К основному контенту

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

  Н ОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ РЕСУРСА     20 .11.2025 LCF пингвина. Часть 2.   LCF пингвина. Часть 3.   LCF пингвина. Часть 4. 19 .11.2025 Открытый вывих бедра и LCF . История.  LCF пингвина. Часть 1 . 18 .11.2025 Артериографическая визуализация LCF. Общие сведения.  Артрографическая визуализация LCF. Общие сведения.  Флебографическая визуализация LCF. Общие сведения.  Ультрасонографическая визуали зация LCF. Общие сведения.  Магнитно-резонансная визуализация LCF. Общие сведения.  Рентгенологическая визуализация LCF. Общие све дения  Введение в визуализацию LCF .  К вопросу о видео и рентген-визуализации LCF. Изменен дизайн статьи. 17 .11.2025 2025 ChenJH _ AcklandD .   Авторы в эксперименте доказали роль  LCF  в разгрузке верхнего сектора вертлужной впадины и головки бедра.  2025 SrinivasanS _ SakthivelS . Перев од статьи, пос вященной морфологии LCF у населения Индии.   2024 GillHS . Для уто...

LCF пингвина. Часть 4

 

ligamentum capitis femoris пингвина. часть 4
Архипов С.В. 

 Содержание




[i] Резюме

Графическое моделирование тазобедренного сустава и обзор тазобедренных мышц пингвина. Описание плоскостной механической модели тазобедренного сустава и моделирование одноопорной ортостатической позы пингвина с учетом функции ligamentum capitis femoris (LCF).



[ii] Графическое моделирование тазобедренного сустава

Посредством графического моделирования нами рассмотрены движения в тазобедренном суставе, articulatio coxae, пингвина и перемещения LCF. Они определялись на основании анализа изменения положений проксимальной и дистальной области крепления LCF на изображениях костей, образующих тазобедренный сустав, articulatio coxae. Дистальная область крепления располагалась на графической модели бедренной кости, os femur, а проксимальная на графической модели таза, pelvis.

В наших виртуальных экспериментах принято, что бедренной кости, os femur, пингвина изначально находится в стандартном анатомическом положении. При этом ее длинная ось располагается горизонтально, дистальный конец направлен вперед, а проксимальный назад. Дистальной областью крепления LCF является ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris. Она локализуется в верхне-задневнутреннем секторе головки бедренной кости, caput femoris (Рис. 1).

 

Рис. 1. Левая бедренная кость, os femur, папуанского пингвина (Pygoscelis papua), в стандартном анатомическом положении, вид с медиальной стороны; ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris, указана стрелкой (препарат коллекции Зоологического музея МГУ, Москва).

 

Таз, pelvis, пингвина в стандартном анатомическом положении располагается вертикально. Его дорсальная сторона обращена назад, вентральная сторона вперед, а каудальный конец находится внизу.

За основу графической модели тазобедренного сустава, articulatio coxae, принято изображение таза, pelvis, хохлатого пингвина (Eudyptes chrysocome, препарат R-2351) из коллекции Зоологического музея МГУ (Москва). Он виртуально располагался вертикально в виде сзади. Дорсальная стенка левой вертлужной впадины, acetabulum, умозрительно удалена. В ней изображена головка бедренной кости, caput femoris, с ямкой головки бедренной кости, fovea capitis femoris, а также дистальный конец LCF, extremitas distalis ligamentum capitis femoris (Рис. 2).

 

Рис. 2. Фрагмент таза, pelvis, хохлатого пингвина (Eudyptes chrysocome, препарат R-2351 из коллекции Зоологического музея МГУ, Москва), и изображение проксимального отдела бедренной кости, os femur, (вид сзади); обозначения: 1 – головка бедренной кости, caput femoris, с ямкой головки бедренной кости, fovea capitis femoris, и дистальным концом LCFextremitas distais ligamentum capitis femoris (красный эллипс); 2 – передний край вертлужной впадины, acetabulum (дорсальная стенка виртуально отсечена фронтальной плоскостью); красной стрелкой показано направление возможных вращательных движений головки бедренной кости, caput femoris, вокруг горизонтальной оси лежащей в сагиттальной плоскости (пронация – супинация), зеленой линией изображена перепонка вертлужной впадины, membrane acetabuli (схематично).

 
 

В норме LCF пингвина имеет толщину около одного миллиметра, что значительно превышает величину реальной суставной щели. Последнее обстоятельство обусловлено конгруэнтностью суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, и головки бедренной кости, caput femoris. Соответственно, вращение головки бедренной кости, caput femoris, вокруг горизонтальной оси, лежащей в сагиттальной плоскости, неизбежно будет лимитировано LCF. Ее дистальный конец явится физическим препятствием к супинации и пронации. При этом возможная амплитуда движений ямки головки бедренной кости, fovea capitis femoris, вдоль вертикальной оси в дорсальной и вентральной части вертлужной впадины, acetabulum, меньше, чем в средней части. 

При расположении бедренной кости, os femur, в среднем анатомическом положении величина возможного угла супинации в тазобедренном суставе, articulatio coxae, больше, чем пронации (Рис. 2). В последнем случае превышение допустимого угла поворота вокруг горизонтальной оси, приведет к тому, что дистальный конец LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris, раньше соприкоснется с внутренним пограничным гребнем вертлужной впадины, crista terminalis acetabuli internus. В результате LCF может быть отсечена от места дистального крепления, как гильотиной.

При вертикальном положении таза, pelvis, передняя суставная поверхность вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, опирается на переднемедиальный сектор головки бедренной кости, caput femoris. Манипулируя костями, мы заметили, что при супинации и отведении бедренной кости, os femur, возможен контакт суставной поверхности вертела, trochanter, с противовертелом, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum (Рис. 3).

  

Рис. 3. Иллюстрация контакта суставной поверхности вертела, trochanter, бедренной кости, os femur, с противовертелом, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum; стрелкой показана область их соприкосновения (кости скелета очкового пингвина, Spheniscus sp., препарат R-1905, коллекции Зоологического музея МГУ, Москва).

  

При изучении скелетов пингвинов, экспонирующихся в музеях, замечено, что в симметричной двухопорной ортостатической позе в тазобедренном суставе, articulatio coxae, воспроизводится сгибание, отведение и супинация бедренной кости, os femur. В указанном положении противовертел, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum, и вертел, trochanter, бедренной кости, os femur, соприкасаются между собой суставными поверхностями (Рис. 4).

 

Рис. 4. Иллюстрация контакта вертела, trochanter, бедренной кости, os femur, с противовертелом, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum, в симметричной двухопорной ортостатической позе; синей стрелкой указана область контакта; красной стрелкой обозначена головка бедренной кости, caput femoris, в отверстии вертлужной впадины, foramen acetabuli (вид изнутри таза); скелет Королевского пингвина (Aptenodytes patagonica), экспонат экспозиции Зоологического музея МГУ (Москва).

  

Сгибание в тазобедренных суставах, articulatio coxae, наблюдается при их расположении ниже коленных суставов, articulatio genus. В свою очередь супинация в тазобедренных суставах, articulatio coxae, достижима посредством сближения стоп в симметричной двухопорной ортостатической позе (Рис. 5).

 

Рис. 5. Иллюстрация условий контакта вертела, trochanter, бедренной кости, os femur, с противовертелом, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum, в симметричной двухопорной ортостатической позе; синей двусторонней стрелкой показано расстояние между голеностопными суставами, articulatio talocruralis, красной двусторонней стрелкой показано расстояние между коленными суставами, articulatio genus (скелет королевского пингвина (Aptenodytes patagonica), экспонат экспозиции Государственного Дарвиновского музея, Москва).
 

Соответственно, приседание пингвина, сближение голеностопных суставов, articulatio talocruralis, и одновременное увеличении расстояния между коленными суставами, articulatio genus, приводит к том, что в тазобедренных суставах, articulatio coxae, наблюдается сгибание, отведение и супинация. Благодаря этому в симметричной двухопорной ортостатической позе, пингвин опирается передней суставной поверхностью вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, на передневерхний сектор головки бедренной кости, caput femoris, а также суставной поверхностью противовертела, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum, на суставную поверхность вертела, trochanter, бедренной кости, os femur. Ранее нами подмечено, что площадь передней суставной поверхностью вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, больше, чем задней. Указанное позволяет уменьшить удельное давление на суставные поверхности вертлужной впадины, acetabulum, и верхнего конца бедренной кости, extremitas proximalis femoris.

Обозревая таз, pelvis, вертикально расположенного скелета пингвина изнутри через отверстие вертлужной впадины, foramen acetabuli, можно наблюдать головку бедренной кости, caput femoris. При этом видно, что головка бедренной кости, caput femoris, не проникает в полость таза, pelvis, а между внутренним пограничным гребнем вертлужной впадины, crista terminalis acetabuli internus, и головкой бедренной кости, caput femoris, существует дисковидный зазор (Рис. 4). Данный зазор является ямкой вертлужной впадины, fossa acetabuli, пингвина в которой перемещается LCF, при движениях головки бедренной кости, caput femoris. В норме дном ямки вертлужной впадины, fossa acetabuli, птиц является перепонка вертлужной впадины, membrane acetabuli. Кроме LCF в ямке вертлужной впадины, fossa acetabuli, располагаются синовиальные складки и синовиальная жидкость – синовия.

Анализируя графическую модель тазобедренного сустава, articulatio coxae, пингвина (Рис. 2), мы видим, что головка бедренной кости, caput femoris, непосредственно контактирует с суставной поверхностью вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, без зазора. При запредельных движениях в тазобедренном суставе, articulatio coxae, дистальный конец LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris, может соприкасаться с внутренним краем суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, а именно с внутренним пограничным гребнем вертлужной впадины, crista terminalis acetabuli internus. В реальном тазобедренном суставе, articulatio coxae, это может привести к отсечению либо истиранию и последующему разрыву LCF в области крепления к ямке головки бедренной кости, fovea capitis femoris.

Виртуальное моделирование тазобедренного сустава, articulatio coxae, в симметричной двухопорной ортостатической позе, показало, что при вертикальном положении таза, pelvis, LCF располагается приблизительно горизонтально. Этот вывод мы делаем на основании соотношения расположения областей крепления LCF – ямки головки бедренной кости, fovea capitis femoris, с одной стороны и вдавления вертлужной впадины, impressio acetabuli, а также вырезки отверстия вертлужной впадины, incisura foraminis acetabularis, с другой. Кроме этого, с учетом отведения бедренной кости, os femur, противоположные области крепления LCF сближаются. Следовательно, у пингвина в симметричной двухопорной ортостатической позе, натяжение LCF отсутствует. 



[iii] Тазобедренные мышцы пингвина

В стандартном анатомическом положении таз, pelvis, пингвина располагается вертикально, а бедренная кость, os femur, горизонтально. В случае наклона таза, pelvis, вперед, суставная поверхность вертела trochanter, бедренной кости, os femur, и противовертела, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum, сближаются, а момент их соприкосновения остановит движение. При отклонении таза, pelvis, назад, суставная поверхность вертела trochanter, бедренной кости, os femur, и противовертела, antitrochanter, вертлужной впадины, acetabulum, удаляются друг от друга, не препятствуя движению. Оно может быть приостановлено только мышцами.

Нами изучены мышцы обеспечивающие движения в тазобедренном суставе, articulatio coxae, птиц по литературным источникам (1998ДзержинскийФЯ; 1992ГуртовойНН_ДзержинскийФЯ). Известные области прикрепления мышц птиц, мы спроецировали на скелет королевского пингвина (Aptenodytes patagonica), экспонирующегося в Государственном Дарвиновском музее (Москва), зафиксированном в симметричной двухопорной ортостатической позе (Рис. 6).

  

Рис. 6. Мышцы пингвина, стабилизирующие таз, pelvis, в вертикальном положении (скелет королевского пингвина (Aptenodytes patagonica), экспонат экспозиции Государственного Дарвиновского музея, Москва); основные мышцы, препятствующие отклонению таза, pelvis, назад, изображены красным цветом, а препятствующие наклону вперед показаны синим цветом; обозначения: sar. – портняжная мышца (msartorius); itb. – периацетабулярная часть подвздошно-большеберцовой мышцы (miliotibialis); itp. – задняя подвздошно-вертельная мышца (miliotrochantericus posterior); ita. – передняя подвздошно-вертельная мышца (miliotrochantericus anterior); itm. – средняя подвздошно-вертельная мышца (miliotrochantericus medius); isf. – седалищно-бедренная мышца (mischiofemoralis); itb – постацетабулярная часть подвздошно-большеберцовой мышцы (miliotibialis); caf. – копчиково-бедренная часть (pars caudofemoralis) грушевидной мышцы (mpiriformis); ilf. – подвздошно-бедренная часть (pars iliofemoralis) грушевидной мышцы (mpiriformis); adf. - аддуктор бедра (madductor femoris).

  

Важнейшие мышцы, препятствующие отклонению таза, pelvis, назад в сагиттальной плоскости:

- портняжная мышца, m. sartorius, следует от переднего конца подвздошной кости, os ilium, к переднемедиальной стороне пателлярного сухожилия, tendo patellaris;

- приацетабулярная часть подвздошно-большеберцовой мышцы, m. iliotibialis, начинается от дорсального и дорсолатерального подвздошных гребней таза, pelvis, кпереди от вертлужной впадины, acetabulum, а заканчивается пателлярным сухожилием, tendo patellaris, которое содержит крупную сесамовидную кость – надколенник, patella;

- задняя подвздошно-вертельная мышца, m. iliotrochantericus posterior, начинается впереди от тазобедренного сустава, articulatio coxae, от стенок дорсальной подвздошной впадины подвздошной кости, os ilium, а заканчивается на латеральной стороне вертела, trochanter, бедренной кости, os femur;

- передняя подвздошно-вертельная мышца, m. iliotrochantericus anterior, начинается от вентрального края подвздошной кости, os ilium, и следует к латеральной поверхности бедренной кости, os femur, оканчиваясь дистальнее предыдущей мышцы;

- средняя подвздошно-вертельная мышца, m. iliotrochantericus medius, располагается глубже и между выше указанных мышц.

Перечисленные мышцы при сокращении с двух сторон одновременно обеспечивают наклон тела вперед в сагиттальной плоскости, а при одностороннем сокращении отклоняют тело латерально, что наблюдается в первых фазах шага пингвина.

Важнейшие мышцы, препятствующие отклонению таза, pelvis, вперед в сагиттальной плоскости:

- седалищно-бедренная мышца, m. ischiofemoralis, начинается на латеральной стороне седалищной кости, os ischii, и на перепонке, закрывающей каудальную часть подвздошно-седалищного отверстия, foramen ilioischiadicum, а заканчивается на латеральной стороне проксимального отдела бедренной кости, os femur;

- постацетабулярная часть подвздошно-большеберцовой мышцы, m. iliotibialis, начинается от дорсального и дорсолатерального гребя подвздошных костей таза, pelvis, кзади от вертлужной впадины, acetabulum, а заканчивается пателлярным сухожилием, tendo patellaris;

- грушевидная мышца, m. piriformis (син. хвостово-подвздошно-бедренная мышца, m. caudoiliofemoralis), состоит из двух частей: копчиково-бедренной части, pars caudofemoralis, которая начинается на вентральном крае кости пигостиля, os pygostyli, и подвздошно-бедренной части, pars iliofemoralis, которая начинается от вентральной стороны задне-наружного гребня подвздошной кости, crista dorsolateralis ilii, обе части заканчиваются на задней поверхности верхней трети бедренной кости, os femur;

- аддуктор бедра, m. adductor femoris, или лобково-седалищно-бедренная мышца, m. puboischiofemoralis, начинается снаружи таза, pelvis, от костного края и перепонки седалищно-лобкового окна, fenestra ischiopubica, а заканчивается на заднемедиальной поверхности дистальной половины бедренной кости, os femur, и начальном апоневрозе средней икроножной мышцы.

В одноопорной ортостатической позе и в одноопорном периоде шага пингвина повышается значение мышц, удерживающих таз, pelvis, не только в сагиттальной, но и во фронтальной плоскости. При опоре на одну тазовую конечность таз, pelvis, во фронтальной плоскости может совершать вращательные движения относительно центра опорной головки бедренной кости, caput femoris. Мышцы, препятствующие отклонению таза, pelvis, назад, расположенные выше бедренной кости, os femur, при отведении в тазобедренном суставе, articulatio coxae, способны ограничивать наклон таза, pelvis, в медиальном направлении. В указанной позиции мышцы, препятствующие отклонению таза, pelvis, назад, находящиеся ниже бедренной кости, os femur, способны ограничивать наклон таза, pelvis, в латеральном направлении. При расположении тазовой конечности пингвина в стандартном анатомическом положении наиболее эффективно ограничивать наклон таза, pelvis, могут мышцы ближайшие к фронтальной плоскости. В частности, седалищно-бедренная мышца, m. ischiofemoralis, способна ограничивать наклон таза pelvis, в латеральном направлении. Наклону таза, pelvis, в медиальном направлении может воспрепятствовать: передняя подвздошно-вертельная мышца, m. iliotrochantericus anterior, средняя подвздошно-вертельная мышца, m. iliotrochantericus medius, и, наиболее крупная, задняя подвздошно-вертельная мышца, m. iliotrochantericus posterior (Рис. 7).

  

Рис. 7. Мышцы, препятствующие отклонению таза, pelvis, в медиальном направлении (схема); обозначения: mmit. – комплекс подвздошно-вертельных мышц (задняя, передняя и медиальная), musculi iliotrochantericus (posterioranterior et medius); указан общий центр масс тела; черной стрелкой направление действия веса тела; зеленой стрелкой направление усилия мышц; изображение таза, pelvis, хохлатого пингвина (Eudyptes chrysocome, препарат R-2351 из коллекции Зоологического музея МГУ, Москва); кости тазовой конечности расположены в сагиттальной плоскости в виде с дорсальной стороны.

 

Указанный комплекс подвздошно-вертельных мышц, musculi iliotrochantericus (posterior, anterior et medius), пингвина создает вращающий момент, который противодействует моменту веса тела, приложенному к общему центру масс тела. По аналогии с человеком, равновесие тела в одноопорном ортостатическом положении возможно, если указанные моменты сил будут равны (1976,1993BombelliR; 1965ChapchalG; 1979CharnleyJ; 1965,1980PauwelsF). 



[iv] Плоскостная механическая модель

Важным методом изучения биомеханики тазобедренного сустава человека явилось моделирование. Впервые плоскостная механическая модель тазобедренного сустава, articulatio coxae, предложена F. Pauwels, а трехмерные механические модели описали В.Е. Беленький и А.Л. Гиммельфарб (1962БеленькийВЕ; 1965PauwelsF; 1983ГиммельфарбАЛ_АкбердинаДЛ). Ориентируясь на данные наработки, мы предложили ряд плоскостных и трехмерных механических моделей тазобедренного сустава человека (2004Архипов-БалтийскийСВ; 2012АрхиповСВ). Сведения о моделировании функции данного подвижного сочленения пингвинов в доступной литературе нами не выявлены.

Для уточнения биомеханики тазобедренного сустава, articulatio coxae, нами создана плоскостная механическая модель «таз - тазовая конечность пингвина». Она содержала «плоскостную механическую модель таза». В качестве прототипа нами использовано реальное изображение таза, pelvis, хохлатого пингвина (Eudyptes chrysocome, R-2351). Мы его получили путем производства фотоснимка таза, pelvis, в виде с дорсальной стороны, и расположили вертикально, во фронтальной плоскости. Затем, посредством графического редактора, дорсальная стенка левой вертлужной впадины, acetabulum, виртуально удалена. Вертлужная впадина, acetabulum, изображена в поперечном сечении фронтальной плоскостью, а в ней схематично нарисована перепонка вертлужной впадины, membrane acetabuli. На изображении вертлужной впадины, acetabulum, отмечен геометрический центр. На дорсальной поверхности изображения плоскостной модели таза обозначен «общий центр масс тела пингвина».

Второй важнейшей составной частью плоскостной механической модели «таз - тазовая конечность пингвина» явилась «плоскостная механическая модель тазовой конечности». Для ее обретения, в соответствующем масштабе нарисованы бедренная кость, os femur, а также расположенные вертикально кости голени: голено-предплюсна, os tibiotarsus, и малоберцовая кость, os fibula. Оба сегмента соединялись между собой под прямым углом. Бедренная кость, os femur, изображалась горизонтально в виде сзади со стороны проксимального конца, extremitas proximalis femoris, а кости голени вертикально. В верхней части бедренной кости, os femur, прорисован вертел, trochanter, а также головка бедренной кости, caput femoris, с ямкой головки бедренной кости, fovea capitis femoris, в которой отмечен дистальный конец LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris. Между бедренной костью, os femur, и костями голени изображена суставная щель коленного сустава, articulatio genum.

Фотография таза, pelvis, и изображение костей тазовой конечности раздельно скопированы на жесткий картон. Каждое из них вырезано по контуру. В результате мы получили плоскостную механическую модель таза и плоскостную механическую модель тазовой конечности. В центре изображения головки бедренной кости, caput femoris, на плоскостной механической модели тазовой конечности выполнено сквозное отверстие. Сквозное отверстие также выполнено в геометрическом центре изображения вертлужной впадины, acetabulum, на плоскостной механической модели таза. Для соединения указанных плоскостных механических моделей использована металлическая ось. Из пластической массы, выполнена объемная «модель стопы пингвина». Из резиновой нити изготовлена «модель комплекса подвздошно-вертельных мышц», musculi iliotrochantericus, к концам которой прикреплены проволочные элементы крепления. Для присоединения модели комплекса подвздошно-вертельных мышц, выполнено сквозное отверстие в области изображение вертела, trochanter, бедренной кости, os femur, в плоскостной механической модели тазовой конечности, а также сквозное отверстие у наружного края плоскостной механической модели таза, выше изображения вертлужной впадины, acetabulum (Рис. 8).

  

Рис. 8. Элементы плоскостной механической модели «таз - тазовая конечность пингвина»; 1 – плоскостная механическая модель таза; 2 – плоскостная механическая модель тазовой конечности; 3 – модель комплекса подвздошно-вертельных мышц; 4 – металлическая ось, для соединения элементов модели; 5 – объемная модель стопы пингвина.

  

На плоскостную механическую модель таза, сверху наложена плоскостная механическая модель тазовой конечности, после чего они были соединены металлической осью, вставленной в сквозные отверстия, имеющиеся в центре изображения вертлужной впадины, acetabuli, и в центре изображения головки бедренной кости, caput femoris (Рис. 9).

  

Рис. 9. Плоскостная механическая модель таз – тазовая конечность пингвина, образованная путем соединения межу собой плоскостной механической модели тазовой конечности и плоскостной механической модели таза; слева – вид при воспроизведении пронации в тазобедренном суставе, articulatio coxae; в центре – вид в исходном положении; справа – вид при воспроизведении супинации в тазобедренном суставе, articulatio coxae.

 

Соединение металлической осью позволило плоскостной механической модели тазовой конечности совершать вращательные движения относительно плоскостной механической модели таза. Далее на плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина мы смоделировали пронацию и супинацию бедренной кости, os femur, в тазобедренном суставе, articulatio coxae (Рис. 9). 

Замечено, что при моделировании пронации бедренной кости, os femur, в тазобедренном суставе, articulatio coxae, ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris, и дистальный конец LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris, перемещались по дуге в нижнем отделе изображения ямки вертлужной впадины, fossa acetabuli. Пронация до соприкосновения ямки головки бедренной кости, fovea capitis femoris, с внутренним краем суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, принята предельной. В противном случае ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris, выходила за границы внутреннего края суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli. В реальном тазобедренном суставе, articulatio coxae, это может привести, к отсечению LCF от головки бедренной кости, caput femoris.

Затем на плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина мы смоделировали супинацию бедренной кости, os femur, в тазобедренном суставе, articulatio coxae (Рис. 9). Ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris, и дистальный конец LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris, перемещались по дуге в верхний отдел изображения ямки вертлужной впадины, fossa acetabuli. Ограничением данного движения явился контакт изображения костей голени плоскостной механической модели тазовой конечности с плоскостной механической моделью таза, а именно с изображением стебля лобковой кости, scapus ossis pubis. Пренебрежение означенным контактом приводило к дальнейшему смещению ямки головки бедренной кости, fovea capitis femoris, вверх (Рис. 10).

  

Рис. 10. Моделирование крайней позиции супинации бедренной кости, os femur, в тазобедренном суставе, articulatio coxae, на плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина.


Для соприкосновения верхнего отдела внутреннего края суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, и дистального конца LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris, требовалась супинация до угла 45°. На практике это невозможно, так как данное движение будет ограничиваться контактом голени и нижней части тела пингвина. 



[vi] Моделирование одноопорной ортостатической позы

Для уточнения биомеханики тазобедренного сустава, articulatio coxae, в одноопорной ортостатической позе, поставлен ряд экспериментов на ранее описанной плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина.

Плоскостная механическая модель тазовой конечности соединена с плоскостной механической моделью таза посредством металлической оси и моделью комплекса подвздошно-вертельных мышц. Затем к нижней части плоскостной механической модели тазовой конечности прикреплена объемная модель стопы пингвина. Собранная плоскостная модель таз – тазовая конечность пингвина размещена вертикально на ровной горизонтальной опоре.

На описанной модели воспроизведена одноопорная ортостатическая поза пингвина, путем коррекции длины модели комплекса подвздошно-вертельных мышц. Опытным путем выяснено, что для поддержания положения устойчивого равновесия необходимо, чтобы проекция общего центра масс системы находилась в пределах границ опорной стопы (Рис. 11).

 

Рис. 11. Плоскостная механическая модель таз – тазовая конечность пингвина, размещенная в одноопорной ортостатической позе; обозначения: красной стрелкой указана область контакта костей голени и таза, pelvis; зеленой стрелкой указано направление действия результирующей веса тела опущенной из общего центра масс тела на плоскость опоры.

 
 

В ином варианте система утрачивала устойчивость. Это происходило при расположении плоскостной механической модели таза строго вертикально, а также при моделировании его наклона в медиальном направлении. Для достижения положения равновесия необходимо было расположить голень под углом к опорной поверхности и наклонить плоскостную механическую модель таза в сторону опорной тазовой конечности (Рис. 11).

В эксперименте выяснено, что в описанном положении таз, pelvis, должен контактировать с костями голени. В реальности таз, pelvis, не может непосредственно касаться костей голени, так как их покрывают массивные мышечные группы, жировая клетчатка и перьевой покров. Тем более невозможно смещение костей голени в границы таза, pelvis, как нами было воспроизведено на модели при воспроизведении крайней позиции супинации (Рис. 10). Значит при поддержании положения устойчивого равновесия в одноопорной ортостатической позе, величина наклона таза, pelvis, в сторону опорной тазовой конечности, а также супинация в тазобедренном суставе, articulatio coxae, не должны превышать разумные пределы, определенные анатомическими особенностями пингвина.

В связи с указанным при воспроизведении одноопорной ортостатической позы соответствующей действительности, требуется еще больше увеличить наклон таза, pelvis, в сторону опорной тазовой конечности. Это воспроизведено на плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина (Рис. 12).

 

Рис. 12. Плоскостная механическая модель таз – тазовая конечность пингвина в одноопорной ортостатической позе с увеличенным наклоном таза, pelvis, в сторону опорной тазовой конечности; обозначения: красной стрелкой указано уменьшение длины модели комплекса подвздошно-вертельных мышц; зеленой стрелкой указана проекция общего центра масс тела на плоскость опоры; белыми стрелками указана виртуальная нагрузка на верхний сектор головки бедренной кости, caput femoris, со стороны вертлужной впадины, acetabulum.
  

Изначально мы уменьшили длину модели комплекса подвздошно-вертельных мышц. В действительности сокращение подвздошно-вертельных мышц, musculi iliotrochantericus, сближает вертел, trochanter, бедренной кости, os femur, с приацетабулярным крылом подвздошной кости, ala preacetabularis ilii. Таким образом, путем укорочения модели комплекса подвздошно-вертельных мышц, мы воспроизвели значительное напряжение данной мышечной группы (Рис. 12).

Укорочение модели комплекса подвздошно-вертельных мышц, привело к увеличению наклона плоскостной механической модели таза сторону опоры, а проекция общего центра масс расположена в границах опорной стопы. При чем плоскостная механическая модель таза не соприкасалась с плоскостной механической моделью тазовой конечности. В случае наклона плоскостной механической модели таза в сторону виртуальной неопорной тазовой конечности, проекция общего центра масс смещалась медиальнее границы опорной стопы, что приводило к потере устойчивости плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина.

Сравнение плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина в одноопорной ортостатической позе с различным наклоном таза, pelvis, демонстрирует изменение расположения общего центра масс. При большем наклоне таза, pelvis, в сторону опорной тазовой конечности в одноопорной ортостатической позе, высота расположения общего центра масс тела пингвина повышается. Одновременно с этим вертикаль, опущенная из общего центра масс тела, приближается к центру вращения головки бедренной кости, caput femoris (Рис. 13).

 

Рис. 13. Сравнение положения элементов плоскостной механической модели таз – тазовая конечность пингвина в одноопорной ортостатической позе с различным наклоном таза, pelvis, в сторону опорной тазовой конечности; на изображении слева наклон плоскостной механической модели таза больше чем справа; обозначения: желтой горизонтальной линией указан уровень расположения общего центра масс тела при наименьшем наклоне таза, pelvis; зелеными линиями указаны вертикали, опущенные из общего центра масс тела; длина модели комплекса подвздошно-вертельных мышц больше при меньшем наклоне плоскостной механической модели таза сторону плоскостной механической модели тазовой конечности. 

 

Bombelli R. Osteoarthritis of the hip. Berlin [etc.]: Springer-Verlag, 1976.

Bombelli R. Structure and function in normal and abnormal hip: how to rescue mechanically jeopardized hip. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1993.  google.com

Chapchal G. Orthopädische chirurgie und traumatologie der Hüfte. Stuttgart: Ferdinand Enke verlag, 1965.

Charnley J. Low friction arthroplasty of the hip. Berlin, Heidelberg, New York: Springer verlag, 1979.

Pauwels F. Biomechanics of the locomotor apparatus: contributions on the functional anatomy of the locomotor apparatus. Berlin [etc.]; Springer-Verlag 1980.

Pauwels F. Biomechanics of the normal and diseased hip: Theoretical foundation, technique and results of treatment. An atlas. Berlin: Springer-Verlag, 1976.

Архипов СВ. Роль связки головки бедренной кости в патогенезе коксартроза: дис. … канд. мед. наук. Москва, 2012.

Архипов-Балтийский СВ. Ligamentum capitis femoris - ligamentum incognita. Калининград, 2004.

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004.

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004.

Беленький ВЕ. Некоторые вопросы биомеханики тазобедренного сустава: Дисс. … канд. мед. наук. Москва, 1962.

Гиммельфарб АЛ, Акбердина ДЛ. Биомеханическое моделирование напряженного состояния проксимального отдела бедренной кости при различных вариантах межвертельной остеотомии. Ортопед. травматол. 1983;8:21-4.

Гуртовой НН, Дзержинский ФЯ. Практическая зоотомия позвоночных. Птицы. Млекопитающие: учебное пособие для биологических специальностей вузов. Москва: Высшая школа, 1992.

Дзержинский ФЯ. Сравнительная анатомия позвоночных животных. Москва: Издательство МГУ, 1998. 

 

Автор статьи

Архипов С.В. – независимый исследователь, кандидат медицинских наук, врач-хирург, травматолог-ортопед, медицинский писатель, Йоенсуу, Финляндия.

Адрес для переписки: Сергей Архипов, эл. почта: archipovsv @ gmail.com

 

История статьи

20.11.2025 - опубликована интернет-версия статьи. 

 

Рекомендуемое цитирование

Архипов СВ. Ligamentum capitis femoris пингвинаЧасть 4О круглой связке бедра. 20.11.2025. https://kruglayasvyazka.blogspot.com/2025/11/lcf-4_20.html 

 

Примечание

Интернет-версия подразумевает периодические дополнения (см. Историю статьи).

Статья является дальнейшим развитием библиографического раздела (КАТАЛОГ ЛИТЕРАТУРЫ), а именно анализом и синтезом собранных в нем сведений.
 

Ключевые слова

ligamentum capitis femorisligamentum teresсвязка головки бедра, круглая связка, связка головки бедренной кости, пингвины, птицы, анатомия, крепление, 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.

                                                                   

Популярные статьи

К вопросу о прочности LCF

  К  вопросу о прочности   ligamentum   capitis   femoris Архипов С.В.     Содержание [i]   Аннотация [ii]   О прочности LCF [iii]   Список литературы [iv]   Приложение [i]   Аннотация Наше мнение по поводу низкой прочности  ligamentum   capitis   femoris  ( LCF ), согласно исследованию  Stetzelberger   V . M . и соавт. (2024). [ii]   О прочности LCF Статья  Stetzelberger   V . M . и соавт . « Насколько прочна круглая связка бедра? Биомеханический анализ»  (2024), примечательна строгой методологией и глубиной изучения литературы. В полученных авторами результатах наше внимание привлекла низкая  предельная нагрузка до разрушения 126±92 Н у  LCF   ( 2024StetzelbergerVM_TannastM ).  Усредненно это эквивалентно 13 кг. При определении прочности LCF, полученной у группы лиц неустановленного возраста с переломом шейки бедренной кости, другая команда исследователей о...

Каталог тестов патологии LCF

   каталог тестов патологии ligamentum capitis femoris Архипов С.В.     Содержание [i]   Резюме [ii]   Введение [iii]   Тестирование в положении лежа [iv]   Тестирование в положении стоя [v]   Изучение походки [vi]   Список литературы [vii]   Приложение [i]   Резюме Представлено описание тестов для выявления и дифференциальной диагностики патологии ligamentum capitis femoris ( LCF ). [ii]   Введение Одна из первых работ посвященная диагностике травмы LCF, показала многообразие симптомов: боль в паху, ригидность тазобедренного сустава, иногда длительно существующие минимальные клинические данные или же признаки такие же как при остеоартрите (1997GrayA_VillarRN). По прошествии более десятилетия исследователи констатировали: «к сожалению, не существует специального теста для обнаружения разрывов LCF», известные на то время признаки являлись неспецифичны и наблюдались также при другой внутрисуставной патологии тазобедренн...

LCF пингвина. Часть 1

  ligamentum capitis femoris  пингвина . Часть 1 Архипов С.В.     Содержание [i]   Резюме [ii]   Общие сведения [iii]   LCF у птиц [iv]   Материал исследования [v]   Таз пингвина [vi]   Вертлужная впадина пингвина [vii]   Список литератур ы [viii]   Приложения [i]   Резюме Обсуждена систематика и общие сведения о пингвинах, а также представлен обзор костной анатомии таза с акцентом на проксимальную область крепления ligamentum capitis femoris ( LCF ). [ii]   Общие сведения Пингвины – водоплавающие птицы представители семейства пингвиновых ( Spheniscidae ), отряда пингвинообразных ( Sphenisciformes ), надотряда плавающих птиц ( Impennes ), подкласса настоящих птиц ( Neornithes ), класса птицы ( Aves ) (1979НаумовНП_КарташевНН). Семейство пингвиновые ( Spheniscidae ), включает шесть родов – императорские ( Aptenodytes ), хохлатые ( Eudyptes ), малые ( Eudyptula ), великолепные ( Megadyptes ), антарктические ( Pygosce...

LCF пингвина. Часть 2

  ligamentum   capitis   femoris  пингвина. часть 2 Архипов С.В.     Содержание [i]   Резюме [ii]   Бедренная кость пингвина [iii]   Мягкие ткани тазобедренного сустава пингвина [iv]   Список литературы [v]   Приложение [i]   Резюме Обзор анатомии бедренной кости пингвина с акцентом на дистальную область крепления ligamentum capitis femoris ( LCF ), обсуждение мягкотканных элементов тазобедренного сустава. [ii]   Бедренная кость пингвина Дистальная область крепления LCF располагается на бедренной кости, os femur . У пингвинов это одна из крупнейших костей скелета свободной тазовой конечности, skeleton membri pelvici liberi . В ней различают верхний конец, extremitas proximalis femoris , и нижний конец, extremitas distalis femoris . Тело бедренной кости, corpus femoris , пингвина цилиндрическое, заметно изогнуто в сагиттальной и во фронтальной плоскости. На передней поверхности тела бедренной кости, corpus fem...