2.3.4 Управление
движениями в сочленениях таза
Соединение костей
таза осуществляется посредством малоподвижных сочленений (Буачидзе О.Ш., 1993).
Каждое из трех основных сочленений таза – лобковое сращение и два КПС имеют,
как минимум, по три степени свободы. Наличие в организме подвижного сочленения
костей подразумевает управление движениями в них. В противном случае
координированное целенаправленное активное перемещение живой системы или ее
частей было бы невозможно. Шарнир с неуправляемыми степенями свободы
существенно усложняет возможность прогнозирования положения биокинематического
звена в пространстве при нагрузке на него, что необходимо и важно для организма
в целом.
Число управляемых
степеней свободы кинематической цепи равно числу независимых источников
энергии, необходимых для приведения в движение звена относительно
соответствующей оси вращения (Великсон В.М., 1980). Применительно к ОДА,
источником энергии движения являются мышцы. Направление действия мышц
определяется линией, которая соединяет центры ее начала и прикрепления (Жданов
Д.А., 1979).
Обзор мышц
начинающихся или заканчивающихся в области таза показывает, что ни одна из них
не может в полной мере управлять движениями в крупных сочленениях таза, имеется
в виду КПС и лобковое сращение. Нет ни одной мышцы начинающейся и
заканчивающейся на костях таза и перекидывающейся через перечисленные подвижные
сочленения. Однако подвижность костей таза существует, а это значит, их
движения должны быть управляемы хотя бы отчасти или опосредованно.
Лобковое сращение
– сочленение комбинированное, это значит, что, положение сочленяющихся костей в
нем можно предсказать, зная соотношение костей в КПС. В связи с этим,
рассмотрим возможность управления движениями только в КПС. Так при переходе в
вертикальное положение тела человека наблюдается элевация тазовых костей,
которую ограничивают крестцово-подвздошные связки. Считается, что именно они
несут практически всю нагрузку при вертикальном положении тела (Жарков П.Л.,
1994). Крестцово-подвздошные связки препятствуют смещению тазовых костей вверх
относительно крестца, соответственно, крестец будет смещаться относительно
тазовых костей вниз. Элевация ограничена по амплитуде и совершается
преимущественно в пределах упругого растяжения коллагеновых фибрилл, образующих
связки. В горизонтальном положении тела крестцово-подвздошные связки
оказываются, отчасти, разгруженными, что приводит к депрессии тазовых костей в
КПС.
Частичная
разгрузка крестцово-подвздошных связок обусловлена действием тонуса мышц. Так в
организме имеется несколько мышц способных уменьшить величину депрессии тазовых
костей. Прежде всего, это квадратная мышца поясницы и широчайшая мышца спины.
Дистальная часть каждой из них прикрепляется к верхней поверхности крыла
тазовой кости. Проксимальная часть квадратной мышцы поясницы, прикрепляется к
грудной клетке и поясничным позвонкам, а проксимальная часть широчайшей мышцы
спины к плечевой кости, грудной клетке и грудным позвонкам. Таким образом, на
своем протяжении они минуют множество других, кроме КПС, подвижных сочленений.
Из таковых следует назвать – позвоночно-двигательные сегменты,
реберно-позвоночные суставы, а для широчайшей мышцы плечевой сустав и подвижное
сочленение лопатки с грудной клеткой.
Данные мышцы, с
полным основанием можно назвать многосуставными (полисуставными). При своем
напряжении они способны изменить взаимоотношения костей сразу в нескольких
сочленениях, включая и КПС. Наибольшая сила влияния указанных мышц на КПС, и
соответственно максимальная амплитуда элевации тазовых костей, возможна лишь
при том условии, что во всех прочих, кроме КПС, сочленениях движения будут
заблокированы. Это достижимо, например, путем напряжения определенных
антагонистических мышечных групп. Близкий эффект дает замыкание подвижного
сочленения, то есть перевод его в одно из крайних положений, в котором либо
костные выступы, либо связочный аппарат начинают функционировать как
ограничители движения. Обеспечение данных условий возможно только при сложной
координации работы мышц спины, таза, бедра.
Квадратная мышца
поясницы и широчайшая мышца спины являются мышцами способными ограничить и
главное, регулировать депрессию тазовых костей в КПС. Элевация же их
ограничивается связочным аппаратом КПС. Для точности картины необходимо
отметить, что в крайнем положении элевации, крестец как бы заклинивается между
тазовыми костями (Жулев Н.М. и соавт., 1999). Соответственно и суставные
поверхности участвуют в ограничении элевации, и выступают в роли функциональной
связи в содружестве со связками.
Возможное смещение
тазовых костей вдоль фронтальной оси, также регулируемо лишь отчасти.
Содержимое брюшной полости и таза закономерно давит на внутренние стенки
тазового кольца, стремясь его раздвинуть, то есть вызвать латерализацию тазовых
костей в КПС. Она возможна в пределах эластичности суставной сумки,
крестцово-подвздошных и крестцово-остистых связок. Латеральное смещение тазовых
костей, как известно, происходит в положении лежа на спине, а медиализация в
положении лежа на животе (Жулев Н.М. и соавт., 1999).
Смещение тазовых
костей вдоль фронтальной оси, при определенных условиях, оказывается
регулируемо. В частности, изменять величину смещения тазовой кости кнаружи
может грушевидная мышца. Она берет свое начало от передней поверхности
крестцовой кости и заканчивается на вершине большого вертела (Синельников Р.Д.,
1972).
Грушевидная мышца
является двухсуставной, перекидываясь через КПС и ТБС. Наиболее активное
влияние данной мышцы на величину смещения тазовой кости, наблюдается при
фиксации ТБС. Иммобилизация последнего может быть достигнута при максимальном
отведении сочетающимся с максимальной супинацией (экзоротацией) в нем. Другим
способом замыкания ТБС является произвольное сокращения определенных групп
тазобедренных мышц, например пронаторов (эндоротаторов) бедра. При этих
условиях напряженная грушевидная мышца будет активно приближать тазовую кость к
средней линии, то есть обеспечивая ее медиализацию. Кроме этого, при тяге за
ногу, означенная мышца получает возможность регулировать и латерализацию, но в
уступающем режиме.
Обращает на себя
внимание также то, что напряжение грушевидной мышцы позволяет разгрузить
суставную сумку КПС, крестцово-подвздошные, а также крестцово-остистые связки.
Мышца выступает в роли регулятора напряжения в этих структурах. Она оказывается
активным элементом, влияющим на КПС, в то время как связки и суставная сумка следует
считать пассивными частями сустава.
Кроме грушевидной
мышцы медиализацию тазовых костей способны вызвать и мышцы передней брюшной
стенки. Из таковых, прежде всего, следует назвать поперечную и косые мышцы,
которые прикрепляются, в том числе, к крыльям тазовых костей и соединяются
между собой апоневрозом.
Определенную лепту
в медиализацию тазовых костей способны привнести мышцы составляющие
промежность. К ним относят - глубокую и поверхностную поперечные мышцы
промежности, подвздошно-копчиковую и копчиковую мышцы. Все эти мышцы
промежности, прикрепляются к тазовым костям и имеют приблизительно поперечный
ход мышечных волокон. Напряжение мышц промежности таза и передней брюшной
стенки позволяет, частично, разгрузить связочный аппарат КПС и лобкового
сочленения, противостоящий давлению органов брюшной стенки и таза.
Кроме описанных
управляемых поступательных движений, в КПС возможно управление вращениями в
сагиттальной плоскости. Отдельных мышц способных вызвать только сгибание или
разгибание в рассматриваемом суставе не обнаруживается. Мышцы, которые были бы
способны обеспечить данные движения должны отвечать следующим требованиям:
прикрепляться с одной стороны к крестцу, а с другой к тазовой кости, с вектором
их действия лежащей приблизительно в сагиттальной плоскости. Таковых мышц в
области таза нет.
Сгибание в КПС
может обеспечить только мышца, расположенная кпереди от данного сочленения.
Больше других для этой роли подходят большая и малая поясничные мышцы (Рис.2.11).
Малая поясничная мышца, начинаясь от первого поясничного и последнего грудного
позвонка, переходит в подвздошную фасцию и заканчивается вместе с ней на
гребешке лобковой кости и подвздошно-лобковом возвышении (Синельников Р.Д.,
1972). Указанная мышца является многосуставной. Сокращение данной мышцы
способно вызвать смещение не только в позвоночно-двигательных сегментах, но,
при замыкании их, еще и сгибание в КПС.
Многосуставной так же является и большая поясничная мышца. Она перекидывается через КПС, ТБС и позвоночно-двигательные сегменты поясничного отдела позвоночника. Вследствие чего, при своем сокращении, большая поясничная мышца способна вызывать смещение во всех перечисленных сочленениях одновременно. Естественно, наибольшая амплитуда движения будет в ТБС. Для того же чтобы произошло сгибание только в КПС, необходимо исключить возможность движения во всех прочих подвижных сочленения. Так, например, заблокировать движения в позвоночно-двигательных сегментах, возможно при напряжении мышц разгибателей спины, а замыкание ТБС достигается при одновременном напряжении разгибателей и сгибателей.
Сгибание в КПС
может вызвать сокращение мышц передней брюшной стенки, и, прежде всего, прямой
мышцы живота. Если большая и малая поясничные мышцы способны вызвать движения в
одном КПС, то сокращение мышц живота вызывает сгибание одновременно в обоих. Из
антагонистов указанных сгибателей КПС следует назвать большую ягодичную и
грушевидную мышцы. Именно эти мышцы способны вызвать разгибание в КПС. Как
известно, большая ягодичная мышца, начинаясь одной из своих порций от боковой
поверхности крестца, заканчивается на бедре (Синельников Р.Д., 1972). Она
является двух суставной и способна вызвать разгибание как в КПС, так и ТБС.
Грушевидная мышца
прикрепляется к передней поверхности крестца, несколько ниже КПС. Кроме
медиализации тазовой кости, она способна вызвать еще и разгибание в КПС, после
замыкания в ТБС. Замыкание последнего, в данном случае, может быть достигнуто при
максимальном разгибании и супинации. Замыкание ТБС является непременным
условием изолированного разгибания в КПС.
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
Биомеханика и морфомеханика