Рассуждение о морфомеханике. 2.7.10 Влияние внутренних сил на элементы стопы

  

2.7.10 Влияние внутренних сил на элементы стопы

Сила, действующая со стороны сухожилий, стремится растянуть удерживатели. Как бы в ответ на это их коллагеновые волокна ориентированы перпендикулярно длинной оси сухожилия. В свою очередь это увеличивает упругость в данном направлении, уменьшает величину возможного растяжения удерживателей и возможность смещения сухожилия.

В представленном примере отмечается закономерность ориентации коллагеновых фибрилл в соответствии с направлением главных векторов действующих в анатомической структуре внутренних сил. Стоит напомнить, что направление волокнистых структур в сухожилиях совпадает с длинной их осью, то есть с направлением векторов растягивающих сил. В тех же областях, где сухожилие кроме растяжения подвергается сжатию, в нем появляется костная ткань. На стопе значительное по величине сжатие испытывает сухожилие длинного сгибателя первого пальца, и сухожилие приводящей мышцы первого пальца на участке прохождения их под головкой первой плюсневой кости. Здесь сухожилия оказываются сжаты между плюсневой костью и плоскостью опоры, что обусловливает появление в них сесамовидных костей. Это наблюдение свидетельствует о специфическом влиянии сил сжатия на соединительную ткань. По нашему мнению, именно нормальные напряжения, вектора которых приблизительно постоянны во времени и вызывают появление костной ткани.

Отсутствие действия изгибающих сил и наличие приблизительно постоянно направленных сжимающих или растягивающих нагрузок приводит к трансформации плотной оформленной соединительной ткани в костную. Растяжение и действие переменных изгибающих нагрузок приводит формированию гибкой соединительнотканной структуры с продольной ориентации волокнистых элементов. Сжатие и изгиб анатомического элемента обусловливает развитие волокнистого хряща.

Подобная закономерность влияния внутренних сил на живые ткани отмечается и в отношении костей. Так при рентгенографии пяточной кости в боковой проекции и ее рассечение в сагиттальной плоскости выявляет своеобразную архитектонику строения ее губчатого вещества (Рис.2.71). Обнаруживается как минимум две отчетливо выраженные системы трабекул. Первая из них составлена из прямолинейных трабекул, ориентированных по нормали к наружной поверхности пяточного бугра. Трабекулы данной системы как бы соединяют заднюю таранную суставную поверхность с пяточным бугром. Вторая система, состоит из концентрических трабекул, приблизительно перпендикулярных трабекулам первой системы. Костные балки этой системы соединяют заднюю поверхность пяточного бугра с латеральным и медиальным бугром пяточной кости. Сопоставление начала и завершения трабекул губчатого вещества с расположением прочих анатомических структур показывает, что в области начала костных балок второй системы к пяточному бугру прикрепляется пяточное сухожилие. В области же окончания трабекул, на передненижней поверхности пяточного бугра, прикрепляется подошвенный апоневроз, длинная подошвенная связка и ряд мышц стопы. Представляется, что трабекулы этой системы являются группами инкрустированных кристаллами апатита фибрилл - продолжение коллагеновых волокон пяточного сухожилия, подошвенного апоневроза, длинной подошвенной связки и соединяющих их через кость. Поток коллагеновых волокон трехглавой мышцы, соединяясь в мощный пучок пяточного сухожилия, проникает в толщу пяточной кости, следуя через нее, выходит на поверхность с противоположной стороны и разделяется на апоневроз, мышцы и связки. 

Первая же система трабекул пяточной кости - ответ костной ткани на ее сжатии между плоскостью опоры и таранной костью силами реакции опоры и массы тела. В отсутствие опоры, за счет содружественного напряжения мышц голени, пяточная кость прижимается к таранной. При этом в пяточной кости также возникают силы сжатия. Думается, что и они влияют на ориентацию трабекул губчатого вещества (Рис.2.71, 2.72). Силы, воздействующие на стопу, влияют не только на архитектонику пяточной кости, но и других ее костей (Рис.2.73). 

Направление векторов действующих напряжений в пяточной кости на фотоупругих моделях изучал J.W.Smith (1962) (Александер Р., 1970). Обращает на себя совпадение ориентации трабекул и векторов напряжений. Эти наблюдения убедительно показывают то, что ориентация волокон сухожилий, удерживателей, связок, мышц, апоневрозов, а также группы инкрустированных волокон кости - костные трабекул, находятся в зависимости от ориентации векторов действующих напряжений и совпадают с ними по направлению.

««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