Рассуждение о морфомеханике. 4.7.3 Онтогенез связки головки бедра (представления автора)

  

4.7.3 Онтогенез связки головки бедра (представления автора)

Основываясь на результатах графических построений, теоретических и экспериментальных данных, можно считать доказанным наличие у СГБ механических функций. К ним относятся функция соединения бедренной и тазовой кости, функция ограничения приведения и латерального смещения бедра в ТБС, функция опоры и в значительно меньшей степени - демпфирования. Учитывая это можно однозначно утверждать, что СГБ принимает участие в перераспределении механической энергии в ОДС, влияет на потоки внутренних сил в смежных с ней структурах.

Вполне логично предположить, - СГБ испытывает на себе воздействие механического фактора и поглощает механическую энергию. Замечено, что практически все структуры ОДС, и ТБС, в частности, подвергаясь действию внешних сил, видоизменяются, адаптируются к ним, тем самым, на них реагируя. Думается, что СГБ не исключение. Как и прочие структуры ОДС, она способна к реакции на механический фактор. В связи с этим можно ожидать, что появление и формирование СГБ в онтогенезе, есть результат действия сил. По нашему мнению, СГБ это элемент ТБС, возникающий при специфическом воздействии на живые ткани потоков внутренних сил (напряжений), и их деформации.

Вышеуказанная точка зрения позволяет описать принципиальную схему процесса формирования СГБ в онтогенезе (Рис.4.26). В основных чертах мы его видим как эволюцию мезенхимы в поле внутренних сил. Изначально, в зачатке конечности, тазовая и бедренная кости представляют собой единое образование из уплотненной мезенхимы. Формирующиеся мышцы тазобедренной области, имеющие миофибриллы, эпизодически хаотично сокращаются, под влиянием нервных импульсов передающихся через уже присутствующие здесь нервы. «Нервные волокна в формирующейся конечности дифференцируются раньше, чем скелетные и мышечные элементы (эмбрионы 6 и 8 мм длины)» (Беркгаут К.Ф., 1956). Это приводит к появлению в мезенхиме зачатка нижней конечности силового поля, возникновению определенно направленных потоков внутренних сил. Генетически детерминированное расположение мышц их число, ориентация и локализация областей крепления обуславливает и вполне конкретные виды деформаций мезенхимы в строго определенных зонах. Максимальное значение действующих напряжений и величина деформации наблюдается на стыке уплотненной мезенхимы бедра и таза.

Учитывая особенности местонахождения эмбриона, а позднее плода (стесненные условия плодного пузыря), прообразы его нижних конечностей, прежде всего, стремятся совершать движения в сагиттальной плоскости. Вследствие этого возможный общий объем движений первичной конечности резко ограничен. Столь же мала и деформация мезенхимы в области будущего ТБС. Под влиянием движений в сагиттальной плоскости участок мезенхимы в области будущего ТБС подвергается скручиванию вокруг фронтальной оси. Естественно, скручиваются и имеющиеся в мезенхиме волокнистые структуры. Как известно, мезенхимальная ткань кроме клеточных элементов содержит в основном ретикулиновые волокна, скрепленные основным веществом (Бойчук Н.В. и соавт., 1997).

На периферии рассматриваемого участка, уплотненная мезенхима испытывает наибольшую деформацию сдвига. Означенное приводит к перерыву волокон присутствующих здесь. В свою очередь это обуславливает образование по периферии зоны деформации, промежутка между закладками тазовой и бедренной костей, начинает формироваться первичная суставная щель.

Волокна мезенхимы частично повреждаются, а частично за счет скручивания смещаются центрально к оси вращения. Там концентрация волокон возрастает по отношению с окружающими участками, формируя в толще мезенхимы мощный волокнистый пучок. Первичная суставная щель постепенно углубляется, достигая данного пучка. Она оказывается заполненной жидкой частью основного вещества мезенхимы, содержащего клетки. Волокнистый пучок, оказывается окруженный со всех сторон суставной полостью. Скручивание придает ему форму близкую к округлой. Длина пучка не более ширины первичной суставной щели, но это уже прообраз СГБ. В завершении первичная суставная щель окончательно отделяет мезенхимальную модель бедренной кости от тазовой.

В процессе движений, в образовавшейся полости происходит процесс сепарации мезенхимы. Ее клетки оседают на внутренних стенках первичной суставной полости и дают начало синовиальной оболочки. Оседание клеток происходит на элементы зачатка ТБС, давление на которые не превышает предел прочности клеточной стенки. Жидкая часть основного вещества мезенхимы с единичными клетками дает начало синовии.

Другим важным моментом формирования СГБ является присутствие в образующемся ТБС вращательных движений в горизонтальной и фронтальной плоскости. Их порождают соответствующие миофибриллы мышц тазового пояса. Данные мышцы обеспечивают прижатие уже разделенных моделей бедренной и тазовой кости. Первая постепенно вдавливается во вторую, при этом контактирующие поверхности приобретают округлую форму. Проксимальная часть модели бедренной кости постепенно становится выпуклой, а соприкасающийся с ней участок модели тазовой кости – вогнутым. По вышеизложенным причинам, объем этих движений незначительный и меньше, чем вращение вокруг фронтальной оси. Однако подобные виды движений вызывают в центрально расположенном волокнистом пучке деформацию изгиба и растяжения. Так как концентрация волокон в пучке больше, чем в смежных с ним участках мезенхимы, он имеет соответственно большую твердость. Движения зачатка СГБ в указанных плоскостях оказывает давление на окружающую ткань мезенхимального зачатка тазовой кости. Это приводит к тому, что пучок выдавливает в будущей ВВ полость округлой конфигурации - ЯВВ. Взаимодействие зачатка СГБ и окружающей его мезенхимы модели тазовой кости приводит к еще большему уплотнению первого. 

Рис.4.26. Этапы формирования связки головки бедра, по мнению автора а) сжатие уплотненной мезенхимы, b) циклическое скручивание мезенхимальной модели бедренной кости, с) формирование первичной суставной щели тазобедренного сустава, смещение волокон к оси вращения и их концентрация, d) за счет движений в сагиттальной и фронтальной плоскости связка головки бедра формирует ямку вертлужной впадины, е) циклически повторяющееся приведение бедра обуславливает смещение проксимальной области крепления в периферическом направлении. 

Особенности расположения нижних конечностей плода и малая амплитуда возможных движений в формирующемся ТБС, приводит к тому, что выдавленная зачатком СГБ полость оказывается небольшой по своим размерам. Ее глубина соответствует диаметру зачатка СГБ, а диаметр его длине. Сокращения мышц, увеличивающаяся амплитуда движений и нагрузка на зачаток СГБ, приводят к его постепенному удлинению.

Превалирование движений в сагиттальной плоскости объясняет центральное расположение периферической области крепления образующейся СГБ в ЯВВ. Постепенно усиливающийся тонус приводящих мышц, отсутствие возможности значительного отведения, вызывает миграцию проксимальной области крепления СГБ на периферию ЯВВ. Область проксимального крепления смещается в направлении наибольшей силы, приводящей нижнюю конечность, и совпадает с осью вертлужного канала. Вследствие того, что с возрастом, проксимальная область крепления еще больше мигрирует к периферии по оси вертлужного канала можно предположить, что функция ограничения приведения посредством СГБ активно используется ОДС, а также то, что с функцией приведения тесно связана функция опоры.

Натяжение СГБ, возникающее при приведении бедра обуславливает ее давление на ГБК в области крепления к ней. Это в свою очередь формирует своего рода углубление – ЯГБК. Именно давлением СГБ можно объяснить образование желобка на ГБК, который обнаруживал у детей Ф.П.Маркизов (1939). Скручиванием СГБ объясняется округлость ЯГБК и проксимальной области крепления, а также уменьшение диаметра самой СГБ с течением времени. Давление на СГБ со стороны ГБК вызывает ее уплощение, и даже появление в ней хрящевых клеток. Разгибание же в ТБС, которое наблюдается после рождения, исчерпывающе объясняет наличие скрученности СГБ и наружных связок ТБС относительно продольной оси ШБК.

Одновременно с СГБ формируются и наружные связки. Устанавливается строго определенное соотношение их длин. Напряжение в них регулируется изменением длины, а также площадью поперечного сечения. Вертлужная губа, образующаяся из мезенхимы, расположенной между ГБК и суставной сумкой, испытывает давление со стороны их обоих, подвергаясь, кроме этого, изгибу. По нашему мнению, именно деформация сдвига лежит в основе ее формирования. Как известно, вертлужная губа формируется даже раньше, чем СГБ у зародышей 20-23 мм ТКД (Кабак С.Л. и соавт., 1990). Габариты ГБК, ШБК, ВВ, СГБ, суставной сумки и наружных связок взаимозависимы. Действительно, при увеличении диаметра ЯВВ и уменьшении диаметра ШБК, объем движений в ТБС неизбежно будет увеличен. Это в свою очередь приведет к удлинению СГБ и уменьшению высоты вертлужной губы.

В ЯВВ СГБ выступает в роли сепаратора, осаждая клетки и волокна, отдавливая на периферию более плотную ткань, и окружая себя жидкой. В тех областях, где давление на дно ЯВВ непостоянно, формируется жировая подушка. Там же где постоянно присутствует трение, деформация сдвига, растяжение без существенного давления - появляется синовиальная ткань.

Не совсем понятен механизм образования ВВВ. Можно предположить, что ВВВ это результат давления СГБ, отдельные волокна которой, берут свое начало в области запирательного отверстия. Или же это след проходящих в ЯВВ сосудов и нервов, также смещающихся и отжимающих мезенхиму в сторону. Первое, на наш взгляд, более предпочтительно – ВВВ следствие давления проходящих здесь волокон СГБ.

В областях ТБС, где присутствует высокое давление и трение, мезенхима постепенно уплотняется настолько, что преобразуется в гиалиновый хрящ. Она занимает основную массу концов контактирующих зачатков костей. Впоследствии толщина гиалинового хряща уменьшается, возникают гиалиновые оболочки, под которыми хрящ замещается на костную ткань.

Таким образом, в области, где мезенхима кроме давления, а также трения подвергается еще и изгибу, формируется волокнистый хрящ. Там, где мезенхима испытывает незначительное давление, трение и растяжение образуется синовиальная ткань. Если в каком-либо участке давление и трение значительны, возникают гиалиновые оболочки. Связки формируются под влиянием изгиба, растяжения, скручивания. В областях со значительным сжатием хрящевая ткань преобразуется в костную. Значительные колебания деформации сжатия, сдвига, кручения обуславливают появление синовии. Сочетание давления, сдвига и растяжения способствует возникновению жировой клетчатки.

Учитывая сказанное выше, есть все основания полагать, что в формировании СГБ основную роль играет механический фактор. Выполняя механические функции, СГБ участвует в распределении напряжений в элементах ТБС. Их образование есть результат воздействия механической энергии на живую ткань. Все элементы ТБС, включая СГБ, влияют друг на друга, а их размеры, форма, механические свойства находятся в строго определенной зависимости. Изменение даже одного из физического или геометрического параметров любого из элементов ТБС приводит к трансформации смежных с ним структур.

««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