К основному контенту

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

  Н ОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ РЕСУРСА     17 .11.2025 2025 ChenJH _ AcklandD .   Авторы в эксперименте доказали роль  LCF  в разгрузке верхнего сектора вертлужной впадины и головки бедра.  2025 SrinivasanS _ SakthivelS . Перевод статьи, посвященной морфологии LCF у населения Индии.   2024 GillHS . Для уточнения роли LCF автор рекомендует сочетание экспериментальных исследований с компьютерным моделированием.   16 .11.2025 АрхиповСВ. К вопросу о прочности LCF .  2024StetzelbergerVM_TannastM.     Авторы обнаружили низкую прочность LCF при фемороацетабулярном импинджменте .  1996 ChenHH _ LeeMC . Авторы исследуют прочность LCF при аваскулярном некрозе и переломе шейки бедренной кости.  2025 ChenJH _ AcklandD . Авторы в эксперименте доказали роль LCF  в разгрузке верхнего сектора вертлужной впадины и головки бедра. 15 .11.2025 2002МалаховОА_КосоваИА.   Авторами показано, что двойное контрастирование тазо...

Рассуждение о морфомеханике. 6.2.7 Средние напряжения в волокнистых хрящах

 

6.2.7 Средние напряжения в волокнистых хрящах

Наиболее близкими к связкам и сухожилиям по своему строению являются структуры ОДС, состоящие из волокнистого хряща. К таковым, как известно, относятся мениски, межпозвонковые диски, лобковое сращение, вертлужная губа и ряд других образований. В отношении их, так же как и в отношении костей, сухожилий и связок, отмечается зависимость строения от средних напряжений.

Для волокнисто-хрящевых элементов, расположенных внутри суставов характерной особенностью, является гладкая поверхность. Именно такая, без неровностей поверхность обеспечивает отсутствие зон концентрации напряжений и низкий коэффициент трения. Соответственно оказываются низкими по величине касательные напряжения в волокнисто-хрящевых структурах.

Как правило, все внутрисуставные волокнисто-хрящевые элементы испытывают действие сжимающих и растягивающих сил. Адаптацией к значительным сжимающим нагрузкам является увеличение площади их контакта с суставными концами костей. В связи с этим, как в тех, так и в других снижается уровень напряжений за счет того, что давление распределяется на большую площадь. Практически все внутрисуставные волокнисто-хрящевые элементы имеют уплощенную форму поверхности, соответствующей контактирующей суставным концам костей. Наличие у волокнистого хряща свойства упругой эластичности позволяет структурам, состоящим из него адекватно приспосабливаться к текущим изменениям формы суставной поверхности. Следовательно, даже при движениях в суставе, когда с волокнисто-хрящевыми структурами контактируют различные по форме участки суставных концов костей действующие напряжения остаются приблизительно одинаковыми.

В качестве примера можно привести функционирование менисков коленного сустава. Смещаясь в различные фазы движения, мениски не только подвергаются сжатию и растяжению, но также и изгибаются в соответствии с кривизной контактирующих с ними суставных поверхностей. Форма сочленяющихся в коленном суставе концов бедренной и большеберцовой костей такова, что в момент наибольшей нагрузки они контактируют максимальной площадью поверхности. При этом часть нагрузки воспринимают мениски, которые под ее действием смещаются к периферии сустава. Вследствие чего, в них возникают кроме сжатия, еще и растягивающие усилия, обуславливающие появление концентрических потоков внутренних сил. Анализ строения менисков свидетельствует, что в точном соответствии с потоками внутренних сил в их толще имеются циркулярно расположенные коллагеновые волокна. Кроме этого, в менисках обнаруживаются и вертикальные волокна, сонаправленные потокам внутренних сил, возникающих при сжатии менисков между суставными концами костей. Осевую жесткость вертикальным волокнам придает скрепление их основным веществом. Оно же, в значительной степени, предопределяет общие упругие свойства менисков, их способность противостоять сжатию. Смещение менисков к периферии сустава и обратно порождает в них еще и радиальные потоки внутренних сил. Их ориентация совпадает с ходом радиальных коллагеновых волокон, пересекающих вышеуказанные под прямым углом. Следовательно, каждый из потоков внутренних сил, возникающих в менисках, отражается на их внутреннем строении. Влияние каждого из потоков равнозначно несмотря на то, что порождающие их силы могут быть как растягивающие, так и сжимающие, то есть иметь разный знак. Как видно потоки внутренних сил не взаимодействуют друг с другом, что отражается на их материализации – ориентации волокнистых структур.

Силы, действующие на мениски, а значит и возникающие в них потоки внутренних сил, непостоянны во времени. Они возникают как при пассивных, так и активных движениях в суставе. В свою очередь движения процесс периодический. В одну их фазу в менисках появляются циркулярные потоки внутренних сил, в другую вертикальные, в третью - радиальные. Также закономерно изменяется интенсивность внутренних сил. При неподвижности сустава, в зависимости от угла сгибания в нем, отдельные потоки могут вообще исчезать. Следовательно, непостоянна и величина действующих в мениске напряжений. Существование человека в относительно одинаковых условиях, с однотипной физической нагрузкой, в течение достаточно длительного времени позволяет говорить о том, что и мениски, представляющие собой волокнисто-хрящевые образования, адаптированы к средним напряжениям. В связи с тем, что строение нижних конечностей у особей одного вида одинакова, одинаковы и потоки внутренних сил в менисках, одинаково и их внутреннее строение.

Другим примером влияния средних напряжений на волокнисто-хрящевые структуры является строение и форма вертлужной губы. Обе ее поверхности гладкие как та, что соприкасается с суставной сумкой, так и та, что контактирует с ГБК. Представляя собой упруго-эластическое кольцо ТБС, вертлужная губа участвует в удержании ГБК в ВВ. Эта ее функция наблюдается в фазу переноса конечности во время локомоций и в одноопорном ортостатическом положении - ГБК стремиться сместиться в латерально, встречая на своем пути вертлужную губу. При этом последняя растягивается в двух направлениях – радиально и циркулярно. В ней возникают пресекающиеся, но не взаимодействующие потоки внутренних сил радиальные и циркулярные. В соответствии с ними, в вертлужной губе возникают и существуют две системы волокон – радиальная и циркулярная. Так как сила сжатия вертлужной губы между суставной сумкой и ГБК невелика, выраженной третьей системы коллагеновых волокон не формируется. Воздействие ГБК на вертлужную губу непостоянно, как и возникновение в ней потоков внутренних сил. Они, как уже было сказано, появляются при неопорном состоянии нижней конечности. В период опоры, когда ГБК прижимается к ВВ, величины действующих напряжений в вертлужной губе уменьшаются практически до нуля.

В фиброзном кольце межпозвоночного диска, образованного из волокнисто-хрящевой ткани, также отмечается зависимость внутреннего строения от возникающих в нем потоков внутренних сил. Несмотря на то, что межпозвоночные диски испытывают преимущественно сжатие, в их фиброзных кольцах действуют значительные растягивающие силы. Основную сжимающую нагрузку воспринимает студенистое ядро, которое изнутри стремиться растянуть фиброзное кольцо. В соответствии с возникающими в нем циркулярными потоками внутренних сил ориентируется часть волокон, располагающихся циркулярно. Непосредственное сжатие фиброзного кольца в вертикальном направлении обуславливает наличие косо-вертикальных волокон. По нашему мнению, подобное расположение части коллагеновых волокон связано с тем, что вертикальная нагрузка на диск, как правило, сопровождается его скручиванием вокруг вертикальной оси. Это предопределяет появление потоков внутренних сил в направлении близким к спиральному.

Соединение волокон фиброзного кольца между собой основным веществом хрящевой ткани, придает первым осевую жесткость, а второй необходимую упругость и способность противостоять сжатию. Потоки внутренних сил в межпозвонковом диске появляются и исчезают в зависимости от действующей на позвоночный столб нагрузки. Соответственно и величины действующих в дисках напряжений переменны. Они уменьшаются в периодах покоя и во сне, возрастают при физической нагрузке. Однако средние напряжения остаются постоянными, если образ жизни и физическая активность субъекта не изменяется. Именно к ним, как мы считаем, и адаптированы межпозвонковые диски.

Значительные усилия испытывает и межлобковый диск. В фазу опоры на две ноги, происходит сближение лобковых костей, что обуславливает сжатие межлобкового диска. При этом жидкость, находящаяся в нем, приводит к его растяжению изнутри, появлению концентрически расходящихся волн внутренних сил. В соответствии с ними часть волокон обретает циркулярное направление. В фазу переноса нижней конечности, лобковые кости в области лобкового сращения, отдаляются друг от друга, растягивая волокнисто-хрящевую ткань межлобкового диска. Вследствие чего в нем, циклически, появляются значительные растягивающие усилия, порождающие потоки внутренних сил, имеющие направление от одной кости к другой. В этом же направлении ориентирована часть волокон межлобкового диска.

Все сказанное подтверждает точку зрения о том то, что адаптация волокнисто-хрящевых образований происходит именно к средним напряжениям, доказывает равнозначность влияния на их внутреннее строение различных по направлению потоков внутренних сил. Так же как и в костных и соединительнотканных структурах, в элементах ОДС образованных из волокнистых хрящей, волокна ориентируются параллельно потокам внутренних сил.



                                                                     

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 femorisligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика

Популярные статьи

Каталог тестов патологии LCF

   каталог тестов патологии ligamentum capitis femoris Архипов С.В.     Содержание [i]   Резюме [ii]   Введение [iii]   Тестирование в положении лежа [iv]   Тестирование в положении стоя [v]   Изучение походки [vi]   Список литературы [vii]   Приложение [i]   Резюме Представлено описание тестов для выявления и дифференциальной диагностики патологии ligamentum capitis femoris ( LCF ). [ii]   Введение Одна из первых работ посвященная диагностике травмы LCF, показала многообразие симптомов: боль в паху, ригидность тазобедренного сустава, иногда длительно существующие минимальные клинические данные или же признаки такие же как при остеоартрите (1997GrayA_VillarRN). По прошествии более десятилетия исследователи констатировали: «к сожалению, не существует специального теста для обнаружения разрывов LCF», известные на то время признаки являлись неспецифичны и наблюдались также при другой внутрисуставной патологии тазобедренн...

К вопросу о прочности LCF

  К  вопросу о прочности   ligamentum   capitis   femoris Архипов С.В.     Содержание [i]   Аннотация [ii]   О прочности LCF [iii]   Список литературы [iv]   Приложение [i]   Аннотация Наше мнение по поводу низкой прочности  ligamentum   capitis   femoris  ( LCF ), согласно исследованию  Stetzelberger   V . M . и соавт. (2024). [ii]   О прочности LCF Статья  Stetzelberger   V . M . и соавт . « Насколько прочна круглая связка бедра? Биомеханический анализ»  (2024), примечательна строгой методологией и глубиной изучения литературы. В полученных авторами результатах наше внимание привлекла низкая  предельная нагрузка до разрушения 126±92 Н у  LCF   ( 2024StetzelbergerVM_TannastM ).  Усредненно это эквивалентно 13 кг. При определении прочности LCF, полученной у группы лиц неустановленного возраста с переломом шейки бедренной кости, другая команда исследователей о...

Кто и когда впервые описал повреждение LCF? Часть 1

  Кто и когда впервые описал повреждение   ligamentum capitis femoris?  Часть 1. Архипов С.В.   Содержание Часть 1 [i]   Аннотация [ii]   Введение [iii]   Доисторический период Часть 2 [iv]   Исторический период [v]   Вмешательства в текст Часть 3 [vi]   Египетский врач Часть 4 [vii]   Азиатский прорицатель [viii]   Хронологическая таблица Часть 5 [ix]   Заключение [x]   Список литературы [xi]   Приложение [i]   Аннотация Книга «Берешит», в переводе именуемая «Бытие», является одним из древнейших художественных текстов. Кроме тенденциозно трансформированных легенд и вымысла, она содержит важные медицинские и естественнонаучные факты. Произведение написано на севере Египта вскоре после минойского извержения, вероятно в конце 17-го века до современной эры. Над протографом работал азиатский прорицатель, ставший чиновником и египетский врач-энциклопедист. Последний впервые в истории описывает механизм повреждени...

Кто и когда впервые описал повреждение LCF? Часть 5

  Кто и когда впервые описал повреждение   ligamentum capitis femoris?  Часть 5. Архипов С.В.     Содержание Часть 1 [i]   Аннотация [ii]   Введение [iii]   Доисторический период Часть 2 [iv]   Исторический период [v]   Вмешательства в текст Часть 3 [vi]   Египетский врач Часть 4 [vii]   Азиатский прорицатель [viii]   Хронологическая таблица Часть 5 [ix]   Заключение [x]   Список литературы [xi]   Приложение [i]   Аннотация Книга «Берешит», в переводе именуемая «Бытие», является одним из древнейших художественных текстов. Кроме тенденциозно трансформированных легенд и вымысла, она содержит важные медицинские и естественнонаучные факты. Произведение написано на севере Египта вскоре после минойского извержения, вероятно в конце 17-го века до современной эры. Над протографом работал азиатский прорицатель, ставший чиновником и египетский врач-энциклопедист. Последний впервые в истории описывает механизм пов...

1996ChenHH_LeeMC

     Аннотация статьи Chen HH, Li AF, Li KC, Wu JJ, Chen TS, Lee MC. Adaptations of ligamentum teres in ischemic necrosis of human femoral head (Адаптация круглой связки при ишемическом некрозе головки бедренной кости человека, 1996). Авторы исследуют прочность ligamentum capitis femoris (LCF) при аваскулярном некрозе и переломе шейки бедр енной кости. Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 1996ChenHH_LeeMC . Аннотация О биомеханических свойствах круглой связки человека известно немного. Для более полного изучения круглой связки были измерены её размеры и механические свойства в 22 случаях острого перелома шейки бедренной кости и в 21 случае ишемического некроза головки бедренной кости. Образцы сначала были предварительно подготовлены, а затем нагружены до разрушения на испытательной машине с высокой скоростью деформации 100% с(-1). Группа с ишемическим некрозом имела значительно больший объём (3,09 ± 1,81 мл против 1,30 ± 0,62 мл) и площадь поперечного сечения ...