Суставы — соединения двух или более костей. Некоторые суставы неподвижны, например, суставы между плоскими костями черепа. Другие суставы обеспечивают большой и сложный диапазон движений.
Конфигурация сустава определяет диапазон и направление возможного движения. Например, плечевые суставы, которые относятся к суставам шарнирного типа, обеспечивают вращение внутрь и наружу, а также движение руки вперед, назад и в сторону. Шарнирные суставы колена, пальцев ладони и стопы допускают только сгибание и разгибание.
Компоненты суставов обеспечивают стабильность и снижают риск повреждений от непрерывной работы. Суставные концы костей покрыты хрящом. Хрящ — это гладкая, прочная, упругая защитная ткань, состоящая из коллагена, воды и протеогликанов, которые снижают силы трения при движении сустава. (Коллаген представляет собой прочную фиброзную ткань, а протеогликаны обеспечивают упругость хряща).
У суставов также есть покрытие (синовиальная ткань), окружающее их и образующее суставную капсулу. Клетки суставной ткани выделяют в небольшом количестве прозрачную жидкость (синовиальную жидкость), которая поставляет питательные вещества для хрящей и еще больше снижает трение при движениях.
Коленный сустав изнутри
Строение коленного сустава предусматривает его защиту. Сустав полностью окружен суставной капсулой, достаточно эластичной, чтобы не препятствовать движениям, но при этом прочной, чтобы скрепить вместе компоненты сустава. Капсула покрыта синовиальной тканью, которая выделяет синовиальную жидкость для смазки сустава. Устойчивый к износу хрящ, покрывающий окончания бедренной кости и большеберцовой кости, позволяет уменьшить силы трения при движениях. Хрящевые прослойки (мениски) выступают в качестве амортизаторов между двумя костями и способствуют равномерному распределению массы тела на всю поверхность сустава. Заполненные жидкостью мешочки (синовиальные сумки) обеспечивают амортизацию между такими структурами, как большеберцовая кость и сухожилие, закрепленное на коленной чашечке (надколенное сухожилие). Капсула сустава усилена пятью связками, идущими вдоль боковых сторон и задней стороны коленного сустава, что повышает стабильность. Коленная чашечка (надколенник) защищает переднюю часть сустава. |
Начиная приблизительно с 30 лет, плотность костной ткани у мужчин и женщин начинает снижаться. Уменьшение плотности костной ткани ускоряется у женщин после наступления менопаузы. В результате этого процесса кости становятся более хрупкими и легче ломаются (см. Остеопороз), особенно в преклонном возрасте.
В ходе старения человека наблюдаются изменения в хрящах и соединительной ткани суставов. Хрящ внутри сустава становится тоньше, изменяются его компоненты (протеогликаны — вещества, которые обеспечивают упругость хряща), что приводит к снижению прочности сустава и большей подверженности травме. Таким образом, у некоторых людей суставные поверхности не так гладко смещаются относительно друг друга, как в более молодом возрасте. Такой процесс может приводить к остеоартриту.
Кроме того, соединительная ткань связок и сухожилий становится более твердой и хрупкой, что приводит к снижению подвижности сустава. В результате таких изменений диапазон движений суставов сокращается.
Снижение мышечной массы (саркопения) — процесс, который начинается около 30 лет и прогрессирует с возрастом. В ходе такого процесса количество мышечной ткани, число и размер мышечных волокон постепенно снижаются. Результатом саркопении является постепенное уменьшение мышечной массы и силы. Небольшое снижение мышечной силы приводит к увеличению нагрузки на определенные суставы (например, коленные) и увеличивает предрасположенность человека к артриту или падениям. К счастью, уменьшение мышечной массы и силы можно частично компенсировать или, как минимум, значительно замедлить с помощью регулярных физических упражнений.
Процесс старения также влияет на типы мышечных волокон. Количество мышечных волокон, способных быстро сокращаться, уменьшается значительно быстрее, чем количество мышечных волокон, которые сокращаются медленно. По этой причине в преклонном возрасте мышцы утрачивают способность к быстрому сокращению.