5.7.7 Движения таза и в крестцово-подвздошном суставе
В горизонтальной плоскости в начале двухопорного периода противоположная половина таза двигается вперед. Во второй двухопорный период этот поворот достигает своего максимума. Угол поворота таза составляет 11±0.2°. Во фронтальной плоскости при переносе ноги, одноименная половина таза несколько приподнимается, а затем вновь опускается. Таз в период опоры приближается к бедру на 3.2±0.5°. В сагиттальной плоскости, при опоре, таз из положения наклона вперед на 1.2°, движется назад. Максимум наклона назад - 0.5°, он достигает чуть позже заднего толчка. После этого начинается наклон таза вперед, максимум которого 1.4° соответствует опоре на всю стопу. При переходе опоры на носок, таз вновь начинает наклоняться назад. Первоначальный наклон таза вперед выводит тело из положения равновесия. Наклону таза назад соответствует разгибание в коленном суставе и переразгибание в ТБС опорной ноги. Эти движения имеют цель уменьшить линейное смещение ОЦМ вниз по вертикали и увеличение перемещения ОЦМ вперед, что уменьшает энергозатраты. В горизонтальной плоскости проекция ОЦМ человека смещается ближе к опорной стопе за счет движения в голеностопном и подтаранном суставе (Покатилов А.К., Санин В.Г., 1974). Как явствует из иллюстраций к вышеупомянутой работе, в одноопорном периоде таз смещается в сторону опорной ноги, однако в тексте это не нашло своего отражения. Согласно Saunders среднее вертикальное перемещение ОЦМ при ходьбе 1 8/10 дюйма, а боковое смещение 1 3/4 дюйма, что обусловливает минимальные затраты энергии (Hall M.C., 1963).
Рис.5.73.
Вертикальные смещения таза в процессе ходьбы.
Амплитуда вертикального смещения ОЦМ при ходьбе составляет 5 см с двумя подъемами в 25% и 75% цикла (Рис.5.73). В 50% цикла двойного шага, ОЦМ находится на самом низком уровне. В максимальном вертикальном перемещении, ОЦМ - слегка ниже, чем ОЦМ в положении стоя. В горизонтальной плоскости, ОЦМ движется по синусоиде с амплитудой 4.5 см. Примерно такова же средняя величина смещения таза в горизонтальной плоскости при ходьбе. Физиологический бедренно-большеберцовый угол помогает уменьшить величину горизонтального смещения таза. Таз в одноопорном периоде наклоняется в неопорную сторону, а также вращается в горизонтальной плоскости. Средний диапазон вращения таза 7.7°, средняя величина вращения бедренной кости, 15.3°; средняя величина вращения большеберцовой кости, 19.3°. Определенно и вращение стопы относительно опорной поверхности - приблизительно 7° внутреннее вращение от 7% до 17% цикла двойного шага и приблизительно 8° вращение, направленное наружу от 17% до 43% цикла (Рис.5.74) (Sarrafian S.K., 1993).
При
нормальной ходьбе среднее значение угловых отклонений таза во фронтальной
плоскости 3.3±0.02°, асимметрия не превышает 0.5°. В сагиттальной плоскости
исходный наклон таза кпереди 20.9±0.31°. В одноопорные периоды отклонение таза
кпереди 22.9±0.48° при амплитуде 5.9±0.32°. В двухопорных периодах отмечается
уменьшение наклона – 17.0±0.42° при амплитуде 6.0±0.33°. Ротация таза в
горизонтальной плоскости 7.0±0.27° с асимметрией, не превышающей 1° (Рис.5.75)
(Мякотина Л.И. и соавт., 1978).
Во фронтальной плоскости, в двухопорном периоде шага, таз наклонен в сторону ноги, которая позади. В одноопорном периоде – он принимает среднее положение «небольшое выравнивание облегчает пронос неопорной ноги относительно опорной». Во фронтальной плоскости объем вращательных движений таза в среднем составляет 8°. В сагиттальной плоскости наблюдается наклон таза назад в конце двухопорного периода и наклон вперед в середине одноопорного. Объем движений в этой плоскости не превышает 3°. При опоре на правую ногу наблюдается поворот таза по часовой стрелке, а при опоре на левую ногу, таз разворачивается в направлении против часовой стрелки. Размах движений таза при этом составляет 9° (Рис.5.75) (Казьмин А.И. и соавт., 1981).
Рис.5.74. Вращение таза, бедра и большеберцовой кости в горизонтальной плоскости.
По данным В.Е.Беленького (1971), во
фронтальной плоскости в двухопорном периоде шага таз наклоняется в сторону
позади расположенной ноги. В одноопорном периоде шага наблюдается наклон таза в
сторону неопорной конечности. В середине одноопорного периода положение таза
почти выравнивается. Амплитуда колебаний таза составляет 7.9±2.2°. В
сагиттальной плоскости в начале одноопорного периода шага таз наклоняется вперед,
в конце его, а также в двухопорном периоде назад. Амплитуда движений таза в
указанной плоскости составляет 2.6±1.1°. В горизонтальной плоскости, при опоре
на одну ногу, таз поворачивается в ее сторону. Максимум этого движения
приходится на двухопорный период шага, в середине одноопорного периода таз
принимает исходное положение. Общий объем движений таза в горизонтальной
плоскости составляет 8.9±2.9°. О наклоне таза в сторону неопорной ноги также
сообщает K.F.Wells, K.Luttgens (1976).
В одноопорном периоде шага наблюдается наклон таза в неопорную сторону и приведение опорного бедра. Наклон таза уменьшает высоту ОЦМ, и его колебания в вертикальной плоскости, что уменьшает расходы энергии при ходьбе. При ходьбе также присутствуют боковые смещения таза. Они обусловлены необходимостью сближения проекции ОЦМ и опоры и обеспечивается наклоном таза, контролируемым отводящей группой мышц и наличием бедренно-большеберцового угла, открытого кнаружи (Hall M.C., 1963).
Рис.5.75.
Вращение таза в горизонтальной плоскости соотнесенные с фазами шага.
В момент начала периода опоры таз повернут назад под углом 4-6°. Наибольшее переднее расположение крайней точки оси тазового пояса в норме, за 0.1–0.2 с до начала опорного периода соответствующей конечности (Шуляк И.П., 1980).
При
ходьбе таз движется относительно всех трех осей и совершает наклоны
вперед-назад, в стороны, повороты вокруг вертикальной ости. Наклон таза вперед
сопровождается наклоном туловища назад на завершающей стадии и назад в
переносной период. В этот же период отмечается опускание таза и туловища в
сторону неопорной ноги, а возвращение во время завершения отталкивания.
Повороты таза увеличивают длину шага (Донской Д.Д., Зациорский В.М., 1979).
В
горизонтальной плоскости таз разворачивается кпереди на 4° и наклоняется в
неопорную сторону на 5°. В процессе ходьбы таз стабилизируется во фронтальной
плоскости отводящей группой мышц, которые контролируют наклон таза, обусловливая
симптом Тренделенбурга. В период наклона таза происходит сгибание в коленном
суставе переносной конечности с целью избежать контакта ее пальцев с плоскостью
опоры. В целом же вращение таза в горизонтальной плоскости составляет 8°, кроме
этого, в ТБС происходит вращение бедра кнаружи на 5° и медиально на 3-4° а,
объем вращения в коленном суставе 9° (Bowker J.H., Hall C.B., 1975).
В
одноопорный период шага, во фронтальной плоскости таз наклоняется в неопорную
сторону с величиной угла наклона 5°, в опорном ТБС наблюдается приведение, а
также сгибание в коленном суставе переносной ноги (Bowker P. et al., 1993).
При ходьбе баланс таза в сагиттальной плоскости обеспечивается содружественным действием мышц сгибателей ТБС и большой ягодичной мышцы (Strange F.G., 1965).
Рис.5.76. Угловые движения таза (сплошные линии) и верхнегрудного отдела позвоночника (пунктирные) при ходьбе (а фронтальная плоскость, б) сагиттальная плоскость, в) горизонтальная плоскость, г) подограмма. По оси абсцисс – время, в % к длительности двойного шага, по оси ординат – амплитуда в градусах.
Анализ
графиков (Рис.5.76) показывает, что амплитуда перемещений таза в сагиттальной
плоскости невелика. В начале периода опоры таз продолжает ранее начавшийся
наклон вперед. К концу переката через пятку оно достигает предельного значения,
сменяясь на наклон уже назад. В середине опоры на всю стопу амплитуда
отклонения таза назад наибольшая и сменяется обратным движением. Перед
окончанием переката через носок наклон вперед опять достигает максимального
значения и вновь сменяется отклонением назад, достигая предельного отклонения в
середине переносного периода. Во фронтальной плоскости начало опоры стопы
совпадает с одним из максимумов наклона таза в одноименную сторону, которое
сменяется на интенсивный наклон в обратном направлении, в сторону
противоположной конечности, возникает своего рода феномен «Тределенбурга». К
началу опоры на всю стопу этот наклон в неопорную сторону сменяется обратным
движением – кратковременным и небольшим по величине наклоном таза в опорную
сторону. В середине опоры на всю стопу наклон таза в опорную сторону достигает
максимума и сменяется обратным движением. К концу опоры на всю стопу наклон
таза в неопорную сторону вновь сменяется на наклон в опорную сторону, который
достигает своего пика в момент отрыва стопы от поверхности опоры. В период
переноса отмечается сначала наклон в сторону неопорной конечности, в середине
которого он сменяется наклоном в сторону опорной ноги. Затем движение меняет
направление, опять, наклон в сторону неопорной нижней конечности начинает
нарастать, достигая предела к моменту касания пяткой этой ноги поверхности
опоры. В горизонтальной плоскости, в начале периода опоры, таз развернут в
сторону противоположной ноги. По мере переноса веса тела на опорную ногу таз
разворачивается в одноименную сторону, достигая предела к концу опоры на всю
стопу и сменяясь обратным движением – разворачиваясь в противоположном
направлении. Кроме этого, в момент контакта стопы с опорной поверхностью таз
смещается кнаружи. Максимальное поступательное смещение таза в сторону опорной
ноги наблюдается в фазу опоры на всю стопу, в середину опорного периода. При
переносе веса тела на другую ногу, в двухопорном периоде, отмечается
противоположное смещение таза во фронтальной плоскости. Следует также указать,
что в результате всего комплекса вращательных движений таз смещается
поступательно вперед.
Обсуждение
причин и механизмов означенных движений таза в литературе достаточно редкое
явление. Встречающиеся мнения касаются отдельных моментов перемещений таза.
Всеобъемлющей трактовки механики таз при ходьбе нами не выявлено. Отдельные
высказывания на этот счет позволим себе привести.
Для
удержания равновесия тела требуется усилие отводящих мышц. С целью обеспечения
ритмичной походки сила, необходимая для удержания равновесия, должна быть не
выше максимально возможной. В противном случае выявляется положительный симптом
Тренделенбурга и появляется хромота (Рагозин А.О. и соавт., 2000).
«В
процессе локомоции в области тазобедренного сустава создается значительное
мышечный момент во фронтальной плоскости, удерживающий таз в правильном
положении. Во время переноса мышцы сначала способствуют отведению, а затем
приведению нижней конечности» (Корнилов Н.В. и соавт., 1997).
В одноопорной позиции, которая встречается в каждом шаге. 85% веса тела должны быть сбалансированы отводящими мышцами относительно точки опоры – ГБК формируя рычаг первого рода. При этом опорное бедро приводится, оптимальный угол приведения в котором действие отводящих мышц наиболее эффективно составляет 15°. Объединенная компрессионная сила в одноопорной позиции, по литературным данным составляет приблизительно 2.5 веса тела (Lehmkuhl L., Smith L.K., 1984).
С точки зрения Л.П.Николаева (1947) в опорном ТБС наблюдается ротация внутрь и абдукция, при этом противоположная половина таза смещается вперед. Таз наклоняется в сторону опорной ноги, что как считает автор, происходит в результате сокращения мышц абдукторов на опорной стороне - средней и малой ягодичных мышц. Ротационные движения таза, по его мнению, превращаются в трансляционные, то есть движение вперед.
Как высказывался проф., д.м.н. В.И.Соболев (личное общение, 1998 г.) «…средняя ягодичная мышца является ключом к красивой походке», имея в виду, то, что она удерживает таз в горизонтальном положении в процессе ходьбы.
По мнению проф., д.м.н. В.М.Машкова (личное общение, 2001 г.) – средняя ягодичная мышца удерживает таз в горизонтальной плоскости, препятствует его наклону в неопорную сторону, а сближение ее точек крепления обусловливает положительный симптом Тренделенбурга.*
В.П.Воробьев (1932) считал, что отклонению таза в сторону свободной ноги при ходьбе препятствует ПБС.
С точки зрения М.Ф.Иваницкого (1948) вращение таза кпереди при выносе ноги – является следствием толчка задней ноги и сокращения мышц. «При ассиметричном положении тела, когда таз располагается косо, круглая связка бедра на стороне опорной, обычно выпрямленной, ноги натягивается и способствует укреплению тазобедренного сустава этой ноги».
Как нами было показано выше, замыкание ТБС посредством СГБ преобразует его в рычаг второго рода. Вместе с тем укоренилось мнение о том, что ТБС функционирует как рычаг первого рода, при ходьбе и одноопорном положении – (к.м.н. Волошин В.П., личное общение, 2001).
Как видно из представленного краткого обзора имеется как минимум два мнения на причину удержания таза при ходьбе. Согласно одному из них положение таза сохраняется за счет сокращения мышц, по второму же, благодаря действию наружных связок ТБС.
В КПС, при ходьбе, наблюдаются разнонаправленные ротационные движения тазовых костей в сагиттальной плоскости. На стороне вынесенной вперед ноги тазовая кость отклоняется назад. С противоположной стороны, с которой нога находится позади, тазовая кость вращается вперед в КПС. Данное противоположное смещение тазовых костей вокруг фронтальной оси во время ходьбы именуют сакроилеальным сдвигом (Жулев Н.М. и соавт., 1999).
* С нашей точки зрения положительный симптом Тренделенбурга обусловлен
отсутствием замыкания ТБС во фронтальной плоскости посредством СГБ. По нашему
убеждению, данный симптом есть один из основных признаков недостаточности или
повреждения СГБ. Клиницист, выявивший симптом Тренделенбурга, а также симптом
неустойчивости в одноопорном ортостатическом положении в первую очередь должен
заподозрить патологию СГБ.
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
Биомеханика и морфомеханика
Комментарии
Отправить комментарий