1969DeeR

 

Содержание

[i] Аннотация
[ii] Перевод на русский
[iii] Иллюстрации
[iv] Источник и ссылки
[v] Примечания
[vi] Авторы и принадлежность
[vii] Ключевые слова

---

[i] Аннотация

Перевод статьи: Dee R. Structure and function of hip joint innervation (Строение и функция иннервации тазобедренного сустава, 1969). Автор обсуждает нервную систему ligamentum capitis femoris (LCF) и роль в биомеханике тазобедренного сустава. Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 1969DeeR.

---

[ii] Перевод на русский

СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ ИННЕРВАЦИИ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Демонстрация Арнотта, проведённая в Королевском колледже хирургов Англии 4 февраля 1969 г.

Роджер Ди
магистр гуманитарных наук, член Королевского колледжа хирургов Англии
Нейрологическая лаборатория Королевского колледжа хирургов Англии и Отделение ортопедической хирургии больницы Миддлсекс, Лондон

 

В 1885 году Джеймс Арнотт, хирург больницы Мидлсекс и один из основателей ее медицинской школы, пожертвовал средства на проведение цикла лекций в Королевском колледже хирургов по содержанию его музея. Двумя годами ранее, в той же больнице, коллега Арнотта Блэнд-Саттон продемонстрировал интерес хирургов Мидлсекса к функции тазобедренного сустава своей знаменитой работой о связке головки бедренной кости; и в ортопедическом отделении больницы Мидлсекс сегодня одной из наших главных клинических проблем продолжает оставаться нарушение функции этого сустава. Это проблема, с которой Арнотт, несомненно, был знаком, и которую я хочу рассмотреть в этой лекции.

Мультидисциплинарные подходы к ортопедическим проблемам в настоящее время открывают новые горизонты и дают фундаментальную информацию о структуре и функции суставов; В рамках такого подхода недавние исследования суставной неврологии, проведённые в Неврологической лаборатории Королевского колледжа хирургов Англии (под руководством доктора Барри Уайка), охватили височно-нижнечелюстной, гортанный, спинномозговой, коленный и голеностопный суставы (Freeman и Wyke, 1966, 1967a, 1967b; Greenfield и Wyke, 1966; Kirchner и Wyke, 1965; Wyke, 1967). Эти исследования подчеркнули ранее недооценённую важность специфических механорецепторов, расположенных во всех суставных тканях, которые, как было показано, оказывают мощное рефлекторное воздействие на статическую и динамическую регуляцию мышечного тонуса, а также способствуют перцептивному осознанию положения и движения сустава. В этой демонстрации я сообщаю о некоторых результатах нашего исследования неврологии тазобедренного сустава, проводимого совместно с доктором Уайком и доктором Барри Тейтом из Центра исследований ревматизма Манчестерского университета и при поддержке Фонда Камиллы Сэмюэл. Первая часть исследования включала в себя комплексное анатомическое и гистологическое исследование иннервации 63 тазобедренных суставов у 37 взрослых кошек, дополненное гистологическим исследованием свежих суставных тканей, полученных во время операции на тазобедренных суставах у пяти взрослых людей. 

ИННЕРВАЦИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА 

Внешняя иннервация тазобедренного сустава изучалась тремя различными методами:

1. На свежих, нефиксированных трупах был препарирован 41 тазобедренный сустав (при необходимости с использованием бинокулярного препаровального микроскопа) для идентификации суставных ветвей периферических нервов в области таза и бедра. Эти ветви по отдельности прослеживались в различных отделах капсулы тазобедренного сустава и в связке головки бедра. В некоторых случаях препарирование внутримышечных нервных ветвей проводилось после предварительной мацерации тканей в теплом 1% растворе уксусной кислоты.

2. Хирургическое препарирование каждой из суставных ветвей периферических нервов в области таза и бедра проводилось 22 раза под бинокулярным операционным микроскопом у анестезированных животных для подготовки к их электростимуляции, результаты которой я опишу ниже.

3. Суставные нервы, свежерезецированные у анестезированных кошек, были исследованы гистологически с помощью модифицированной техники парафинирования серебром для определения их волоконного состава. Подсчёт нервных волокон и измерение диаметра производились на микрофотографиях, увеличенных в тысячу раз.

Данные макро- и микродиссекции показывают, что тазобедренный сустав, как и другие суставы конечностей, густо иннервирован первичными и добавочными суставными нервами: первые представляют собой прямые суставные ветви соседних периферических нервных стволов, а вторые – суставные ветви, отходящие от нервов, расположенных в толще мышц, связанных с суставом. 

Первичные суставные нервы 

Три первичных суставных нерва можно классифицировать по их топографическому расположению относительно тазобедренного сустава и иннервируемому ими участку суставной капсулы. Они достаточно постоянны, что позволяет проводить рутинную идентификацию. Они обозначены как медиальный суставной нерв, нерв связки головы бедра и задний суставной нерв.

Задние суставные нервы (рис. 1а) состоят из различного количества коротких (длиной 5–6 мм) суставных ветвей нерва квадратной мышцы бедра и представляют собой наиболее обильное снабжение тазобедренного сустава. Они берут начало с интервалами на латеральной поверхности основного нервного ствола, проксимальнее его окончания в брюшке квадратной мышцы бедра. Они проходят латерально по поверхности седалищной кости, под сухожилием внутренней запирательной мышцы и близнецовыми мышцами, чтобы войти в заднюю капсулу сустава (в сопровождении мелких суставных кровеносных сосудов) через всю длину его вертлужного прикрепления. Средние и верхние ветви изгибаются вверх вдоль края вертлужной впадины, снабжая заднюю суставную капсулу до уровня нижнего края малой ягодичной мышцы, в то время как нижние ветви проходят непосредственно вдоль верхнего края наружной запирательной мышцы, распределяясь по задненижним отделам суставной капсулы и седалищно-бедренной связке.

Медиальный суставной нерв (рис. 1b) обычно отходит как одна суставная ветвь от передней ветви запирательного нерва. Передняя ветвь разделяется в запирательном канале на медиальную и латеральную ветви, которые выходят из запирательного отверстия над верхним краем наружной запирательной мышцы. Первая мышечная веточка латеральной ветви передней ветви отдаёт медиальный суставной нерв, прежде чем оканчиваться в гребенчатой и приводящей мышцах. Затем суставной нерв разделяется на два терминальных волокна, которые распределяются по переднемедиальной и нижней поверхности суставной капсулы, то есть в области, медиальнее плоскости подвздошно-поясничной мышцы. Иногда мышечная ветвь, дающая начало медиальному суставному нерву, отходит от основного ствола запирательного нерва в запирательном канале. Ни в одном из наших материалов медиальный суставной нерв не отходил от задней ветви запирательного нерва или какой-либо из его ветвей. 

Нерв, идущий к связке головки бедренной кости, обычно выделяется в виде самостоятельного суставного нерва, который отходит от мышечной ветви задней порции запирательного нерва, иннервирующего наружную запирательную мышцу. Эта мышечная ветвь обычно отходит как первая латерально направленная ветвь задней порции запирательного нерва у наружного отверстия запирательного отверстия, но может начинаться и внутри запирательного канала. Она проходит латерально между глубокой поверхностью наружной запирательной мышцы (где она в конечном итоге заканчивается) и вентральной поверхностью седалищной кости. Суставная ветвь отходит от неё примерно в 3–4 мм от запирательного отверстия (рис. 2а). Суставной нерв длиной около 2–3 мм входит в вертлужную вырезку, совместно с суставными кровеносными сосудами, и распадается на волокна, которые продольно разветвляются вдоль поверхности связки головки бедренной кости, в которую они иннервируют, за исключением нескольких веточек, отходящих к жировой прослойке вертлужной впадины в области вертлужной вырезки. Таким образом, тазобедренный сустав напоминает коленный (Freeman and Wyke, 1967b), поскольку его внутрисуставная связка – связка головки бедренной кости – снабжена самостоятельным суставным нервом, как и крестообразные связки внутри коленного сустава. 

Добавочные суставные нервы 

Тазобедренный сустав больше похож на голеностопный (Freeman and Wyke, 1967c), чем на коленный, поскольку лишь очень незначительная часть его иннервации обеспечивается добавочными суставными нервами. Только в двух случаях удалось обнаружить добавочный суставной нерв сзади. При его наличии этот добавочный суставной нерв представлял собой ветвь мышечного нерва, отходящего от верхнего ягодичного нерва и иннервирующего четвертую ягодичную мышцу. Никаких других добавочных суставных нервов, отходящих от мышечных ветвей верхнего ягодичного нерва к средней ягодичной мышце, малой ягодичной мышце и напрягателю фасции бедра, обнаружено не было, несмотря на многократное препарирование мацерированных образцов. Аналогичным образом, нижний ягодичный и половой нервы, а также нервы к верхней близнецовой и грушевидной мышцам, не давали суставных ветвей к тазобедренному суставу ни в одном из исследованных образцов. Запирательный нерв в нашем материале не давал никаких добавочных суставных нервов, что, пожалуй, неудивительно, поскольку он является источником двух относительно постоянных первичных суставных нервов тазобедренного сустава. В отличие от запирательного нерва, бедренный нерв обеспечивает большую часть дополнительной иннервации тазобедренного сустава посредством добавочных суставных нервов, отходящих от его мышечных ветвей. От ствола бедренного нерва не отходит ни один первичный суставной нерв, что подтверждает выводы других исследователей, изучавших человеческий и животный материал. Мы также согласны с предыдущими исследователями в том, что единственная постоянная иннервация тазобедренного сустава обеспечивается добавочными суставными ветвями от нерва гребенчатой мышцы.

Нерв гребенчатой мышцы (рис. 2b) берет начало в бедренном канале от первой латеральной ветви подкожного нерва и проходит через заднемедиальный край бедренного канала. От нерва вблизи его окончания отходит различное количество суставных веточек, которые достигают переднемедиальной и нижней частей суставной капсулы, либо проходя через латеральный край поясничной мышцы или медиальный край гребенчатой мышцы, либо направляясь к суставу в соединительной ткани между этими двумя мышцами.

Добавочные суставные нервы редко отходили от некоторых ветвей бедренного нерва, иннервирующих четырёхглавую мышцу, особенно от ветвей к прямой мышце бедра и медиальной широкой мышце бедра, которые начинаются дистально от основных ветвей бедренного нерва и проходят возвратным путём к проксимальным концам этих мышц. Добавочных суставных нервов, отходящих от мышечных ветвей бедренного нерва, иннервирующих промежуточную, латеральную или портняжную мышцы, обнаружено не было. В чуть более чем четверти своих человеческих препаратах Polacek (1963) описал добавочный бедренный нерв, отходящий непосредственно от второго и третьего корешков поясничного сплетения, которое иннервирует гребенчатую мышцу и отдает суставную ветвь к тазобедренному суставу. У наших материалов кошек такой нерв отсутствовал, но постоянная внутримышечная ветвь бедренного нерва начиналась от основного ствола в толще поясничной мышцы (примерно в 4 см проксимальнее сустава) и следовала аналогичным образом, иннервируя поясничную и прямую мышцы бедра, и часто отдавала ветвь к переднебоковой суставной капсуле. 

Строение суставных нервов 

Суставные нервы, проникая в капсулярную ткань тазобедренного сустава как у кошки, так и у человека, содержат смесь миелинизированных и безмиелинизированных волокон. Первые имеют диаметр до 1,3 мкм, а некоторые волокна достигают 17 мкм. Все миелинизированные волокна диаметром более 5–6 мкм оканчиваются в трёх типах конечных органов, различающихся по размеру и морфологии, в то время как более мелкие миелинизированные и большинство безмиелинизированных волокон оканчиваются в нервных сплетениях, разветвляющихся через фиброзную капсулу и жировые отложения сустава, или в виде свободных нервных окончаний в связках сустава. Остальные безмиелинизированные волокна оканчиваются в стенках суставных кровеносных сосудов, распределённых по фиброзной капсуле сустава и субсиновиальной фиброзно-жировой ткани. 

Суставные нервные окончания 

Свежие ткани, взятые из тазобедренных суставов десяти анестезированных животных, были обработаны четырьмя различными гистологическими методами, включая специально модифицированные методы хлорида золота, метиленового синего, замороженного серебра и парафинового серебра, и исследованы под микроскопом на наличие нервных волокон и окончаний. Были изучены серийные срезы каждого типа ткани (включая отдельные квадранты фиброзной капсулы сустава и связку головки бедренной кости) для оценки региональной плотности популяции нервных окончаний. Измерения размеров конечных органов и калибра нервных волокон в суставных тканях проводились с помощью увеличенных микрофотографий. Аналогичные исследования были проведены со свежими тканями из различных областей пяти тазобедренных суставов человека; материал был получен в ходе хирургических операций на тазобедренном суставе и обработан немедленно. На основании этих исследований мы классифицировали нервные окончания в суставных тканях на четыре типа (см. Freeman и Wyke, 1967b; Wyke, 1967), которые морфологически и функционально различаются. 

Окончания I типа (рис. 3а) распределены в тазобедренном суставе более плотно, чем в более периферических коленном и голеностопном суставах. Это небольшие, шаровидные, инкапсулированные тельца, расположенные преимущественно в поверхностных слоях фиброзной капсулы в трёхмерных скоплениях. В тазобедренном суставе они немногочисленны в верхних отделах суставной капсулы, но обильны в нижних капсульных областях спереди и сзади сустава. Эти тельца действуют как низкопороговая, медленно адаптирующаяся механорецепторная система, реагирующая на изменяющиеся паттерны нагрузки в суставной капсуле. Их флуктуирующие разряды рефлекторно влияют на мышечный тонус как в покое, так и во время движения, а также вносят основной вклад в перцептивное восприятие статического положения сустава и его движения. 

Окончания II типа (рис. 3b) встречаются в тазобедренном суставе реже, чем в более периферических суставах конечностей, и распределены скоплениями, в основном, в глубоких слоях фиброзной капсулы. Каждый концевой орган II типа представляет собой удлиненное тельце с толстой соединительнотканной капсулой, внутри которой находится немиелинизированный терминальный аксон, окруженный слоем клеток, содержащих зернистую цитоплазму. Тельца II типа функционируют как низкопороговые, быстро адаптирующиеся механорецепторы. Они неактивны в состоянии покоя сустава, но при начале движения реагируют на изменение напряжения в суставной капсуле короткой серией импульсов, которая длится всего полсекунды или меньше и вызывает кратковременную рефлекторную корректировку мышечного тонуса. В отличие от окончаний I типа, рецепторы II типа, по-видимому, не участвуют в перцептивном осознании положения сустава, являясь чисто рефлексогенными. 

Как и в других суставах, окончания III типа (рис. 3c) ограничены связками сустава. В тазобедренном суставе они находятся на поверхности больших наружных связок и связки головки бедренной кости. Морфологически конечные органы III типа представляют собой крупные веретенообразные, тонко инкапсулированные тельца, иннервируемые крупным миелинизированным нервным волокном, которое распадается внутри тельца на множество безмиелинизированных булавовидных нитей. Эти конечные органы ведут себя как высокопороговые, медленно адаптирующиеся механорецепторы. Они неактивны в покое и остаются таковыми при умеренных степенях смещения сустава; но они рефлекторно подавляют тонус первичных двигательных мышц, когда активируются в крайних положениях сустава. 

Суставная рецепторная система IV типа (рис. 3d) состоит из неинкапсулированных нервных окончаний, расположенных в виде сплетений в суставной капсуле и свободных окончаний в связках, которые функционируют как суставная болевая рецепторная система. На рис. 3d показана такая решетчатая рецепторная система в фиброзной капсуле тазобедренного сустава, внутри которой она наиболее плотная сзади и снизу. Аналогичная система болевых рецепторов (но со свободными окончаниями) присутствует в связке головки бедренной кости. В синовиальной оболочке тазобедренного сустава, как и во всех других синовиальных суставах, никаких нервных окончаний нет (Wyke, 1967). 

Прямая стимуляция суставных нервов 

В первой серии экспериментов проводилась одновременная двусторонняя электромиография всех мышц, функционирующих над обоими тазобедренными суставами, во время прямой электрической стимуляции первичных суставных нервов с градиентными параметрами стимуляции у 14 кошек под лёгким наркозом. Тело и конечности животного иммобилизовали путём фиксации к жёсткому каркасу, закреплённому на операционном столе. Глубина анестезии контролировалась постоянным мониторингом частоты лёгочной вентиляции.

Сильные ипсилатеральные и контралатеральные рефлекторные эффекты вызывались стимуляцией суставных нервов тазобедренного сустава. Как показано на рисунке 4, умеренно интенсивная стимуляция медиального суставного нерва, иннервирующего переднемедиальную часть суставной капсулы, приводит к мощному двустороннему расслаблению приводящей мускулатуры, более выраженному на контралатеральной стороне, что сопровождается угнетением активности двигательных единиц обеих двуглавых мышц бедра. В то же время наблюдается более меньшее расслабление ипсилатеральной прямой мышцы бедра и средней ягодичной мышцы. Поскольку порог чувствительности суставных афферентных волокон обратно пропорционален их диаметру, изображенные здесь реакции представляют собой рефлекторные эффекты возбуждения афферентов механорецепторов большего диаметра в нерве. В этом и всех других экспериментах реакции были устранены путем перерезки нерва проксимальнее стимулирующих электродов.

Дополнительное возбуждение афферентных волокон меньшего диаметра, содержащихся в том же суставном нерве, путем более интенсивной стимуляции изменяет характер рефлекторного ответа. Влияние на двуглавую мышцу бедра не изменяется; однако наблюдается снижение рефлекторного расслабления приводящих и отводящих мышц бедра, что сопровождается усилением расслабления ипсилатеральной прямой мышцы бедра и угнетением контралатеральной прямой мышцы. Полученный паттерн ответа был весьма вариабельным и легко менялся при относительно небольших изменениях напряжения стимуляции, поскольку реагировал другой спектр нервных волокон. Иногда тот же самый параметр стимула вызывал другой паттерн в другой период эксперимента, когда животное находилось на несколько иной стадии анестезии. При стимуляции с низким напряжением наблюдались ингибирующие реакции, которые были кратковременными и не такими сильными, как облегчающие эффекты, наблюдаемые при более высоком напряжении. Эти реакции обусловлены стимуляцией волокон очень большого диаметра, берущих начало от рецепторов III типа. Примечательно, что расслабление аддукторной группы было общим эффектом для всех наших экспериментов с этим нервом, и что это облегчение было сильным и часто двусторонним.

Наличие регионарной специфичности суставных рефлекторных реакций проиллюстрировано на рисунке 5, где показан эффект умеренной стимуляции заднего суставного нерва, иннервирующего задневерхнюю суставную капсулу. Как и при предыдущей стимуляции переднего нерва, по-прежнему наблюдается двустороннее облегчение приводящих мышц, но теперь оно более выражено ипсилатерально, чем контрлатерально. Однако наиболее выраженным отличием является появление ипсилатерального облегчения двуглавой мышцы, хотя контрлатеральная двуглавая мышца все еще слабо ингибирована. Более интенсивная стимуляция того же заднего суставного нерва усиливает степень ингибирования контрлатеральной двуглавой мышцы бедра, а также преобразует предыдущее облегчение контрлатеральной приводящей мышцы в ингибирование. Реакция на стимуляцию снова варьировалась в зависимости от стадии анестезии и параметров стимуляции. Напротив, стимуляция нижележащего заднего суставного нерва, иннервирующего седалищно-бедренную связку и её популяцию рецепторов III типа, приводит (рис. 6) к глубоким, длительным ингибирующим реакциям, затрагивающим практически все исследованные мышцы. Интересно, что это ещё один пример регионарной специфичности, и что этот паттерн быстро устанавливался при стимуляции низким напряжением и оставался относительно неизменным, несмотря на изменения параметров стимула. Этот типичный ингибирующий паттерн также наблюдался при стимуляции идентичного нерва контралатерального бедра у одного и того же животного и является удивительно постоянным от животного к животному.

Прямая электрическая стимуляция экстравертлужного ствола нерва в области связки головки бедренной кости с одной стороны тела приводила к рефлекторным изменениям тонуса мышц, действующих над обоими тазобедренными суставами, выраженность которых также варьировалась в зависимости от параметров стимула и стадии общей анестезии, и которые полностью исчезали при пересечении нерва проксимальнее стимулирующих электродов. При интенсивности стимула чуть выше пороговой (рис. 7) наиболее выраженным эффектом является мощное торможение ипсилатеральной приводящей мышцы, сопровождающееся кратковременными стимулирующими импульсами в двуглавой мышце плеча и прямой мышце бедра на той же стороне. Торможение приводящей мышцы продолжается на несколько секунд дольше, чем длительность стимула, и стимулирование других мышц в конечном итоге сменяется торможением.

При более высокой интенсивности стимула (рис. 8) возникает глубокое билатеральное торможение всех мышц тазобедренного сустава. Эта ингибирующая реакция напоминает реакцию, наблюдавшуюся ранее с нижнерасположенными задними суставными нервами, иннервирующими седалищно-бедренную связку, и отражает тот факт, что эти нервы содержат высокую долю волокон очень большого диаметра, иннервирующих тельца III типа в вертлужной впадине и бедренном конце связки. При исследовании ягодичных мышц во время стимуляции нерва, идущего к связке головки бедренной кости, ипсилатеральное усиление ягодичной активности часто сопровождается торможением приводящей мышцы.

Эти данные позволяют нам предположить, что основная функция связки головки бедренной кости может быть рефлексогенной, и в следующей серии экспериментов эта гипотеза получила дальнейшее подтверждение. 

Пассивная двигательная стимуляция суставных механорецепторов 

Применение градуированных механических напряжений в различных направлениях к капсуле тазобедренного сустава и к связке головки бедренной кости осуществлялось путем манипуляций с изолированным верхним концом одной бедренной кости во время одновременной двусторонней электромиографии тех же мышц, что и ранее у еще 11 анестезированных животных. Для этого все мышцы были отсечены от верхнего конца бедренной кости (бережно сохраняя иннервацию и кровоснабжение тазобедренного сустава), после чего была выполнена подвертельная остеотомия бедренной кости. После фиксации таза к каркасу, прикрепленному к операционному столу, пассивные движения изолированной головки бедренной кости в вертлужной впадине выполнялись во всех направлениях путем манипуляций стержнем, фиксированным в проксимальной культе бедренной кости. Угол движения бедренной кости измерялся с помощью фотографии с двойной экспозицией. Поскольку статическое положение конечностей можно было изменять, регулируя положение фиксирующего штифта, пронизывающего обе верхние большеберцовые кости, можно было сравнить результаты пассивных движений тазобедренного сустава, инициированных из различных положений покоя.

На рисунке 9 (а) показана картина рефлекторных ответов, полученных при стимуляции механорецепторов в нижних отделах капсулы тазобедренного сустава при отведении культи бедренной кости. Наиболее заметным эффектом в этих обстоятельствах является реципрокно скоординированное изменение тонуса приводящей и отводящей мускулатуры: наблюдается значительное угнетение активности средней ягодичной мышцы, наиболее выраженное на ипсилатеральной стороне, которое сопровождается облегчением аддукторной активности. При возвращении бедренной кости в положение покоя угнетение активности ягодичных мышц исчезает (рис. 9б). Капсулярное происхождение этих рефлексов подтверждается тем фактом, что они полностью исчезают при инфильтрации суставной капсулы 1% раствором лидокаина, при выполнении капсулэктомии или при перерезке соответствующих суставных нервов.

Также был изучен характер реакции, вызванной при сгибательно-разгибательных движениях сустава. Во время сгибания наблюдается кратковременный стимулирующий всплеск активности двигательных единиц в прямых мышцах (предположительно, в результате транзиторной разрядки рецепторов II типа), а затем постепенное снижение тонуса поясничных мышц по мере перемещения проксимальной культи бедренной кости в положение полного сгибания. Эти изменения активности мышц-сгибателей исчезают при перемещении проксимальной культи бедренной кости в положение разгибания. Большая часть активности в этом примере, в котором конечности изначально находились в положении сгибания 60°, происходила в мышцах-сгибателях. Но когда конечности были согнуты до 90°, реакция сгибательных мышц была значительно слабее, и вместо этого наблюдалась реципрокно скоординированная активность двуглавой мышцы бедра. Это связано с тем, что изменение относительного распределения натяжения в различных областях капсулы тазобедренного сустава изменяет афферентный разряд покоя от рецепторов I типа в нем и, следовательно, их региональную чувствительность к дополнительной механической стимуляции.

Однако после капсулэктомии возникает иной паттерн рефлексов, когда головка бедренной кости плотно прижимается к вертлужной впадине, растягивая и сжимая связку головки бедра. Общее торможение различной степени теперь проявляется во всех группах мышц (за исключением ягодичных, которые в этих обстоятельствах стимулируются, а не подавляются). Этот ответ сопоставим с таковым, полученным при прямой электрической стимуляции нерва, идущего к связке головки бедра. Торможение длится до тех пор, пока сохраняется приложенная сила. После снятия давления в ранее заторможенных мышцах немедленно наступает облегчение реакции отскока, которое длится около двух секунд, прежде чем восстанавливается нормальный статический постуральный паттерн активности двигательных единиц.

В отличие от этих результатов, дистракция сустава оказывает незначительное рефлекторное действие; и даже при подвывихе головки бедренной кости из сустава рефлекторные изменения минимальны. Однако при непосредственном сжатии вертлужной впадины связки концом стеклянной палочки после иссечения культи бедренной кости возникают типичные генерализованные тормозные рефлекторные реакции; за которыми снова следует мощное облегчение реакции отскока после снятия давления.

Происхождение этих тормозных рефлексов от механорецепторов, расположенных в связки головки бедра, подтверждается тем фактом, что они полностью исчезают при прямой инфильтрации связки головки бедра 1% раствором лидокаина, но только при введении препарата во всю область вертлужного начала связки. Они также полностью исчезают при селективной пересечении нерва, идущего к связке, и легко подавляются при умеренном повышении уровня общей анестезии. Аналогичные рефлексы не удалось вызвать при прямой компрессии гаверсова жирового тела, поперечной вертлужной связки или суставного хряща тазобедренного сустава. В настоящее время мы находимся в процессе количественной оценки роли этих рефлексов, вызываемых рецепторами связки головки бедра (ligamentum capitis femoris), но, в свете наших текущих нейрогистологических и нейрофизиологических наблюдений, представляется вероятным, что одна из основных функций этой связки – рефлексогенная. Связка богата высокопороговыми механорецепторами III типа; и очевидно, что их разряды способны оказывать мощные рефлекторные эффекты, преимущественно тормозные, которые задействуют мышцы тазобедренного сустава с обеих сторон тела, за возможным исключением ипсилатеральных абдукторов (которые обычно активируются). Пока неизвестно, задействуются ли эти рефлексы при нормальном физиологическом движении; однако следует напомнить, что Rydell (1966) обнаружил (используя тензометрический протез во время бега), что в опорной фазе движения ноги можно регистрировать силы, до пяти раз превышающие вес тела. Представляется вероятным, что эта система представляет собой защитный рефлекс, вызывающий глубокое торможение приводящих мышц и связанных с ними мышц вокруг тазобедренного сустава (с облегчением работы отводящих мышц), когда значительные силы, действующие на сустав, таковы, что в противном случае может привести к перелому шейки бедренной кости.

Конечно, капсулярные механорецепторные рефлексы, которые срабатывают в ответ на меньшие степени механического напряжения в тканях сустава, модифицируются, когда также задействуются рефлексы, исходящие от механорецепторов в связки головки бедра. Таким образом, во время манипуляции с неврологически интактным суставом, когда провоцируется только капсулярный рефлекс, ягодичные мышцы тормозятся при отведении; но, когда рефлекс от связки головки бедра вызывается ее компрессией, наблюдается помощь ягодичной мышцы. Если эта компрессия сохраняется, абдукционные движения теперь вызывают дальнейшее усиление ягодичного напряжения, которое продолжается до достижения полностью отведенного положения. Как только значительное усилие снимается, демаскируется только капсулярный рефлекс, и появляется характерное торможение абдукторных мышц. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

В свете представленных мной анатомических и гистологических исследований представляется обоснованным заключить, что тазобедренный сустав, как и все другие суставы конечностей, исследованные в нашей лаборатории, богато снабжён множеством механорецепторных и болевых нервных окончаний, иннервируемых афферентными волокнами, достигающими различных областей суставной капсулы и связки головки бедренной кости от специфических суставных ветвей нервных стволов, входящих в конечность. Более того, региональное распределение и плотность популяции различных типов механорецепторов в тазобедренном суставе (например, относительное соотношение конечных органов I и II типов) хорошо коррелируют с нашей интерпретацией различных функций этих нервных окончаний в наших предыдущих исследованиях других суставов конечностей; и я надеюсь, что наши нейрофизиологические исследования установили, что импульсы, проходящие по суставным афферентным нервным волокнам, оказывают рефлекторно скоординированное стимулирующее и тормозящее влияние с двух сторон на мышцы, действующие над тазобедренным суставом.

Goldscheider (1889) давно понял, что суставные механорецепторы играют главную роль в сознательной оценке положения и движения конечностей (помимо зрения); но их важность в рефлекторной регуляции мышечного тонуса начинает признаваться только сейчас (Wyke, 1967). В клинической практике анталгическая поза* пациента с ранним туберкулезом тазобедренного сустава; фиксированная сгибательная деформация, связанная с соскальзыванием эпифиза головки (сопровождающаяся деформацией разгибания кости); «укорочение приводящих мышц» в некоторых случаях врожденного вывиха бедра; и, возможно, наиболее распространенная из всех, сгибательно-приводящая деформация, вызванная остеоартрозом бедра, являются яркими примерами разнообразных постуральных нарушений, которые могут наблюдаться в случаях запущенной патологии тазобедренного сустава. Но изменения в мышечной функции могут быть более тонкими, чем при этих грубо ненормальных состояниях на ранних стадиях заболевания. Именно на эти ранние нарушения мышечной функции, возникающие до того, как грубые изменения структурной анатомии успевают исказить ситуацию, я хотел бы наконец обратить ваше внимание.

Например, на рисунке 10 изображена пациентка 21 года, поступившая на обследование по поводу «синдрома раздраженного тазобедренного сустава». В течение двух недель до поступления она жаловалась на боль в правом паху и боль во всей правой ноге; но она также заметила, что в течение трёх лет до поступления её правое бедро периодически подворачивалось при вставании со стула или в положении стоя. При поступлении у неё была болезненность в правой паховой области, и все движения в правом тазобедренном суставе были слегка ограничены болью. Хотя скорость оседания эритроцитов (СОЭ) составляла 40 мм/ч, а температура при поступлении — 1000 F, серологические исследования и посев крови были отрицательными, и диагноз остался неясен. Тем не менее, при продолжении отдыха боль исчезла в течение следующих трёх недель. 

* То есть, непроизвольная поза, принимаемая для облегчения боли. Часто это абдукция. 

При осмотре через четыре месяца у неё не было никаких жалоб, кроме боли и ограничения движений в обоих височно-нижнечелюстных суставах, что указывало на ранний случай серонегативного ревматоидного артрита. Обычный клинический осмотр тазобедренного сустава в этот раз не выявил существенных отклонений. Скорость оседания эритроцитов снизилась, а рентгенограммы оставались нормальными. Однако специфическое исследование кинестетической чувствительности в правом тазобедренном суставе выявило явное нарушение; а когда зрительные установочные рефлексы были стерты из-за маскировки глаз, стало отчётливо видно выраженное нарушение постуральных рефлексов в правой нижней конечности (рис. 10).

В свете подобных наблюдений мы хотели бы предположить, что поражение тазобедренного сустава, нарушающее сложную рефлекторную обратную связь от рецепторов в капсуле тазобедренного сустава, не только влияет на перцептивное восприятие статического положения тазобедренного сустава и его движения, но и изменяет рефлекторную регулировку тонуса мышц вокруг сустава, которая обычно обеспечивается механорецепторами, присутствующими, как мы показали, в суставных тканях тазобедренного сустава. Играют ли такие неврологические изменения клинически значимую роль в симптоматике или развитии заболевания суставов, пока неясно; но я надеюсь, что материал, который мне посчастливилось представить в этой демонстрации Арнотта, свидетельствует о том, что такая гипотеза заслуживает рассмотрения хирургами-ортопедами и специалистами по физической медицине. 

БЛАГОДАРНОСТИ 

Я хочу поблагодарить попечителей Фонда Камиллы Сэмюэл за финансовую поддержку этого исследовательского проекта; д-ра Уайка за помощь и советы при подготовке данной статьи; и г-на К. Редмана за фотографии. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

BLAND-SUTTON, J. (1883) J. Anat., Lond. 17, 191.

FREEMAN, M. A. R., and WYKE, B. D. (1966) Brit. J. Surg. 53, 1.

- (1967a) Brit. J. Surg. 54, 12.

- (1967b) J. Anat., Lond. 101, 505.

- (1967c) Acta anat., Basel, 68, 321.

GOLDSCHEIDER, A. (1889) Arch. Anat. Physiol. Leipzig, 13, 369.

GREENFIELD, B. E., and WYKE, B. D. (1966) Nature, Lond., 211, 5052.

KIRCHNER, J. A., and WYKE, B. D. (1965) Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 74, 749.

POLAUEK, P. (1963) Anat. Anz. 13, 369.

RYDELL, N. (1966) In Studies of the Anatomy and Function of Bone and Joints. New York, Springer.

WYKE, B. D. (1967) Ann. Roy. Coll. Surg. Engl. 41, 7.

---

[iii] Иллюстрации

 

Рис. 1. (a) Рассечение левого заднего суставного нерва у кошки. (A) головка бедренной кости; (B) ветви нерва к задней капсуле; (C) ветвь нерва к нижней капсуле; (D) мышечная ветвь к квадратной мышце бедра; (E) квадратная мышца бедра; (F) нижний ягодичный нерв; (G) вертлужная кромка задней суставной капсулы; (H) ветвь к верхней капсуле; (I) нерв к квадратной мышце бедра (мышечно-суставной нерв). 

(b) Рассечение правого медиального суставного нерва у кошки. (A) переднемедиальная капсула тазобедренного сустава; (B) правый медиальный суставной нерв; (C) гребенчатая мышца; (D) запирательное отверстие; (E) наружная запирательная мышца; (F) передний правый запирательный нерв; (G) большая приводящая мышца.

Рис. 2. (a) Рассечение нерва до правой связки головки бедра у кошки. (A) Вертлужная вырезка; (B) нижняя суставная капсула; (C) бедренная шпора; (D) суставной нерв к связке; (E) нервный ствол, отходящий от задней ветви запирательного нерва; (F) мышечный нерв к наружной запирательной мышце.

(b) Рассечение добавочного суставного нерва от нерва к левой гребенчатой мышце у кошки. (A) Левая гребенчатая мышца; (B) нерв к гребенчатой мышце; (C) ветвь к суставной капсуле; (D) передняя часть суставной капсулы; (E) левая поясничная мышца; (F) бедренный нерв (основная ветвь).

Рис. 3. Основные категории нервных окончаний в суставных тканях тазобедренного сустава. (Методика замороженного серебра по Fitzgerald) (Увеличения указаны масштабом.) (a) Скопление нервных окончаний типа I на одном миелинизированном нервном волокне (нижняя капсула кошачьего сустава). (b) Одно окончание типа II (задняя капсула человека). (c) Одно окончание типа III на поверхности связки головки бедренной кости (человек). (d) Сплетение немиелинизированных нервных волокон под поверхностью задней суставной капсулы.

Рис. 4. Многоканальная электромиографическая запись при стимуляции правого медиального суставного нерва. (Стимул применялся в течение 3 секунд на S.)

 

Рис. 5. Эффекты стимуляции левого заднего суставного нерва (ветвь к задневерхней капсуле). (Стимул применялся в течение 3 с на уровне S.)

 

Рис. 6. Влияние стимуляции левого заднего суставного нерва (ветвь к задненижней капсуле). (Стимуляция проводилась в течение 3 секунд в точке S.)

 

Рис. 7. Эффект стимуляции нерва, идущего к правой связке головки бедренной кости. (Стимуляция применялась в течение 3 секунд в точке S.)

 

Рис. 8. Эффект стимуляции того же нерва, что и на рис. 7, но при более высоком напряжении. (Стимул применялся в течение 3 секунд на уровне S.)

 

Рис. 9. (а) и (б) Эффекты пассивного движения изолированной культи верхней бедренной кости в вертлужной впадине. (Суставная капсула и связки не повреждены.) (Пояснение см. в тексте.)

Рис. 10. Стойкое нарушение постуральных рефлексов у пациента после очевидного выздоровления от синдрома «раздражённого тазобедренного сустава» с правой стороны. Сплошная линия — истинная вертикальная ось. Вертикальная пунктирная линия — ось тела. Косые штриховые линии обозначают ось не опорной ноги. (Описание в тексте.)

 

---

[iv] Источник и ссылки

Dee R. Structure and function of hip joint innervation. Ann R Coll Surg Engl. 1969;45(6)357-74.  ncbi.nlm.nih.gov , pmc.ncbi.nlm.nih.gov/pdf , PMCID: PMC2387679 ,  PMID: 5359432

---

[v] Примечания

Работа цитируется в следующих публикациях: Нервы и рецепторы LCF человека. Обзор , Функция ритмовводителя, присущая LCF. Обзор , Чувствительная функция LCF. Обзор

Статья из «Анналов Королевского колледжа хирургов Англии» предоставлена здесь благодаря любезности Королевского колледжа хирургов Англии.

---

[vi] Авторы и принадлежность

Roger Dee (Роджер Ди), магистр наук, член Королевского колледжа хирургов, неврологическая лаборатория, Королевский колледж хирургов Англии, и отделение ортопедической хирургии, больница Мидлсекс, Лондон

---

[vii] Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, круглая связка, связка головки бедра, анатомия, нервная система, нерв, строение, роль, биомеханика

---

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 

Морфология и свойства