Зв'язки колінного суглоба

Умовно всі стабілізатори поділяються не на дві групи, як було прийнято раніше, а на три: пасивні, відносно пасивні та активні. До пасивних елементів стабілізуючої системи належать кістки, синовіальна капсула суглоба, до відносно пасивних – меніски, зв'язки колінного суглоба, фіброзна капсула суглоба, а до активних – м'язи з їх сухожиллями.

До відносно пасивних елементів, що беруть участь у стабілізації колінного суглоба, належать ті, що активно не зміщують великогомілкову кістку відносно стегнової, але мають прямий зв'язок зі зв'язками та сухожиллями (наприклад, меніски), або ж самі є зв'язковими структурами, що мають прямий або непрямий зв'язок з м'язами.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Функціональна анатомія капсульно-зв'язкового апарату коліна

У суглобі до 90°. ЗКС набуває ролі вторинного стабілізатора для зовнішнього обертання великогомілкової кістки при 90° згинання, але вона відіграє меншу роль при повному розгинанні великогомілкової кістки. Д. Велтрі (1994) також зазначає, що ЗКС є вторинним стабілізатором при варусному відхиленні великогомілкової кістки.

БКЗ є основним стабілізатором вальгусного відхилення великогомілкової кістки. Вона також є основним обмежувачем зовнішньої ротації великогомілкової кістки. Роль БКЗ як вторинного стабілізатора полягає в обмеженні переднього зміщення великогомілкової кістки. Таким чином, при інтактній ПХЗ перерізання БКЗ не змінить переднього зміщення великогомілкової кістки. Однак після пошкодження ПХЗ та перерізання БКЗ спостерігається значне збільшення патологічного зміщення великогомілкової кістки вперед. Окрім БКЗ, медіальна частина капсули суглоба також певною мірою обмежує переднє зміщення великогомілкової кістки.

МКЛ є первинним стабілізатором варусного відхилення великогомілкової кістки та її внутрішнього обертання. Задня латеральна частина суглобової капсули є вторинним стабілізатором.

Прикріплення зв'язок колінного суглоба

Існує два типи прикріплення: пряме та непряме. Прямий тип характеризується тим, що більшість колагенових волокон проникають безпосередньо в кіркову кістку в місці їх прикріплення. Непрямий тип визначається тим, що значна кількість колагенових волокон біля входу продовжується в періостальні та фасціальні структури. Цей тип характерний для значних за довжиною місць прикріплення до кістки. Прикладом прямого типу є стегнове прикріплення медіальної колатеральної зв'язки колінного суглоба, де перехід гнучкої міцної зв'язки в жорстку кіркову пластинку здійснюється через чотиристінні структури, а саме: зв'язки колінного суглоба, немінералізований фіброзний хрящ, мінералізований фіброзний хрящ, кіркова кістка. Прикладом різних типів прикріплення в межах однієї зв'язкової структури є великогомілкове прикріплення ПХЗ. З одного боку, існує велике поширення непрямого прикріплення, де більшість колагенових волокон продовжується в окістя, а з іншого боку, є деякі фіброзно-хрящові з'єднання з прямим входом колагенових волокон у кістку.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Ізометричність

Ізометричність – це підтримка постійної довжини зв'язок колінного суглоба під час зчленувань. У шарнірному суглобі з діапазоном руху 135° поняття ізометричності надзвичайно важливе для правильного розуміння його біомеханіки в нормі та патології. У сагітальній площині рухи в колінному суглобі можна охарактеризувати як з'єднання чотирьох компонентів: двох хрестоподібних зв'язок та кісткових містків між їх походженням. Найбільш складне розташування виявлено в колатеральних зв'язках, що пов'язано з відсутністю повної ізометрії під час зчленувань при різних кутах згинання в колінному суглобі.

Хрестоподібні зв'язки колінного суглоба

Хрестоподібні зв'язки колінного суглоба кровопостачаються із серединної артерії. Загальна іннервація забезпечується нервами підколінного сплетення.

Передні хрестоподібні зв'язки колінного суглоба являють собою сполучнотканинну тяжінку (в середньому 32 мм завдовжки, 9 мм завширшки), що проходить від задньо-медіальної поверхні латерального виростка стегнової кістки до задньої міжмищелкової ямки на великогомілковій кістці. Нормальна ПХЗ має кут нахилу 27° при 90° згинання, обертальний компонент волокон у місцях прикріплення на великогомілковій та стегновій кістках становить 110°, кут внутрішньопучкового скручування колагенових волокон коливається в межах 23-25°. При повному розгинанні волокна ПХЗ йдуть приблизно паралельно сагітальній площині. Спостерігається незначне обертання зв'язки колінного суглоба відносно поздовжньої осі, форма великогомілкового початку овальна, довша в передньо-задньому напрямку, ніж у медіально-латеральному.

Задня хрестоподібна зв'язка колінного суглоба коротша, міцніша (середня довжина 30 мм) і бере початок від медіального виростка стегнової кістки, форма початку напівкругла. Вона довша в передньо-задньому напрямку в своїй проксимальній частині та має вигляд вигнутої дуги в дистальній частині на стегновій кістці. Високе прикріплення до стегнової кістки надає зв'язці майже вертикального ходу. Дистальне прикріплення ЗКС розташоване безпосередньо на задній поверхні проксимального кінця великогомілкової кістки.

ПХЗ поділяється на вузький передньо-медіальний пучок, який розтягується під час згинання, та широкий задньо-латеральний пучок, волокон якого натягуються під час розгинання. ВЗКЛ поділяється на широкий передньо-латеральний пучок, який розтягується під час згинання ноги, вузький задньо-медіальний пучок, який відчуває натяг під час розгинання, та меніско-феморальну тяжінку різної форми, яка напружується під час згинання.

Однак це радше умовний поділ пучків хрестоподібних зв'язок колінного суглоба стосовно їх натягу під час згинання-розгинання, оскільки очевидно, що через їх тісний функціональний взаємозв'язок абсолютно ізометричних волокон немає. Особливої уваги заслуговують роботи ряду авторів з поперечно-поперечної анатомії хрестоподібних зв'язок, які показали, що площа поперечного перерізу ЗКС у 1,5 раза більша, ніж МКС (статистично достовірні дані отримані в області прикріплення стегнової кістки та в середині зв'язки колінного суглоба). Площа поперечного перерізу не змінюється під час рухів. Площа поперечного перерізу ЗКС збільшується від великогомілкової кістки до стегнової кістки, а МКС, навпаки, від стегнової кістки до великогомілкової кістки. Меніскофеморальні зв'язки колінного суглоба становлять 20% об'єму задньої хрестоподібної зв'язки колінного суглоба. ЗКС поділяється на передньолатеральну, задньомедіальну, меніскофеморальну частини. Нас вразили висновки цих авторів, оскільки вони відповідають нашому розумінню цієї проблеми, а саме:

1. Реконструктивна хірургія не відновлює трикомпонентний комплекс ЗКС.
2. Передньолатеральний пучок ЗКС вдвічі більший за задньо-медіальний і відіграє важливу роль у кінематиці колінного суглоба.
3. Меніскофеморальна частина завжди присутня, має подібні розміри поперечного перерізу до задньомедіального пучка. Її положення, розмір та міцність відіграють значну роль у контролі заднього та задньолатерального зміщення великогомілкової кістки відносно стегнової кістки.

Подальший аналіз функціональної анатомії колінного суглоба доцільніше проводити шляхом визначення анатомічної області, оскільки існує тісний функціональний зв'язок між пасивними (капсула, кістки) відносно пасивними (меніски, зв'язки колінного суглоба) та активними компонентами стабільності (м'язи).

[ 7 ]

Медіальний капсульно-зв'язковий комплекс

У практичному плані зручно розділити анатомічні структури цього відділу на три шари: глибокий, середній та поверхневий.

Найглибший третій шар включає медіальну капсулу суглоба, тонку в передньому відділі. Він недовгий, розташований під медіальним меніском, що забезпечує його міцніше прикріплення до великогомілкової кістки, ніж до стегнової кістки. Середня частина глибокого шару представлена глибоким листком медіальної колатеральної зв'язки колінного суглоба. Цей сегмент поділяється на меніскофеморальну та меніскотібіальну частини. У задньомедіальному відділі середній шар (II) зливається з глибшим (III). Ця ділянка називається задньою косою зв'язкою.

У цьому випадку чітко видно тісне злиття пасивних елементів з відносно пасивними, що говорить про умовність такого поділу, хоча він і містить цілком певний біомеханічний сенс.

Меніскофеморальні частини зв'язки колінного суглоба далі назад стають тоншими та мають найменше натягнення під час згинання в суглобі. Ця ділянка зміцнюється сухожиллям m. semimembranosus. Деякі з волокон сухожилля вплітаються в косу підколінну зв'язку, яка проходить поперечно від дистальної частини медіальної поверхні великогомілкової кістки до проксимальної частини латерального виростка стегнової кістки в прямому напрямку до задньої частини капсули суглоба. Сухожилля m. semimembranosus також віддає волокна наперед до задньої косої зв'язки та до медіального меніска. Третя частина m. semimembranosus прикріплюється безпосередньо до задньо-медіальної поверхні великогомілкової кістки. У цих ділянках капсула помітно потовщена. Дві інші головки m. semimembranosus прикріплюються до медіальної поверхні великогомілкової кістки, проходячи глибоко (відносно MCL) до шару, який з'єднаний з m. popliteus. Найміцнішою частиною III шару є глибокий стулок MCL, який має волокна, орієнтовані паралельно волокнам ПХЗ при повному розгинанні. При максимальному згинанні місце прикріплення СКО відтягується вперед, в результаті чого зв'язка проходить майже вертикально (тобто перпендикулярно до плато великогомілкової кістки). Вентральне місце прикріплення глибокої частини СКО розташоване дистально та трохи позаду поверхневого шару СКО. Поверхневий стулок СКО проходить поздовжньо в проміжному шарі. Він залишається перпендикулярним до поверхні плато великогомілкової кістки під час згинання, але зміщується назад при зміщенні стегнової кістки.

Таким чином, видно чіткий взаємозв'язок та взаємозалежність активності різних пучків зв'язки коліна. Так, у згинальному положенні передні волокна зв'язки коліна напружені, а задні – розслаблені. Це призвело нас до висновку, що при консервативному лікуванні розривів зв'язки коліна, залежно від локалізації пошкодження зв'язки коліна, необхідно підбирати оптимальний кут згинання в колінному суглобі для максимального зменшення діастазу між розірваними волокнами. При хірургічному лікуванні також слід проводити ушивання зв'язки коліна в гострому періоді, якщо це можливо, враховуючи ці біомеханічні особливості зв'язки коліна.

Задні частини II та III шарів суглобової капсули з'єднані в задній косій зв'язці. Стегновий початок цієї зв'язки колінного суглоба лежить на медіальній поверхні стегнової кістки позаду місця початку поверхневого листка передньо-великогомілкової зв'язки. Волокна зв'язки колінного суглоба спрямовані назад і вниз і прикріплюються в області задньо-медіального кута суглобового кінця великогомілкової кістки. Меніско-тібіальна частина цієї зв'язки колінного суглоба відіграє дуже важливу роль у прикріпленні задньої частини меніска. Ця ж область є важливим місцем прикріплення m. semimembranosus.

Поки що немає єдиної думки щодо того, чи є задня коса зв'язка окремою зв'язкою, чи задньою частиною поверхневого шару передньо-задньої хрестоподібної зв'язки. У разі травми передньої хрестоподібної зв'язки ця ділянка колінного суглоба є вторинним стабілізатором.

Медіальний колатеральний зв'язковий комплекс обмежує надмірне вальгусне відхилення та зовнішнє обертання великогомілкової кістки. Основним активним стабілізатором у цій ділянці є сухожилля м'язів великої "гусячої лапки" (pes anserinus), які покривають МКС під час повного розгинання великогомілкової кістки. МКС (глибока частина) разом з ПКС також обмежує переднє зміщення великогомілкової кістки. Задня частина МКС, задня коса зв'язка, зміцнює задньомедіальну частину суглоба.

Найповерхневий шар I складається з продовження глибокої фасції стегна та сухожильного продовження m. sartorius. У передній частині поверхневої частини BCL волокна шарів I та II стають нероздільними. Дорсально, де шари II та III нероздільні, сухожилля m. gracilis та m. scmitendinosus лежать над суглобом, між шарами I та II. У задній частині капсула суглоба стоншена та складається з одного шару, за винятком прихованих дискретних потовщень.

Латеральний капсульно-зв'язковий комплекс

Латеральна частина суглоба також складається з трьох шарів зв'язкових структур. Капсула суглоба поділяється на передню, середню, задню частини, а також меніскофеморальну та меніскотібіальну частини. У латеральній частині суглоба є внутрішньокапсулярне сухожилля m. popliteus, яке йде до периферичного прикріплення латерального меніска та прикріплюється до латеральної частини капсули суглоба, попереду m. popliteus містить a. geniculare inferior. Є кілька потовщень найглибшого шару (III). MCL являє собою щільний тяж поздовжніх колагенових волокон, що вільно лежить між двома шарами. Ця зв'язка колінного суглоба розташована між малогомілковою кісткою та латеральним виростком стегнової кістки. Стегновий початок MCL лежить на зв'язці, що з'єднує вхід сухожилля m. popliteus (дистальний кінець) та початок латеральної головки m. gastrocnemius (проксимальний кінець). Трохи позаду та найглибше знаходиться lg. arcuatum, що бере початок від головки малогомілкової кістки, входить у задню капсулу поблизу lg. obliquus popliteus. Сухожилля m. popliteus функціонує як зв'язка. M. popliteus здійснює внутрішнє обертання великогомілкової кістки зі збільшенням згинання ноги. Тобто, він є радше ротатором ноги, ніж згиначем чи розгиначем. MCL є обмежувачем патологічного варусного відхилення, незважаючи на те, що він розслабляється при згинанні.

Поверхневий шар (I) з латеральної сторони є продовженням глибокої фасції стегна, яка оточує клубово-великогомілковий тракт передньолатерально та сухожилля двоголового м'яза стегна задньолатерально. Проміжний шар (II) - це сухожилля надколінка, яке бере початок від клубово-великогомілкового тракту та капсули суглоба, проходить медіально та прикріплюється до надколінка. Кліово-великогомілковий тракт допомагає МКЗ у латеральній стабілізації суглоба. Існує тісний анатомічний та функціональний зв'язок між клубово-великим трактом та міжм'язовою перегородкою при наближенні до місця прикріплення у горбку Герді. Мюллер В. (1982) позначив це як передньолатеральну тибіофеморальну зв'язку, яка відіграє роль вторинного стабілізатора, обмежуючи переднє зміщення великогомілкової кістки.

Також існують ще чотири зв'язкові структури: латеральна та медіальна меніскопателярні зв'язки колінного суглоба, латеральна та медіальна пателофеморальні зв'язки колінного суглоба. Однак, на нашу думку, цей поділ є дуже умовним, оскільки ці елементи входять до складу інших анатомічних та функціональних структур.

Ряд авторів виділяють частину сухожилля m. popliteus як зв'язкову структуру lg. popliteo-fibulare, оскільки ця зв'язка колінного суглоба разом з lg. arcuaium, MCL, m. popliteus підтримує ЗКС у контролі заднього зміщення великогомілкової кістки. Різні суглобові структури, наприклад, жирову подушку, проксимальний міжгомілковий суглоб, ми тут не розглядаємо, оскільки вони не мають безпосереднього зв'язку зі стабілізацією суглоба, хоча їхня роль як певних пасивних стабілізуючих елементів не виключається.

Біомеханічні аспекти розвитку хронічної посттравматичної нестабільності коліна

Безконтактні методи вимірювання рухів суглобів під час біомеханічного тестування використовували Дж. Перрі, Д. Мойнс, Д. Антонеллі (1984).

Електромагнітні пристрої для тих самих цілей використовували Дж. Сідлз та ін. (1988). Було запропоновано математичне моделювання для обробки інформації про рух у колінному суглобі.

Рухи суглобів можна розглядати як різні комбінації поступальних та обертальних рухів, контрольованих кількома механізмами. Існує чотири компоненти, що впливають на стабільність суглоба, допомагаючи підтримувати контакт суглобових поверхонь одна з одною: пасивні м'які тканинні структури, такі як хрестоподібні та колатеральні зв'язки колінного суглоба, меніски, які діють або безпосередньо, натягуючи відповідні тканини, обмежуючи рухи в тибіофеморальному суглобі, або опосередковано, створюючи стискаюче навантаження на суглоб; активні м'язові сили (активно-динамічні компоненти стабілізації), такі як тяга чотириголового м'яза стегна, м'язи підколінного сухожилля, механізм дії яких пов'язаний з обмеженням амплітуди рухів у суглобі та перетворенням одного руху в інший; зовнішній вплив на суглоб, такий як моменти інерції, що виникають під час локомоції; геометрія суглобових поверхонь (абсолютно пасивні елементи стабільності), що обмежують рухи в суглобі завдяки конгруентності суглобових поверхонь кісток. Існує три поступальні ступені свободи руху між великогомілковою та стегновою кістками, які описуються як передньо-задній, медіально-латеральний та проксимально-дистальний; та три обертальні ступені свободи руху, а саме: згинання-розгинання, вальгусно-варусне згинання та зовнішньо-внутрішнє обертання. Крім того, існує так зване автоматичне обертання, яке визначається формою суглобових поверхонь у колінному суглобі. Таким чином, при розгинанні ноги відбувається її зовнішнє обертання, його амплітуда невелика та становить в середньому 1°.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Стабілізуюча роль зв'язок колінного суглоба

Ряд експериментальних досліджень дозволив нам детальніше вивчити функцію зв'язок. Був використаний метод селективного перерізання. Це дозволило сформулювати концепцію первинних та вторинних стабілізаторів у нормі та при пошкодженні зв'язок колінного суглоба. Аналогічну пропозицію ми опублікували в 1987 році. Суть концепції полягає в наступному. Первинним стабілізатором вважається зв'язкова структура, яка забезпечує найбільший опір передньозадньому вивиху (трансляції) та обертанню, що виникають під впливом зовнішньої сили. Елементи, що забезпечують менший внесок в опір при зовнішньому навантаженні, є вторинними обмежувачами (стабілізаторами). Ізольоване перетин первинних стабілізаторів призводить до значного збільшення трансляції та ротації, які ця структура обмежує. При перетині вторинних стабілізаторів не спостерігається збільшення патологічного зміщення з цілісністю первинного стабілізатора. При секційному пошкодженні вторинного та розриві первинного стабілізатора відбувається більш значне збільшення патологічного зміщення великогомілкової кістки відносно стегнової кістки. Зв'язка коліна може виступати первинним стабілізатором певних трансляцій та обертань, а також вторинно обмежувати рухи інших суглобів. Наприклад, БХЛ є первинним стабілізатором вальгусного відхилення великогомілкової кістки, але також діє як вторинний обмежувач переднього зміщення великогомілкової кістки відносно стегнової кістки.

Передня хрестоподібна зв'язка колінного суглоба є основним обмежувачем переднього зміщення великогомілкової кістки при всіх кутах згинання в колінному суглобі, приймаючи на себе близько 80-85% опору цьому руху. Максимальне значення цього обмеження спостерігається при згинанні в суглобі на 30°. Ізольоване перетин ПХЗ призводить до більшого переміщення при 30°, ніж при 90°. ПХЗ також забезпечує первинне обмеження медіального зміщення великогомілкової кістки при повному розгинанні та згинанні в суглобі на 30°. Вторинна роль ПХЗ як стабілізатора полягає в обмеженні обертання великогомілкової кістки, особливо при повному розгинанні, і є більшим обмеженням внутрішнього обертання, ніж зовнішнього. Однак деякі автори зазначають, що при ізольованому пошкодженні ПХЗ виникає незначна обертальна нестабільність.

На нашу думку, це пов'язано з тим, що як ПХЗ, так і ЗХЗ є елементами центральної осі суглоба. Величина сили важеля для ПХЗ на обертання великогомілкової кістки надзвичайно мала, а для ЗХЗ практично відсутня. Тому вплив на обмеження обертальних рухів з боку хрестоподібних зв'язок мінімальний. Ізольоване перетин ПХЗ та задньолатеральних структур (сухожилля m. popliteus, MCL, lg. popliteo-fibulare) призводить до збільшення переднього та заднього зміщення великогомілкової кістки, варусного відхилення та внутрішньої ротації.

Компоненти активно-динамічної стабілізації

У дослідженнях, присвячених цьому питанню, більше уваги приділяється впливу м'язів на пасивні зв'язкові елементи стабілізації за допомогою натягу або розслаблення при певних кутах згинання в суглобі. Так, чотириголовий м'яз стегна має найбільший вплив на хрестоподібні зв'язки колінного суглоба при згинанні гомілки від 10 до 70°. Активація чотириголового м'яза стегна призводить до збільшення натягу ПХЗ. Навпаки, натяг ЗХЗ зменшується. М'язи задньої групи стегна (підколінне сухожилля) дещо зменшують натяг ПХЗ при згинанні більше ніж на 70°.

Для забезпечення узгодженості викладу матеріалу ми коротко повторимо деякі дані, які ми детально обговорили в попередніх розділах.

Стабілізуюча функція капсульно-зв'язкових структур та періартикулярних м'язів буде розглянута детальніше трохи пізніше.

Які механізми забезпечують стійкість такої складно організованої системи в статиці та динаміці?

На перший погляд, сили, що діють тут, врівноважують одна одну у фронтальній площині (вальгусно-варусна) та сагітальній (переднє та заднє зміщення). Насправді програма стабілізації колінного суглоба набагато глибша та базується на концепції торсії, тобто механізм його стабілізації базується на спіральній моделі. Таким чином, внутрішнє обертання великогомілкової кістки супроводжується її вальгусним відхиленням. Зовнішня суглобова поверхня рухається більше, ніж внутрішня. Починаючи рух, виростки ковзають у напрямку осі обертання в перших ступенях згинання. У положенні згинання з вальгусним відхиленням та зовнішнім обертанням великогомілкової кістки колінний суглоб набагато менш стабільний, ніж у положенні згинання з варусним відхиленням та внутрішнім обертанням.

Щоб зрозуміти це, розглянемо форму суглобових поверхонь та умови механічного навантаження у трьох площинах.

Форми суглобових поверхонь стегнової та великогомілкової кісток дисконгруентні, тобто опуклість першої більша за увігнутість другої. Меніски роблять їх конгруентними. В результаті фактично існує два суглоби - меніскофеморальний та мезикотібіальний. Під час згинання та розгинання в меніскофеморальному відділі колінного суглоба верхня поверхня менісків стикається із задньою та нижньою поверхнями виростків стегнової кістки. Їх конфігурація така, що задня поверхня утворює дугу 120° з радіусом 5 см, а нижня поверхня - 40° з радіусом 9 см, тобто є два центри обертання і під час згинання один замінює інший. Насправді виростки закручуються у вигляді спіралі, і радіус кривизни постійно збільшується в задньо-передньому напрямку, а раніше названі центри обертання відповідають лише кінцевим точкам кривої, вздовж якої рухається центр обертання під час згинання та розгинання. Латеральні зв'язки колінного суглоба беруть початок у місцях, що відповідають центрам його обертання. При розгинанні колінного суглоба зв'язки колінного суглоба розтягуються.

У меніско-стегновому відділі колінного суглоба відбуваються згинання та розгинання, а в меніско-великогомілковому відділі, утвореному нижніми поверхнями менісків та суглобовими поверхнями великогомілкової кістки, — обертальні рухи навколо поздовжньої осі. Останні можливі лише при згинанні суглоба.

Під час згинання та розгинання меніски також рухаються в передньозадньому напрямку вздовж суглобових поверхонь великогомілкової кістки: під час згинання меніски рухаються назад разом зі стегновою кісткою, а під час розгинання — назад, тобто меніско-великогомілковий суглоб рухливий. Рух менісків у передньозадньому напрямку зумовлений тиском виростків стегнової кістки та є пасивним. Однак тяга за сухожилля напівперетинчастого та підколінного м’язів викликає деяке їх зміщення назад.

Таким чином, можна зробити висновок, що суглобові поверхні колінного суглоба неконгруентні, вони укріплені капсульно-зв'язковими елементами, які при навантаженні піддаються силам, спрямованим у трьох взаємно перпендикулярних площинах.

Центральним стержнем колінного суглоба, що забезпечує його стабільність, є хрестоподібні зв'язки колінного суглоба, які доповнюють одна одну.

Передня хрестоподібна зв'язка бере початок на медіальній поверхні латерального виростка стегнової кістки та закінчується в передній частині міжвиросткового горба. Вона має три пучки: задньолатеральний, передньолатеральний та проміжний. При згинанні 30° передні волокна напруженіші за задні, при 90° вони напружені однаково, а при 120° задні та латеральні волокна напруженіші за передні. При повному розгинанні із зовнішнім або внутрішнім обертанням великогомілкової кістки всі волокна також напружені. При 30° із внутрішнім обертанням великогомілкової кістки передньолатеральні волокна напружені, а задньолатеральні волокна розслаблені. Вісь обертання передньої хрестоподібної зв'язки колінного суглоба розташована в задньолатеральній частині.

Задня хрестоподібна зв'язка бере початок на зовнішній поверхні медіального виростка стегнової кістки та закінчується в задній частині міжвиросткового горба великогомілкової кістки. Вона має чотири пучки: передньо-медіальний, задньо-латеральний, меніско-стегновий (Wrisbcrg) та сильно спрямовану вперед, або зв'язку Хамфрі. У фронтальній площині вона орієнтована під кутом 52-59°; у сагітальній - 44-59°. Така мінливість зумовлена тим, що вона виконує подвійну роль: під час згинання розтягуються передні волокна, а під час розгинання - задні. Крім того, задні волокна беруть участь у пасивній протидії обертанню в горизонтальній площині.

При вальгусному відхиленні та зовнішній ротації великогомілкової кістки передня хрестоподібна зв'язка обмежує переднє зміщення медіальної частини великогомілкового плато, а задня хрестоподібна зв'язка — заднє зміщення її латеральної частини. При вальгусному відхиленні та внутрішній ротації великогомілкової кістки задня хрестоподібна зв'язка обмежує заднє зміщення медіальної частини великогомілкового плато, а передня хрестоподібна зв'язка — передній вивих медіальної частини.

При напрузі м'язів-згиначів та розгиначів гомілки змінюється натяг передньої хрестоподібної зв'язки колінного суглоба. Так, за даними П. Ренстрома та С. В. Армса (1986), при пасивному згинанні від 0 до 75° натяг зв'язки колінного суглоба не змінюється, при ізометричному натягу сіднично-гомілкових м'язів переднє зміщення великогомілкової кістки зменшується (максимальний ефект між 30 та 60°), ізометричне та динамічне натяг чотириголового м'яза стегна супроводжується натягом зв'язки колінного суглоба зазвичай від 0 до 30° згинання, одночасне натяг згиначів та розгиначів гомілки не збільшує його натяг при куті згинання менше 45°.

На периферії колінний суглоб обмежений капсулою з її потовщеннями та зв'язками, які є пасивними стабілізаторами, що протидіють надмірному зміщенню великогомілкової кістки в передньозадньому напрямку, її надмірному відхиленню та ротації в різних положеннях.

Медійна латеральна або великогомілкова колатеральна зв'язка складається з двох пучків: один — поверхневий, розташований між горбком виростка стегнової кістки та внутрішньою поверхнею великогомілкової кістки, а інший — глибокий, ширший, що проходить попереду та позаду поверхневої фасції. Задні та косі глибокі волокна цієї зв'язки колінного суглоба розтягуються під час згинання від кута 90° до повного розгинання. Великогомілкова колатеральна зв'язка утримує гомілку від надмірного вальгусного відхилення та зовнішньої ротації.

Позаду великогомілкової колатеральної зв'язки колінного суглоба розташоване скупчення волокон, яке називається задньо-внутрішнім фіброзно-сухожильним ядром (noyau fibro-tendineux-postero-interne) або задньо-внутрішньою кутовою точкою (point d'angle postero-inteme).

Латеральна колатеральна зв'язка або фібулярна колатеральна зв'язка класифікується як позасуглобова. Вона бере початок від горбка латерального виростка стегнової кістки та прикріплюється до головки малогомілкової кістки. Функція цієї зв'язки колінного суглоба полягає в запобіганні надмірному варусному відхиленню гомілки та внутрішньому обертанню.

Ззаду розташована фабеллофібулярна зв'язка, яка бере початок від фабелли та прикріплюється до головки малогомілкової кістки.

Між цими двома зв'язками розташоване задньо-зовнішнє фіброзно-сухожильне ядро (noyau fibro-tendmeux-postero-externe) або задньо-внутрішня кутова точка (point d'angle postero-externe), утворена прикріпленням сухожилля підколінного м'яза та найзовніших волокон потовщень капсули (зовнішня дуга підколінної дуги або зв'язки колінного суглоба).

Задня зв'язка відіграє важливу роль в обмеженні пасивного розгинання. Вона складається з трьох частин: середньої та двох латеральних. Середня частина пов'язана з розгинанням косої підколінної зв'язки колінного суглоба та кінцевими волокнами напівперетинчастого м'яза. Переходячи до підколінного м'яза, дуга підколінної зв'язки колінного суглоба своїми двома пучками доповнює задні серединні структури. Ця дуга зміцнює капсулу лише у 13% випадків (за Леебахером), а фабеллофібулярну зв'язку - у 20%. Існує зворотна залежність між значенням цих непостійних зв'язок.

Крила колінного суглоба, або пателярна ретинакула, утворені безліччю капсульно-зв'язкових структур - стегново-надколінковими, косими та перехресними волокнами зовнішнього та внутрішнього широких м'язів стегна, косими волокнами широкої фасції стегна та апоневрозом кравецького м'яза. Мінливість напрямку волокон та тісний зв'язок з навколишніми м'язами, які можуть розтягувати їх при скороченні, пояснюють здатність цих структур виконувати функцію активних та пасивних стабілізаторів, подібно до хрестоподібних та колатеральних зв'язок.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Анатомічні основи ротаційної стабільності коліна

Фіброзно-сухожильні навколосуглобові ядра (les noyaux fibro-tendineux peri-articulaires) між зонами потовщення суглобової капсули представлені зв'язками, серед яких розрізняють чотири фіброзно-сухожильні ядра, іншими словами, різні відділи капсули та активні м'язово-сухожильні елементи. Чотири фіброзно-сухожильні ядра поділяються на два передніх і два задніх.

Переднє медіальне фіброзно-сухожильне ядро розташоване попереду великогомілкової колатеральної зв'язки колінного суглоба та включає волокна її глибокого пучка, стегново-наплічну та медіальну меніскопателярні зв'язки; сухожилля кравецького м'яза, тонкий м'яз, косу частину сухожилля напівперетинчастого м'яза, косі та вертикальні волокна сухожильної частини широкого м'яза стегна.

Задньомедіальне фіброзно-сухожильне ядро розташоване позаду поверхневого пучка великогомілкової колатеральної зв'язки колінного суглоба. У цьому просторі розрізняють глибокий пучок згаданої зв'язки колінного суглоба, косий пучок, що йде від виростка, місце прикріплення внутрішньої головки литкового м'яза та прямий і поворотний пучки сухожилля напівперетинчастого м'яза.

Передньолатеральне фіброзно-сухожильне ядро розташоване попереду від малогомілкової колатеральної зв'язки та включає капсулу суглоба, стегново-наплічну та латеральну меніскопателярну зв'язки колінного суглоба, а також косі та вертикальні волокна м'яза-натягувача широкої фасції.

Задньолатеральне фіброзно-сухожильне ядро розташоване позаду малогомілкової колатеральної зв'язки колінного суглоба. Воно складається з підколінного сухожилля, фабелоперонеального сухожилля, найповерхневіших волокон, що йдуть від виростка з волокнами зовнішньої частини (дуги) підколінної дуги (зв'язки колінного суглоба), місця прикріплення латеральної головки литкового м'яза та сухожилля двоголового м'яза стегна.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]