К основному контенту

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ в 2026 г.

    Н ОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ РЕСУРСА  01 .10.2026 2026АрхиповСВ. Медицинская карта . Книга автора о первом пациенте с травмой  LCF. Медицинская карта. Глава 1 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 2 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 3 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 4 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 5 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 6 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 7 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 8 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 9 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 10 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 11 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 12 ....

2023АрхиповСВ. 4.2 Биомеханика с учетом связки головки бедренной кости

 

Монография: Архипов СВ. Связка головки бедренной кости: функция и роль в патогенезе коксартроза (2023).



4.2 Биомеханика тазобедренного сустава с учетом функции связки головки бедренной кости

С учетом выявленной роли ligamentum capitis femoris предложены коррективы в существующие представления о биомеханике ортостатических поз, ходьбы и расчеты усилий, возникающих в области тазобедренного сустава. Условие равновесия таза в напряженной одноопорной ортостатической позе и начале одноопорного периода шага изображено на рисунке 14. Используя средние данные о размерах элементов таза и тазобедренного сустава, а также соотношение плеч действующих сил, мы получаем возможность произвести расчет усилий в области тазобедренного сустава.

Масса нижней конечности составляет в среднем 18,1% [62] или 12,670 кг при общей массе тела 70 кг. Значит, масса тела, расположенная выше опорной головки бедренной кости, в одноопорной ортостатической позе равна 57,330 кг. При ускорении свободного падения 9,815 м/с2, по формуле (1), действующий вес тела – 562,693 Н. Плечо веса тела равно половине расстояния между центрами тазобедренных суставов, таблица 15, и по нашим данным, в среднем составляет 0,105 м. При соотношении плеча средней ягодичной мышцы и плеча веса тела 1:2,40, таблица 16, плечо средней ягодичной мышцы оказывается равно 0,044 м. С учетом ведущей роли средней ягодичной мышцы в поддержании одноопорной ортостатической позы принято, что ее плечо равно плечу отводящей группы мышц. Тогда по формуле (3) получаем величину усилия отводящей группы мышц тазобедренного сустава, необходимого для поддержания таза в равновесии в напряженной одноопорной ортостатической позе и начале одноопорного периода шага 1342,790 Н или 136,809 кг, что в 2,38 раза превышает действующий вес тела. Полученное значительное усилие отводящей группы мышц необходимо для поддержания таза в равновесии во фронтальной плоскости.

По формуле (4) результирующая сила, действующая на верхний сектор головки бедренной кости в напряженной одноопорной ортостатической позе и начале одноопорного периода шага, равна 1905,483 Н или 194,139 кг, что в 3,38 раза больше веса тела. Если принять, что диаметр головки бедренной кости в среднем составляет 55,6 мм, таблица 15, площадь верхнего ее сектора по формуле (13) будет составлять 0,00485 м2. Расчетное давление на верхний сектор головки бедренной кости по формуле (14) достигает 392,883 кПа. Нивелирование повышенной нагрузки на головку бедренной кости в норме достигается тем, что напряженная одноопорная ортостатическая поза поддерживается эпизодически, а продолжительность одноопорного периода шага с повышенным напряжением отводящей группы мышц составляет менее 10% от продолжительности целого шага.

Условие равновесия таза в ненапряженной одноопорной ортостатической позе и середине одноопорного периода шага изображено на рисунке 15. Для данного случая действующий вес тела его плечо и плечо отводящей группы мышц, как и для напряженной одноопорной ортостатической позы, составляет соответственно: 562,693 Н, 0,105 м и 0,044 м. Согласно данным таблицы 16, соотношение плеча веса тела и плеча силы реакции ligamentum capitis femoris 1:0,35. Значит, длина ее плеча составляет в нашем случае 0,037 м. При снижении усилия отводящей группы мышц на 50% в ненапряженной одноопорной ортостатической позе и одноопорном периоде шага до 671,395 Н, часть нагрузки будет шунтироваться натяжением ligamentum capitis femoris.

Используя формулу (6), получаем величину вертикальной составляющей силы реакции ligamentum capitis femoris – 798,405 Н. Эта величина соответствует нагрузке на ligamentum capitis femoris, эквивалентной 81,345 кг, что меньше ее прочности на разрыв, которая по нашим расчетам в норме колеблется в пределах 143,0-640,8 кг. По формуле (7) получаем величину результирующей силы, действующей на головку бедренной кости в ненапряженной одноопорной ортостатической позе и середине одноопорного периода шага 435,683 Н или 44,389 кг. Она обусловлена тем, что часть нагрузки шунтируется ligamentum capitis femoris. В рассматриваемом случае нагрузка воздействует на весь медиальный сектор головки бедренной кости в соответствии с рисунком 15. Его площадь по формуле (13) будет равна 0,00485 м2, а давление по формуле (14) составит 89,831 кПа.

Максимальная нагрузка на шаровую пяту приходится на часть, где располагается пятно контакта [60]. В ненапряженной одноопорной ортостатической позе и одноопорном периоде шага пятно контакта на головке бедренной кости имеет вид поверхности шарового слоя и располагается по периферии ямки вертлужной впадины. Соответственно, концентрация напряжений на малой площадке исключается. Медиальная часть головки бедренной кости, где можно было бы ожидать максимальное давление, располагается напротив ямки вертлужной впадины и выведено из-под критической нагрузки, что исключает концентрацию механических напряжений.

При анализе биоэлектрической активности мышц тазобедренного сустава отмечено, что в конце одноопорного периода шага активность отводящей группы мышц существенно снижается [10, 82, 99]. Это позволяет не учитывать ее усилие при расчете нагрузок в области тазобедренного сустава. В данном случае таз в равновесии поддерживается только силой реакции натянутых связок, и прежде всего, ligamentum capitis femoris, формула (8), рисунок 16, а тазобедренный сустав функционирует как аналог рычага второго рода. Сила реакции ligamentum capitis femoris, удерживающая таз в конце одноопорного периода шага, рассчитанная по формуле (9), составляет 1596,831 Н или 162,692 кг. По формуле (10) результирующая сила, действующая при этом на головку бедренной кости, равна 1034,138 Н или 105,363 кг, что больше веса тела в 1,83 раза. Данная нагрузка преимущественно воздействует на нижний сектор головки бедренной кости в соответствии с рисунком 16. Величина давления на нижний сектор головки бедренной кости по формуле (14) составит 213,224 кПа. Компенсация данной нагрузки, приложенной к головке бедренной кости, в норме достигается тем, что низкая активность отводящей группы мышц в конце одноопорного периода шага наблюдается приблизительно 15% от продолжительности целого шага.

Принципиальную возможность поддержания таза в ненапряженной одноопорной ортостатической позе только за счет натяжения ligamentum capitis femoris продемонстрировали наши эксперименты на модели тазобедренного сустава. Натяжение в ненапряженной одноопорной ортостатической позе и одноопорном периоде шага ligamentum capitis femoris и наружных связок обеспечивает равномерное распределение нагрузки по суставным поверхностям тазобедренного сустава. Выполненные расчеты показывают, что неизмененная ligamentum capitis femoris способна выдержать вычисленные нагрузки в ненапряженной одноопорной ортостатической позе, а также одноопорном периоде шага, и в норме имеет достаточный запас прочности.

Горизонтальная составляющая силы реакции ligamentum capitis femoris действует в соответствии с рисунком 17. По данным рентгенометрии, средний угол наклона ligamentum capitis femoris во фронтальной плоскости равен 61,1±3,2°, таблица 16. В ненапряженной одноопорной ортостатической позе и средней фазе одноопорного периода шага, по формуле (11), горизонтальная составляющая силы реакции ligamentum capitis femoris находится в пределах 384,246-500,838 Н или 39,148-51,027 кг. В конце одноопорного периода шага, по формуле (11), горизонтальная составляющая силы реакции ligamentum capitis femoris равна 768,502-1001,690 Н или 78,298-102,057 кг. При уменьшении угла наклона ligamentum capitis femoris горизонтальная составляющая увеличивается.

Горизонтальная составляющая усилия отводящей группы мышц действует в соответствии с рисунком 18. Средний угол отклонения линии действия средней ягодичной мышцы, основной в отводящей группы мышц тазобедренного сустава, – 8,6±2,7°, таблица 16. Из формулы (12), горизонтальная составляющая усилия средней ягодичной мышцы равна 384,246-500,838 Н или 16,664-31,878 кг. Угол между вертикалью и равнодействующей мышечных усилий отводящей группы мышц тазобедренного сустава составляет 21° [91]. Тогда горизонтальная составляющая отводящей группы мышц равняется 481,212 Н или 49,028 кг. В ненапряженной одноопорной ортостатической позе и средней фазе одноопорного периода шага горизонтальная составляющая ее усилия уменьшается до 69,014-131,557 Н или 7,031-13,403 кг. Горизонтальная составляющая общего усилия отводящей группы мышц оказывается равна 240,606 Н или 24,514 кг.

Кроме экспериментальных и клинических доказательств участия ligamentum capitis femoris в перераспределении нагрузки в тазобедренном суставе, выявляются морфологические и рентгенологические. Одним из таковых является медиальная часть второй системы трабекул. С нашей точки зрения, это материальное свидетельство присутствия нагрузки на нижнюю полусферу головки бедренной кости, рисунки 14, 15. Данная система противодействует давлению, возникающему при стопорении тазобедренного сустава в ненапряженной одноопорной ортостатической позе, середине и конце одноопорного периода шага, а также в асимметричном двуопорном ортостатическом положении.

Измерения, выполненные по рентгенограммам, таблица 15, показали, что в норме имеется отличие между шириной рентгеновской суставной щели в верхнем и нижнем секторе тазобедренного сустава. Ширина рентгеновской суставной щели обусловлена толщиной суставных хрящей сопряженных суставных поверхностей. При интраоперационных исследованиях отмечено, что толщина хрящевого покрова в верхнем секторе головки бедренной кости была больше, чем в нижнем, приблизительно на 0,5 мм. С нашей точки зрения это является морфологическим доказательством наличия эпизодов интенсивного сжатия нижних секторов суставных поверхностей, прежде всего в конце одноопорного периода шага.


««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»




Автор

Архипов С.В. – кандидат медицинских наук, врач-хирург, травматолог-ортопед.


Цитирование

Архипов С.В. Связка головки бедренной кости: функция и роль в патогенезе коксартроза; 2-ое изд., испр. и доп. Йоэнсуу: Издание Автора, 2023. (Arkhipov S.V. Ligament of head of femur: function and role in the pathogenesis of coxarthrosis. 2nd rev. ed. Joensuu: Author's Edition, 2023. [In Russian])

 

Примечание

В отличии от печатной версии в настоящем электронном варианте произведена замена научных аббревиатур на полные термины. 

Автореферат и презентация диссертации на нашем ресурсе:


Приобретение

PDF версия размещена на платформах GooglePlay и Google Books

 

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, биомеханика, тазобедренный сустав, коксартроз, патогенез, вертикальная поза, ходьба, механическая модель



NB! Добросовестная практика использования: копирование для целей критики, обзора, комментариев, исследований и частного изучения в соответствии с Законами об авторском праве: Copyright Laws of the US: 17 U.S.C. §107; Copyright Law of the EU: Dir. 2001/29/EC, art.5/3a,d; Copyright Law of the RU: ГК РФ ст.1274/1.1-2,7.

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Этиология и патогенез

                                                                   


Популярные статьи

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ в 2026 г.

    Н ОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ РЕСУРСА  01 .10.2026 2026АрхиповСВ. Медицинская карта . Книга автора о первом пациенте с травмой  LCF. Медицинская карта. Глава 1 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 2 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 3 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 4 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 5 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 6 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 7 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 8 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 9 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 10 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 11 . Книга автора о первом пациенте с травмой LCF. Медицинская карта. Глава 12 ....

Медицинская карта. Список литературы

   Рукопись книги: Архипов С.В. Медицинская карта: Вклад египетского врача среднего бронзового века в Книгу Бытие. Або: Издание Автора, 2026. – 330 с. – 2 табл. – Библиогр.: 856 назв. Библиография Список литературы Содержание [i] Источники [ii]   Навигация [iii]   Приложение   [i]   Источники Aboelsoud NH . Herbal medicine in ancient Egypt. Journal of Medicinal Plants Research. 2010;4(2)82-6. academicjournals.org Abouelata M. Travel to the Healing Centers in the Egyptian Temples: The Prototype of the Modern Medical Tourism. Egyptian Journal of Archaeological and Restoration Studies. 2018;8(2)121-32. academia.edu Abusch T. Further Studies on Mesopotamian Witchcraft Beliefs and Literature. Leiden, Boston: Brill, 2020. brill.com Acar DB, Bülbül A, Uslu S. Current overview of neonatal convulsions. Şişli Etfal Hastanesi Tip Bülteni. 2019;53(1)1-6. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov Acar F, Naderi S, Guvencer M, Türe U, Arda MN. Herophilus of Chalcedon: a pioneer in neu...

Медицинская карта. Глава 3

   Рукопись книги: Архипов С.В. Медицинская карта: Вклад египетского врача среднего бронзового века в Книгу Бытие. Або: Издание Автора, 2026. – 330 с. – 2 табл. – Библиогр.: 856 назв. Введение Глава 3.  Датировка медицинской карты Содержание [i] Текст [ii] Навигация [iii] Приложение [i] Текст Во время извержения вулкана Санторин на острове Тира, в Египте заканчивала правление 13-я династия и присутствовали гиксосы (2020 ManningSW _ TegelW ). Египетское понятие «гиксосы» точно не определено. Предлагаются следующие прочтения: «правители чужих земель», в том числе выходцы из Азии, а также «чужие цари из Финикии» и «цари-пастухи» (1964 WaddellWG ; 2006 SchneiderT ). В книге «Берешит» мы читаем, как сыновья Иакова, родившиеся в Северной Месопотамии и на юге Леванта, говорят фараону о себе: «пастухи овец рабы твои, и мы, и отцы наши» (Бер. 47:3). Мы полагаем, семейство Иакова мигрирует в Египет при Шеши, втором фараоне 15-й династии (великие гиксосы). Ее основателем стал...

Медицинская карта. Глава 9

   Рукопись книги: Архипов С.В. Медицинская карта: Вклад египетского врача среднего бронзового века в Книгу Бытие. Або: Издание Автора, 2026. – 330 с. – 2 табл. – Библиогр.: 856 назв. Анамнез жизни Глава 9.   Эпидемиологический и санитарно-гигиенический анамнез Содержание [i]   Эпидемиологический анамнез [ii]   Санитарно-гигиенический анамнез [iii] Навигация [ iv]   Приложение [i]   Эпидемиологический анамнез В целом эпидемиологический анамнез Иакова следует охарактеризовать как «спокойный». В его окружении не описывается массового заражения и гибели. Наше внимание привлекло только сообщение о последовательной смерти молодых людей. Сначала умер внук Иакова Эйр, первый сын Йыуды (Бер. 38:6-7). Через непродолжительное время скончался младший родной брат умершего – Онан (Бер. 38:8,10). Никаких симптомов болезни у погибших не указывается, нет сведений о травмах, длительной нетрудоспособности, инвалидности. Общим является преждевременная кончина в моло...

2026АрхиповСВ. Медицинская карта

Рукопись книги: Архипов С.В. Медицинская карта: Вклад египетского врача среднего бронзового века в Книгу Бытие. Або: Издание Автора, 2026. – 330 с. – 2 табл. – Библиогр.: 856 назв.    Титул, оглавление, аннотация Содержание [i]   Аннотация [ii]   Посвящение [iii]   Обложки и титул [iv]   Оглавление [v]   Приложение [i]   АННОТАЦИЯ Перед Вами последняя медицинская карта, составленная автором за профессиональную карьеру ортопедического хирурга. В труде изложены сведения о пациенте, получившем травму тазобедренного сустава в среднем бронзовом веке. Исходный материал извлечен из книги Бытие, сверен с фактами из истории, археологии, естествознания, настоящего и прошлого медицины. Попутно доказывается, что протограф сочинен в Древнем Египте Второго переходного периода, позже минойского извержения, при участии врача-энциклопедиста. Безвестный целитель в художественном произведении впервые описал механизм и симптомы повреждения связки головки бедрен...