Коленный сустав обладает сложной биомеханикой, определяемой несколькими осями движения. Первая и основная степень свободы обеспечивается поперечной осью (XX'), которая проходит горизонтально через мыщелки бедренной кости. Вокруг этой оси, лежащей во фронтальной плоскости, происходят движения сгибания и разгибания голени в сагиттальной плоскости.
Анатомия и физиологические углы
Важным анатомическим фактором является то, что ось бедренной кости не является прямым продолжением оси голени. Из-за угла, который шейка бедра образует с его диафизом, эти две оси составляют друг с другом тупой угол, равный примерно 170–175 градусам и открытый кнаружи. Это естественное отклонение и называется физиологическим вальгусом коленного сустава.
Если рассматривать всю нижнюю конечность, то центры трёх ключевых суставов — тазобедренного (H), коленного (O) и голеностопного (C) — лежат на одной прямой линии HOC. Эта линия представляет собой механическую ось конечности. На уровне голени она совпадает с осью самой голени, но образует острый угол (около 6°) с осью бедренной кости.
Поскольку тазобедренные суставы расположены шире, чем голеностопные, механическая ось ноги идёт косо вниз и кнутри, отклоняясь от вертикали примерно на 3°. Величина этого угла, а следовательно, и степень вальгуса колена, напрямую зависит от ширины таза. Именно поэтому физиологический вальгус обычно более выражен у женщин, для которых характерен более широкий таз по сравнению с мужчинами.
Вращение и боковая стабильность
Вторая степень свободы коленного сустава проявляется при согнутом положении. Это ротация вокруг продольной оси голени (YY'). Важно отметить, что в полностью разогнутом (выпрямленном) колене такая ротация невозможна из-за его анатомического строения. В этом случае ось голени совпадает с механической осью конечности, и вращательные движения происходят в тазобедренном суставе, который функционально дополняет коленный.
Существует также ось, идущая спереди назад (ZZ') и перпендикулярная двум другим. Хотя она не предоставляет третьей степени свободы в классическом понимании, благодаря небольшой механической «игре» в суставе и расслаблению боковых (латеральных) связок, вокруг неё возможны незначительные боковые движения при согнутом колене (в пределах 1–2 см, если измерять на уровне лодыжки). В положении полного разгибания эти движения полностью блокируются за счёт натяжения тех же связок. Сохранение боковой подвижности в разогнутом суставе, как правило, является признаком патологии связочного аппарата.
Следует помнить, что минимальные поперечные смещения в колене — это норма, но они возникают только при лёгком сгибании. Для оценки того, не выходит ли амплитуда этих движений за физиологические рамки, необходимо проводить сравнительный осмотр обоих коленных суставов, при условии, что второй сустав здоров и может служить эталоном.
