Staw kolanowy, bez wåtpienia najbar-dziej skomplikowany staw organizmu ludzkiego zaopatrzony jest w szereg wiæza-deÆ stabilizujåcych ruchy wykonywane w tym stawie.
KsztaÆt powierzchni stawowych stawu kolanowego nie sprzyja stabilno¥ci stawu. Funkcjonalnie staw kolanowy zbudowany jest z dwóch czæ¥ci.
Staw udowo-goleniowy utworzony jest przez gÆówkæ w postaci powierzchni stawo-wych kÆykci ko¥ci udowej oraz panewkæ u-tworzonå przez powierzchniæ stawowå gór-nå piszczeli podzielogór-nå na dwie czæ¥ci po-Æoºone na odpowiednich kÆykciach — przy-¥rodkowym i bocznym. Powierzchnie sta-wowe gÆówki i panewki stawu udowo-gole-niowego rozdzielone så Æåkotkami.
Drugå czæ¥ciå stawu kolanowego jest staw rzepkowo-udowy. Powstaje on
pomiæ-dzy powierzchniå stawowå rzepki poÆoºonå na jej tylnej powierzchni oraz powierzch-niå stawowå rzepkowå poÆoºonå na po-wierzchni przedniej koñca dalszego ko¥ci udowej w miejscu gdzie dochodzi do poÆå-czenia siæ powierzchni stawowych obu kÆykci ko¥ci udowej.
Ruchy w stawie kolanowym to zgiæcie i prostowanie wokóÆ osi przechodzåcej przez kÆykcie ko¥ci udowej, prostopadÆej do dÆugiej osi koñczyny Zakres tego ruchu wy-nosi 160 – 170°. Miæ¥nie zapewniajå zgiæcie o 130°. Dalszy ruch odbywa siæ np. pod ciæºarem ciaÆa aº do zetkniæcia po¥ladków z piætami. W pozycji wyprostowanej u do-rosÆego o¥ uda jest równolegÆa do osi gole-ni. Przeprost jest moºliwy u dzieci w pierwszych latach ºycia i po odpowied-nim wytrenowaniu. Obraz taki nazywamy
genu recurvatum (2).
stawu kolanowego
Morphology of the cruciate ligaments of the knee joint
Bogdan Ciszek (1), Youry M. Kisielewski (2) (1) ZakÆad Anatomii PrawidÆowej, Akademia Medyczna w Warszawie (2) Katedra Anatomii PrawidÆowej, Uniwersytet Medyczny w Grodnie StreszczenieW pracy przedstawiono wspóÆczesne poglådy na bu-dowæ wiæzadeÆ krzyºowych kolana. Omówiono pola przyczepów i strukturæ pæczkowå wiæzadeÆ. Wiæ-zadÆo krzyºowe przednie zbudowane jest z dwóch pæczków. WiæzadÆo krzyºowe tylne utworzone jest przez cztery pæczki. Waºnym elementem wspóÆ-dziaÆajåcym z wiæzadÆami krzyºowymi så wiæzadÆa Æåkotkowo-udowe przednie i tylne. [Acta Clinica 2001 1:278-283]
SÆowa kluczowe: staw kolanowy, wiæzadÆo
krzyºo-we przednie, wiæzadÆo krzyºokrzyºo-we tylne, wiæzadÆa Æå-kotkowo-udowe
Summary
Study presents review of concepts on structure of the cruciate ligaments of the knee joint. Anatomy of the insertions and fascicular arrangement of the cru-ciate ligaments was described. Anterior crucru-ciate liga-ment is composed of two fascicles. Posterior cruciate ligament is composed of four fascicles. Meniscofe-moral ligaments are important structures reinforcing cruciate ligaments. [Acta Clinica 2001 1:278-283]
Key words: knee joint, anterior cruciate ligament,
posterior cruciate ligament, meniscofemoral liga-ments
Z wyjåtkiem pozycji krañcowego zgiæ-cia i prostowania moºliwe så ruchy rotacyj-ne dookoÆa osi dÆugiej goleni. Obrót na ze-wnåtrz jest wiækszy niº obrót do weze-wnåtrz. Przy zgiæciu o 30° obrót na zewnåtrz wy-nosi ok. 32°, a do wewnåtrz 5 – 10°. Przy zgiæciu o 120° odpowiednio 52° i 5 – 10°. W koñcowym stadium prostowania odbywa siæ niewielka bierna rotacja zewnætrzna go-leni ok. 5° (2, 13).
Aparat wiæzadÆowy stawu kolanowego nie tylko ogranicza ruchy w stawie kolano-wym takºe wpÆywa na ich charakter. Utwo-rzony jest przez wiæzadÆa: poboczne pisz-czelowe i strzaÆkowe (lig. Collaterale tibiale
et fibulare), podkolanowe sko¥ne i Æukowate (lig popliteum obliquum et arquatum),
po-przeczne kolana (lig. transversum genus), krzyºowe przednie (ACL) i tylne (PCL)
(lig cruciatum anterius et posterius),
Æåkotko-wo-udowe przednie (AMFL) i tylne (PMFL) (lig. meniscofemorale anterius et
posterius). WiæzadÆo rzepki (lig. patellae)
stanowi przedÆuºenie ¥ciægna miæ¥nia pro-stego uda, w obræb którego wÆåczona jest rzepka jako trzeszczka.
Szczególna uwaga jakå po¥wiæcamy wiæzadÆom krzyºowym zwiåzana jest z ich rolå biomechanicznå, neurosensorycznå oraz duºå czæsto¥ciå urazów prowadzåcych do znacznego upo¥ledzenia funkcji stawu kolanowego
WiæzadÆa krzyºowe nazywane så cza-sem wiæzadÆami wewnåtrzstawowymi. Jed-nak nie leºå one we wnætrzu jamy stawo-wej. PoÆoºone så pomiædzy warstwå wÆók-nistå, a warstwå maziowå torebki stawu. Z wiæzadÆami krzyºowymi zwiåzane så wiæzadÆa Æåkotkowo-udowe (MFL), których morfologia takºe bædzie omówiona w ni-niejszej pracy (2, 13).
WiæzadÆo krzyºowe przednie (ACL) WiæzadÆo to rozciåga siæ pomiædzy po-lem miædzykÆykciowym przednim
pi-szczeli, a powierzchniå przy¥rodkowå kÆyk-cia bocznego ko¥ci udowej. ÿrednia dÆugo¥ì wiæzadÆa wynosi 38 mm a szeroko¥ì 11 mm. (5). ÿrednia grubo¥ì wynosi 5 mm (9). W obræbie wiæzadÆa krzyºowego przed-niego wyróºniì moºna dwie grupy wÆó-kien.
Pæczek przednio-przy¥rodkowy i tyl-no-boczny. W stadium wyprostu oba pæcz-ki pozostajå napiæte. WÆókna pæczka przed-Ryc. 1. ACL w pozycji zgiæcia i wyprostu. Pæczek przednio-przy¥rodkowy szary. Pæczek tylnoboczny czarny
ACL in flexion and extension. Anteromedial fascicle — gray. Posterolateral fascicle — black
Ryc. 2. PCL w pozycji zgiæcia. Pæczek przed-nio-boczny szary. Pæczek tylno-przy¥rodkowy czar-ny
PCL in flexion. Anterolateral fascicle — gray. Poste-romedial fascicle-black
nio-przy¥rodkowego poÆoºone så wtedy w pobliºu stropu doÆu miædzykÆykciowego. Dalszy przeprost prowadziì moºe do zet-kniæcia tych struktur i uszkodzenia wiæzad-Æa. W miaræ zginania zmniejsza siæ przede wszystkim napiæcie pæczka tylno-bocznego poniewaº jego przyczep przemieszcza siæ do przodu co jednocze¥nie prowadzi do skrzyºowania wÆókien obu pæczków. Jed-nocze¥nie oddziaÆywanie pæczka przed-nio-przy¥rodkowego odpowiada za zamia-næ ruchu toczenia ko¥ci udowej na ruch ¥lizgowy. Ten pæczek zbudowany jest z bardziej izometrycznych wÆókien (5).
Pole przyczepu piszczelowego wiæzadÆa poÆoºone jest pomiædzy polami przyczepów rogów Æåkotki bocznej. WydÆuºonym trójkå-tem o wysoko¥ci 30 mm siæga ono aº do wy-niosÆo¥ci miædzykÆykciowej. Jego powierzch-nia caÆkowita wynosi 136±33 mm2. Czæ¥ì
boczna tego pola to przyczep pæczka tyl-no-bocznego, a czæ¥ì przy¥rodkowa to przy-czep pæczka przednio-przy¥rodkowego (6).
Pole przyczepu udowego przypomina sierp skierowany wypukÆo¥ciå ku tyÆowi (w pozycji anatomicznej). Jego powierzch-nia wynosi 113±27 mm2(6). Górna czæ¥ì
przyczepu naleºy do pæczka
przed-nio-przy¥rodkowego, a dolna do pæczka tyl-no-bocznego. Górna czæ¥ì przyczepu jest miejscem wyprowadzenia przeszczepu wiæ-zadÆa przy jego rekonstrukcji (5). Przyczep wypeÆnia tylnå cze¥ì powierzchni przy¥rod-kowej kÆykcia zawartå pomiædzy stropema a brzegiem chrzåstki stawowej.
Pola przyczepu skÆadników wiæzadÆa stanowiå po okoÆo 50% bez istotnych róºnic statystycznych. W stosunku do pola przekroju ¥rodkowego odcinka wiæzadÆa powierzchnia przyczepu jest trzykrotnie wiæksza (6).
WiæzadÆo pokryte jest warstwå bÆony maziowej. Moºna jå rozdzieliì na warstwæ obwodowå — (ang. epiligament) i warstwæ wewnætrznå (ang. endoligament) wnikajåcå do wnætrza wiæzadÆa (3). Warstwa powierz-chowna zanika ok. 10 mm powyºej przycze-pu piszczelowego zaståpiona przez zbitå warstwæ wÆóknistå. Odpowiada to poziomo-wi kontaktu ze stropem doÆu miædzykÆyk-ciowego. Strefa ta pokrywa siæ z awaskular-nym obszarem wykrywaawaskular-nym zarówno tech-nikami iniekcyjnymi jak teº immunohisto-chemicznymi pozwalajåcymi zidentyfikowaì lamininæ w ¥cianach naczyñ (10). PozostaÆa czæ¥ì wiæzadÆa jest dobrze unaczyniona od
Ryc. 3. Przyczepy wiæzadeÆ krzyºowych na piszczeli. Tibial insertions of the cruciate ligament 1. ACL 2. PCL 3. AMFL 4. £åkotka przy¥rodkowa Medial meniscus 5. £åkotka boczna Lateral meniscus 6. WiæzadÆo poprzeczne kolana Transverse lig. of the knee
Ryc. 4. WiæzadÆa krzyºowe w dole miædzykÆykcio-wym. Cruciate ligaments in the intercondylar fossa. 1. ACL 2. PCL 3. KÆykieì boczny ko¥ci udowej La-teral femoral codyle 4. KÆykieì przy¥rodkowy ko¥ci udowej Medial femoral condyle 5. Powierzchnia rzepkowa Patellary surface
strony przyczepów i bÆony maziowej. áród-Æem unaczynienia jest tætnica ¥rodkowa ko-lana oraz tætnice dolne koko-lana (13).
Tkankæ wiæzadÆa okre¥la siæ w lit. ang-lojæzycznej mianem fibrocartilage. Woda stanowi do 60% wiækszo¥ci wiæzadeÆ. GÆówne pæczki wiæzadÆa zbudowane så z kolagenu typu I 90%. Typ II stanowi 10% kolagenu. 5% wiæzadÆa tworzy elastyna (1). Unerwienie wiæzadÆa pochodzi od tyl-nego nerwu stawowego który jest gaÆæziå nerwu piszczelowego (4). Receptory wiæ-zadÆa to mechanoreceptory (ciaÆka Rufinie-go, Paciniego i Golgiego) oraz zakoñczenia wolne — nocyceptory (12).
WiæzadÆo krzyºowe tylne (PCL)
WiæzadÆo to rozciåga siæ pomiædzy po-lem miædzykÆykciowym tylnym piszczeli, a bocznå powierzchniå kÆykcia przy¥rodko-wego ko¥ci udowej. ÿrednia dÆugo¥ì wiæ-zadÆa wynosi 38 mm, a szeroko¥ì 13 mm.
Równieº PCL dzielimy na dwa pæczki wÆó-kien. Wiækszo¥ì wÆókien tworzy pæczek przedni lub inaczej przednio-boczny. Po-zostaÆe gorzej zdefiniowany pæczek tylny lub inaczej tylno-przy¥rodkowy (5). Now-sze wyniki badañ mikroanatomicznych wskazujå, ºe w obræbie wiæzadÆa krzyºowe-go tylnekrzyºowe-go moºna wyróºniì cztery pæczki wÆókien. Pæczek przedni i centralny stano-wiå gÆównå masæ wiæzadÆa i obejmujå 85% wÆókien. PozostaÆe 15% przypada na pæ-czek tylno-podÆuºny (org.ang. —
poste-ro-longitudinal) i tylno-sko¥ny (7). Przy
wypro¥cie pæczek przedni jest rozluªniony, centralny bardziej napiæty, pæczki tylne så silnie naciågniæte. Pæczek przedni pozosta-je w napiæciu przy zgiæciu od 30 – 90°. Pæ-czek centralny — najszerszy pozostaje w na-piæciu w zakresie zgiæcia 30 – 120°. Tylne wÆókna napinajå siæ ponownie po przekro-czeniu 90° i napiæcie to wzrasta.
Pole przyczepu piszczelowego o szero-ko¥ci 15mm leºy na tylnej powierzchni
pi-Ryc. 5. PodziaÆ PCL wg Makris i wsp. (7) Subdivi-sion of the PCL (Makris et al. (7)) 1. Pæczek przed-ni Anterior fascicle 2. Pæczek ¥rodkowy Central fas-cicle 3. Pæczek tylno-podÆuºny Posterolongitudinal fascicle 4. Pæczek tylno-sko¥ny Posterooblique fas-cicle 5. ACL
Ryc. 6. 1. PCL, 2. AMFL, 3. PMFL, 4. £åkotka boczna Lateral meniscus, 5. WyniosÆo¥ì miædzy-kÆykciowa Intercondylar eminence 6. £åkotka przy-¥rodkowa Medial meniscus
szczeli pomiædzy kÆykciami i wstæpuje na powierzchniæ górnå. Powierzchnia przy-czepu wynosi 153±37 mm2. Przyczep
udo-wy w ksztaÆcie póÆksiæºyca o powierzchni 128±22 mm2 (6). Jego czæ¥ì przednia
(w pozycji anatomicznej) jest miejscem przyczepu wÆókien pæczka przedniego, przednio bocznego lub przedniego i cen-tralnego w zaleºno¥ci od przyjætej nomenk-latury. W czæ¥ci tylnej przyczepia jå siæ wÆókna pæczka, tylnego, tylno-przy¥rodko-wego lub tylno-podÆuºnego i tylno-sko¥ne-go. PodziaÆ powierzchni przypadajåcej obu komponentom zarówno na przyczepie u-dowym jak teº piszczelowym wynosi ok. 50%. Pole powierzchni przyczepów jest ok. dwukrotnie wiæksze od pola przekroju w ¥rodkowym odcinku wiæzadÆa (6).
Przednia i boczna powierzchnia wiæ-zadÆa jest pokryta przez luªnå warstwæ do-brze unaczynionej maziówki. „Rdzeñ” wiæ-zadÆa utworzony jest z wÆóknisto-chrzæst-nej istoty (fibrocartilage) zawierajåcej chon-drocyty. ÿrodkowa jedna trzecia wiæzadÆa jest strefå beznaczyniowå (10).
Z PCL zwiåzane så wiæzadÆa Æåkotko-wo udowe (MFL) przednie i tylne. Wiæ-zadÆo Æåkotkowo udowe przednie (AMFL) zwane jest wiæzadÆem Humphry’a. Wiæ-zadÆo Æåkotkowo udowe tylne (PMFL) zwane jest wiæzadÆem Wrisberga. WiæzadÆa te przyczepiajå siæ do rogu tylnego Æåkotki bocznej, nastæpnie przebiegajå odpowied-nio do przodu i do tyÆu od PCL i przycze-piajå siæ do kÆykcia przy¥rodkowego ko¥ci udowej. Czæsto¥ì wystæpowania oceniana jest na 70 do 100%. AMFL wystæpuje w 26 do 50%, a PMFL 35 – 76% zbadanych ko-lan. AMFL czæ¥ciej wystæpuje u mæºczyzn (100%) niº u kobiet (71%). Starsze badania oceniajå wspóÆistnienie MFL na 6 – 17%. W jednej z ostatnich prac stwierdzono jed-noczesne ich wystæpowanie w 64%. DÆu-go¥ì wiæzadeÆ Æåkotkowo-udowych wynosi odpowiednio dla przedniego ok. 25 mm, a dla tylnego ok. 30 mm. AMFL jest
wy-raªnie cieñsze u kobiet — 2,9mm niº u mæºczyzn — 5,1. PMFL odpowiednio 5,5 mm i 4,7 mm. Znaczna grubo¥ì wiæzadeÆ Æåkotkowo udowych moºe wskazywaì na ich znaczenie biomechaniczne zwÆaszcza w przypadku izolowanego zerwania PCL. Z tego teº powodu wiæzadÆa Æåkotkowo-u-dowe mogå byì mylnie zinterpretowane ja-ko wolne ciaÆa ¥ródstawowe w badaniu re-zonansowym (11).
Klasyczne opisy wiæzadeÆ krzyºowych traktujå je jak izolowane struktury (2, 13). Morgan-Jones & Cross w 1999 stwierdzili, iº så one poÆåczone pæczkiem miedzykrzy-ºowym (8). WÆókna te pokryte så takºe bÆonå maziowå. Pæczek byÆ bogato unaczy-niony i unerwiony. Autorzy zidentyfikowali wolne zakoñczenia nerwowe w 8 na 30 przypadków.
To nowe odkrycie podnosi neurosenso-rycznå rolæ wiæzadeÆ krzyºowych w biome-chanice kolana i caÆej lokomocji czÆowieka.
Pi¥miennictwo
1. Amiel D., Frank C., Harwood F., Frontek J. i wsp.: Tendons and ligaments morphological and biochemical comparison J. Orthop. Res. 1984 1:257 – 265
2. Bochenek A., Reicher M.: Anatomia czÆowieka Tom I PZWL1997 Warszawa
3. Clark J.M., Sidles J.A.: The interrelation of fiber bundles in the anterior cruciate ligament J. Orthop. Res. 1990 8:180 – 188
4. Gardner E. The innervation of the knee joint Anat. Rec. 1948 101:109 – 130
5. Girgis F.G., Marshal J. L, Al. Monajem A.R.S.: The cruciate ligaments of the knee joint. Clin. Or-thop. 106:216 1975
6. Harner Ch. D., Baek G.H., Vogrin T.M., Carlin G.J. i wsp.: Quantative analysis of the human cru-ciate ligament insertion. Arthroscopy 1999 15:741 – 749
7. Makris Ch. A., Georgoulis A.D., Papageorgiou Ch. D., Moebius U.G. i wsp.: Posterior cruciate
li-gament architecture: Evaluation under microsurgi-cal dissection Arthroscopy 2000 16:627 – 32
8. Morgan-Jones R.L., Cross M.J.: The intercruciate band of the human knee J. Bone Joint Surg (Br) 1999:81-B:991 – 4
9. Odenstein M., Gillquist J.: Functional anatomy of the anterior cruciate ligament and a rationale for reconstruction J. Bone joint Surg. 1975 67-A: 257 10. Petersen W., Tillmann B.: Structure and vascu-larisation of the cruciate ligaments of the human knee joint Anat Embryol 1999 200:325 – 334 11. Poynton A.R., Javadpour S.M., Finegen P.J., O’Brien M.: The meniscofemoral ligaments of the knee J. Bone joint Surg (Br) 1997:79-B: 327 – 30
12. Schutte M.J., Dabezies E.J., Zimny M.L., Hap-pel L.T.: Neural anatomy of the human anterior cruciate ligament J bone Joint Surg. 1987 69-A: 243 – 249
13. Williams P.L. (Editor) Gray’s Anatomy 38 edi-tion Churchill Livingstone Londyn 1995
Adres do korespondencji / Address for correspon-dence: Bogdan Ciszek, ZakÆad Anatomii
PrawidÆo-wej CB Akademii Medycznej w Warszawie, ul. ChaÆubiñskiego 5, 02 – 004 Warszawa,
