Рассуждение о морфомеханике. 2.5.8 Движения в коленном суставе

 

2.5.8 Движения в коленном суставе

Коленный сустав относиться к вращательно-блоковидным суставам (Синельников Р.Д., 1972). Однако, по мнению ряда исследователей, он является сложным подвижным сочленением, сочетающим в себе несколько суставов. Так Э.Ф.Самойлович и соавт., (1993) в коленном суставе выделяют бедренно-менисковый и большеберцово-менисковый суставы. Первый является блоковидным, в нем совершаются вращательные движения в сагиттальной плоскости относительно фронтальной оси. Во втором осуществляется вращение голени вокруг вертикальной оси. Кроме этого, надколенниковая поверхность дистального конца бедренной кости и суставная поверхность надколенника, образуют надколенниково-бедренное сочленение (Доэрти М., Доэрти Д., 1993). Данное сочленение еще называют пателлофеморальным суставом (Lehmkuhl L., Smith L.K., 1984; Ахтямов И.Ф. и соавт., 2002). Известна и монография, детально освящающая проблемы пателлофеморального сустава (Ficat R.P., Hungerford D.S., 1977).

В коленном суставе возможны как вращательные, так и поступательные виды движений. Основным же следует считать вращательное движение вокруг фронтальной оси. При вращении в коленном суставе голень движется относительно бедра.

По мнению В.Б.Никитина и соавт. (2001) в коленном суставе возможны все шесть степеней свободы:

1. сгибание – разгибание (вращение около фронтальной оси);

2. ротация (вращение относительно длинной оси голени);

3. качание (вращение голени относительно сагиттальной оси);

4. переднезаднее смещение;

5. латеромедиальное смещение;

6. относительные перемещения вдоль длинной оси конечности (демпфирующие эффекты).

В отдельных случаях возможно сочетание вращения со скольжением элементов сустава. Подобное скольжение наблюдается при сгибании-разгибании и при ротации.

За нулевое положение нижней конечности принято расположение бедра и голени во фронтальной плоскости, то есть выпрямленной в коленном суставе. В норме сгибание в нем составляет до 120–150°, а разгибание до 5–10° (Ryf Chr., Weymann A., 1996). У детей возможно избыточное разгибание в пределах 15° (Самойлович Э.Ф. и соавт., 1993). Активное сгибание возможно до 130°, а пассивное сгибание, путем нажима на голень, можно получить до 150–160° (Бойчев Б. и соавт., 1961). Люфт в коленном суставе составляет от 3 до 15° (Богданов В.А., 1976). При сгибании в коленном суставе в нем возможна ротация 40° наружу и 30° внутрь (Доэрти М., Доэрти Д., 1993).

М.Ф.Иваницкий (1985) приводит следующие данные об объемах движений в коленном суставе, активное сгибание - 130°, пассивное сгибание - 30°, переразгибание - 10-12°, пассивная пронация-супинация - 10°. При разгибании коленного сустава растягиваются передние волокна передней крестообразной связки, а задняя крестообразная связка растягивается при сгибании. Кроме этого, автор считает, что, передняя крестообразная связка препятствует соскальзыванию бедренной кости назад, а задняя крестообразная связка вперед.

Передняя крестообразная связка препятствует и переразгибанию в коленном суставе. Это доказывает тот факт, что насильственное переразгибание в коленном суставе приводит к повреждению передней крестообразной связки (Новаченко Н.П., 1961; Маркс В.О., 1978).

Крестообразные связки ограничивают ротацию голени, особенно внутрь, причем передняя удерживает голень от сдвига вперед, а задняя кзади. Боковые связки препятствуют боковым движениям, ограничивают ротацию и противодействуют переразгибанию. Сгибание в коленном суставе возможно до 50°, ротация же только в положении сгибания наружная - 50°, внутренняя - 10°. При разгибании голени, в последние 10-12°, происходит «вынужденная ротация» голени кнаружи на 5° (Бабич Б.К., 1951).

По мнению же В.П.Воробьева (1932) сгибание и разгибание в коленном суставе составляет 150°, при сгибании 90°, возможны «круговые» движения до 40°.

В сагиттальной плоскости коленный сустав стабилизируют обе крестообразные связки, большеберцовая коллатеральная связки, заднебоковые и переднебоковые отделы суставной сумки (Соколова И.В., 2000).

Считается, что передняя крестообразная связка является одним из основных стабилизаторов коленного сустава и играет центральную роль в биомеханике всей нижней конечности (Лисицын М.П., Андреева Т.М., 2001). 

Эксперимент 

Дабы уточнить роль передней крестообразной связки в ограничении разгибания нами был поставлен эксперимент на коленном суставе барана. Вокруг коленного сустава были пересечены все мышцы, циркулярно рассечена суставная сумка, пересечены обе коллатеральные связки, связка надколенника и задняя крестообразная связка, мениски не высекались. При этом бедренная и большеберцовая кости остались соединенными только передней крестообразной связкой. Было обращено внимание на то, что коленный сустав в позиции сгибания был крайне нестабилен и стабилизировался только при полном разгибании, которое ограничивалось натяжением передней крестообразной связки. Поставленный эксперимент наглядно продемонстрировал важную роль передней крестообразной связки в замыкании коленного сустава при его полном разгибании. Кроме этого, было отмечено, что при рассечении наиболее дорзальной порции передней крестообразной связки (Рис.2.36), величина разгибания в коленном уставе увеличилась. При этом симптом «переднего выдвижного ящика» не наблюдался. Следовательно, дорзальная порция передней крестообразной связки ограничивает разгибание, а вентральная порция ограничивает продольные движения в сагиттальной плоскости. 

Рис.2.36. Схема эксперимента, область пересечения передней крестообразной связки указана стрелкой. Видно, что продольные оси бедра и большеберцовой кости пересекаются под тупым углом, открытым вперед.

Сочленяющиеся в коленном суставе мыщелки бедра и большеберцовой кости далеко не конгруэнтны, вследствие чего пространственное положение фронтальной оси их вращения нестабильно. Использование метода кинорентгенографии показало, что мгновенная ось вращения коленного сустава в сагиттальной плоскости мигрирует, образуя кривую – центроиду (Рис.2.37) (Морейнис И.Ш., 1988). Из рис. 2.37 видно, что наибольшее удаление мгновенной оси вращения коленного сустава от большеберцовой кости наблюдается при сгибании 5°. «Сложная анатомия и биомеханика коленного сустава обусловлена наличием переменных центров вращения» отмечал Н.В.Корнилов и соавт. (1997).

Вместе с тем «…форма центроиды в плоскости мыщелков бедренной кости стабильна, размер и расположение центроиды относительно мыщелков бедра имеет небольшие индивидуальные отклонения» (Волков М.В., Оганесян О.В., 1986). Так по данным L.Lehmkuhl, L.K.Smith (1984) эволюция центра вращения коленного сустава имеет несколько иной вид (Рис.2.38).

««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