Рассуждение о морфомеханике. 6.2.6 Средние напряжения в связках

 

6.2.6 Средние напряжения в связках

В отличие от сухожилий, формы связок более разнообразны. В тех областях, где связка соприкасается с костно-хрящевыми структурами, она оказывается уплощенной. Это позволяет уменьшить величины контактных напряжений, как в самой связке, так и в контактирующей с ней структуре. В тех областях, где амплитуда движения связок значителен, они приобретают округлую форму. Это, как правило, внутрисуставные связки – СГБ, крестообразные связки коленного сустава, межкостная связка подтаранного сустава и некоторые другие. Также как и в отношении сухожилий можно сказать, что эта форма позволяет уменьшить площадь поверхности связки, а значит уменьшить силу ее трения и касательные напряжения в ней.

Связки нагружены, как и сухожилия, циклически. Основное предназначение связок это - ограничение объема движений в суставах. В связи с чем, наибольшие напряжения в связках возникают в крайних положениях амплитуды движений сустава. Локомоции представляют собой периодические процессы. Значительную часть цикла движений в суставе связки «расслаблены» и «напрягаются» только в их крайних точках. Соответственно потоки внутренних сил в связках возникают периодически, а действующие напряжения изменяются по величине во времени. Вместе с тем движения в суставах могут совершаться эпизодически и вне цикла основных локомоций. Это порождает в них эпизодически возникающие потоки внутренних сил. В зависимости от силы сокращения мышц, сила тяжести, инерции звеньев ОДС, силы реакции опоры и других факторов, изменяется и величина действующих в связках напряжений. Вследствие чего при однотипном образе жизни можно говорить о приблизительно постоянной величине средних напряжений в них.

В процессе локомоций, а также при поддержании какой-либо позы, мышцы работают в импульсном режиме. За периодом их напряжения неизбежно следует период расслабления. В период, когда движение в суставе достигает некого предела, обусловленного длинной связки, напряжение в ней становится максимальным. Сила ее реакции противодействует как силе сокращения мышцы, так и силе инерции. В обратном движении напряжение в связке закономерно уменьшается. Оно также снижается и оказывается минимальным в период отдыха, а также во сне. Так как в обычных условиях жизни связочный аппарат обеспечивает необходимую стабильность суставов, можно с уверенностью говорить об адаптации и связочного аппарата к средним напряжениям в них.

Точки прикрепления связок к костям достаточно постоянны. В суставах возможны вполне конкретные виды движений, которые ограничивают вполне конкретные связки. По указанным выше причинам, можно утверждать, что в связках при обычных видах движений возникают однотипные потоки внутренних сил. Так как практически в каждом суставе возможны движения в нескольких плоскостях, то в их связочном аппарате появляются потоки внутренних сил различных направлений. Более того, несколько потоков внутренних сил возможны и в пределах одной связки. Примерами могут являться бедренно-большеберцовая окольная, крестообразные связки коленного сустава, дельтовидная голеностопного и некоторые другие. Препятствуя разобщению суставных концов костей связки, как правило, испытывают растягивающую нагрузку. Поэтому потоки внутренних сил в них параллельны длинной оси связки или ее конкретному пучку. Как и в сухожилии, образующие связку волокна оказываются параллельны потокам внутренних сил, возникающих в ней. Примером могут служить связки ТБС – ПБС, СБС, ЛБС. Испытывая наибольшую нагрузку при отклонении таза назад и при разгибании бедра, указанные связки закручиваются вокруг ШБК. Именно при этих движениях возникают потоки внутренних сил и напряжения наибольшей величины. В соответствии с этими потоками, как раз и оказываются, ориентированы волокнистые образования наружных связок.

Связки, чаще всего, располагаются ближе к центру вращения сустава, чем мышцы. Следовательно, оказывается меньше плечо силы их реакции, а значит и большее чем в сухожилии действующее напряжение. Думается поэтому площадь поперечного сечения связки больше, чем площадь поперечного сечения сухожилия мышцы, действие которой ограничивает данная связка. Это же обуславливает большую площадь области крепления связок, которая дополнительно увеличивается за счет появления на кости неровностей – выступов и углублений. Все указанное позволяет снизить величины напряжений, как в связке, так и в кости, к которой она прикрепляется. В качестве примеров тому можно привести ПБС и межкостные связки КПС. Обе связки, в процессе передвижений и в некоторых статических положениях, нагружены большую часть времени, что предопределяет в них высокие значения средних напряжений. Будучи адаптированными к ним, обе связки имеют большое поперечное сечение и площадь своего крепления. Замечено, что у физически активных субъектов области прикрепления связок особенно неровны, а сами связки утолщены.*

Аналогичные наблюдения и в отношении суставной сумки. Движения и стандартные условия нагрузки суставной сумки, связок и сухожилий обуславливают в них вполне определенные потоки внутренних сил. В соответствии с ними ориентируются волокнистые элементы, а к величинам средних напряжений приспосабливаются их геометрические и механические характеристики.

Сухожилия и связки чувствительны к гормональному влиянию. Прочность связок находится в зависимости и от эндокринного фона. Так при беременности «связки ослабевают» причиной чего считается гормон релаксин, вырабатывающийся децедуальной оболочкой хориона (Engelen M.J.A. et al., 1996). Продолжительное введение больших доз глюкокортикоидов приводит к снижению прочности соединительной ткани (Слуцкий Л.И., 1971). Это может обусловить повреждение связки при действии «обычного» среднего напряжения. Не это ли одна из причин атравматических разрывов сухожилий и связок при лечении отдельных заболеваний глюкокортикоидными гормонами.

---

* С нашей точки зрения при артрозе, и некоторых других, так называемых дегенеративно-дистрофических заболеваниях, наличие оссификации в связках и сухожилиях, а также образование дополнительных неровностей в области их крепления, является следствием повышения в них средних напряжений. Это одно из свидетельств «морфомеханической» теории патогенеза артрозов.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика