К основному контенту

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ в 2026 г.

    Н ОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ РЕСУРСА в 2026 г.  Начальный этап сбора сведений о LCF , накопленный до 20-го века, в целом завершен. Далее планируется анализ и синтез тематической информации, с добавлением сведений 20-21-го века. Работа будет сосредоточена прежде всего на: профилактике, диагностике, артроскопии, пластике, эндопротезировании. 05 .01.2026 2018YoussefAO .   В статье описан способ укорочения LCF при врожденном вывихе бедра. 2007WengerD_OkaetR .  А вторы в эксперименте показали, что прочность LCF достаточна для обеспечения ранней стабильности при реконструкции тазобедренного сустава у детей. 04 .01.2026 2008BacheCE_TorodeIP.   В статье описан способ транспозиции проксимального крепления LCF при врожденном вывихе бедра.   2021PaezC_WengerDR . В статье проанал изированы результаты открытой реконструкция LCF при дисплазии.  2008DoddsMK_McCormackD . В статье описан эксперимент реконструкции LCF у свиней с формированием бедренного туннеля....

Рассуждение о морфомеханике. 2.5.2 Гиалиновые поверхности коленного сустава


2.5.2 Гиалиновые поверхности коленного сустава

На плато большеберцовой кости содержится две суставные поверхности. Обе они покрыты гиалиновым хрящом и разделены, не имеющим хрящевого покрова, межмыщелковым возвышением. В нем выделяют внутренний (медиальный) и наружный (латеральный) межмыщелковый бугорок. Кзади от них лежит заднее межмыщелковое поле, а кпереди переднее, являющиеся областями прикрепления крестообразных связок.

Суставные поверхности имеют вогнутую форму и покрыты гиалиновым хрящом. Толщина слоя гиалинового хряща наибольшая в центре суставных поверхностей и уменьшается к их периферии. Гиалиновые хрящевые пластинки мыщелков подобны вогнутым и выпуклым линзам (Рис.2.25, 2.26). 

Собственные наблюдения, сделанные при проведении артроскопических операциях на коленном суставе, показали наличие у хрящевого покрова упругих свойств. Локальное давление на гиалиновый хрящ тупым инструментом выявлял его упругую деформацию. Это позволяет согласиться с мнением о наличии у гиалинового хряща суставных поверхностей амортизирующих свойств.

Обращает на себя внимание и тот факт, что гиалиновый хрящевой покров неоднороден по своей структуре. Неоднородность выявляется только при изломе или скалывании хрящевой поверхности. Боковая поверхность излома явно неровная с четко выраженной вертикальной исчерченностью и зубчатостью. Даже без дополнительного увеличения определяется, что вертикальная исчерченность обусловлена наличием множества тесно прилежащих друг к другу удлиненных сегментов (Рис.2.27). Каждый из этих сегментов имеет высоту от верхней до нижней поверхности хрящевого слоя, то есть их высота равна приблизительно толщине хрящевого покрова (за вычетом толщины надхрящницы). У сегментов выявляются торцевые и вертикальные грани, сходящиеся под некоторыми углами.

Рис.2.26. Гиалиновые линзы коленного сустава: «выпуклая» линза бедра вверху, «вогнутая» линза большеберцовой кости внизу, между ними мениск (схематично).

Микроанатомическое строение гиалинового хряща суставной поверхности напоминает структуру зубной эмали, состоящей, как известно, из эмалевых призм. По аналогии с эмалью сегменты гиалинового хряща мы предлагаем именовать – гиалиновыми призмами. Боковые грани и верхние торцы гиалиновых призм гладкие. Нижние торцы гиалиновых призм имеют неправильную форму, в связи с тем, что они контактируют с неровной поверхностью подлежащей губчатой кости. Здесь уместно отметить, что поверхность губчатой кости, подлежащая хрящу, напоминает волнообразную неровность дермоэпидермального соединения (Рис.2.28).

Рис.2.27. Костно-хрящевой блок на изломе (схематично).

Каждую из гиалиновых призм, практически невозможно отделить от прочих, что свидетельствует о большой прочности соединения. Однако излом гиалиновой оболочки в различных местах показывает единый план ее строения – везде обнаруживается ее сегментированность.

Рассечение хряща острым инструментом не позволяет выявить призматическое строение гиалинового хряща суставных поверхностей. Изучение обычным световым микроскопом срезов хряща, сделанных в вертикальном или горизонтальном направлении также, не позволяет обнаружить сегментираванность. Причиной нивелирования эффекта призматического строения, по всей видимости, является влияние на хрящ химических реактивов, применяемых для проводки и изготовления микропрепаратов. При изломе не обработанного суставного хряща можно также отметить наличие тонкой пленки на его поверхности – надхрящницы, скрепляющей верхние торцы гиалиновых призм.

Рис.2.28. Костно-хрящевая граница и силы, возникающие при артикуляции
(большие стрелки направление движений,
малые стрелки силы реакции кости,
препятствующие смещению гиалиновых поверхностей).


Линзы гиалинового хряща покрывающего суставные поверхности верхнего конца большеберцовой кости истончаются в периферическом направлении. Призматическое строение хорошо различимо в центре суставных поверхностей, где толщина хряща наибольшая и плохо дифференцируются по краям, где его толщина минимальна.

Учитывая то, что площадь вогнутой верхней поверхности суставного хряща меньше площади выпуклой нижней поверхности, а количество гиалиновых призм вполне конкретно, можно сделать логичный вывод о различии в величине поверхности торцов. Верхний торец, обращенный в сустав, должен быть закономерно меньше по площади, чем нижний торец, контактирующий с костной тканью. Следовательно, каждая из призм должна представлять собой клиновидный стержень – сегмент, с натягом установленный меж себе подобных. Благодаря описанной форме, давление на верхний торец гиалиновой призмы будет передаваться на большую по площади поверхность подлежащей кости. Соответственно, за счет клиновидности гиалиновых призм контактное напряжение в субхондральной кости будет несколько меньшим, чем на поверхности самого хряща. При локальном сжатии хряща гиалиновые призмы, ограниченно смещаются в направлении действующей на них силы, ненагруженные же призмы остаются неподвижны. Смещение одних гиалиновых призм относительно других ограничивают силы скрепляющего их межпризматического вещества. Им, по нашему мнению, являются гликозаминогликаны хрящевого матрикса. Чем более вязкое межпризматическое вещество, тем более упругим оказывается пластинка гиалинового хряща, а значит, более равномерно распределяется его давление на подлежащую кость (Рис.2.29).

Как известно подлежащая хрящу поверхность кости неровная и имеет множество выступов и впадин. Нормальное костно-хрящевое соединение подобно увеличенному дермоэпидермальному соединению. Такое строение позволяет суставному хрящу противостоять сдвигающим нагрузкам. Именно благодаря волнообразности костно-хрящевого соединения, гиалиновые хрящи не смещаются относительно кости при скольжении одной суставной поверхности относительно другой. В норме, гиалиновые призмы непосредственно контактируют с губчатым веществом подлежащей кости. Прослойка компактной кости, так называемый субхондральный склероз, в области мыщелков большеберцовой кости наблюдается обычно при патологии. Вместе с тем известны суставы, в которых субхондральный склероз нормальное явление, например в области верхнего сектора ВВ ТБС.

Рис.2.29. Силы, действующие на гиалиновые призмы. Вверху, гиалиновая призма выпуклой хрящевой поверхности (мыщелок бедра). За счет явления натяга сила F, воздействующая на гиалиновую призму, рассеивается в поперечном направлении, при этом сила F1 оказывается меньше F. Внизу, гиалиновая призма вогнутой поверхности мыщелка большеберцовой кости. Благодаря большей площади основания гиалиновой призмы сила F2 также меньше силы F, воздействующей на ее вершину (схематично).


Сегментированность суставного хряща наблюдается и на мыщелках дистального конца бедренной кости. Отличие заключается в том, что суставные поверхности их выпуклые. На выпуклых поверхностях слой гиалинового хряща подобен оболочке, ограничивающей костную ткань. Вследствие того, что площадь наружной поверхности хрящевого покрова больше площади внутренней его поверхности, а число гиалиновых призм, конечно, они также клиновидны. Основание их имеет большую площадь, нежели чем вершина и обращено в сторону полости сустава. Каждая из гиалиновых призм оказывается, как бы заклиненной между соседними. Давление на одну изолированную гиалиновую призму приводит к ее большему заклиниванию с возникновением эффекта натяга, при котором сила, действующая вдоль длинной оси призмы, частично нивелируется силами трения между гранями боковых поверхностей (Рис.2.29). Наблюдается явление рассеивание механической энергии передаваемой подлежащей костной ткани, подобно тому, как рассеивает энергию жировая клетчатка. На способность хрящевого покрова уменьшать напряжения в субхондральной кости и понижать удельное на нее давление, указывалось ранее и другими авторами (Шаргородский В.С. и соавт., 1989), однако механизм рассеивания ими подробно не освещался. После снятия нагрузки, за счет упругости подлежащей костной ткани и давления окружающих призм, возникает сила, выталкивающая призму в сторону суставной полости, что обуславливает восстановление формы суставной поверхности.

Клиновидность гиалиновых призм позволяет изменить направление внутренних сил, действующих в хряще. Благодаря эффекту заклинивания поток внутренних сил перпендикулярный поверхности хряща, преобразуется в поток сил ей параллельный. Иными словами, нормальные напряжения, возникающие в хрящевой поверхности, трансформируются в касательные. Призматическое строение гиалиновых оболочек дает им возможность тонко приспосабливаться к контактирующей с ними поверхности, как за счет упругой деформации призм, так и частично за счет их вертикального смещения.

Как известно толщина хрящевого покрова на вершине мыщелков бедренной кости достигает 5 мм, при нагрузке толщина хряща уменьшается (Жданов Д.А., 1979). Однако не только эластичность хряща позволяет погасить ударные нагрузки, но и эластичность подлежащей кости. Повышение упругости субхондральный кости, например, по причине ее склероза, уменьшает возможную амплитуду смещений гиалиновых призм, что увеличивает напряжение в гиалиновом хряще. Таким образом, рассмотренное выше строение хрящевого покрова выпуклых суставных поверхностей позволяет уменьшить давление и снизить действующие напряжения в подлежащей кости за счет эффекта натяга гиалиновых призм. В вогнутых хрящевых поверхностях разгрузка субхондральной кости обеспечивается, прежде всего, разностью между площадью наружной (суставной) и внутренней (костной) поверхности суставного хряща. Чем больше эта разность, тем больше эффект разгрузки кости.


                                                                     

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

УЛУЧШЕНИЕ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОГО КОМФОРТА...

  Улучшение послеоперационного комфорта и повышение надежности тазобедренного протеза путем дополнения искусственными связками: Демонстрация концепции и прототип Архипов С.В.     Содержание [i]   Аннотация [ii]   Введение [iii]   Материал и методы [iv]   Результаты и обсуждение [v]   Статические испытания [vi]   Динамические испытания [vii]   Изготовление и тестирование прототипа [viii]   Заключение [ix]   Список литературы [x]   Приложение [i]   Аннотация Продемонстрирован принцип функционирования экспериментального тотального эндопротеза тазобедренного сустава с аналогами связок в одноопорных вертикальных позах и в середине одноопорного периода шага. Опыты проводились на специально сконструированном мехатронном испытательном стенде. Концепция важной роли связочного аппарата дополнительно проиллюстрирована набором демонстрационных механических моделей. Данные, полученные в экспериментах, позволили изготовить прототип...

1970MichaelsG_MatlesAL

      Содержание [i]   Аннотация [ii]   Перевод на русский [iii]   Цитирование [iv]   Источник и ссылки [v]   Примечания [vi]   Авторы и принадлежность [vii]   Ключевые слова [i]   Аннотация Аннотация статьи: Michaels G , Matles AL . The role of the ligamentum teres in congenital dislocation of the hip ( Роль круглой связки при врожденном вывихе бедра , 1970 ). Авторами предложена аналогия роли ligamentum capitis femoris ( LCF ) «контроль в виде шара и цепи» и отмечено, что она может спонтанно вправить врожденный вывих бедра. Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 1970 MichaelsG _ MatlesAL . [ii]   Перевод на русский Цитата стр. 199 В литературе часто указывается, что круглая связка (ligamentum teres) может препятствовать поздней открытой репозиции врожденного вывиха бедра. В отдельных случаях сообщается об отсутствии круглой связки. Однако в большинстве случаев она гипертрофирована и удлинена. Наши совреме...

1994(a)АрхиповСВ

  Публикация описывает конструкцию субтотального эндопротеза тазобедренного сустава с аналогом ligamentum capitis femoris ( LCF ).   Однополюсной эндопротез тазобедренного сустава конструкции с.в. архипова Заявка на патент RU94038343A Изобретатель Сергей Васильевич Архипов 11.10.1994 Заявление подал С.В. Архипов 11.10.1994 Приоритет RU94038343/14А 20 августа 1996 г. Публикация RU94038343A. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Однополюсной эндопротез тазобедренного сустава конструкции С . В . Архипова , содержащий неподвижно соединенные посредством сопряженных конусных поверхностей съемную головку и ножку, выполненную в виде стержня, имеющего в дистальной части хвостовик, а в проксимальной части опорную площадку с закрепленной на ней под углом к продольной оси ножки шейкой, имеющей на конце конусную поверхность, соединенную с соответствующим конусным отверстием в съемной головке, отличающийся тем, что съемная головка содержит сквозное отверстие, через которое проходит гибкая искус...

1900BetheE

  Фрагменты книги Pollux J. Onomasticum (Именослов, 166-176) в редакции E. Bethe (1900). По-гречески автор называет ligamentum capitis femoris (LCF) «ἰσχίον», а понятие «связка» (жила) обозначает термином «νεῦρον / νεῦρα». Отрывок из Onomasticum, посвященный LCF, процитировал Giovanni Filippo Ingrassia ( 1603 IngrassiaeIP ). Наше краткое обсуждение смотри ниже. Перевод на английский доступен по ссылке: 1900BetheE , на латынь – 1706PolluxJ . Цитата 1. Βιβλίου   Β . 186-187 [ Grc ] καιλεῖται   δὲ   καὶ   τὸ   νεῦρον   τὸ   σ υνέχον   τὴν   κοτύλην   πρὸ σ  τὸν   μηρὸν   ἰ σ χίον .  ὁμώνυμον   δ ’  ἐ σ τιν   αύτῷ   καὶ   τὸ   ἄρθρον .  καὶ   τὸ   μὲν   [ τῇ ]  κοτύλῃ   [σ υνηρμο σ μένον ]  ὀ σ τοῦν   σ τρογγύλον   μηροῦ   κεφαλὴ ,  μηρὸ σ  δὲ   τὸ   ἁπ ὸ   το ύ το υ   μὲχρ ι γονάτων  μὲρο σ, …  ( и...

Эндопротез с LCF. Часть 1

  Эндопротезы с аналогом ligamentum capitis femoris как свидетельства смены парадигмы в артропластике: Систематический обзор Часть  1. История, материал и методы Архипов С.В., независимый исследователь, Йоенсуу, Финляндия