2023АрхиповСВ. Результаты исследования и их обсуждение

 

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

---

Результаты исследования и их обсуждение

При обследовании контрольной группы выявлено, что переход от двухопорной ортостатической позы к ненапряженной одноопорной ортостатической позе сопровождается наклоном таза в неопорную сторону. Угол наклона таза в неопорную сторону в ненапряженной одноопорной ортостатической позе составил 6,1±1,7°, а тазо-бедренный угол 77,7±1,9°.

При анализе распределения величин приведения бедра в ненапряженной одноопорной ортостатической позе и при моделировании ее в положении лежа выявлено, что величины данных углов близки между собой. Изучение кинограмм ходьбы показало, что в середине одноопорного периода шага наблюдается отклонение неопорной половины таза вниз во фронтальной плоскости в среднем 2,2±1,7°, а положение таза, бедра и позвоночника аналогичны таковому в ненапряженной одноопорной ортостатической позе.

При тестировании пациентов с коксартрозом установлено, что функция отводящей группы мышц сохранена, а в одноопорной ортостатической позе выявлено семь визуальных и субъективных симптомов: тремор опорной ноги, неустойчивость позы, поддержание ее менее одной минуты, боль в области тазобедренного сустава, дискомфорт и неестественность позы, приподнятое или горизонтальное положение таза (менее 2°), отклонение позвоночника в сторону опоры (более 2°). У пациентов с коксартрозом при ходьбе выявлены следующие симптомы: асимметрия, аритмичность движений сегментов конечностей, боль и дискомфорт в области пораженного тазобедренного сустава, отклонение позвоночника в сторону опоры в середине одноопорного периода шага более нормы, форсированный наклон корпуса тела вперед в начале одноопорного периода шага, наклон таза в неопорную сторону в середине одноопорного периода шага меньше нормы, избыточное отведение руки и нарушение ее балансировки на стороне поражения, отклонение шейного отдела позвоночника и головы в опорную сторону больше нормы.

Интраоперационные наблюдения при коксартрозе позволили установить преимущественное поражение верхнего сектора тазобедренного сустава (см. таблицу). 

Таблица

Патоморфологические изменения при коксартрозе (n=206)

Патоморфологическое изменение	Значение
Деформация головки бедренной кости	100%
Деформация вертлужной впадины	100%
Краевые остеофиты суставных поверхностей головки бедренной кости и вертлужной впадины	100%
Деструкция, истирание суставного хряща в верхнем секторе вертлужной впадины и головки бедренной кости	100%
Субхондральный остеосклероз в верхнем секторе головки бедренной кости	100%
Тотальное истирание хрящевого покрова головки бедренной кости	64,5%
Тотальное истирание суставного хряща вертлужной впадины	49,2%
Отсутствие ямки вертлужной впадины	44,5%
Мелкая вертлужная впадина	34,2%
Внутрикостные кисты головки бедренной кости	32,5%
Внутрикостные кисты в верхнем секторе вертлужной впадины	28,7%
Глубокая ямка вертлужной впадины	21,3%

  

В тазобедренном суставе без признаков коксартроза ligamentum capitis femoris представляла собой связку с прочной соединительнотканной основой со средними размерами: длина – 22,8±2,8 мм, ширина – 7,1±1,8 мм, толщина – 6,7±1,3 мм. При коксартрозе ligamentum capitis femoris была изменена во всех случаях и представляла собой: непрочный рубцово-изменённый тяж – 53,3%, отсутствовала – 33,4%, дистрофически изменена – 7,7%, имела признаки застарелого повреждения – 3,7%, удлинена, в том числе за счет частичного отрыва проксимального конца ligamentum capitis femoris – 1,9%.

В сравнении с данными изучения рентгенанатомии тазобедренного сустава без признаков патологии отмечено, что при коксартрозе наиболее характерным является изменение ширины суставной щели в верхнем секторе тазобедренного сустава. Так, симметричное сужение выявлено в 21%, асимметричное сужение в наружном отделе – 15%, асимметричное сужение во внутреннем отделе – 59%, которые были обусловлены локальным либо тотальным истиранием суставных хрящей. Расширение суставной щели в верхнем секторе наружного отдела тазобедренного сустава отмечено в 13%, во внутреннем – 3%, и было обусловлено деформацией суставных поверхностей. Также преимущественно в верхнем секторе тазобедренного сустава обнаруживались краевые остеофиты, субхондральный остеосклероз, внутрикостные кисты головки бедренной кости и вертлужной впадины.

По данным рентгенографии, в ненапряженной одноопорной ортостатической позе величина наклона таза в неопорную сторону в норме составила 5,8±2,4°. В одноопорной ортостатической позе при коксартрозе первой стадии величина наклона таза в сторону неопорной ноги составила 2,3±1,9°, а при второй и третьей стадии наклон в сторону опорной конечности – 4,6±2,5°. В норме соотношение плеча средней ягодичной мышцы и плеча веса тела составило 1:2,4; соотношение плеча средней ягодичной мышцы и плеча ligamentum capitis femoris – 1:0,68; соотношение плеча веса тела и плеча ligamentum capitis femoris – 1:0,35.

Экспериментами на модели установлено, что ligamentum capitis femoris нормальной длины ограничивает приведение и стопорит узел подвижности модели во фронтальной плоскости. За счет натяжения ligamentum capitis femoris в позиции максимального приведения тазовая часть прижималась к головке, что нами обозначено как "эффект автолатерализации". При движении из крайнего положения наружной ротации тазовая часть модели под действием силы тяжести спонтанно отклонялась вниз и перемещалась по дуге вперед, что обозначено нами как "эффект авторотации". В завершении данного движения тазовая часть модели останавливалась в положении, когда ее длинная ось в горизонтальной плоскости оказывалась однонаправленна оси шейки бедренной части модели. Это явление нами обозначено как "эффект автостабилизации" тазовой части модели.

При расслаблении аналога отводящей группы мышц аналог ligamentum capitis femoris стабилизировал тазовую часть в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскости, а соприкосновение модели вертлужной впадины и головки наблюдалось в нижнем секторе. Моделированием отсутствия и удлинения ligamentum capitis femoris, характерных для коксартроза, выяснено, что стабилизация тазовой части модели обеспечивается только аналогом отводящей группы мышц, нагрузка на нее повышается, а результирующая сила воздействует преимущественно на верхний сектор головки модели. При удлинении аналога ligamentum capitis femoris или его отсутствии наклоном тазовой части в опорную сторону в шарнире модели воспроизводился кранио-латеральный подвывих.

Экспериментально, клинически и рентгенологически установлено, что в ненапряженной одноопорной ортостатической позе, одноопорном периоде шага и асимметричной двухопорной ортостатической позе ligamentum capitis femoris натягивается, ограничивая приведение бедра и наклон таза в неопорную сторону. При этом ее натяжение стопорит тазобедренный сустав во фронтальной плоскости и преобразует его в аналог рычага второго рода, что снижает нагрузку на отводящую группу мышц и верхний сектор суставных поверхностей тазобедренного сустава, перераспределяя ее на нижний.

Натяжение ligamentum capitis femoris при переходе из двухопорной ортостатической позы к ненапряженной одноопорной ортостатической позе и в одноопорном периоде шага приводит к спонтанному вращению таза вперед, стабилизирует его в горизонтальной и сагиттальной плоскости, а также обеспечивает прижатие вертлужной впадины к головке бедренной кости. Это способствует повышению устойчивости тела в одноопорной ортостатической позе, а при ходьбе позволяет снизить затраты мышечной энергии. В отсутствии натяжения ligamentum capitis femoris при ее повреждении или удлинении в одноопорной ортостатической позе и одноопорном периоде шага таз во фронтальной плоскости стабилизируется только за счет напряжения отводящей группы мышц. Если одноопорная ортостатическая поза характеризуется как напряженная, тогда условие равновесия таза аналогичны равновесию рычага первого рода: LР = L_m F_m, где Р – вес тела, L – плечо веса тела, L_m – плечо отводящей группы мышц, F_m – усилие отводящей группы мышц, а результирующая нагрузка действует преимущественно на верхний сектор головки бедренной кости и вертлужной впадины (Рис. 1, а).

В норме в ненапряженной одноопорной ортостатической позе и середине одноопорного периода шага за счет наклона таза в неопорную сторону ligamentum capitis femoris натягивается, а нагрузка на отводящую группу мышц снижается. Условие равновесия таза в данном случае выражается формулой: LР = L_m F_m – L_l F_l, где F_l – вертикальная составляющая силы реакции ligamentum capitis femoris, L_l – плечо вертикальной составляющей силы реакции ligamentum capitis femoris. При напряжении отводящей группы мышц и натяжении ligamentum capitis femoris результирующая нагрузка действует как на верхний, так и на нижний сектор головки бедренной кости и вертлужной впадины (Рис. 1, б).

 

Рис. 1 – Моделирование разных типов одноопорной ортостатической позы на модели тазобедренного сустава, схемы, условия равновесия и распределение нагрузки на головку бедренной кости; верхний ряд: напряженная одноопорная ортостатическая поза в отсутствие ligamentum capitis femoris; средний ряд: ненапряженная одноопорная ортостатическая поза с натяжением ligamentum capitis femoris и напряжением отводящей группы мышц; нижний ряд: ненапряженная одноопорная ортостатическая поза с натяжением ligamentum capitis femoris без напряжения отводящей группы мышц; условные обозначения: P – вес тела, L – плечо веса тела, F – нагрузка на головку бедренной кости, F_l – сила реакции ligamentum capitis femoris, L_l – плечо силы реакции ligamentum capitis femoris, F_m – усилие отводящей группы мышц, L_m – плечо отводящей группы мышц, mgm – средняя ягодичная мышца. 

 

В ненапряженной одноопорной ортостатической позе и в конце одноопорного периода шага при полном расслаблении отводящей группы мышц, происходит предельное натяжение ligamentum capitis femoris. За счет этого таз остается стабильным. Для данного случая условия равновесия в тазобедренном суставе аналогичны рычагу второго рода: LР = L_l F_l, а результирующая нагрузка практически полностью перераспределяется на нижний сектор головки бедренной кости и вертлужной впадины (Рис. 1, в).

Клиническими и инструментальными методами обследования установлено, что при коксартрозе нарушается биомеханика поддержания одноопорной ортостатической позы и ходьбы. Эксперименты на модели продемонстрировали, что нарушения биомеханики тазобедренного сустава при коксартрозе могут быть объяснены патологией ligamentum capitis femoris. Установлено, что при коксартрозе при всех видах одноопорной ортостатической позы, в двухопорной ортостатической позе, а также во всех периодах шага тазобедренный сустав функционирует как аналог рычага первого рода. При этом нагрузка преимущественно действует на верхний сектор головки бедренной кости, увеличивается напряжение отводящей группы мышц, необходимое для стабилизации таза, и усилие пронаторов бедра, поворачивающих таз вперед при ходьбе. Повышение нагрузки на суставные поверхности, связки и мышцы тазобедренного сустава инициирует в них развитие компенсаторно-приспособительных и дегенеративно-дистрофических процессов, свойственных для коксартроза. Первично, морфологически и рентгенологически патология обнаруживается в верхних секторах тазобедренного сустава и в области отводящей группы мышц.

Клинические исследования позволили описать группу объективных и субъективных симптомов коксартроза, являющихся следствием перегрузки элементов опорно-двигательной системы и результатом интуитивной попытки снизить на них нагрузку. Вышеописанный нами симптомокомплекс также является проявлением дисфункции ligamentum capitis femoris. Выявление по четыре симптома в одноопорной ортостатической позе и при ходьбе со значительной долей вероятности дает основание заподозрить коксартроз, в том числе на дорентгенологической стадии. Рентгенография позволяет подтвердить или опровергнуть диагноз, уточнить характер и степень выраженности изменений в тазобедренном суставе. Анализ полученных данных свидетельствует, что патология ligamentum capitis femoris, приводящая к нарушению биомеханики тазобедренного сустава, может являться первичным патоморфологическим изменением и причиной развития коксартроза. Это свидетельствует в пользу механической теории патогенеза данного заболевания. Изначально к патологии ligamentum capitis femoris может приводить множество факторов, что объясняет полиэтиологичность коксартроза.

С учетом важности ligamentum capitis femoris для функции тазобедренного сустава и ее роли в патогенезе коксартроза, требуется продолжение исследований с целью совершенствования способов диагностики патологии ligamentum capitis femoris, разработки методик ее восстановления при травмах и заболеваниях малоинвазивными способами, а также улучшение конструкций существующих эндопротезов тазобедренного сустава путем введения в них элементов-аналогов внутренних и наружных связок.

««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:

• Архипов СВ. Роль связки головки бедренной кости в патогенезе коксартроза: автореферат диссертации кандидата медицинских наук. Москва, 2012. 19 с. researchgate.net  
• Доклад соискателя ученой степени и презентация (2013)

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