Анализ изменения проксимальной области крепления

 

Анализ изменения проксимальной области крепления 

Несмотря на изменение локализации проксимальной области крепления, аналог связки головки бедренной кости всегда ограничивал наклон тазовой части модели вниз при имитации приведения. В крайнем положении явно ощущалось натяжение аналога связки головки бедренной кости, который являлся причиной, ограничивающей движение в указанном направлении. При коротком аналоге связки головки бедренной кости он спонтанно стопорил шарнир модели без вмешательства экспериментатора. В случае его удлинения требовалось удерживать модель вертлужной впадины на головке бедренной части модели.

Амплитуда отведения в шарнире модели изменялась в зависимости от длины аналога связки головки бедренной кости. При самом коротком варианте амплитуда была минимальной. В случае крепления у края ямки фасонной выточки при отклонении тазовой части вверх во фронтальной плоскости аналог связки головки бедренной кости перемещался в канавку фасонной выточки, а угол возможного отведения увеличивался. При большем удлинении аналога связки головки бедренной кости амплитуда отведения возрастал. Движение ограничивалось соприкосновением края модели вертлужной впадины с верхней поверхностью шейки бедренной части модели.

Движения в сагиттальной плоскости при различной длине аналога связки головки бедренной кости были практически не ограничены. Вертлужная часть модели свободно вращалась как вперед, имитируя сгибание, так и назад, имитируя разгибание. Угол поворота в каждом из направлений проверялся до величины 180°.

При креплении в центре и на краю ямки фасонной выточки движения в горизонтальной плоскости ограничивались аналогом связки головки бедренной кости. В случае большего удлинения аналога связки головки бедренной кости движения в горизонтальной плоскости ограничивались контактом его дистального конца с краями ямки фасонной выточки. Соприкосновение ощущалось, препятствуя дальнейшему движению. Отмечено, что в зависимости от величины угла отведения – приведения изменялся угол возможного поворота в горизонтальной плоскости. Он был максимален в среднем положении тазовой части во фронтальной плоскости и уменьшался при отведении и приведении.

Поступательные движения в шарнире модели были возможны только вдоль оси, лежащей во фронтальной плоскости. Их амплитуда была тем больше, чем дальше от центра располагалась проксимальная точка крепления аналога связки головки бедренной кости. Иными словами, чем длиннее была его часть, расположенная в фасонной выточке вертлужной части модели. Отмечено, что величина возможного продольного смещения частей модели находится в зависимости от угла отведения. Амплитуда поступательных движений (люфта) увеличивалась при отведении. При фиксации аналога связки головки бедренной кости в канавке и на краю фасонной выточки головка бедренной части модели полностью извлекалась из модели вертлужной впадины. В данном случае воспроизводился запирательный вывих в тазобедренном суставе, articulatio coxae. Подобия прочих видов вывихов – седалищного, подвздошного и лобкового, достичь не удавалось ввиду недостаточной длины аналога связки головки бедренной кости.

Оценивая результаты проведенных экспериментов, мы приходим к заключению: связка головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, может ограничивать приведение, а в крайнем положении стопорит тазобедренный сустав, articulatio coxae, во фронтальной плоскости. Также связка головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, может ограничивать отведение только в том случае, когда дистальная область прикрепления перемещается вдоль длинной оси вырезки вертлужной впадины, incisura acetabuli. Кроме этого, связка головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, участвует в ограничении супинации и пронации. При удлинении связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, движения в горизонтальной плоскости в тазобедренном суставе, articulatio coxae, могут привести к ее повреждению вследствие контакта дистального конца связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, с внутренним краем суставной поверхности вертлужной впадины, acetabulum. Следовательно, можно предположить, что движения в горизонтальной плоскости в норме должны ограничиваться другими структурами. Мы полагаем, ими являются внесуставные связки, ligamentum extracapsularia, суставная сумка и вертлужная губа, labrum acetabulare.

Поступательное смещение головки бедренной кости, caput femoris, наружу, то есть ее латеритизация, тем больше, чем ближе к краю вертлужной впадины, acetabulum, располагается проксимальная область крепления связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris. При ее максимальной длине в случае прикрепления в области наружного отверстия вертлужного канала, canalis acetabularis, возможен вывих только в направлении запирательного отверстия, foramen obturatum. Это говорит о принципиальной возможности запирательного вывиха в тазобедренном суставе, articulatio coxae, без повреждения связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, при условии ее удлинения и периферического расположения проксимальной области крепления. При разобщении контактирующих поверхностей шарнира модели с воспроизведением пронации и супинации дистальный конец аналога связки головки бедренной кости ущемлялся и блокировал вращательные движения.

Наше внимание привлек тот факт, что чем центральнее прикреплялся проксимальный конец аналога связки головки бедренной кости, тем устойчивей оказывалось положение тазовой части модели на головке бедренной части модели. При соединении головки бедренной части модели с центром фасонной выточки и максимальном приведении положение тазовой части модели было наиболее стабильным. Трущиеся поверхности шарнира модели не размыкались, находясь в соприкосновении. Даже давление вниз на грузовой кронштейн тазовой части не приводило к разобщению сочленяющихся поверхностей. Указанное наблюдение свидетельствует о наличии у связки головки бедренной, ligamentum capitis femoris, кости функции опоры для таза, pelvis. Ввиду наличия функции опоры зависание таза на связке головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, в теории может говорить о присутствие у нее функции амортизации. На это указывал Н.И. Пирогов сравнивая связку головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris «…со стальной пружиной, на которой подвешен таз к головке» (Юрчак В.Ф., Евтушенко В.А., 1972).

Однако необходимо отметить, что в основе связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, лежат коллагеновые волокна, а этот белок имеет высокий модуль упругости 10⁷-10⁸ Па (Березовский В.А., Колотилов Н.Н., 1990). Исходя и этого связку головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, считать амортизатором не совсем корректно.

Смещение проксимальной области крепления аналога связки головки бедренной кости к краю фасонной выточки увеличивало нестабильность тазовой части модели. При отсутствии удержания ее рукой экспериментатора возникало состояние спонтанного подвывиха и вывиха. В результате модель вертлужной впадины оказывалась висящей на аналоге связки головки бедренной кости, а контактные поверхности частей модели разобщались. Означенные опыты доказывается наличие у связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, соединительной функции при определенных условиях: малой длине и прецентральной локализации проксимального крепления.

Смотри также:

Механическая модель тазобедренного сустава

Моделирование взаимодействия суставных поверхностей 

Моделирование функции синовиальной жидкости 

Моделирование функции вертлужной губы  

Моделирование функции внесуставных связок 

Механическая модель с аналогом связки головки бедренной кости

Моделирование движений с аналогом связки головки бедренной кости

Моделирование крепления у края ямки вертлужной впадины

Моделирование крепления в вырезке вертлужной впадины

Моделирование крепления на периферии вертлужной впадины

                                                                     

Критика

Конструкция модели имитировала нативный тазобедренный сустав с единственной связкой – связкой головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris (LCF). На использованной модели нам не удалось в полной мере воспроизвести естественное прикрепление LCF одновременно к различным точкам. Означенное обусловили особенности конструкции. В процессе экспериментов подмечено, что упругость материала, избранного для изготовления аналога LCF, была недостаточна. Гибкий элемент избыточно удлинялся под избыточной нагрузкой, что приводило к его контакту с краями фасонной выточки модели вертлужной впадины.

Примечания

Впервые эксперименты на механической модели тазобедренного сустава с аналогом связки головки бедренной кости нами описаны в книге «Рассуждение о морфомеханике» в разделах: 4.6.12 Трехмерная модель,  5.4.7 Моделирование одноопорного ортостатического положения. Дополненную версию представленного выше экспериментального материала мы опубликовали в одиннадцатой главе второго тома монографии с юмором названой «Биомеханика пингвинов» [academia.edu]. Данная работа написана для личного использования и узкого круга лиц. В книге собраны, систематизированы и проанализированы результаты 25-ти лет изучения ligamentum capitis femoris и смежных тем. Расшифровку цитированных источников смотри в Списке литературы.

Первоисточник

Архипов СВ. Биомеханика пингвинов: заметки к вопросу о причинах ковыляющей походки и перспективах ее ремоделирования во имя обретения грациозности, сочиненные врачом, к.м.н. Сергеем Васильевичем Архиповым, в бытность им с 1992-го по 2017-й год хирургом и травматологом-ортопедом, по вдохновению в 1991-ом году его сестрою Еленой Васильевной, со светлой любовью к ней и благодарностью! Манускрипт в 5 томах. Т. 2. Главы 7-11. Напечатано Автором во граде Королев при попечении его супруги Людмилы Николаевны, ММXVIII A.D. [2018], bonum factum! [на благо и счастье], 452 с. [academia.edu]

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, роль, функция, эксперимент, механическая модель

 СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Эксперименты и наблюдения

1991-2021АрхиповСВ