Моделирование взаимодействия укороченной LCF и отводящей группы мышц

  

Моделирование взаимодействия укороченной LCF и отводящей группы мышц  

С целью дальнейшего уточнения значения отводящей группы мышц для биомеханики тазобедренного сустава, articulatio coxae, мы изучили ее взаимодействие с укороченной связкой головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris. Для этого на трехмерной механической модели тазобедренного сустава аналог связки головки бедренной кости одним концом он соединялся с моделью вертлужной впадины, будучи пропущенным через отверстие в центре ямки фасонной выточки модели вертлужной впадины. Другой конец аналога связки головки бедренной кости присоединялся к бедренной части модели после размещения на ее головке тазовой части модели. Длина аналога связки головки бедренной кости, расположенной в фасонной выточке, выбиралась таким образом, чтобы при полном соприкосновении трущихся поверхностей и максимальном наклоне тазовой части модели вниз (воспроизведение приведения) отверстие в головке модели располагалось напротив верхнего края фасонной выточки, а аналог связки головки бедренной кости не ущемлялся. Перед закреплением длина аналога связки головки бедренной кости уменьшалась на 0.5 см. После определения длины аналог связки головки бедренной кости натягивался и винтами прикреплялся к ножке бедренной части модели.

Замечено, что в результате укорочения аналога связки головки бедренной кости существенно уменьшилась величина возможного приведения в шарнире модели. Несмотря на подвешенную нагрузку, величина приведения в шарнире модели практически не изменялась (Рис. 1). 

Рис. 1. Механическая модель тазобедренного сустава с укороченным аналогом связки головки бедренной кости, пропущенным через центральное отверстие ямки фасонной выточки (вид спереди); подвешена нагрузка весом 2 кг.

 

Отмечено, что тазовая часть модели располагалась на головке бедренной части модели в положении равновесия. Несмотря на действие нагрузки, положение тазовой части модели было устойчивым. Разобщения головки бедренной части модели и модели вертлужной впадины не наблюдалось. Присоединение аналога отводящей группы мышц не отражалось на положении тазовой части модели. Динамометр аналога отводящей групп мышц не регистрировал действующей нагрузки (Рис. 2).

Рис. 2. Механическая модель тазобедренного сустава с укороченным аналогом связки головки бедренной кости, пропущенным через центральное отверстие ямки фасонной выточки, и с присоединенным аналогом отводящей группы мышц (подвешена нагрузка весом 2 кг) 

 

Эксперименты на данном варианте сборки модели продемонстрировали все ранее нами описанные эффекты функционирования аналога связки головки бедренной кости. Аналог связки головки бедренной кости стопорил шарнир модели при воспроизведении приведения. Наблюдался эффект автоотведения при воспроизведении пронации и супинации, а также эффект авторотации. В завершении спонтанного движения тазовой части модели в горизонтальной плоскости она останавливалась в строго определенном исходном положении, что было обозначено нами как эффект автостабилизации. Действие подвешенной к грузовому кронштейну нагрузки обеспечивало еще большее прижатие модели вертлужной впадины к головке бедренной части модели. Означенное мы назвали эффект латерализации вертлужной впадины.

Вместе с тем при укорочении аналога связки головки бедренной существенно уменьшилась амплитуда движений во фронтальной и горизонтальной плоскости. Угол возможного поворота тазовой части в сагиттальной плоскости ничем не ограничивался. Модель сохраняла стабильность при наличии и отсутствии аналога отводящей группы мышц.

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

Анализ изменения проксимальной области крепления 

Моделирование взаимодействия связок тазобедренного сустава

Моделирование функции комплекса наружных связок

Моделирование функции отводящей группы мышц

Моделирование взаимодействия наружных связок и отводящей группы мышц

Моделирование взаимодействия короткой LCF и отводящей группы мышц

Моделирование взаимодействия LCF нормальной длины и отводящей группы мышц

Моделирование взаимодействия удлиненной LCF и отводящей группы мышц

Моделирование взаимодействия патологически удлиненной LCF и отводящей группы мышц

                                                                     

Критика

Описанная конструкция модели имитировала нативный тазобедренный сустав и содержала аналог ligamentum capitis femoris (LCF) и отводящей группы мышц. Нами воспроизводилось действие веса тела приблизительно также, как в одноопорном ортостатическом положении. Конструкция позволяла подвешивать нагрузку исключительно во фронтальной плоскости. Причем нагрузка прикладывалась к точке, лежащей приблизительно на одном уровне с центром шарнира, что не соответствует реальному положению общего центра масс тела. Недочетом описанной конструкции являлся недостаточно упругий аналог LCF. Несмотря на это, наш искусственный сустав наглядно продемонстрировал эффекты функционирования  LCF.

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.

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, функция, укорочение, эксперимент, механическая модель, отводящая группа мышц 

 СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Эксперименты и наблюдения

1991-2021АрхиповСВ