Рассуждение о морфомеханике. 5.4.4 Таз во фронтальной плоскости

 

5.4.4 Таз во фронтальной плоскости

На основание крестца опирается тело пятого поясничного позвонка, а значит действует масса всей вышележащей части тела. Однако в связи с тем, что позвонки L₄ и L₅ соединяются с тазовыми костями подвздошно-поясничными связками, крестец оказывается несколько разгружен силами их реакции. Воздействующая на крестец результирующая сила вертикальна, и стремиться сместить его каудально относительно тазовой кости опорной стороны. Главным препятствием этому являются крестцово-подвздошные связки с опорной стороны.

Изучая одноопорное ортостатическое положение F.Pauwels (1965) нашел, что в области лобкового сращения возникают силы сжатия. По мнению данного автора, они обусловлены прижатием одной лобковой кости к другой за счет действия силы тяжести. Кроме этого, лобковые кости стремятся сместиться одна относительно другой в вертикальном направлении. В области обоих КПС, наоборот возникают растягивающие силы, а также присутствуют силы, сдвигающие сочленяющиеся в них кости в вертикальном направлении (Рис.5.30, 5.31). 

Рис.5.30. Схема одноопорного ортостатического положения и взаимодействия костей таза. 

По данным В.Е.Беленького (1960) угол наклона таза в неопорную сторону, при одноопорном ортостатическом положении составляет в среднем 4° и в его расчетах «…не принимался во внимание»! Автором была создана трехмерная модель ТБС, на которой изучалась нагрузка на проксимальную часть бедра. Учитывался вес тела, сила отводящих и приводящих мышц. Модель функционировала как «…рычаг первого рода с точкой опоры на головке бедренной кости». Результирующая сила приближалась по своему положению к оси ШБК, но не совпадала с ней (Рис.5.32). Анализируя результаты моделирования, автор пишет, что «взаимодействие сил в области тазобедренного сустава обуславливает работу шейки «на сжатие», а не «на излом». 

Рис.5.31. Схема одноопорного ортостатического положения по F.Pauwels и усилия в области подвижных сочленений таза. 

Для поддержания таза в равновесии при одноопорном ортостатическом положении отводящие мышцы должны создать усилие в 3 раза, превосходящее вес тела (Рис.5.33). Направление действия результирующей силы отводящих мышц находится в зависимости от положения таза (Charnley J., 1979).

Для сохранения равновесия в одноопорном ортостатическом положении задействованы не только отводящие, но и приводящие мышцы (Bauer R., 1970).

А.Л.Гимельфарб (1986) отмечает, что для сохранения равновесия таза во фронтальной плоскости величина тяги абдукторов должна превышать массу тела в двое. По мнению того же автора проекция ОЦМ располагается кпереди от ТБС, при этом сохранение равновесия в сагиттальной плоскости обеспечивается экстензорами бедра. Плечо веса тела в три раза меньше плеча силы экстензоров бедра. 

Рис.5.32. Схема одноопорного ортостатического положения по F.Pauwels и силы, стабилизирующие тазобедренный сустав и таз во фронтальной плоскости. 

Выше уже отмечалось, что при одноопорном ортостатическом положении таз во фронтальной плоскости, наклонен в неопорную сторону. В связи с этим крестец также не вертикален, его вершина отклонена в опорную сторону, а основанием в неопорную. Суставная же щель КПС, оказывается ориентированной приблизительно вертикально. Подобное соотношение тазовой и крестцовой костей, при вертикально действующей силе, приводит к увеличению нагрузки на связочный аппарат КПС, и ее снижению на суставные поверхности (Рис.5.34). 

Рис.5.33 Условия равновесия тела при одноопорном ортостатическом положении. 

Несмотря на то, что крестец как бы подвешен на крестцово-подвздошных связках, сила сжатия суставных поверхностей все-таки возникает. Она может быть определена графически (Рис.5.34). Несмотря, что вес тела воздействует на один КПС, величина ее все-таки незначительна, что является ярким примером адаптации подвижных сочленений к высоким нагрузкам. Вертикальная ориентация суставной щели, при одноопорном ортостатическом положении позволяет значительно снизить удельное давление на суставные поверхности по сравнению с тем, что могло бы быть при ином их расположении. 

Рис.5.34. Схема одноопорного ортостатического положения, α - угол наклона таза во фронтальной плоскости, F – сила прижимающая крестец к опорной половине таза, ее горизонтальная составляющая есть сила реакции связок крестцово-подвздошного сустава, вертикальная – вес тела, Р – суммарный вес неопорной половины таза и неопорной нижней конечности, растягивающий связочный аппарат лобкового сращения и неопорного крестцово-подвздошного сустава, р – вес неопорной нижней конечности растягивающий связочный аппарат неопорного тазобедренного сустава и обуславливающий латеральное смещение головки бедренной кости неопорного тазобедренного сустава во фронтальной плоскости. 

Кроме крестцово-подвздошных связок, смещению крестца каудально и в неопорную сторону препятствует крестцово-остистая связка таза и ряд мышц. Однако основное назначение мышц, все же, разгрузка связочного аппарата. Из таковых следует назвать большую ягодичную и грушевидную мышцы с опорной стороны. Они, прижимая крестец к тазовой кости, тем самым уменьшают напряжение в связках КПС. Определенный вклад в разгрузку связок привносит и диафрагма таза, часть которой прикрепляется крестцовой кости. Большая и малая поясничные мышцы, мышцы спины и живота, широчайшая мышца, мышца разгибатель позвоночника, квадратная мышца поясницы, прямая, внутренняя и наружная косая мышцы живота с опорной стороны, наоборот способствуют увеличению нагрузки на связки КПС.

В КПС с неопорной стороны величина силы, прижимающая суставные поверхности, еще меньше, чем со стороны опорной. Крен таза, а также зависание неопорной ноги обуславливает то, что неопорная половина таза и вся одноименная конечность оказываются подвешенными на связках КПС и лобкового сращения. На неопорную половину таза действует масса прикрепленной к ней ноги и частично органов брюшной полости. Результирующая этих сил вертикальна и стремиться сместить неопорную тазовую кость каудально относительно крестца. Ей противодействует сила реакции связок КПС и лобкового сращения. также, как и в случае с опорным КПС, силу реакции его связок можно разложить на две составляющие - вертикальную и горизонтальную. Последняя и обеспечивает соприкосновение суставных поверхностей.

Кроме связок КПС неопорная тазовая кость оказывается «подвешенной» и на других связках. Из их числа следует указать крестцово-остистую и крестцово-бугорную связки таза, подвздошно-поясничные связки и lig. lumbocostale с обеих сторон. Кроме этого, неопорная тазовая кость удерживается связками лобкового сращения – верхней лобковой связкой, дугообразной лобковой связкой, отдельными пучками медиальных ножек обеих паховых связок и межлобковым диском.

Уменьшить напряжения в перечисленных элементах может сокращение мышц с неопорной стороны: подвздошно-поясничной, большой ягодичной, грушевидной, широчайшей, части мышцы разгибателя позвоночника, квадратной мышцы поясницы, внутренней и наружной косых мышц живота. Определенную роль здесь играют прямая и косая мышцы живота, а также мышцы тазового дна. Часть перечисленных мышц подтягиваю вверх неопорную половину таза с нижней конечностью, часть их них прижимает крестец к тазовой кости действуя в горизонтальном направлении. В том и другом случае связочный аппарат разгружается.

Выше уже отмечалось, что лобковое сращение также участвует в удержании неопорной половины таза. Под действием массы неопорной нижней конечности, одноименной половины таза и частично массы органов брюшной полости, связки лобкового сращения и межлобковый диск испытывают растягивающую нагрузку. Если в двухопорном ортостатическом положении межлобковый диск сжат, то в одноопорном он, наоборот, растянут. Наличие как растягивающих, так и сжимающих сил, чередующихся в своем действии на межлобковый диск, по всей видимости, и объясняют волокнистую природу образующего его хряща. Именно волокнистый хрящ способен адекватно противостоять как силам сжатия, так и растяжения. Снижение напряжения в связках лобкового сращения и межлобковом диске при растяжении, обеспечивают мышцы тазового дна и поперечная мышца живота. Указанные мышцы способствуют прижатию тазовых костей в области лобкового сращения и тем самым разгружают связки и межлобковый диск в одноопорном ортостатическом положении.

««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