Моделирование одноопорного
периода шага при коксартрозе
[1]. Введение
[2]. Моделирование начала одноопорного периода
шага при коксартрозе (сгибание 10°)
[3]. Моделирование начала одноопорного периода
шага при коксартрозе (сгибание 5°)
[4]. Моделирование середины одноопорного периода
шага при коксартрозе
[5]. Моделирование начала разгибания в одноопорном
периоде шага при коксартрозе
[6]. Моделирование завершения одноопорного периода
шага при коксартрозе
[1]. Введение
В
настоящей серии экспериментов предпринято изучение взаимодействия связок и мышц
тазобедренного сустава, articulatio coxae, в одноопорном периоде шага при
коксартрозе. Для постановки опытов нами использована модифицированная механическая модель. Конструкция содержала бедренную
часть и объемную тазовую часть с прикрепленной к ней нагрузкой
1 кг. Последняя моделировала
действие веса тела и присоединялась к крайнему отверстию грузового кронштейна, находящемуся
на уровне изображения межпозвонкового диска L5-S1 позади плоскости объемной тазовой части. Точка расположения
груза воспроизводила общий центр масс тела,
локализующийся медиальнее, выше и позади от тазобедренного сустава, articulatio coxae.
Модель воспроизводила
функцию трех основных групп мышц тазобедренного
сустава,
articulatio coxae. С латеральной стороны от шарнира модели располагался
аналог средней ягодичной мышцы, который имитировал
одноименную мышцу – musculus gluteus medius, ответственную за отведение и пронацию. Позади,
на уровне шарнира модели находился аналог комплекса
коротких мышц, вращающих бедро наружу. Данный элемент воспроизводил функцию
квадратной мышцы бедра,
musculus quadratus femoris, верхней и нижней
близнецовых мышц, musculus gemellus superior et musculus gemellus inferior, и наружной запирающей
мышцы, musculus obturatorius externus. Впереди, ниже уровня шарнира, локализовался
аналог прямой мышцы бедра, musculus rectus femoris, одной из крупнейших головок четырехглавой
мышцы бедра, musculus quadriceps
femoris,
ответственной за сгибание в тазобедренном суставе, articulatio coxae. Ввиду локализации нагрузки позади центра
вращения шарнира и тенденции к спонтанному отклонению объемной тазовой части
назад в сагиттальной плоскости, мы отказались от моделирования комплекса задней группы мышц бедра, который включает полусухожильную
мышцу, musculus semitendinosus, полуперепончатую мышцу, musculus semimembranosus, и длинную головку, caput longum, двуглавой мышцы бедра, musculus biceps femoris.
Модель также содержала аналоги наружных связок: аналог вертикальной и горизонтальной
части подвздошно-бедренной связки, аналог седалищно-бедренной связки и аналог
лобково-бедренной связки, выполненные из металлического троса.
На собранной нами модели аналог прямой мышцы бедра препятствовал наклону объемной тазовой части назад в
сагиттальной плоскости, что соответствовало разгибанию в шарнире модели. Аналог
коротких мышц, вращающих бедро наружу, ограничивал поворот объемной тазовой
части модели вперед в горизонтальной плоскости. Аналог средней ягодичной мышцы
ограничивал наклон объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону во
фронтальной плоскости. В сагиттальной плоскости отклонению объемной тазовой части
модели назад также препятствовали аналоги наружных связок. В зависимости от
угла поворота объемной тазовой части модели в горизонтальной и фронтальной
плоскости, аналоги наружных связок по-разному ограничивали воспроизводимые движения,
функционируя в содружестве с аналогами мышц.
Основную
опорную конечность имитировала бедренная часть модели. В качестве контралатеральной опорной ноги в отдельных случаях
использован подъемник,
снабженный колесами. Верхняя часть его вертикального стержня упиралась снизу в опорный
кронштейн объемной тазовой части модели, что препятствовало отклонению
во фронтальной и сагиттальной плоскости. Соответственно, при воспроизведении двухопорной
позиции объемная тазовая часть модели опиралась на бедренную часть модели и
подъемник.
При моделировании опоры на одну ногу объемная тазовая
часть покоилась лишь на бедренной части модели.
Таким
образом, для уточнения особенностей взаимодействия мышц и связок тазобедренного
сустава, articulatio coxae, при коксартрозе
мы использовали модифицированную модель, которая содержала: бедренную часть и нагруженную
объемную тазовую часть, соединенных аналогами
наружных связок, аналогом
прямой мышцы бедра, аналогом средней ягодичной
мышцы и аналогом коротких мышц, вращающих бедро наружу. Модель не
имела аналога связки головки бедренной кости и аналога комплекса задней
группы мышц бедра.
В
излагаемых далее эксперимента воспроизводились положения таза, pelvis, и
бедра, os femur, в одиночном шаге при ходьбе пациентов с коксартрозом. Исходные
параметры взаимоотношения сегментов тела зарегистрированы оборудованием
компании Qualisys, проанализированы программным обеспечением компании C-Motion.
В
качестве маркеров положения таза, pelvis, в горизонтальной
и фронтальной плоскости нами использовались изображения виртуальных моделей головок
бедренных костей, caput femoris. В соответствие с
многоплоскостным поворотом таза, pelvis, изменялось
положение линии, соединяющей центры головок бедренных костей, caput femoris, caput femoris, опорной и переносной
ноги. С нашей точки зрения, это позволяет точнее воспроизвести положение таза, pelvis, в горизонтальной
и фронтальной плоскости, чем по маркерам, закрепленным на коже или костюме.
[2]. Моделирование начала одноопорного периода
шага при коксартрозе (сгибание 10°)
На
настоящем этапе экспериментальных исследований на модифицированной механической
модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью воспроизведено начало одноопорного периода
шага при коксартрозе, а именно момента, следующего непосредственно после
заднего толчка.
Изначально
для стабилизации объемной тазовой части модели
использован подъемник
объемной тазовой части, снабженный колесами. Наконечник его вертикального
стержня упирался снизу в опорный кронштейн объемной
тазовой части модели и препятствовал ее отклонению во фронтальной плоскости. Подъемник объемной
тазовой части и бедренная часть модели воспроизводили две опорные нижние
конечности.
Для момента, следующего после заднего толчка,
характерно сгибание в тазобедренном суставе, articulatio
coxae, передней ноги с наклоном длинной оси бедренной кости, os femur, в сагиттальной
плоскости назад и в латеральном направлении во фронтальной плоскости. С целью
воспроизведения означенной позиции бедренная часть модели отклонена назад на 10°
в сагиттальной плоскости, наклонена в латеральную сторону во фронтальной плоскости
на 10° и обращена в медиальную сторону без поворота вокруг вертикальной оси.
Исходно
смоделирована позиция, характерная для завершения двухопорного периода шага, а именно момента заднего толчка. Следом подъемник, ранее
использовавшийся для стабилизации объемной тазовой части, удалялся. Положение
объемной тазовой части модели фиксировалось аналогами мышц. Нами отрегулирована
длина аналогов мышц так, чтобы изображения крыльев подвздошных костей, ala ossis ilii, тазового
элемента модели оказались на одном уровне (Рис. 1).
 |
| Рис. 1. Моделирование начала одноопорного периода шага, а именно момента после заднего толчка на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости (сгибание 10°); вверху – вид спереди, внизу – вид сзади. |
Во
фронтальной плоскости тазовый элемент объемной тазовой части модели наклонялся
вниз в медиальную сторону. Для достижения устойчивого положения объемной
тазовой части модели в данной плоскости потребовалось уменьшить длину аналога
средней ягодичной мышцы. В сагиттальной плоскости объемная тазовая
часть модели стремилась отклониться назад. Указанному препятствовал аналог
прямой мышцы бедра. Под действием нагрузки объемная
тазовая часть модели отклонилась назад в сагиттальной плоскости до угла 5°. При этом угол спонтанного
поворота назад в горизонтальной плоскости составил 14° (Рис. 2).
 |
| Рис. 2. Моделирование начала одноопорного периода шага, а именно момента после заднего толчка на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости (сгибание 10°); вверху – сверху, внизу – вид с латеральной стороны. |
Длинная ось вертлужного элемента объемной тазовой части модели была
повернута назад, вверх и в медиальную сторону. В шарнире модели присутствовало сгибание,
супинация, среднее положение между отведением и приведением. Величина угла
сгибания и супинации уменьшилась в сравнении с положением объемной
тазовой части модели при моделировании завершения двухопорного
периода шага, а именно момента заднего толчка.
Динамометры аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, аналога прямой мышцы бедра и аналога средней ягодичной мышцы, зафиксировала появление усилий, требующихся для удержания объемной тазовой части модели в положении покоя (Рис. 3).
 |
| a |
 |
| b |
 |
| c |
 |
| d |
 |
| e Рис. 3. Динамометры и аналоги связок модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека без связки головки бедренной кости (начало одноопорного периода шага, сгибание 10°); a – вид спереди, b – вид сзади, c – вид латеральной стороны, d – вид сверху, e – динамометр аналога прямой мышцы бедра; условные обозначения: liv - вертикальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, lih – горизонтальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, li - аналог седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale, lp – аналог лобково-бедренной связки, ligamentum pubofemorale. |
Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, зарегистрировал
усилие 0.5 кг, динамометр аналога средней ягодичной мышцы – 1.7 кг, а динамометр аналога
прямой мышцы бедра – 3.0 кг. Усилие, которое показывал динамометр аналога прямой
мышцы бедра, почти в два раза превышал аналога средней ягодичной мышцы. Оно, в
свою очередь, более чем в 3 раза превышало усилие, регистрируемое динамометром аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу.
Спонтанный поворот объемной тазовой части модели
вперед в горизонтальной плоскости происходил под действием усилия аналога
средней ягодичной мышцы
и аналога прямой мышцы бедра. Им противодействовал аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. Аналога средней ягодичной
мышцы
и аналог прямой мышцы бедра преимущественно действовали во
фронтальной и сагиттальной плоскости. В проекции на горизонтальную плоскость результирующей
силы соответствовала усилию, зафиксированному динамометром аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу.
После стабилизации объемной тазовой части модели проанализирована
ориентация аналогов связок и степень их натяжения. Все аналоги наружных связок оказались
не натянуты. Это отмечалось по их плавному изгибу без прижатия к бедренной
части модели. Разобщения сферической головки шарнира и вертлужного элемента
модели не наблюдалось. Поверхности пары трения шарнира плотно смыкались между
собой.
Общий центр масс объемной тазовой части модели
располагался выше, позади и медиальнее центра вращения системы. В связи с указанным
объемная тазовая часть модели имела тенденцию к наклону назад в сагиттальной
плоскости, что ограничивалось аналогом прямой мышцы бедра. Он стопорил шарнир модели
в сагиттальной плоскости. Наклон объемной тазовой части модели вниз в медиальную
сторону во фронтальной плоскости ограничивал аналог средней ягодичной мышцы. Данный элемент стопорил шарнир модели во
фронтальной плоскости. Совместно аналог средней
ягодичной мышцы,
аналог прямой мышцы бедра и аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, стабилизировали объемную тазовую
часть модели назад в горизонтальной плоскости. Они противодействовали в
горизонтальной плоскости, подобно мышцам-антагонистам
реального тазобедренном
суставе, articulatio coxae. Для поддержания модели в положении равновесия не требовалось
дополнительного внешнего воздействия.
При
моделировании в эксперименте начала одноопорного периода
шага, а именно момента, следующего непосредственно после заднего толчка, установлено,
что действию нагрузки, воспроизводящей общий центр масс тела, противодействовал:
аналог прямой мышцы бедра, аналог средней ягодичной
мышцы
и аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу без
натяжения аналогов наружных связок.
Таким
образом, при отсутствии в опорном тазобедренном суставе, articulatio coxae, связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, в начале одноопорного
периода шага, а именно в момент, следующей непосредственно после заднего толчка,
для стабилизации таза, pelvis, необходимо и достаточно только
напряжение мышц. Положение равновесия таза, pelvis, может быть достигнуто
без участия связок и напряжения задней группы мышц бедра, но при
напряжении средней ягодичной мышцы, musculus gluteus medius, прямой мышцы бедра,
musculus rectus femoris, и комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. При этом не
требуется компенсаторных движений в поясничном отделе
позвоночника.
[3]. Моделирование начала одноопорного периода
шага при коксартрозе (сгибание 5°)
Далее
на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной
объемной тазовой частью воспроизведено уменьшение
угла сгибания в опорном тазобедренном суставе, articulatio
coxae, в начале одноопорного периода шага при коксартрозе.
Для указанного момента шага характерно, наряду с
уменьшением величины сгибания, начало отведения в тазобедренном суставе, articulatio coxae. В данном
положении длинная ось бедренной кости, os femur, отклонена в сагиттальной плоскости назад и в латеральную сторону во
фронтальной плоскости. С целью воспроизведения означенной позиции бедренная
часть модели отклонена назад на 5° в сагиттальной плоскости, наклонена
в латеральную сторону на 10° и обращена в медиальную сторону без поворота
вокруг вертикальной оси.
В
одноопорном периоде шага при коксартрозе таз, pelvis, наклоняется в латеральную сторону во фронтальной
плоскости, а также вперед в сагиттальной плоскости. Исходно смоделирована позиция, характерная для начала одноопорного периода
шага при коксартрозе, а именно момента, следующего непосредственно после
заднего толчка. При этом изображения крыльев подвздошных костей, ala ossis ilii, тазового
элемента модели располагались на одном уровне. Затем длина аналогов мышц
отрегулирована так, что изображения крыльев подвздошных костей, ala ossis ilii, тазового
элемента модели оказались на различных уровнях во фронтальной плоскости. Со
стороны шарнира высота изображения крыла подвздошной кости, ala ossis ilium,
на объемной тазовой части модели была ниже, чем с противоположенной стороны (Рис.
4).
 |
| Рис. 4. Моделирование начала одноопорного периода шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости (сгибание 5°); вверху – вид спереди, внизу – вид сзади. |
В
результате предпринятых действий объемная
тазовая часть модели отклонилась вверх и в латеральную сторону во фронтальной
плоскости. При этом объемная
тазовая часть модели стремилась отклониться вниз в медиальную сторону. Для
достижения устойчивого положения объемной тазовой части модели в означенной плоскости
потребовалось уменьшить длину аналога средней ягодичной
мышцы. В итоге объемная тазовая часть модели
зафиксирована с отклонением во фронтальной плоскости в латеральную сторону на 6°.
Объемная
тазовая часть модели имела тенденцию к отклонению назад в сагиттальной
плоскости по причине расположения общего центра масс выше, позади и медиальнее
центра шарнира. Для воспроизведения наклона таза, pelvis, вперед, характерного для одноопорного
периода шага при коксартрозе, мы наклонили объемную тазовую часть модели вперед
в сагиттальной плоскости. Общий центр масс сместился вперед, а также за счет отклонения
во фронтальной плоскости в латеральном направлении. Общий центр масс приблизился
к центру вращения шарнира, что увеличило стабильность системы. Объемная тазовая часть модели зафиксирована с наклоном вперед в сагиттальной
плоскости 20°.
При этом угол поворота назад в горизонтальной плоскости самопроизвольно уменьшился
до 6° (Рис. 5).
 |
| Рис. 5. Моделирование начала одноопорного периода шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости (сгибание 5°); вверху – вид сверху, внизу – вид с латеральной стороны. |
Длинная ось вертлужного элемента объемной тазовой части модели была
повернута назад, вверх и в медиальную сторону. В шарнире модели присутствовало сгибание,
супинация и отведение. Соответственно, величина угла сгибания и супинации уменьшилась, но возникло отведение в шарнире модели в сравнении с положением,
которое наблюдалось при моделировании момента, следующего непосредственно после
заднего
толчка.
Динамометры
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, аналога прямой мышцы бедра и аналога средней ягодичной мышцы зарегистрировали
изменение усилий, требующихся для удержания объемной тазовой части модели в
положении покоя
(Рис. 6).
 |
| a |
 |
| b |
 |
| c |
 |
| d |
 |
| e Рис. 6. Динамометры и аналоги связок модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека без связки головки бедренной кости (начало одноопорного периода шага, сгибание 5°); a – вид спереди, b – вид сзади, c – вид латеральной стороны, d – вид сверху, e – динамометр аналога прямой мышцы бедра; условные обозначения: liv - вертикальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, lih – горизонтальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, li - аналог седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale, lp – аналог лобково-бедренной связки, ligamentum pubofemorale. |
Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу,
зарегистрировал увеличение усилия до 0.6 кг, динамометр аналога средней ягодичной мышцы зафиксировал уменьшение усилия до 1.2
кг, а динамометр
аналога прямой мышцы бедра показал уменьшение усилия до 1.5 кг. Усилие, которое развивал аналог прямой мышцы
бедра, уменьшилось в два раза. Усилие аналога средней ягодичной мышцы
уменьшилось приблизительно на 25%. Усилие, приходящееся на аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, возросло незначительно.
Спонтанный поворот объемной тазовой части модели вперед в горизонтальной
плоскости произошел благодаря совместному действию усилия аналога средней ягодичной
мышцы
и аналога прямой мышцы бедра. Динамометр аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, регистрировал усилие в горизонтальной
плоскости, противоположное усилию аналога средней ягодичной мышцы и аналога прямой мышцы бедра. Наблюдение свидетельствовало, что для удержания
объемной тазовой части модели в положении покоя с наклоном вперед и в
латеральную сторону требуется меньшее усилие во фронтальной плоскости и
сагиттальной плоскости с незначительным увеличением усилия, возникающего в горизонтальной
плоскости.
После стабилизации объемной тазовой части модели проанализирована
ориентация аналогов связок и степень их натяжения. Все аналоги наружных связок оказались
не натянуты. Это отмечалось по их плавному изгибу без прижатия к бедренной
части модели. Разобщения сферической головки шарнира и вертлужного элемента
модели не наблюдалось. Поверхности пары трения шарнира плотно смыкались между
собой.
Общий центр объемной тазовой части модели
располагался выше, позади и медиальнее центра вращения системы. В связи с указанным
объемная тазовая часть модели имела тенденцию к наклону назад в сагиттальной
плоскости, что ограничивалось аналогом прямой мышцы бедра. Он стопорил шарнир модели
в сагиттальной плоскости. Наклон объемной тазовой части модели вниз в медиальную
сторону во фронтальной плоскости ограничивал аналог средней ягодичной мышцы. Данный элемент стопорил шарнир модели во
фронтальной плоскости. Совместно аналог средней
ягодичной мышцы,
аналог прямой мышцы бедра и аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, стабилизировали объемную тазовую
часть модели назад в горизонтальной плоскости. Они противодействовали в
горизонтальной плоскости, подобно мышцам-антагонистам
реального тазобедренном
суставе, articulatio coxae. Для поддержания модели в положении равновесия не требовалось
дополнительного внешнего воздействия.
При
моделировании в эксперименте начала одноопорного периода
шага с отклонением объемной тазовой части модели в латеральную сторону и
наклоном вперед действию нагрузки, воспроизводящей общий центр масс тела, противодействовал:
аналог прямой мышцы бедра, аналог средней ягодичной
мышцы
и аналог комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу без
натяжения аналогов наружных связок.
Таким
образом, при отсутствии в опорном тазобедренном суставе, articulatio coxae, связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, в начале одноопорного
периода шага для стабилизации таза, pelvis, с наклоном вперед и в латеральном
направлении необходимо и достаточно только напряжение мышц. Положение равновесия таза, pelvis, может быть достигнуто без участия связок и напряжения задней
группы мышц бедра, но при напряжении средней
ягодичной мышцы,
musculus gluteus medius, прямой мышцы бедра,
musculus rectus femoris, и комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. Наклон таза, pelvis, вперед возможно
компенсировать лордозом в поясничном отделе
позвоночника.
[4]. Моделирование середины одноопорного периода
шага при коксартрозе
Далее
на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной
объемной тазовой частью воспроизведена середина одноопорного периода
шага при коксартрозе.
Для середины одноопорного периода шага при
коксартрозе характерно среднее положение между сгибанием и разгибанием при увеличении
отведения в опорном тазобедренном суставе, articulatio
coxae. В данном положении длинная ось бедренной кости, os femur, не имеет отклонения
в сагиттальной плоскости, но наклонена наружу во фронтальной плоскости. С целью
воспроизведения означенной позиции бедренная часть модели установлена вертикально
в сагиттальной плоскости,
наклонена в латеральную сторону на 10° и обращена в
медиальную сторону без поворота вокруг вертикальной оси.
В
середине одноопорного периода шага при коксартрозе таз, pelvis, наклоняется в
латеральную сторону во фронтальной плоскости, а также вперед в сагиттальной
плоскости без поворота в горизонтальной плоскости. Длина аналогов мышц
отрегулирована так, что изображения крыльев подвздошных костей, ala ossis ilii, тазового
элемента модели оказались на различных уровнях во фронтальной плоскости. Со
стороны шарнира высота изображения крыла подвздошной кости, ala ossis ilium,
на объемной тазовой части модели установлена ниже, чем с противоположенной
стороны (Рис. 7).
 |
| Рис. 7. Моделирование середины одноопорного периода шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости; вверху – вид спереди, внизу – вид сзади. |
В
результате предпринятых действий объемная
тазовая часть модели еще больше отклонилась вверх и в латеральную сторону во
фронтальной плоскости. При этом объемная тазовая часть модели стремилась
отклониться вниз в медиальную сторону. Для достижения устойчивого положения объемной
тазовой части модели в означенной плоскости потребовалось уменьшить длину аналога
средней ягодичной мышцы, а длину аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, и аналога прямой
мышцы бедра увеличить. В итоге объемная тазовая часть модели
зафиксирована с отклонением во фронтальной плоскости в латеральную сторону на 8°.
Объемная
тазовая часть модели имела тенденцию к отклонению назад в сагиттальной
плоскости по причине расположения общего центра масс выше, позади и медиальнее
центра шарнира. Для воспроизведения наклона таза, pelvis, вперед, характерного для одноопорного
периода шага при коксартрозе, мы сохранили наклон объемной тазовой части модели
вперед в сагиттальной плоскости. Общий центр масс остался смещенным вперед, а
также за счет отклонения во фронтальной плоскости в латеральном направлении. Дополнительный
наклон объемной тазовой части в латеральную сторону приблизил общий центр масс
тела к шарниру модели, что еще больше увеличило стабильность системы. Объемная тазовая часть модели зафиксирована с наклоном вперед в сагиттальной
плоскости 20°.
При этом отмечен самопроизвольный поворот вперед в горизонтальной плоскости 1° (Рис.
8).
 |
| Рис. 8. Моделирование середины одноопорного периода шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости; вверху – вид сверху, внизу – вид с латеральной стороны. |
При
увеличении отклонения объемной тазовой части вверх в латеральную сторону и вертикального
положения бедренной части модели объемная тазовая часть повернулась вперед в горизонтальной
плоскости, а в сагиттальной плоскости сохранила наклон вперед. Длинная ось вертлужного элемента объемной тазовой части модели была
повернута назад, вверх и в медиальную сторону. В шарнире модели присутствовала пронация,
отведение и сгибание. Величина угла сгибания уменьшилась, супинация
преобразовалась в пронацию, а отведение увеличилось.
Динамометры
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, аналога прямой мышцы бедра и аналога средней ягодичной мышцы зарегистрировали
изменение усилий, требующихся для удержания объемной тазовой части модели в
положении покоя
(Рис. 9).
 |
| a |
 |
| b |
 |
| c |
 |
| d |
 |
| e Рис. 9. Динамометры и аналоги связок модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека без связки головки бедренной кости (середина одноопорного периода шага); a – вид спереди, b – вид сзади, c – вид латеральной стороны, d – вид сверху, e – динамометр аналога прямой мышцы бедра; условные обозначения: liv - вертикальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, lih – горизонтальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, li - аналог седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale, lp – аналог лобково-бедренной связки, ligamentum pubofemorale. |
Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу,
зарегистрировал уменьшение усилия до нуля. Динамометр аналога средней ягодичной мышцы зафиксировал усилие 1.2 кг, а динамометр аналога
прямой мышцы бедра показал уменьшение усилия до 0.9
кг. Поворот объемной тазовой части модели вперед в горизонтальной плоскости
произошел под действием усилия аналога средней ягодичной мышцы и аналога прямой мышцы бедра при одновременном удлинении аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. При этом динамометр аналога
комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, не
регистрировал усилия в горизонтальной плоскости. Ранее оно присутствовало как
противодействие совместному усилию аналога средней ягодичной мышцы и аналога прямой мышцы бедра. Наблюдение продемонстрировало, что для удержания
объемной тазовой части модели в приданом положении достаточно усилий аналогов
мышц во фронтальной и сагиттальной плоскости.
После стабилизации объемной тазовой части модели проанализирована
ориентация аналогов связок и степень их натяжения. Замечено появление натяжения
аналога седалищно-бедренной связки, которая ограничивала наклон объемной
тазовой части модели назад в сагиттальной плоскости и вперед в горизонтальной
плоскости. Прочие аналоги наружных связок остались не натянуты. Это отмечалось по их плавному изгибу без прижатия к бедренной части
модели. Разобщения сферической головки шарнира и вертлужного элемента модели не
наблюдалось. Поверхности пары трения шарнира плотно смыкались между собой.
В горизонтальной и сагиттальной плоскости усилия,
требующиеся для стабилизации модели, уменьшились. Во фронтальной плоскости
усилие аналога средней ягодичной мышцы сохранилось прежним. При отклонении объемной
тазовой части вверх в латеральную сторону во фронтальной
плоскости и закономерном уменьшении плеча веса объемной тазовой части модели
нагрузка на аналог средней ягодичной мышцы должна была уменьшиться. Сохранение
усилия, которое регистрировал динамометр аналога
средней ягодичной мышцы, мы связываем с уменьшением усилия аналога прямой мышцы
бедра. В целом наклон таза, pelvis, в сторону опоры есть полезный механизм
компенсации нагрузки на отводящую группу мышц. Он позволяет сместить общий
центр масс тела в сторону точки вращения. Отдельные пациенты с коксартрозом, кроме таза, pelvis, в этом
направлении наклоняют корпус тела, плечевой пояс, голову и даже руку (Архипов С.В.,
2013). Как мы подметили, наклон и поворот таза, pelvis, вперед и в
сторону опоры у лиц, страдающих коксартрозом, обеспечивается форсированным
броском тела, который начинается с плечевого пояса.
Общий центр масс объемной тазовой части модели располагался
выше, позади и медиальнее центра вращения системы. В связи с указанным объемная тазовая
часть модели имела тенденцию к наклону назад в сагиттальной плоскости, что ограничивалось
аналогом прямой мышцы бедра и аналогом седалищно-бедренной связки. Они стопорили
шарнир модели в сагиттальной плоскости. Наклон объемной тазовой части модели
вниз в медиальную сторону во фронтальной плоскости ограничивал аналог средней ягодичной мышцы. Данный элемент стабилизировал шарнир модели во
фронтальной плоскости наряду с натянутым аналогом седалищно-бедренной связки.
Крайний из перечисленных элементов также препятствовал дальнейшему отклонению
объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону во фронтальной
плоскости и ее повороту вперед в горизонтальной плоскости. Следовательно, аналог средней ягодичной мышцы и аналог прямой
мышцы бедра стабилизировали объемную тазовую часть модели и горизонтальной
плоскости. Причем аналог седалищно-бедренной связки препятствовал повороту
объемной тазовой части модели вперед в горизонтальной плоскости, а аналог средней ягодичной мышцы и аналог прямой
мышцы бедра, наоборот, стремились повернуть ее в указанном направлении. Участия аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, в стабилизации объемной тазовой
части модели не наблюдалось. Для сохранения равновесия объемной тазовой части
модели не требовалось дополнительного внешнего воздействия.
При
моделировании в эксперименте середины одноопорного периода
шага действию нагрузки, воспроизводящей общий центр масс тела, противодействовал:
аналог прямой мышцы бедра, аналог средней ягодичной
мышцы
и аналога седалищно-бедренной связки без натяжения
аналогов иных наружных связок.
Таким
образом, при отсутствии в опорном тазобедренном суставе, articulatio coxae, связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, в середине одноопорного
периода шага для стабилизации таза, pelvis, с наклоном вперед и в латеральном
направлении необходимо и достаточно напряжения прямой мышцы бедра, musculus rectus femoris, средней ягодичной мышцы, musculus gluteus medius, а также
натяжения только седалищно-бедренной
связки, ligamentum ischiofemorale. В данном случае положение равновесия таза, pelvis, может быть
достигнуто без участия большинства связок, комплекса коротких
мышц, вращающих бедро наружу, и задней группы мышц бедра. Наклон таза,
pelvis, вперед возможно
компенсировать лордозом в поясничном отделе
позвоночника.
[5]. Моделирование начала разгибания в одноопорном
периоде шага при коксартрозе
Затем
на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной
объемной тазовой частью воспроизведено начало
разгибания в опорном
тазобедренном суставе, articulatio
coxae, при коксартрозе. Означенное
знаменует завершение середины одноопорного периода шага
Для данного момента одноопорного периода шага при
коксартрозе характерно начало разгибания, продолжение пронации и уменьшение отведения
в тазобедренном суставе,
articulatio coxae. В данном
положении длинная ось бедренной кости, os femur, отклонена в сагиттальной плоскости вперед и в латеральную сторону во фронтальной
плоскости. С целью воспроизведения этого положения бедренная часть модели наклонена
вперед в сагиттальной плоскости на 5°, отклонена в латеральную сторону во фронтальной
плоскости на 10° и обращена в медиальную сторону без поворота вокруг
вертикальной оси.
В
момент завершения середины одноопорного периода шага при коксартрозе таз, pelvis, начинает наклоняться
в медиальную сторону во фронтальной плоскости, а также поворачивается вперед в
сагиттальной и горизонтальной плоскости. Длина аналогов мышц отрегулирована
так, что изображения крыльев подвздошных костей, ala ossis ilii, тазового элемента модели оказались на
различных уровнях во фронтальной плоскости. Причем со стороны, противоположной шарниру,
высота изображения крыла подвздошной кости, ala ossis ilium, на объемной
тазовой части модели установлена ниже, чем при моделировании середины
одноопорного периода шага (Рис. 10).
 |
| Рис. 10. Моделирование начала разгибания в одноопорном периоде шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости; вверху – вид спереди, внизу – вид сзади. |
В
результате предпринятых действий объемная
тазовая часть модели уменьшила отклонение вверх и в латеральную сторону во
фронтальной плоскости, начав спонтанный наклон в медиальном направлении. Для достижения требуемого
положения объемной тазовой части модели потребовалось увеличить длину аналога
средней ягодичной мышцы. В итоге объемная тазовая часть модели
зафиксирована с отклонением во фронтальной плоскости в латеральную сторону на 6°.
Для
воспроизведения наклона таза, pelvis, вперед, характерного для одноопорного
периода шага при коксартрозе, мы сохранили наклон объемной тазовой части модели
вперед в сагиттальной плоскости. Дополнительный наклон бедренной части модели
вперед в сагиттальной плоскости сместил общий центр масс тела в этом же
направлении. В достигнутом положении объемная тазовая часть модели практически
не имела тенденцию к отклонению в сагиттальной плоскости. Это обусловило
расположение общего центра масс в одной фронтальной плоскости с центром шарнира.
Объемная тазовая часть модели зафиксирована с наклоном
вперед в сагиттальной плоскости 20°. При этом отмечен самопроизвольный поворот
вперед в горизонтальной плоскости 3° (Рис. 11).
 |
| Рис. 11. Моделирование начала разгибания в одноопорном периоде шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости; вверху – вид сверху, внизу – вид с латеральной стороны. |
Перемещение объемной тазовой части вперед в горизонтальной плоскости и вниз в медиальную сторону во фронтальной плоскости происходили под действием веса нагрузки и наклона бедренной части вперед. Наклон объемной тазовой части вниз в медиальную сторону обеспечило удлинение аналога средней ягодичной мышцы. Поворот объемной тазовой части вперед в горизонтальной плоскости произошел спонтанно при сохранении прежнего наклона объемной тазовой части вперед, удлинении аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу и наклоне бедренной части модели вперед в сагиттальной плоскости. Длинная ось вертлужного элемента объемной тазовой части модели была повернута вверх в медиальную сторону и простиралась вблизи фронтальной плоскости, включающей центр шарнира модели. В шарнире модели присутствовала пронация, отведение и сгибание. Величина угла сгибания уменьшилась, пронация увеличилась, а отведение уменьшилось.
Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу,
регистрировал нулевое усилие. Динамометр аналога средней
ягодичной мышцы зафиксировал увеличение усилия до 1.4 кг. Динамометр аналога
прямой мышцы бедра зарегистрировал уменьшение усилия
до нуля
(Рис. 12).
 |
| a |
 |
| b |
 |
| c |
 |
| e Рис. 12. Динамометры и аналоги связок модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека без связки головки бедренной кости (начало разгибания в одноопорном периоде шага); a – вид спереди, b – вид сзади, c – вид латеральной стороны, d – вид сверху, e – динамометр аналога прямой мышцы бедра; условные обозначения: liv - вертикальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, lih – горизонтальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, li - аналог седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale, lp – аналог лобково-бедренной связки, ligamentum pubofemorale. |
Поворот объемной тазовой части модели вперед в горизонтальной плоскости
происходил спонтанно под действием ее веса и усилия аналога средней ягодичной
мышцы. Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, не
регистрировал усилия в горизонтальной плоскости, а динамометр аналога
прямой мышцы бедра – в сагиттальной плоскости. Это
свидетельствовало о том, что для удержания объемной тазовой части модели в описанном
положении было достаточно усилия аналога средней ягодичной мышцы, действующего
одновременно во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскости.
Увеличение усилия, регистрируемое динамометром аналога средней ягодичной мышцы, было связано с уменьшением отклонение
объемной тазовой части вверх в латеральную сторону во фронтальной плоскости. Общий центр масс системы сместился в
медиальном направлении. Указанное привело к увеличению плеча веса объемной
тазовой части модели во фронтальной плоскости. Момент вращения увеличился, что потребовало
увеличение усилия, необходимого для удержания объемной тазовой части модели во
фронтальной плоскости.
После стабилизации объемной тазовой части модели проанализирована
ориентация аналогов связок и степень их натяжения. Замечено сохранение
натяжения аналога седалищно-бедренной связки, который ограничивал наклон
объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону, назад и ее поворот
вперед. С натяжением аналога седалищно-бедренной связки мы связываем отсутствие
показаний динамометра аналога прямой мышцы бедра. Прочие аналоги
наружных связок остались не натянуты. Это отмечалось
по их плавному изгибу без прижатия к бедренной части модели. Разобщения
сферической головки шарнира и вертлужного элемента модели не наблюдалось.
Поверхности пары трения шарнира плотно смыкались между собой.
Общий центр масс системы располагался выше, позади
и медиальнее центра вращения системы. В связи с указанным объемная тазовая
часть модели имела тенденцию к наклону назад в сагиттальной плоскости. Движение
в означенном направлении ограничивалось натяжением аналога седалищно-бедренной
связки, а также увеличенным усилием аналога средней
ягодичной мышцы.
При этом участие аналога прямой мышцы бедра в стабилизации объемной тазовой
части в сагиттальной плоскости модели не требовалось.
Наклон
объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону во фронтальной
плоскости ограничивал аналог средней ягодичной мышцы. Он
стабилизировал
шарнир модели во фронтальной плоскости наряду с натянутым аналогом седалищно-бедренной
связки. Крайний из указанных элементов препятствовал дальнейшему отклонению
объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону во фронтальной
плоскости. Аналог средней ягодичной мышцы и аналог
седалищно-бедренной связки стабилизировали объемную тазовую часть
модели и в горизонтальной плоскости. Причем аналог седалищно-бедренной связки препятствовал
повороту объемной тазовой части модели вперед в горизонтальной плоскости, а аналог средней ягодичной мышцы, наоборот, стремился повернуть ее в этом
направлении. Аналог средней ягодичной мышцы и аналог седалищно-бедренной связки
явились антагонистами в горизонтальной плоскости. Участия аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, и аналога прямой мышцы
бедра в стабилизации объемной
тазовой части модели не наблюдалось. Для сохранения
равновесия объемной
тазовой части модели не требовалось дополнительного внешнего воздействия.
При
моделировании в эксперименте начала разгибания в одноопорном периода
шага действию нагрузки, воспроизводящей общий центр масс тела, противодействовал:
аналог средней ягодичной мышцы и аналога седалищно-бедренной
связки без натяжения аналогов иных наружных связок и
участия других аналогов мышц.
Таким
образом, при отсутствии в опорном тазобедренном суставе, articulatio coxae, связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, при начале
разгибания в одноопорном периоде шага для стабилизации
таза, pelvis,
с наклоном вперед и в латеральном направлении необходимо и достаточно
напряжения средней ягодичной мышцы, musculus gluteus medius, с натяжения только седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale. В данном случае
положение равновесия таза,
pelvis, может быть достигнуто
без участия большинства наружных связок, комплекса коротких
мышц, вращающих бедро наружу, прямой мышцы бедра, musculus rectus femoris, и
задней группы мышц бедра. Наклон таза, pelvis, вперед возможно компенсировать лордозом
в поясничном отделе позвоночника.
[6]. Моделирование завершения одноопорного периода
шага при коксартрозе
В
заключении на модифицированной механической модели тазобедренного сустава
человека с нагруженной объемной тазовой частью воспроизведено завершение одноопорного периода
шага при коксартрозе.
Для этого момента одноопорного периода шага характерно
продолжение разгибания и пронации, а также уменьшение отведения в тазобедренном
суставе,
articulatio coxae. В данном
положении длинная ось бедренной кости, os femur, отклонена в сагиттальной плоскости вперед и в латеральную сторону во фронтальной
плоскости. С целью воспроизведения этого положения бедренная часть модели наклонена
вперед в сагиттальной плоскости на 10°, отклонена в латеральную сторону во
фронтальной плоскости на 10° и обращена в медиальную сторону без поворота
вокруг вертикальной оси.
В
момент завершения одноопорного периода шага при коксартрозе таз, pelvis, продолжает наклоняться
в медиальную сторону во фронтальной плоскости, а также поворачивается вперед в
сагиттальной и горизонтальной плоскости. Длина аналогов мышц отрегулирована
так, что изображения крыльев подвздошных костей, ala ossis ilii, тазового элемента модели оказались на
различных уровнях во фронтальной плоскости. Причем на стороне шарнира высота изображения
крыла подвздошной кости, ala ossis ilium, на объемной тазовой части модели
установлена выше, чем с противоположной (Рис. 13).
 |
| Рис. 13. Моделирование завершения одноопорного периода шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости; вверху – вид спереди, внизу – вид сзади. |
Во
фронтальной плоскости тазовый элемент объемной тазовой части модели стремился
отклониться вниз в медиальную сторону. Для достижения требуемого положения объемной
тазовой части модели в данной плоскости потребовалось увеличить длину аналога
средней ягодичной мышцы. При этом объемная тазовая часть модели
зафиксирована с отклонением во фронтальной плоскости в латеральную сторону на 3°.
В
одноопорном периоде шага при коксартрозе таз, pelvis, наклонен в латеральную сторону во
фронтальной плоскости, а также вперед в сагиттальной плоскости. Тазовый элемент
объемной тазовой части модели также имел тенденцию к отклонению назад в сагиттальной
плоскости и в медиальную сторону во фронтальной плоскости по причине
расположения общего центра масс выше, позади и медиальнее центра опорного шарнира.
Против действия силы тяжести объемная тазовая часть модели дополнительно
наклонена вперед в сагиттальной плоскости. При этом общий центр масс сместился
вперед, что увеличило стабильность системы. Объемная
тазовая часть модели зафиксирована с наклоном вперед в сагиттальной плоскости 25°. При этом отмечен
незначительный самопроизвольный поворот вперед в горизонтальной плоскости,
который составил 4° (Рис. 14).
 |
| Рис. 14. Моделирование завершения одноопорного периода шага на модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека с нагруженной объемной тазовой частью, с аналогами мышц и связок, без аналога связки головки бедренной кости; вверху – вид сверху, внизу – вид с латеральной стороны. |
Перемещение
объемной тазовой части вперед в горизонтальной плоскости, вниз в медиальную
сторону во фронтальной плоскости происходил в связи с действием веса нагрузки и
наклона бедренной части вперед. Наклон объемной
тазовой части вниз в медиальную сторону обеспечен удлинением аналога средней ягодичной мышцы. Поворот объемной тазовой части вперед в горизонтальной
плоскости происходил спонтанно при предусмотрительном удлинении аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу. Длинная ось вертлужного элемента объемной тазовой части модели была повернута
вверх, вперед и в медиальную сторону. В шарнире модели присутствовало разгибание,
отведение и пронация. Величина угла пронации увеличилась, а
отведения уменьшилась в сравнении с положением объемной тазовой части модели, имевшимся
при моделировании начала разгибания в одноопорном периоде шага.
Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, и аналога прямой мышцы бедра регистрировал нулевое усилие. Динамометр аналога средней ягодичной мышцы зафиксировал усилие 1.3 кг (Рис. 15).
 |
| a |
 |
| b |
 |
| c |
 |
| d |
 |
| e Рис. 15. Динамометры и аналоги связок модифицированной механической модели тазобедренного сустава человека без связки головки бедренной кости (завершение одноопорного периода шага); a – вид спереди, b – вид сзади, c – вид латеральной стороны, d – вид сверху, e – динамометр аналога прямой мышцы бедра; условные обозначения: liv - вертикальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, lih – горизонтальная часть аналога подвздошно-бедренной связки, ligamentum iliofemorale, li - аналог седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale, lp – аналог лобково-бедренной связки, ligamentum pubofemorale. |
Поворот объемной тазовой части модели вперед в горизонтальной плоскости
происходил под действием ее веса и усилия, развиваемого аналогом средней ягодичной
мышцы. Динамометр
аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, не
регистрировал усилия в горизонтальной плоскости, а динамометр аналога
прямой мышцы бедра – в сагиттальной плоскости. Это
свидетельствовало о том, что для удержания объемной тазовой части модели в покое
оказалось достаточно усилия аналога средней ягодичной мышцы. Он действовал
одновременно во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскости. Наклон объемной тазовой
части вниз в медиальную сторону во фронтальной плоскости
привел к увеличению плеча веса объемной тазовой части модели. Однако усилие, которое
регистрировал динамометр аналога средней ягодичной мышцы, уменьшилось.
После стабилизации объемной тазовой части модели
проанализирована ориентация аналогов связок и степень их натяжения. Замечено сохранение
натяжения аналога седалищно-бедренной связки, которая ограничивала наклон
объемной тазовой части модели назад в сагиттальной плоскости и отчасти во
фронтальной плоскости вниз, а также поворот вперед в горизонтальной плоскости.
С натяжением данного элемента мы связываем отсутствие показаний динамометра
аналога прямой мышцы бедра и уменьшение усилия аналога
средней ягодичной мышцы. Прочие
аналоги наружных связок остались не натянуты. Разобщения
сферической головки шарнира и вертлужного элемента модели не наблюдалось.
Поверхности пары трения шарнира плотно смыкались между собой.
Общий центр масс системы располагался выше, позади
и медиальнее центра вращения системы. В связи с указанным объемная тазовая
часть модели имела тенденцию к наклону назад в сагиттальной плоскости. Движение
в означенном направлении ограничивалось натяжением аналога седалищно-бедренной
связки, а также усилием аналога средней ягодичной мышцы. При этом участие
аналога прямой мышцы бедра в стабилизации объемной тазовой
части модели в сагиттальной плоскости не требовалось.
Наклон
объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону во фронтальной
плоскости ограничивал аналог средней ягодичной мышцы. Он стабилизировал шарнир
модели во фронтальной плоскости наряду с натянутым аналогом седалищно-бедренной
связки. Крайний из указанных элементов препятствовал дальнейшему отклонению
объемной тазовой части модели вниз в медиальную сторону во фронтальной
плоскости и повороту вперед в горизонтальной плоскости. Аналог средней ягодичной мышцы и аналог седалищно-бедренной связки стабилизировали
объемную тазовую часть модели и в горизонтальной плоскости. Причем аналог средней ягодичной мышцы стремился повернуть объемную тазовую
часть модели вперед, а аналог седалищно-бедренной связки препятствовал этому повороту. Аналог средней ягодичной мышцы и аналог седалищно-бедренной связки
явились антагонистами в горизонтальной плоскости. Участия аналога комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, и аналога прямой мышцы
бедра в стабилизации объемной
тазовой части модели не требовалось. Для сохранения
равновесия объемной
тазовой части модели не требовалось дополнительного внешнего воздействия.
При
моделировании в эксперименте завершения одноопорного периода
шага действию нагрузки, воспроизводящей общий центр масс тела, противодействовал:
аналог средней ягодичной мышцы и аналога седалищно-бедренной
связки без натяжения аналогов иных наружных связок и
участия других аналогов мышц.
Таким образом, при отсутствии в опорном тазобедренном суставе, articulatio coxae, связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, в завершении одноопорного периода шага для стабилизации таза, pelvis, с наклоном вперед и в латеральном направлении необходимо и достаточно напряжения средней ягодичной мышцы, musculus gluteus medius, с натяжения только седалищно-бедренной связки, ligamentum ischiofemorale. В данном случае положение равновесия таза, pelvis, может быть достигнуто без участия большинства наружных связок, комплекса коротких мышц, вращающих бедро наружу, прямой мышцы бедра, musculus rectus femoris, и задней группы мышц бедра. Наклон таза, pelvis, вперед возможно компенсировать гиперлордозом в поясничном отделе позвоночника.
Смотри также:
а) Базовые эксперименты на электромеханической модели
Бедренная часть комбинированной модели тазобедренного сустава
Элементы электромеханической модели тазобедренного сустава человека
Моделирование действия веса тела
Имитация взаимодействия средней ягодичной мышцы и LCF
Анализ взаимодействия средней ягодичной мышцы и LCF
б) Модифицированная механическая модель
Конструкция модифицированной механической модели тазобедренного сустава
Моделирование движений: исходное одноопорное положение
Моделирование отведения и приведения в тазобедренном суставе
Моделирование пронации и супинации в тазобедренном суставе
Моделирование разгибания и сгибания в тазобедренном суставе
Исходное положение при моделировании ортостатических поз
Моделирование симметричной двухопорной ортостатической позы
Моделирование напряженной одноопорной ортостатической позы
Переход от симметричной двухопорной к ненапряженной одноопорной ортостатической позе
Моделирование асимметричной двухопорной ортостатической позы
Моделирование первого двухопорного периода шага
Моделирование одноопорного периода шага
Моделирование второго двухопорного периода шага
Моделирование двухопорных поз при коксартрозе
Моделирование одноопорной ортостатической позы при коксартрозе с горизонтальным положением таза
Моделирование одноопорной ортостатической позы при коксартрозе с негоризонтальным положением таза
Моделирование завершения двухопорного периода шага при коксартрозе
Критика
Главным недочетом описанных ранее конструкций, по нашему мнению, являлась недостаточная упругость аналогов связок. В описанной конструкции мы использовали гибкий элемент - аналог LCF, выполненный из металла и усоврешенствовали способ его крепления. В норме LCF присоединяется к вертлужной впадине в нескольких точках, что нам воспроизвести не удалось. Кроме этого, основой бедренной части модели явился субтотальный эндопротез тазобедренного сустава. Мы согласны с тем, что данное медицинское изделие лишь отчасти воспроизводит проксимальный отдел нативной бедренной кости.
Примечания
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. 4. Главы 17-21. Напечатано Автором во граде Королев при попечении его супруги Людмилы Николаевны, ММXVIII A.D. [2018], bonum factum! [на благо и счастье], 549 с. [academia.edu]
Ключевые слова
ligamentum teres, ligamentum capitis femoris, связка головки бедра, мышцы, эксперимент, механическая модель, коксартроз, поза
Эксперименты и наблюдения
Комментарии
Отправить комментарий