A A A

Trzy stopnie swobody ruchu

Staw zbudowany z dwu elementów kostnych objętych torebką stawową nazywamy stawem prostym w odróżnieniu od stawów złożonych, których torebka otacza co najmniej 3 nasady kostne. W tym rozumieniu prostymi nazwiemy: staw biodrowy, utworzony przez panewkę kości miednicznej i głowę kości udowej, staw ramienny, utworzony przez panewkę łopatki i głowę kości ramiennej, itp. Do stawów złożonych natomiast zaliczyć można min. staw łokciowy, w skład którego wchodzą: dalsza nasada kości ramiennej oraz bliższe nasady kości przedramienia (łokciowej i promieniowej). Te ostatnie tworzą ponadto między sobą staw promieniowo-łokciowy bliższy. W ten sposób powstaje połączenie ramienno-przedramienne, biorące udział w ruchach zginania i prostowania, oraz połączenie łokciowo-promieniowe, umożliwiające ruchy nawracania i odwracania przedramienia. Elementem dodatkowym w budowie niektórych stawów są chrząstki włókniste, zwane łękotkami. Mają one formę płytek o kształcie sierpa lub soczewki dwuwklęsłej, a cechują się dużym stopniem elastyczności i sprężystości zarazem. Położone wewnątrz jamy stawowej, dzielą ją na dwa piętra. Należą one do „urządzeń" amortyzujących wstrząsy i występują jako dodatkowa ochrona szczególnie „eksploatowanych" powierzchni stawowych. Znajdują się w stawach kolanowych, obojczykowo-mostkowych, obojczykowo-barkowych oraz w stawach żuchwowych. Kostne powierzchnie stawowe mają kształty różnorakie. Mogą to być płasko przylegające do siebie płytki, wówczas ruchomość takiego stawu jest niewielka, a istnieje wyłącznie dzięki elastyczności i kształtom chrząstek stawowych pokrywających powierzchnie kostne. Ten typ stawów płaskich znajdujemy pomiędzy kośćmi nadgarstka, stepu oraz w połączeniach między kręgami odcinka szyjnego i piersiowego. W stawie typu zawiasowego jedna powierzchnia ma kształt wycinka walca, druga zaś tworzy rynienkę o analogicznym promieniu krzywizny (staw taki przypomina zawias lub bloczek). Ruchy są tu zwykle dość obszerne, aczkolwiek zachodzą w jednej tylko płaszczyźnie (zgięcie i prostowanie) i wokół jednej osi — prostopadłej do płaszczyzny ruchu. Do grupy stawów zawiasowych należą połączenia pomiędzy poszczególnymi członami palców rąk i stóp oraz stawy łokciowe. Silnie ukształtowane więzadła poboczne torebki wykluczają wszelkie ruchy dodatkowe. Stawy mające jedną płaszczyznę ruchu nazywamy jednosto-pniowymi (pierwszy stopień swobody). Oprócz zawiasowych należą do nich również stawy obrotowe. Ogólnie biorąc różnica w konstrukcji jednych i drugich polega na tym, że wycinek walca w stawach zawiasowych umieszczony jest prostopadle do osi długiej kości na szczycie jej nasady, a w stawach obrotowych powierzchnia walca pokrywa boczną powierzchnię nasady. W wyniku takiej lokalizacji powierzchni stawowej oś ruchu w stawach obrotowych biegnie wzdłuż osi podłużnej kości. Typ obrotowy reprezentują stawy promieniowo-łokciowe, bliższy i dalszy. Ruchy odwracania i nawracania zachodzą w obu stawach równocześnie. Ruch zwrotu głowy w prawo lub w lewo (ruch przeczenia) odbywa się również przy współudziale — aczkolwiek nie wyłącznym — stawu obrotowego pomiędzy dwoma górnymi kręgami szyi. W ruchach oddechowych klatki piersiowej zaangażowanych jest aż 56 stawów obrotowych, tworzących 6 parzystych połączeń żeber z mostkiem i 22 połączenia (również parzyste) żeber z kręgami. Stawami drugiego stopnia swobody nazywamy takie połączenia, w których ruchy mogą odbywać się w dwu różnych płaszczyznach, wokół dwu prostopadłych do tych płaszczyzn osi. Drugi stopień swobody mają stawy owalne, siodełkowate oraz kuliste — spolaryzowane. Przykładem stawów owalnych są stawy szczytowo-potyliczne łączące podstawę czaszki z pierwszym kręgiem szyjnym. Wypukłe powierzchnie stawowe kości potylicznej, leżące po obu stronach obramowania otworu potylicznego wielkiego, przypominają kształtem duże ziarnko fasoli. Każda z nich łączy się z analogicznym wgłębieniem na kręgu szczytowym. W stawach tych oprócz ruchów potakiwania — w płaszczyźnie przednio-tylnej, zwanej strzałkową — mogą być wykonywane skłony boczne głowy (ruch powątpiewania). Te ostatnie odbywają się w płaszczyźnie zwanej czołową. Innym przykładem połączeń drugiego stopnia są stawy żuchwowe, będące zresztą jedynym ruchomym połączeniem kości czaszki. Ruch opuszczania i unoszenia żuchwy odbywa się w płaszczyźnie strzałkowej, natomiast przesuwanie żuchwy na boki dokonuje się w płaszczyźnie poziomej wokół osi ustawionej pionowo. Oś ruchu w stawie przechodzi zawsze przez tę nasadę kostną, której powierzchnia stawowa jest wypukła. Wyjaśnia to załączony rysunek. Ilustruje on najprostszą metodę wyznaczania osi ruchu. W stawie łokciowym oś biegnie przez nasadę kości ramiennej, w stawach szczytowo-potylicznych obie osie przechodzą przez kłykcie czaszki, w stawie biodrowym wszystkie osie ruchu przebiegają przez głowę kości udowej. Niezależnie od swej liczby wszystkie osie ruchu przechodzą przez powierzchnię wypukłą, a zatem leżą z reguły po tej samej stronie szpary stawowej. Wyjątek pod tym względem i swego rodzaju ciekawostkę — stanowi staw siodełkowaty. Jest to połączenie pierwszej kości śródręcza z kością wielokątną nadgarstka. Każda z powierzchni stawowych ma kształt wklęsło-wypukły. Oba te „siodełka" są jednakowo ukształtowane, ustawione naprzeciw siebie, z tym że jedno z nich jest jakby obrócone o 90° względem drugiego (w osi długiej kości). W efekcie są one dopasowane tak jak dwie zwarte w uścisku ręce. Ruchy zachodzą tu w dwu prostopadłych do siebie płaszczyznach (odwodzenie i przywodzenie kciuka oraz przeciwstawianie kciuka pozostałym palcom). Wzajemny układ dwu wklęsło-wypukłych powierzchni sprawia, że w jednej płaszczyźnie ruchu wypukła powierzchnia należy do kości śródręcza, w drugiej płaszczyźnie ruch odbywa się wokół wypukłości powierzchni nadgarstkowej. Jest to jedyny w ustroju staw drugiego stopnia swobody, w którym każda z osi ruchu przechodzi przez inną nasadę kostną. Trzecią odmianę stawów dwuosiowych stanowią połączenia kości śródręcza (lub śródstopia) z podstawowymi członami palców. Na pierwszy rzut oka sprawiają one wrażenie stawów kulistych, a więc wieloosiowych. Jednakże spłaszczenie boczne główek stawowych oraz mocna obudowa więzadłowa zezwalają tylko na dwupłaszczyznowy zakres ruchów: zginanie — prostowanie oraz oddalanie i zbliżanie palców ku sobie. Są to tzw. stawy kuliste spolaryzowane. Wszystkie połączenia stawowe o co najmniej dwu różnych płaszczyznach ruchu mają pewną wspólną właściwość: jest nią wykonywanie ruchów obwodzenia. Przykładów ilustrujących ten rodzaj ruchu można by przytoczyć bardzo wiele. Rysowanie koła kredą na tablicy jest przykładem obwodzenia w stawie ramiennym; mieszanie łyżką w garnku — ruchem obwodzenia w stawach nadgarstkowych, a popularny, choć niezbyt uprzejmy gest kreślenia palcem kółka na czole — to wynik obwodzenia w stawie śródręczno-palcowym. Ogólnie biorąc, charakterystyczną cechą ruchu obwodzenia jest zakreślanie w przestrzeni powierzchni stożka.