколько степеней свободы в плечевом суставе" с профессиональной оценкой. Мы постарались полностью раскрыть тему и сделать соответствующие выводы.

Степени свободы движений тела человека

Число степеней свободы движений соответствует количеству возможных независимых линейных и угловых перемещений.

Тело, ничем не ограниченное в движении, называется свободным. Движение свободного тела возможно в трех основных направлениях- вдоль осей координат, а также вращение вокруг этих трех осей, т. е. тело имеет 6 степеней свободы движения.

Наложение связей уменьшает количество степеней свободы. Если закрепить одну точку тела, то сразу снимается 3 степени свободы- у тела остается возможность вращения вокруг трех осей. Так соединены кости трехосных суставов.(шаровидных). При закреплении двух точек в теле возможно вращение вокруг линии (оси), проходящей через обе точки. Так соединены кости одноосных суставов. В преобладающей части суставов тела человека 2 или 3 степени свободы, из чего следует, что в движениях в неодноосных суставах отсутствует определенность, задаваемая способом соединения.

Управление движениями звеньев сводится к ограничению избыточных степеней свободы

Для выполнения определенного движения требуется решить задачи: а) выбора необходимой траектории, б) управления движением по траектории(направлением и величиной скорости) и в) регуляции движения, понимаемой как борьба с помехами, сбивающими с траектории.

В суставном движении различают ось, плоскость, и размах. Все пары звеньев связаны в суставах неразрывно, как в шарнирах, поэтому они могут двигаться в основном только вокруг осей Число основных осей сустава соответствует количеству степеней свободы движений одного звена относительно другого. Геометрические оси вращения не постоянны и следует говорить о мгновенных осях вращения. Плоскость движения перпендикулярна оси вращения и характеризует направление перемещения звена. Размах движений – это угловое перемещение звена из одного крайнего положения в другое. Размахом движений измеряется подвижность в каждом суставе. Общий размах движения в целом бывает меньше суммы размахов изолированных движений.в суставах

Звенья тела как рычаги и маятники.

Скелет, составленный из подвижно соединенных костей, представляет собой твердую основу биокинематических цепей. Звенья цепей с приложенными к ним силами (внутренними и внешними)рассматриваются как система составных рычагов.

Рычаг- это твердое тело, которое тело, которое может под действием приложенных сил вращаться вокруг оси (опоры)в двух противоположных направлениях, а также сохранять свое положение.

Как простейший механизм, рычаг служит для передачи движениям силы на расстояние.

Каждый рычаг имеет точку опоры — ось рычага (О на рис. 2), точки приложения двух взаимно противодействующих сил (G и Q). Чтобы определить расстояние до места приложения сил от оси рычага, измеряют плечи рычага (ОА и ОВ). Чтобы определить расстояния до направления действия сил от оси рычага, измеряют плечи сил (d — перпендикуляры, опущенные из точки О на линии действия сил, т. е. их направления).

Рычаги бывают одноплечие(с точкой опоры на конце рычага) и двуплечие (с точкой опоры между концами рычага).

Мерой действия силы на рычаг служит ее момент относительно точки опоры

(произведение силы на ее плечо)

Звенья тела человека имеют в своей основе костные рычаги Двуплечие рычаги используются, например, при сохранении положения стоя, а одноплечие- в быстрых движениях конечностей (см. рис 3).

Условия сохранения положения звеньев и их движения как рычагов.

Моментом силы М относительно оси вращения называется произведение величины силы на ее плечо:

Момент силы берется со знаком «+», если сила стремится повернуть тело против часовой стрелке и со знаком «-« в противном случае. Момент силы количественно характеризует вращательное действие силы.

Для равновесия рычага необходимо равенство моментов приложенных сил относительно оси рычага ::рычаг будет находиться в равновесии, когда алгебраическая сумма моментов всех действующих на него сил относительно его неподвижной точки О равна нулю:

Подбирая соотношения плеч, можно изменять соотношение сил. Рычаги, показанные на рис 2 и 3 иллюстрируют эту закономерность

Рис. 2 Равновесие рычагов 1-го (а) и 2-го (б) рода

Когда момент одной из сил больше момента ругой, возникает ускорение в ту сторону., куда направлена сила большего момента.

Рис. 3 Костные рычаги.

а)-двуплечий; б)-одноплечий; в- вращающая сотавляющая F и укрепляющая F при различных углах ее приложения.

Следует подчеркнуть, что в реальных движениях изменяются положения костных рычагов и углы приложения сил. Следовательно, изменяются плечи сил. Длина мышц тоже не остается постоянной. Все это делает задачу управления движениями сложной проблемой.

Золотое правило механики в движениях человека.

Работа, совершаемая силою, приложенной на одном плече рычага, передается на другое.

Сила тяги мышцы, приложенная на коротком плече рычага, вызывает во столько раз большее смещение другого плеча, во сколько раз первое плечо короче второго (выигрыш в пути). Так как разные пути проходятся за одно и то же время, имеет место также и выигрыш в скорости. При этом сила, передаваемая на длинное плечо рычага, ровно во столько же раз меньше, чем приложенная.. Следовательно, выигрыш в скорости достигается за счет проигрыша в силе.

Почти все мышцы в теле человека прикрепляются вблизи суставов (короткое плечо рычага); это приводит к выигрышу в пути (а, следовательно, и в скорости) при проигрыше в силе. При большей части положений костного рычага мышечные тяги направлены под острым или тупым углом к звену (вдоль звена), что влечет невосполнимые потери в силе мышц (уменьшается вращающая тяга). Нормальная же (скрытая) тяга в этом случае способствует укреплению сустава, через который мышца переходит.

При больших нагрузках напрягаются все мышцы, окружающие сустав, в том числе и антагонисты. При этом резко возрастают потери в суммарной тяге мышц; в то же время достигается и положительный эффект — укрепление нагруженного сустава.

В связи с особенностями приложения мышечных тяг к костным рычагам необходимы весьма значительные напряжения мышц для выполнения не только силовых, но и скоростных движений.

Входящие в биокинематические цепи звенья тела образуют системы составных рычагов, в которых «золотое правило» механики проявляется намного сложнее, чем в простых одиночных рычагах.

Биомеханика верхней конечности

Если попытаться представить себе разнообразные трудовые процессы, в которых участвует рука человека, то можно убедиться, что это разнообразие функций руки достигается путем, отличным от того, который обычно используется в технической механике. Последняя разрабатывает для каждой функции свой специальный механизм. Рука же человека приспособляется к новой функции, используя одни и те же звенья и сочленения.

Читайте так же:  Какие эндопротезы тазобедренного сустава применяются по квоте

Если рассматривать верхнюю конечность человека как систему сочленений твердых тел, то эта система не представляет собой какой-либо один однозначный механизм; она имеет столько подвижностей в различных суставах, что если бы их все использовать одновременно, то никакого определенного рабочего действия не могло бы получиться. Верхняя конечность человека с механической точки зрения представляет собой кинематическую цепь последовательно соединенных между собой кинематических пар (пар, соединенных между собой в суставах звеньев, взаимно ограничивающих движения, например плечо— предплечье, предплечье — кисть и т. д.). В открытой кинематической цепи (с незакрепленным последним звеном), к которой относится кинематическая цепь верхней конечности, число подвижностей (степеней свободы *) концевого звена равно сумме подвижностей всех промежуточных звеньев.

Сколько же подвижностей, или степеней свободы, имеет кисть руки по отношению к лопатке? Плечевая кость относительно лопатки имеет три степени свободы, локтевая относительно плечевой — одну, кисть вместе с лучевой костью относительно предплечья — три степени свободы. Всего кисть имеет семь степеней свободы. Но поскольку уже шесть степеней свободы дают безграничную возможность перемещений, то в пределах длины руки кисть может двигаться по отношению к туловищу так, как будто она вовсе не имеет с ним связи.

При таком большом числе степеней свободы движение верхней конечности получает определенность и целесообразность благодаря тому, что в каждое мгновенье в каждом сочленении в результате сокращения мышц исключаются все возможные движения, все степени свободы, кроме одной, соответствующей выполняемому целесообразному движению. Так получаются различные типовые рабочие движения.

Чем определяется строгая последовательность, во времени и соразмерность скоростей и усилий при выполнении рабочих движений? Закономерное развитие во времени мышечного напряжения вокруг каждого сочленения руки обеспечивается нервными импульсами, поступающими к мышцам по нервам в виде серий (пачек) слабых электрических разрядов (биотоков), следующих с различной частотой (от 30 до 150 разрядов в секунду). Эти потоки нервных импульсов усиливают или ослабляют возбужденные мышцы соответственно силе и частоте биотоков.

Таким образом, каждому движению придается определенность подвижным, переменным распределением мышечных усилий, в свою очередь обусловленным различными сочетаниями состояний возбуждения клеток в нервной системе. Последовательность, с которой чередуются состояния возбуждения различных мышц при выполнении конкретного движения, закрепляется в порядке формирования системы условных рефлексов — двигательного динамического стереотипа. Элементами этого стереотипа являются отдельные мышечные сокращения, в целом вызывающие сложные движения частей тела. Каждая серия нервных импульсов при выполнении конкретного движения получает условнорефлекторное подкрепление в результате разнообразных раздражений (зрительных, слуховых, осязательных и др.), сигнализирующих правильное (т. е. достигающее поставленные цели) выполнение заданного движения.

Степени свободы и связи движений. Звенья тела как рычаги и маятники

Степени свободы и связи движений

Если у физического тела нет никаких ограничений (связей), оно может двигаться в пространстве во всех трех измерениях, т. е. относительно трех взаимно перпендикулярных осей (поступательно), а также вокруг них (вращательно). Следовательно, у такого тела шесть степеней свободы движения.

Каждая связь уменьшает число степеней свободы. Зафиксировав одну точку свободного тела, сделав его звеном пары, сразу лишают его трех степеней свободы — возможных линейных перемещений вдоль трех основных осей координат. Примером может служить шаровидный сустав — тазобедренный, в котором три степени свободы из шести (возможно вращение относительно трех осей). Закрепление двух точек звена говорит о наличии оси, проходящей через эти точки. В таком случае остается одна степень свободы. Пример подобного ограничения — одноосный сустав, например межфаланговый. Закрепление третьей точки, не лежащей на этой оси, полностью лишает звено свободы движений. Такое соединение к суставам не относится. В анатомии выделяют также двуосные суставы; они имеют вторую степень свободы вследствие неконгруэнтности (неполного соответствия по форме) суставных поверхностей (суставы лучезапястный и пястнофаланговый 1-го пальца).

Почти во всех суставах (кроме межфаланговых, лучелоктевых и атлантоосевого) степеней свободы больше, чем одна. Поэтому устройство пассивного аппарата в них обусловливает неопределенность движений, множество возможностей движений («неполносвязный механизм»). Управляющие воздействия мышц вызывают дополнительные связи и оставляют для движения только одну степень свободы («полносвязный механизм»). Так обеспечивается одна-единственная возможность движений — именно та, которая требуется.

Каждая биомеханическая пара многоосного сустава заключает в себе возможности многих механизмов (А. А. Ухтомский). Из множества возможностей при помощи управляющих воздействий мышц выделяют заданное управляемое движение. Биокинематические соединения богаче возможностями, чем кинематические соединения в технических механизмах, но управление ими сложнее.

Следовательно, множество степеней свободы кинематической пары в многоосных суставах требует для выполнения каждого определенного движения:

а) выбора необходимой траектории,

б) управления движением по траектории (направлением и величиной скорости) и

в) регуляции движения, понимаемой как борьба с помехами, сбивающими с траектории.

Звенья тела как рычаги и маятники

Разбиение тела человека на звенья позволяет представить эти звенья как механические рычаги и маятники, потому что все эти звенья имеют точки соединения, которые можно рассматривать либо как точки опоры (для рычага), либо как точки отвеса (для маятника).

Рычаг характеризуется расстоянием между точкой приложения силы и точкой вращения. Рычаги бывают первого и второго рода.

Рычаг первого рода или рычаг равновесия состоит только из одного звена. Пример – крепление черепа к позвоночнику.

Рычаг второго рода характеризуется наличием двух звеньев. Условно можно выделить рычаг скорости и рычаг силы в зависимости от того, что преобладает в их действиях. Рычаг скорости дает выигрыш в скорости при совершенствовании работы. Пример – локтевой сустав с грузом на ладони. Рычаг силы дает выигрыш в силе. Пример – стопа на пальцах.

Поскольку тело человека выполняет свои движения в трехмерном пространстве, то его звенья характеризуются степенями свободы, т.е. возможностью совершать поступательные и вращательные движения во всех измерениях. Если звено закреплено в одной точке, то оно способно совершать вращательные движения и мы можем сказать, что оно имеет три степени свободы.

Читайте так же:  Сколько стоит рентген коленного сустава

Закрепление звена приводит к образованию связи, т.е. связанному движению закрепленного звена с точкой закрепления.

Поскольку руки и ноги человека могут совершать колебательные движения, то к механике их движения применимы те же формулы, что и для простых механических маятников. Основные вывод их них – собственная частота колебаний не зависит от массы качающегося тела, но зависит от его длины (при увеличении длины частота колебаний уменьшается).

Делая частоту шагов при ходьбе или беге или гребков при плавании или гребле резонансной (т.е. близкой к собственной частоте колебаний руки или ноги), удается минимизировать затраты энергии. При наиболее экономичном сочетании частоты и длины шагов или гребков человек демонстрирует существенный рост работоспособности. Простой пример: при беге высокий спортсмен имеет большую длину шага и меньшую частоту шагов, чем более низкорослый спортсмен, при равной с ним скорости передвижения.

Арсенал наших двигательных возможностей

Двигательные возможности человеческого тела огромны. Чтобы оценить их в полной мере, вспомним некоторые сведения из механики.

Абсолютно свободное физическое тело имеет шесть степеней свободы: три взаимно перпендикулярных направления движения (вверх-вниз, вправо-влево, вперед-назад) и три взаимно перпендикулярные оси вращения, идущие в тех же направлениях. Наличие этих шести степеней свободы дает возможность телу перемещаться и вращаться любым образом, по всем мыслимым промежуточным направлениям и осям. На что же способно с этой точки зрения наше тело?

Понятно, что поступательные движения одной кости относительно сочленяющейся с нею другой невозможны. Мы не в состоянии, например, отделить предплечье от плеча, разорвав локтевой сустав. Соединения наших костей предусматривают возможность только вращательных движений по тем или иным осям на определенные углы. В разных суставах объем движений неодинаков. Различают суставы одноосные, двуосные и трехосные. Типичными одноосными суставами являются сочленения между суставами наших пальцев. К двуосным относятся, например, локтевой сустав, в котором возможны два вида движений (сгибание-разгибание и вращение внутрь-наружу), и лучезапястный сустав, обеспечивающий сгибание-разгибание кисти и приведение-отведение ее. Трехосных суставов у нас всего два — тазобедренный и плечевой. Как видим, подвижность суставов превосходит таковую в обычных технических устройствах. Шарниры в типичном случае обладают лишь одной осью вращения. Максимальной подвижностью в технике обладают двуосные соединения — шаровой шарнир, кулачковый и кулисный механизмы.

Верхняя конечность

ОБЗОР СОЕДИНЕНИЙ КОСТЕЙ КОНЕЧНОСТЕЙ

При общем сходстве строения скелета обеих конечностей между ними имеются существенные различия, которые обусловлены различием функций. В некоторой степени эти различия присущи всему классу млекопитающих, у большинства представителей которого тазовые конечности играют роль главного мотора (например, отталкивание при прыжках), а грудные конечности наряду с опорой и локомоцией используются при схватывании пищи и других поведенческих реакциях. Поэтому соединения грудной конечности, как правило, обладают большей подвижностью, а соединения тазовой конечности характеризуются стабильностью. Достаточно вспомнить, что грудная конечность соединяется с туловищем посредством двух подвижных костных звеньев — ключицы и лопатки, тогда как пояс тазовых конечностей у большинства млекопитающих представляет замкнутое, неподвижное костное кольцо.

Видео (кликните для воспроизведения).

Эволюция скелета конечностей у приматов связана с развитием хватательной функции, что произошло за счет увеличения подвижности пальцев, особенно первых пальцев кисти и стопы. Передние конечности у приматов приобрели более разнообразные функции как органы исследования предметов. С их помощью животные собирают пищу и подносят ее ко рту, а высшие приматы манипулируют с предметами. В связи с этим передние конечности у приматов более приспособлены к разнообразным движениям, чем у других млекопитающих.

У человека различия в строении и функции верхних и нижних конечностей еще более выражены. Благодаря прямохождению рука освободилась от функции опоры и передвижения и стала специализированным органом труда, а также приобрела способность к тонкому осязанию. Нижняя конечность утратила хватательную функцию и превратилась в главный орган опоры и передвижения. Этим и определяются особенности строения суставов и связочного аппарата верхней и нижней конечностей.

Плечевой пояс соединяется с грудиной посредством грудино-ключичного сустава, который содержит в свой полости суставной диск. Сустав напоминает до известной степени шаровидное сочленение, но его поверхности имеют седловидную форму. Однако благодаря наличию диска, движения в этом суставе совершаются вокруг 3-х осей. Следовательно, он только по функции приближается к шаровидному, трехосному, но с ограниченным объемом движений.

[2]

Между лопаткой и ключицей находится акромиально-ключичный сустав с эллипсоидными поверхностями; он обеспечивает дополнительную подвижность плечевого пояса после того, как объем движений в грудино-ключичном суставе уже исчерпан. В 1/3 случаев в полости сустава встречается суставной диск. В акромиально-ключичном суставе возможны движения вокруг трех осей, но амплитуда их незначительна.

Связки, укрепляющие названные суставы, мало ограничивают движения и вместе с тем участвуют в передаче сил от свободной конечности к лопатке и ключице и через последнюю — к грудине. Особенно важную роль в скреплении костей плечевого пояса играет клювовидно-ключичная связка. При замыкании акромиально-ключичного сустава эта связка напрягается, и лопаточно-ключичный комплекс совершает движения как единое целое.

Плечевой сустав является самым «свободным» из крупных суставов человеческого тела. Движения вокруг всех трех осей могут происходить здесь в большом объеме. Подвижность сустава достигается за счет его стабильности и надежности. Суставная капсула слабо укреплена связками, и большая роль в укреплении плечевого сустава принадлежит мышцам. Плечевой сустав имеет ряд морфологических особенностей:

  1. Инконгруэнтность суставных поверхностей — поверхность головки плечевой кости почти в 3 раза больше поверхности суставной впадины лопатки. Поэтому впадина дополняется суставной губой.
  2. Внутрисуставной ход сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча.

3. Свод сустава, состоящий из акромиона и клювовидного отростка лопатки и клювовидно-акромиальной связки.

Сустав имеет довольно свободную капсулу, укрепленную в верхней части всего одной связкой, клювовидно-плечевой, которая представляет собой утолщенный участок капсулы сустава. В общем же плечевой сустав не имеет настоящих связок и укрепляется мышцами плечевого пояса.

Синовиальная оболочка образует два внесуставных выпячивания: межбугорковое синовиальное влагалище, окружающее сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча, и подсухожильную сумку подлопаточной мышцы, расположенное у основания клювовидного отростка лопатки. Движения в суставе осуществляются вокруг 3-х осей и возможно круговое движение. Однако сгибание и отведение в суставе возможно только до горизонтального уровня, так как эти движения тормозятся за счет упора большого бугорка плечевой кости в клювовидно-акромиальную связку.

Читайте так же:  Коллаген какого типа для суставов

Движения в плечевом суставе и суставах плечевого пояса обычно совершаются совместно. При поднимании руки до горизонтального уровня происходит поднимание ключицы и вращение ее вокруг собственной продольной оси. Движения верхней конечности выше горизонтального уровня совершаются в грудино-ключичном суставе при поднятии ключицы вместе со свободной верхней конечностью, причем лопатка делает поворот со смещением нижнего ее угла вперед и латерально. Следовательно, функционально плечевой сустав тесно связан с соединениями лопатки и ключицы, поэтому их объединяют под названием плечевого комплекса.

Локтевой сустав содержит в одной капсуле 3 сустава: плечелоктевой, плечелучевой и проксимальный лучелоктевой. Следовательно, по своему строению локтевой сустав относится к сложным суставам.

Плечелоктевой сустав представляет собой блоковидное сочленение с винтообразным строением суставных поверхностей с фронтальной осью вращения.

Плечелучевой сустав является по форме шаровидным, но фактически движения в нем совершаются только вокруг двух осей (вертикальной и фронтальной), так как локтевая кость ограничивает движения.

Проксимальный лучелоктевой сустав имеет цилиндрическую форму с вертикальной осью вращения и комбинируется с дистальным лучелоктевым суставом.

Локтевой сустав по числу степеней свободы уступает коленному, как бы нарушая этим правило большей подвижности соединений верхней конечности, однако эта уступка вполне компенсируется лучелоктевыми суставами. Движения в локтевом суставе двоякого рода. Во-первых, в нем совершаются сгибание и разгибание предплечья вокруг фронтальной оси в плечелоктевом сочленении, причем движется и лучевая кость. Объем движений вокруг фронтальной оси равен 140°. Во-вторых, вращение лучевой кости вокруг вертикальной оси в плечелучевом суставе, а также в проксимальном и дистальном лучелоктевом суставах. Так как с нижним концом лучевой кости связана кисть, то последняя следует при движении за лучевой костью. Движение, при котором вращающаяся лучевая кость перекрещивает под углом локтевую, а кисть поворачивается тыльной стороной кпереди (при опущенной руке), называется пронацией. Противоположное движение, при котором обе кости предплечья располагаются параллельно друг другу, а кисть повернута ладонной стороной кпереди, называется супинацией. Объем движений при супинации и пронации равен около 140°. Способность к пронации — супинации придает кисти дополнительную степень свободы при движениях.

Кости предплечья соединяются между собой при помощи непрерывных и прерывных соединений. К непрерывным соединениям относится межкостная перепонка предплечья, которая соединяет диафизы локтевой и лучевой костей. Прерывными соединениями костей предплечья являются проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы, которые образуют комбинированное цилиндрическое сочленение с вертикальной осью вращения. Объем вращения в лучелоктевых суставах составляет около 180°. Если одновременно с этим совершает экскурсию плечо и лопатка, то кисть может повернуться почти на 360°. Вращение лучевой кости беспрепятственно совершается при любом положении локтевой кости: от разогнутого состояния до полного сгибания.

Лучезапястный сустав образован дистальным концом лучевой кости, суставным диском, натянутым между локтевой вырезкой лучевой кости и шиловидным отростком локтевой кости, и проксимальным рядом костей запястья: ладьевидной, полулунной и трехгранной. Следовательно, локтевая кость участвует в лучезапястном суставе лишь посредством хрящевого диска, не имея к этому сочленению непосредственного отношения. По своему строению лучезапястный сустав является сложным, а по форме суставных поверхностей — эллипсоидным с двумя осями вращения — фронтальной и сагиттальной. Сустав укрепляется 4 связками, которые расположены как бы по концам осей вращения:

  • лучевой коллатеральной связкой запястья, которая тормозит отведение кисти,

· локтевой коллатеральной связкой запястья, которая ограничивает приведение кисти

  • ладонной лучезапястной связкой, которая ограничивает сгибание,

· тыльной лучезапястной связкой, которая ограничивает разгибание.

Сустав функционально связан с ближайшими к нему суставами кисти.

Среднезапястный сустав находится между проксимальным и дистальным рядок костей запястья и функционально связан с лучезапястным суставом. Сочленяющиеся поверхности имеют сложную конфигурацию, а суставная щель S-образной формы. Таким образом, в суставе имеется как бы 2 головки, одна из которых образована ладьевидной костью, а вторая — головчатой и крючковидной костями. Первая сочленяется с костью-трапецией и трапециевидной костью, а вторая — с трехгранной, полулунной и ладьевидной костями. Полость среднезапястного сустава соединяется с полостями межзапястных суставов. Движения в этом суставе возможно только вокруг фронтальной оси.

Межзапястные суставы по форме суставных поверхностей плоские, укрепляются ладонными и тыльными межзапястными связками, межкостными межзапястными связками, лучистой связкой запястья. Отмечается относительная независимость ладьевидной кости, которая функционально принадлежит большому пальцу.

Запястно-пястные суставы образованы дистальными суставными поверхностями второго ряда костей запястья и суставными поверхностями оснований пястных костей.

Запястно-пястный сустав большого пальца по форме отличается от остальных и является типичным седловидным суставом с большим объемом движений. Он полностью изолирован от других запястно-пястных суставов. Движения в нем происходят вокруг 2 осей: фронтальной (аппозиция и репозиция) и сагиттальной (отведение и приведение). В этом суставе возможно также круговое движение. Объем движений составляет 45-60° при отведении и приведении и 35-40° при аппозиции и репозиции.

Запястно-пястные суставы II — V пальцев имеют общую суставную полость и укрепляются тыльными и ладонными запястно-пястными связками. По форме эти суставы плоские, тугоподвижные. В них возможно скольжение на 5-10°.

Межпястные суставы образованы прилегающими друг к другу поверхностями II — V пястных костей. Капсула этих суставов общая с капсулой запястно-пястных суставов. По форме суставы плоские, тугоподвижные.

В движениях кисти относительно предплечья принимают участие лучезапястные, среднезапястный, запястно-пястные уставы, а также межзапястные и межпястные суставы. Все эти суставы, объединенные единой функцией, клиницисты нередко называют кистевым суставом. Комплекс соединений между лучевой костью и костями запястья в целом (кистевой сустав) допускает обширный объем движений, сравнимый с таковым в плечевом суставе. Общий объем движений кисти является суммой движений во всех этих суставах. Объем движений одновременно в лучезапястном и среднезапястном суставах при сгибании равен 75-80°, при разгибании — около 45°, при отведении — 15-20°, при приведении — 30-40°.

Запястно-пястные, межзапястные и межпястные суставы укреплены прочными и туго натянутыми связками, и поэтому имеют крайне незначительную подвижность. Следовательно, из можно отнести к амфиартрозам. Прочно соединенные между собой и со II — V пястными костями кости второго ряда запястью составляют в механическом отношении единое целое — твердую основу кисти.

Читайте так же:  Разрыв крестообразной связки коленного сустава лечение

Пястно-фаланговые суставы по форме суставных поверхностей являются шаровидными, однако движение в них возможно вокруг 2 осей — фронтальной и сагиттальной, и круговое движение. Объем движений при сгибании и разгибании — 90-100°, при отведении и приведении — 45-50°. Отведение и приведение возможно только при разогнутых пальцах, когда расслаблены коллатеральные связки, укрепляющие эти суставы.

Межфаланговые суставы по форме суставных поверхностей — являются типичными блоковидными с фронтальной осью вращения. Общий объем движений — около 90°.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Межфаланговый сустав имеет сколько степеней свободы

Растяжение мышц и связок плечевого сустава: симптомы, признаки и лечение разрывов плеча

Растяжение связок плечевого сустава – распространенная травма, часто возникающая при выполнении бытовых задач, спортивных тренировках или несчастных случаях. Связочные ткани сустава имеют свой предел эластичности. Если нагрузки превышают этот предел, связки могут травмироваться – тогда возникает разрыв связок плечевого сустава или же их растяжение.

Связки – это плотные образования соединительной ткани, скрепляющие сустав и мышцы. Они обеспечивают подвижность сустава, но в то же время служат и ее ограничителем. При недопустимых движениях и чрезмерных нагрузках, которые могут спровоцировать повреждение суставной капсулы или мышц, связки просто «не пускают» сустав.

Растяжение связок плечевого сустава грозит нарушением функциональности конечности, влияет на подвижность всего туловища. Если лечение растяжения связок плечевого сустава не было проведено должным образом или вообще отсутствовало, может развиться хроническая форма патологии – сустав станет нестабильным, для его восстановления потребуется операция.

Важная информация: в детском возрасте растяжение плечевого сустава протекает намного легче и заживает быстрее.

Для лечения суставов наши читатели успешно используют СустаЛайф. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Это обусловлено тем, что соединительные ткани и мышцы молодого организма еще не сформировались до конца, они обладают большей эластичностью, чем ткани уже сформировавшегося.

Строение плечевого сустава и его предназначение

Сустав плеча состоит из таких элементов:

Лопатка и плечевая кость соединяются между собой вращательной манжетой. Образуют манжету сухожилия надостной, подостной, малой круглой и подлопаточной мышц. Растяжение связок плечевого сустава нередко путают с разрывом сухожилий – это неверно.

Повреждение сухожилий означает полный отрыв ключицы от суставного аппарата. Головка плечевой кости с помощью этих мышц зафиксирована в гленоидальной впадине лопатки. Впадина сама по себе не глубокая и имеет плоскую форму.

Суставные окончания костей заключены в плотный мешочек из соединительной ткани – это суставная капсула. Полость капсулы заполнена синовиальной жидкостью – она увлажняет поверхности элементов сустава. При ее недостатке или повышенной густоте суставные фрагменты трутся друг о друга и травмируются.

[1]

Снаружи она закреплена связками, связки прикрывают мышцы. Подвижность суставной капсулы достаточно высока, благодаря этому плечевой сустав может осуществлять движения в разных направлениях.

Связки не допускают чрезмерного углового наклонения, но если нагрузки слишком интенсивны, происходит разрыв связок плечевого сустава.

Симптомы растяжения и разрыва связок плеча

Симптомы этой частой травмы легко спутать с симптомами других патологий и повреждений мышцы или связок. Потому осмотр профессионала и тщательная диагностика необходимы, чтобы подобрать адекватное лечение разрыва связок плечевого сустава. Важно не спутать растяжение мышц с вывихом плеча.

Характерные симптомы, на которые жалуются пациенты и по которым можно распознать разрыв плечевых связок:

  1. Боли в травмированном плече.
  2. Ограничения подвижности.
  3. Покраснение кожи, иногда кровоподтеки в поврежденной зоне.
  4. Небольшая припухлость.

Важно: при растяжении мышц отечность отсутствует, и это одно из главных отличий, помогающее дифференцировать растяжение и вывих плечевого сустава.

Боли вызваны воспалением вращающей манжеты. Затем оно переходит в надостный тенденит с заметным ухудшением общего состояния больного. Может развиться кальцинирующий бурсит плеча, субакромиальный или поддельтовидный бурсит, в запущенной форме – периартрит и тенденит мышц бицепса.

Разрыв связок плечевого сустава в зависимости от количества поврежденных волокон может быть трех степеней:

1 степень – надрыв нескольких волокон, боли и ограничения подвижности незначительны;

2 степень – многочисленные надрывы волокон, боли при этом интенсивные, работоспособность заметно снижена;

3 степень – связки полностью разорваны, боли непереносимые, сустав нестабилен.

Если связки полностью разорваны, восстановить их поможет только операция.

Причины растяжения связок плеча

Данная травма может возникать под воздействием таких факторов:

  1. Физические нагрузки, например, регулярное ношение или поднимание тяжестей.
  2. Нарушения кровоснабжения. Такое явление обычно связано с возрастными изменениями. Ткани получают недостаточно питания, эластичность их уменьшается, потому они становятся более уязвимыми и непрочными.
  3. Костные разрастания – остеофиты. Образуются также преимущественно у пожилых пациентов.
  4. Профессиональный спорт – тяжелая атлетика, плавание, метание ядра, теннис и другие виды, при которых постоянно задействуется один и тот же сустав.

Травма может возникнуть вследствие несчастного случая, падения или удара.

Существенное ослабление связок и мышц вызывают вредные привычки (алкогольная зависимость, курение) и лечение кортикостероидными гормональными препаратами.

Что делать при растяжении мышц и связок плеча

Оказание первой помощи может существенно снизить риск развития осложнений и ускорить процесс лечения. Сразу после травмы следует уложить больного таким образом, чтобы нагрузка на пострадавшее плечо была минимальной. Одежду рекомендуется снять, чтобы предупредить пережимание сосудов и образование отеков.

Сустав обкладывается мягким материалом, после чего фиксируется платком, шарфом или эластичным бинтом. Холодный компресс уменьшит боль и предотвратит формирование гематомы. Обычно этого достаточно, чтобы пациент мог справиться с болевым синдромом и добраться до травмпункта.

Если же травма очень сильная и боли острые, рекомендуется вызвать «скорую помощь».

Лечение разрыва связок плечевого сустава

Перед тем как лечить растяжение, необходимо провести диагностику, чтобы исключить другие травмы плеча и осложнения. Лечение основывается на таких методах:

  • Обеспечение полного покоя пациенту с иммобилизацией плечевого сустава;
  • Регулярное прикладывание холодных компрессов или грелки со льдом 3-4 раза в день в первые трое суток после травмы – это устранит такие симптомы, как припухлости и боли;
  • Наложение давящей на мышцы повязки. Она не должна быть слишком тугой, после устранения болей ее нужно снять, чтобы не атрофировались без движения мышцы и суставы;
  • Прием медикаментов. Боль помогут снять анальгетики , например, кетанов. Дополнительно назначаются препараты, способствующие восстановлению тканей мышц и ставов.
Читайте так же:  Артроз мелких суставов кистей и стоп

При полном разрыве связок требуется немедленное лечение, наиболее адекватным решением будет в этом случае операция. При отсутствии осложнений и противопоказаний можно лечить растяжение мышц и связок народными средствами.

Медики различают первичную и вторую терапию разрыва плечевых связок. Первичная терапия – это максимальный покой и физический отдых пациента, ношение фиксирующего бандажа.

Дополнительно используются народные щадящие лечебные средства – холодные компрессы, лед. Иногда, при травмах легкой степени, этих мер уже достаточно, чтобы полностью восстановить разорванные связки и функциональность плечевого сустава.

Вторичная терапия проводится при растяжениях и разрывах связок 2 и 3 степеней. В первую очередь назначаются обезболивающие препараты. По истечению трех суток после повреждения плечевого сустава холодные компрессы заменяют на согревающие, с использованием мазей и гелей, способствующих восстановлению тканей. Лед заменяют массажем и прогреванием.

Часто используются противовоспалительные средства – курс лечения такими препаратами длится от 5 до 14 дней. Если боли очень сильные, лекарство вводится внутримышечно или же внутрисуставно.

[3]

Далее, когда острый период миновал, воспаление снято, начинается реабилитационный период. Для быстрого восстановления подвижности плечевого сустава используются две методики: физиотерапия и лечебная физкультура. Массажи, электрофорез, фонофорез, магнитотерапия, грязевые аппликации благотворно действуют на поврежденные ткани.

Комплекс упражнений для укрепления плечевого сустава, грамотно подобранный инструктором, укрепит мышцы и связки, вернет и сохранит их эластичность. Профессиональным спортсменам и людям, задействованным на работе связанной с переносом тяжестей, к прежним нагрузкам нужно возвращаться постепенно.

Плечевой сустав

Плечевой сустав (articulatio humeri) образован суставной впадиной лопатки и головкой плечевой кости. Это типичный шаровидный сустав, в котором суставная площадка головки больше, чем суставная площадка впадины лопатки, в поперечном направлении в 2 раза, в вертикальном — на 2/3. Конгруэнтность в суставе в какой-то степени компенсируется за счет губы (labrum glenoidale), которая состоит из хряща и располагается по краям суставной впадины (рис. 122).


123. Плечевой сустав правый (по Р. Д. Синельникову).

1 — lig. coracohumerale;
2 — scapula;
3 — capsula articularis;
4 — tendo m. bicipitis brachii;
5 — vagina synovialis intertubercularis.

Суставная капсула свободная, начинается от костного края суставной впадины и прикрепляется к анатомической шейке плечевой кости (рис. 123). В области межбугорковой борозды сумка перекидывается над бороздой между буграми, образуя мостик, под которым проходит сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча. Это единственный сустав, где сухожилие мышцы проходит в его полости. В области межбугорковой борозды синовиальный слой суставной капсулы окружает сухожилие, затем переходит на кость. Тем самым образуется синовиальный выворот, который облегчает движение сухожилия мышцы в борозде. Второе выпячивание синовиальной сумки располагается на передней поверхности плечевого сустава, проникает между шейкой лопатки и сухожилием подлопаточной мышцы (bursa subtendinea m. subscapularis).

Плечевой сустав связок не имеет, но фиброзный слой суставной капсулы толще в верхней ее части, чем в других отделах. Функцию связок выполняют мышцы, которые прикрывают сустав спереди, сверху и сзади, срастаясь с капсулой сустава. Со стороны подмышечной ямки мышцы отсутствуют и у худых субъектов через нее можно прощупать головку плечевой кости. Особенно это легко выполнить при вывихе плечевого сустава. Мышцы, обладая постоянным мышечным тонусом и особенно при сокращении, развивают значительную силу, часть которой идет на компрессию в суставах. Чаще у пожилых и ослабленных болезнью лиц, когда уменьшается тонус мышц, возможны вывихи в плечевом суставе.

Благодаря шарообразной форме и отсутствию тормозящих механизмов в плечевом суставе совершаются разнообразные движения. Наиболее значительные движения отмечаются: вокруг фронтальной оси (сгибание) до 115°, назад (разгибание) до 20°, отведение и приведение (вокруг сагиттальной оси) до 75—85°. Дальнейшее отведение возможно только за счет вращения лопатки в объеме 65°. При отведении руки до вертикальной линии (180°) происходит еще и сгибание позвоночника в противоположную сторону до 30°. При поднимании обеих рук грудной кифоз позвоночника несколько выправляется, а поясничный лордоз усиливается. Вращение плечевой кости вокруг вертикальной оси совершается в объеме 90—100°. Как правило, сочетание движений плечевого сустава, лопатки и ключицы обеспечивает выполнение кругового движения верхней конечности на 360°. Подобная свобода пояса верхней конечности и плечевого сустава является важной, так как обеспечивает условия для быстрого перемещения верхней конечности с большим размахом.

Рентгенограммы плечевого сустава
На снимке плечевого сустава в задней проекции головка плечевой кости видна в профиль без наслоения теней других костей (рис. 124). Контуры головки и тень большого бугорка видны четко, а тень малого бугорка наслаивается на тень шейки плечевой кости. Угол между осью эпифиза и диафиза равен 130° (см. схему). Суставная впадина лопатки имеет два контура, причем внутренний более толстый.


124. Рентгенограмма в задней проекции левого плечевого сустава. Пунктиром показано изменение угла между осью головки и диафиза плечевой кости (по Л. Д. Линденбратену).
Видео (кликните для воспроизведения).

1 — клювовидный отросток лопатки;
2 — ключица;
3 — ключично-акроминальное сочленение;
4 — акромион;
5 — анатомическая шейка плечевой кости;
6 — большой бугорок плечевой кости;
7 — лопатка;
8 — суставная впадина лопатки;
9 — головка плечевой кости;
10 — хирургическая шейка плечевой кости;
11 — диафиз плечевой кости.

Источники


  1. Синельникова, А. А. 323 рецепта против подагры и других отложений солей / А. А. Синельникова. — М. : Вектор, 2013. — 128 c.

  2. Артроз, артрит. Лечение и профилактика. — М. : Газетный мир, 2011. — 160 c.

  3. Орехова, Л. В. Артрит. Новые решения для отчаявшихся / Л. В. Орехова, А. Ю. Полянина. — М. : Этерна, 2006. — 288 c.
  4. Орехова, Л. В. Артрит. Новые решения для отчаявшихся / Л. В. Орехова, А. Ю. Полянина. — М. : Этерна, 2016. — 288 c.
Сколько степеней свободы в плечевом суставе
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here