Рассуждение о морфомеханике. 3.12.13 Моделирование люфта тазобедренного сустава

 

3.12.13 Моделирование люфта тазобедренного сустава

Наблюдаемое в эксперименте скручивание рукава при вращении тазовой части модели вокруг фронтальной оси и прижатие головки к модели ВВ, закономерно приводит к мысли об уменьшении объема шеечной части полости сустава при разгибании в ТБС. Действительно М.Ф.Иваницкий (1985) сообщает, что весь связочный аппарат ТБС расслаблен в положении сгибания, отведения и супинации. По данным С.Г.Рукосуева (1948) максимальное расслабление возможно при сгибании 105-110°, абдукции 5°, и вращении кнаружи 10°, при этом «…допускается выдвижение головки из вертлужной впадины на 2-3 см». Это подтверждается рентгенографией (Рис.3.59) выполненной при артроскопическом исследовании ТБС (Hempfling H., 1995).

О возможности продольных движений ГБК в нормальном ТБС сообщает S.Garbe (1998). По мнению этого автора, данное движение важно для циркуляции синовии, распределении ее по суставным поверхностям для снижения трения и нагрузки на них (Рис.3.51, 3.60).

Уместно сказать также о том, что изменение объема ацетабулярной части полости сустава в норме возможно лишь при люфте головки. При медиализации ГБК и прижатии ее к ВВ, имеющаяся в ацетабулярной части сустава синовия, неизбежно должна выдавливаться в шеечную часть сустава, проходя через щель между гиалиновыми поверхностями и под вертлужной губой. Форсированное же прижатие ГБК к полулунной поверхности должно сопровождаться резким повышением давления в ацетабулярной части. Это связано с тем, что синовия несжимаема и не способна мгновенно переместиться в шеечную часть ТБС. Отсюда ТБС необходим компенсатор резкого изменения давления в ацетабулярной его части, и он есть, это вертлужный канал. 

Рис.3.59. Рентгенограмма тазобедренного сустава, выполненная при вытяжении конечности до начала артроскопического исследования.  

Выход из вертлужного канала в области ВВВ, как известно, закрыт синовиальной тканью, достаточно эластичной для того, чтобы растянуться под напором ищущей выхода синовии и тем самым нивелировать повышение давления. Обратное явление должно происходить при латеральном смещении ГБК, наружная синовиальная стенка ВВВ прогибается в полость вертлужного канала, что приводит к уменьшению давления в нем. Если бы стенки ВВ были бы только костно-хрящевыми, резкое колебание давления в ней приводило к таким же резким скачкам напряжения в костной ткани и сопровождалось болью. Это значит можно с полным основанием указать на еще одну функцию вертлужного канала – оперативная компенсация изменений давления в ацетабулярной части сустава.

Основной причиной изменения давления в ацетабулярной части сустава следует признать смещение ГБК вдоль фронтальной оси. О наличии люфта косвенно указывается в ряде экспериментальных работах и подтверждено нами на трехмерной модели ТБС. Вместе с тем информация о величине продольного смещения ГБК в норме в доступных литературных источниках нами не обнаружена. Это послужило поводом исследовать данный вид движений в нормальном ТБС. 

Рис.3.60. Иллюстрация функции синовии при нагрузке на тазобедренный сустав. 

Нами произведены интраоперационные наблюдения во время выполнения различных хирургических вмешательствах на ТБС. Прежде всего, это были операции по поводу перелома ВВ, ШБК, вертельной зоны, застарелых вывихов и переломовывихов ТБС, а также коксартроза. Спектр вмешательств включал – открытое вправление вывиха бедра, открытый остеосинтез бедренной кости и ВВ, различного вида остеотомии бедра и эндопротезирование ТБС.

Так при переломах ШБК, после доступа к ТБС и артротомии, обычным образом проводилась ревизия и санация сустава. Остеосинтез ШБК, как известно, сопровождается репозицией перелома и естественно манипуляциями с проксимальным фрагментом ГБК. Выполняя репозицию, было замечено, что захваченная однозубым крючком ГБК, удерживалась в ВВ за счет охватывающей ее вертлужной губы, а также СГБ и имела люфт вдоль фронтальной оси около 5 мм. Смещение ГБК кнаружи практически не обнаруживал эффект присасывания жидкости в ацетабулярную часть ВВ ввиду плотного прижатия к наружному торцу ГБК вертлужной губы. У молодых субъектов и лиц среднего возраста вертлужная губа была хорошо выражена и имела ширину до 15 мм, толщину у основания до 5 мм, а у внутреннего менее 1 мм. Интраоперационные наблюдения убедительно показали, что ГБК подвижна вдоль фронтальной оси. В норме она прижата к ВВ вертлужной губой, которая совместно с СГБ ограничивает латеральное смещение (люфт) ГБК, составляющее около 5 мм.

Наблюдения при выполнении открытого вправления вывихов и переломовывихов ТБС показали, что данная патология всегда сопровождается повреждением, как вертлужной губы, так и СГБ. Оперативные вмешательства особенно при застарелых вывихах ТБС, как правило, требовали широкого рассечения еще сохранившейся суставной сумки. Поэтому после вправления бедра удавалось проследить фронтальный люфт ГБК бедра в отсутствии его соединения с тазом связками и вертлужной губой. Будучи прижатая к ВВ только мышцами и растянутыми фасциями, ГБК имела люфт 1 см и более, в зависимости от величины приложенного усилия. Наблюдался также присасывающий эффект жидкости, имеющейся в области ТБС (кровь, раствор антисептика), в том числе при отсутствии или повреждении вертлужной губы. Возможность продольного смещения определялась при зацеплении бедра в области дуги Адамса и тракции его кнаружи. Целостность всех стенок ВВ обуславливала достаточную стабильность ГБК и исключала другие виды продольных движений в ТБС.

При эндопротезировании ТБС по поводу перелома ШБК или коксартроза одним из первых этапов был вывих ГБК. В отдельных случаях извлечение ГБК из ВВ происходило достаточно легко, это наблюдалось при небольшой по высоте вертлужной губе и отсутствии СГБ. Вывих сопровождался значительными техническими трудностями, когда был выраженный рубцовый процесс, имелась вертлужная губа и СГБ. Иссечение оссификатов, соединительнотканных сращений, рассечение вертлужной губы, суставной сумки, а также отрыв или разрыв СГБ были обязательными условиями вывиха ГБК. Как известно при подборе необходимого размера головки однополюсного эндопротеза и пробной установке, ее приходится неоднократно вправлять и извлекать. Замечено что, чем больше отличается диаметр головки от диаметра ВВ, тем свободнее происходит ее вывих и больше амплитуда ее фронтального люфта. Вправление головки всегда сопровождается выдавливание из ВВ имеющейся в ней жидкости (кровь, раствор антисептика). Извлечение же головки эндопротеза вызывает обратный эффект - присасывание жидкости и / или воздуха в ацетабулярную часть сустава. В данном случае ГБК уподобляется поршню, причем постепенное вытягивание головки, в отдельных случаях, оказывается предпочтительней форсированного вывиха. Это происходит благодаря постепенному перетеканию жидкости и воздуха в ацетабулярную часть ТБС. Однако, когда головка близка по диаметру ВВ, имеющей малоизмененную вертлужную губу, или обжимается суженной суставной сумкой, эффект присасывания проявляется в полной мере. Люфт головки в данном случае резко ограничен по амплитуде, а форсированное вывихивание более эффективно, нежели чем постепенное извлечение.

Остеосинтез вертельного перелома также обуславливает обнажение зоны ТБС. В большинстве случаев повреждения суставной сумки и наружных связок отсутствовали. Это в свою очередь позволяет определить величину люфта ГБК при релаксации мышц и целостности наружных связок. Захватывая проксимальный фрагмент бедренной кости одним или двумя однозубыми крючками, прежде всего для целей репозиции, было обращено внимание на то, что люфт составлял не более 2–3 мм в зависимости от прикладываемого усилия. В случаях протезирования ТБС по поводу коксартроза латеральное смещение бедра в суставе вообще не определялось и связывалось нами с утолщенной, ригидной суставной сумкой, а также фиброзом мышц.

С целью окончательного прояснения вопроса о величине фронтального люфта ГБК, было предпринято ряд патологоанатомических исследований. Область ТБС обнажалась передненаружным доступом. После рассечения кожи и подвздошно-бедренного тракта за дугу Адамса и большой вертел тупо заводились однозубые крючки. Тяга за них не вызывала сколь либо заметного латерального смещения бедра относительно таза. Затем, циркулярно пересекалась большая часть мышц прикрепляющихся к обоим вертелам, исключение составляла разве что некоторые порции большой ягодичной мышцы. Вновь предпринималась попытка тракции за два однозубых крючка. В позиции максимального разгибания в ТБС, то есть при натяжении наружных связок, люфт отсутствовал. Сгибание же приводило не только к заметному уменьшению натяжения сутавной сумки, но и к возможности небольшого, около 2-3 мм, латерального смещения бедренной кости. Циркулярное рассечение суставной сумки приводило к значительному увеличению амплитуды люфта. Он составлял 10–15 мм смещения кнаружи вдоль фронтальной оси и ограничивался лишь СГБ. Суставы, изучаемые нами, принадлежали пожилым субъектам обоего пола. В них высота вертлужной губы составляла не более 5 мм и не прижималась к ГБК. Эффект присасывания практически не наблюдался. Именно этими обстоятельствами и длиной СГБ мы можем объяснить столь большую амплитуду продольных движений в ТБС. Она оказалась больше, измеренной интраоперационно, величины люфта у молодых лиц с переломами ШБК и сохраненной вертлужной губой.

Основываясь на интраоперационных наблюдениях, данных патологоанатомических исследований и трехмерном моделировании можно говорить, что продольные поступательные движения в ТБС присутствует в норме. Величина люфта составляет 2–3 мм и зависит от длины и упругости связок, размеров вертлужной губы, состояния мышц и фасций.

Эффект присасывания, отмечаемый при люфте ГБК, представляет собой не что иное, как наглядную иллюстрацию колебаний внутрисуставного давления. Латерализация ГБК, то есть смещение ее кнаружи, приводит к понижению давления в ацетабулярной части сустава и наоборот, медиализация к его повышению. Однако не только люфт способен изменять давление в ТБС. Так в работе В.А.Неверова, В.А.Шильникова (1991) было экспериментально установлено наличие повышения давления при разгибании, приведении и пронации в ТБС. Подмечено, что наибольшее повышение давления в суставе происходит даже не при разгибании, а при приведении бедра. В свою очередь сгибание, отведение и супинация, по данным указанных авторов, наоборот сопровождались снижением давления в суставе, но при сгибании оно было ниже всего. Согласно F.G.Machan et E.Tragenapp (1989), при движениях в ТБС происходит постоянное колебание внутрисуставного давления, что, по мнению A.Maroudas (1979) обеспечивает диффузию синовии в более глубокие слои хрящевой ткани.

Повышение внутрисуставного давления при разгибании легко объяснимо скручиванием суставной сумки и наружных связок, что сопровождается прижатием ГБК к ВВ, а также прижатии суставной сумки к ШБК. При пронации увеличение давления обусловлено натяжением более короткой задней части суставной сумки и СБС. К вопросу о причинах повышения внутрисуставного давления при приведении в ТБС мы еще вернемся и попытаемся его разрешить в рамках следующей главы. Здесь же необходимо указать, что повышение давления в шеечной части сустава может быть компенсировано перетеканием части синовии в близлежащие вывороты синовиальные сумки, имеющие связь с ТБС, а также дивертикулы суставной сумки. Понижение давления в суставе, в свою очередь, может быть ликвидировано за счет притока синовии из синовиальных сумок и дивертикулов суставной сумки. Следовательно, кроме снижения трения суставной сумки о рядом расположенные мышцы и сухожилия, синовиальные сумки выполняют функцию компенсации колебаний внутрисуставного давления и являются депо синовии. Аналогичную функцию в ацетабулярной части ТБС выполняет вертлужный канал и его синовиальная стенка, закрывающая выход из ВВВ.

««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 морфомеханик