Рассуждение о морфомеханике. 2.5.4 Связки коленного сустава

  

2.5.4 Связки коленного сустава

Различают внутренние и наружные связки коленного сустава. К внутренним следует отнести поперечную связку колена, заднюю и переднюю мениско-бедренные связки, а также переднюю и заднюю крестообразные связки (Рис.2.25, 2.30). Это наиболее крупные и значимые внутрисуставные связки коленного сустава.

Передняя и задняя крестообразные связки достаточно постоянные образования. Однако по данным С.П.Миронова и соавт. (1994) возможно врожденное отсутствие передней крестообразной связки. При ее наличии она, начинаясь от переднего рога внутреннего мениска, прикрепляется к медиальной поверхности наружного мыщелка бедра, соединяя мениск с бедренной костью (Рис.43, 44, 49). Передняя крестообразная связка проксимальным концом прикрепляется к внутренней поверхности латерального мыщелка бедра, идет вперед внутрь, заканчиваясь на переднем межмыщелковом поле. Задняя крестообразная связка, в свою очередь, начинается на внутренней поверхности медиального мыщелка бедра, следует назад – кнаружи и прикрепляется, дистальным своим концом, к заднему межмыщелковому полю (Синельников Р.Д., 1972).

В крестообразных связках различают коллагеновые пучки диаметром 0.05-0.3мм, циркулярной или эллипсоидной формы. Подобных пучков, на поперечном срезе связки насчитывается до 1500. Пучки состоят из фибрилл более мелкого диаметра, а каждый пучок имеет как бы свою оболочку из рыхлой соединительной ткани. Фиброциты ориентированы вертикально и соединены друг с другом тонкими цитоплазматическими отростками (Haus J., Refior H.J., 1987).

Детальные исследования, выполненные B.Gerbert (1999), показали, что передняя крестообразная связка состоит из двух основных пучков – нижнемедиального и верхнелатерального. Тибиальные и феморальные концы их имеют собственные области прикрепления. Это позволяет рассматривать переднюю крестообразную связку «…как соединение двух отдельных связок со своими биомеханическими характеристиками и, соответственно, задачами» (Лисицын М.П., Андреева Т.М., 2001).

В.Б.Никитин и соавт. (2001), считают, что противостоять многообразным механическим нагрузкам крестообразным связкам позволяет объединение коллагеновых волокон в пучки и соединение их между собой за счет перекрестов отдельных волокон. У человека крестообразные связки имеют сетчатое строение и обособленные пучки волокон, заключенные в фиброзные оболочки. В толще связок и в фиброзных оболочках имеются сосуды и нервы различных типов. Синовиальная оболочка связок хорошо выражена. Прикрепление крестообразных связок к кости осуществляется посредством Шарпеевых волокон.

Механическая прочность передней крестообразной связки на разрыв составляет в среднем от 12 до 44 кгс (Кузнецов И.А. и соавт., 2000). По Фесслеру, связки колена выдерживают нагрузку 6.5 кг/мм² (Николаев Л.П., 1947). Согласно данным D.Butler et al. (1978) для разрыва изолированной внутрисуставной связки коленного сустава необходимо усилие 30–40 кгс. Ее удлинение на 1–4% приводит к распрямлению гофрированных волокон, а при удлинении на 20–40% появляются микроповреждения (Роднянский Л.Л. и соавт., 1986).

К связкам, расположенным вне полости сустава, относят окольные связки, связки надколенника, косую и дугообразные подколенные связки (Рис.44, 49).

Большеберцовая окольная связка берет свое начало от медиального надмыщелка бедренной кости и заканчивается в области верхнего отдела большеберцовой кости. Малоберцовая окольная связка начинается на латеральном надмыщелке бедра, дистальным концом прикрепляясь к головке малоберцовой кости. Обе связки соединяются с суставной сумкой, а большеберцовая имеет связь еще и с медиальным мениском. Косая подколенная связка следует от медиального мыщелка большеберцовой кости к латеральному мыщелку бедренной. Дугообразная подколенная связка начинается от наружного надмыщелка бедра и заканчивается в среднем отделе косой связки. Связка надколенника начинается от верхушки надколенника и заканчивается на бугристости большеберцовой кости. Боковая и медиальная поддерживающие надколенник связки направляются от надколенника к соответствующим мыщелкам бедра. Все перечисленные связки соединяются с суставной сумкой (Синельников Р.Д., 1972).

Изучение роста связок коленного сустава показало, что активный рост их наблюдается у места прикрепления к кости, причем быстрее у дистальной области крепления, чем у проксимального (Muller P., Dahners L.E., 1988).

Практически каждая из перечисленных наружных и внутренних связок имеет единый план строения. Образующие их коллагеновые волокна расположены параллельно длинной оси и заканчиваются на костях, поверхности которых содержат выступы и впадины. Одинаковое направление коллагеновых волокон в связках и сухожилиях обуславливает их высокую прочность на разрыв.

Так сухожилие четырехглавой мышцы бедра выдерживает растягивающую нагрузку до 600 кг (Жданов Д.А., 1979).

По данным А.С.Обысова (1971), связка надколенника способна выдержать максимальную нагрузку у мужчин 52-239 кг, у женщин 42-142 кг. Относительное удлинение связок у мужчин 113%, у женщин 160%. Предел прочности связок у мужчин 0.41-2.43 кг/мм², у женщин 0.36-1.4 кг/мм², а модуль Юнга для разных связок составляет 9.8–120.0 Н/мм³ (Зациорский В.М. и соавт., 1981), см. так же таблицу 3.

Таблица 3

Механические свойства связки надколенника (из Березовский В.А., Колотилов Н.Н., 1990)

Возраст (лет)	Относительная продольная деформация (%)	Предел прочности (Нм-2)
15-20	124	21.38×106
21-40	135	10.98×106
41-60	129	7.55×106

Человек в среднем ежедневно совершает около 19000 шагов (Леони Д., Берте Р., 1995). Кроме этого, нога в коленном суставе неоднократно сгибается сидя, лежа или стоя. Соответственно количество циклов изгиба связок коленного сустава за сутки достигает 20 тысяч. В течение жизни, продолжительностью 70 лет количество изгибов связок составляет порядка полумиллиарда! Отсюда, режим функционирования связок требует от них не только высокой степени упругости, гибкости и прочности, но еще и исключительной циклостойкости.

««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