Механическая роль крестообразных связок коленного сустава
Механическая роль крестообразных связок коленного сустава
Обычно крестообразные связки изображают в виде линейных тяжей с точечными прикреплениями. Это справедливо лишь в первом рассмотрении и позволяет понять общую функцию этих связок, но не дает представления о функциональных тонкостях, поэтому нельзя забывать о трех следующих факторах:
- Толщина связки
Толщина и объем связки прямо пропорциональны ее прочности и обратно пропорциональны ее эластичности. Каждое волокно можно рассматривать как маленькую пружину малой эластичности.
- Структура связки
Из-за размера ее прикреплений волокна связки имеют разную длину. Важное следствие этого состоит в том, что не все они одновременно вступают в действие. Как и мышечные волокна, волокна связки постепенно вовлекаются в движение, поэтому на разных его этапах прочность и эластичность связки неодинаковы.
- Размер и направление прикреплений
Волокна не только не параллельны друг другу, но нередко скручены, поскольку и линии, соединяющие точки их прикрепления, далеко не всегда параллельны, они чаще идут наклонно или перпендикулярно друг другу. Относительная ориентация прикреплений меняется при движениях, что ведет к постепенному вовлечению волокон в движение и к изменению действия связки в целом. Изменения в направлении связки происходят не только в сагиттальной плоскости, но и во всех трех плоскостях, объясняя комплексное и одновременное действие связок в обеспечении переднезадней, боковой и ротационной стабильности коленного сустава.
Таким образом, геометрия крестообразных связок определяет форму мыщелков бедра и блока в целом во всех трех плоскостях.
В целом крестообразные связки обеспечивают перед- незаднюю стабильность коленного сустава и позволяют шарнирные движения, удерживая суставные поверхности в контакте.
Их роль можно продемонстрировать на простой механической модели (рис. 185, вид модели в разрезе). Две картонки А и В скрепляются двумя лентами ab и cd, соединяющими противоположные концы деталей. Таким путем они могут двигаться по отношению друг к другу на своих «петлях». Эти точки а и b могут накладываться на точки c и d соответственно, но скользящие движения в данном случае невозможны.
Крестообразные связки напоминают такие ленты за тем исключением, что движения происходят не в двух блоковидных соединениях, а в целом ряде соединений, лежащих по дуге мыщелка. Как и на модели, скольжение в переднезаднем направлении невозможно.
На дальнейших схемах (рис. 186 и рис. 188) крестообразные связки представлены прямыми линиями (передняя = ab, задняя = cd). На рис. 187 и 189 они представлены крайними и средними волокнами с соответствующими местами прикрепления. Начиная из нейтрального положения стоя (рис. 186) или из положения небольшого сгибания под углом 30° (рис. 187), когда крестообразные связки натягиваются до одинаковой степени, сгибание вызывает наклон бедренной пластины cb (рис. 188), при этом задняя связка cd распрямляется и передняя связка ab становится горизонтальной. Как можно видеть на более подробной схеме (рис. 189), сгибание в 60° перемещает бедренное прикрепление задней крестообразной связки кверху (красного цвета), а бедренное прикрепление передней крестообразной связки - книзу (зеленого цвета). Необходимо дальнейшее изучение постепенного натяжения отдельных волокон связок при различных движениях коленного сустава, поскольку ясно, что все волокна испытывают различное натяжение в соответствии с положением всей связки в целом (рис. 190, схема волокон задней крестообразной связки).
По мере увеличения сгибания до 90° (рис. 191) и затем до 120° (рис. 192) задняя крестообразная связка выстраивается вертикально и натягивается больше, чем передняя. Как можно видеть на более подробной схеме (рис. 193), средние и нижние волокна передней крестообразной связки расслабляются (—) и только передневерхние волокна натягиваются (+), с задней крестообразной связкой происходит обратное. Задневерхние волокна расслабляются (—), а передненижние - напрягаются (+). Задняя крестообразная связка натягивается во время сгибания.
При разгибании и переразгибании (рис. 194) из нейтрального положения (рис. 195 и 196) натягиваются все волокна передней крестообразной связки (+) и только задневерхние волокна задней крестообразной связки (+). Кроме того, при гиперэкстензии (рис. 197) дно межмыщелковой ямки с приходит в контакт (маленькая черная стрелка) с передней крестообразной связкой и натягивает ее, как тетиву лука. Передняя крестообразная связка натягивается при разгибании и помогает контролировать переразгибание. Ф. Боннел (F. Bonnel) на механических моделях недавно подтвердил идеи, первоначально высказанные Страссэром (Strasser) в 1917 г. по поводу того, что передняя крестообразная связка натягивается при разгибании, а задняя - при сгибании. Более детальный механический анализ подтверждает и предположение Роуда (Roud) в 1913 г. о том, что крестообразные связки всегда находятся в состоянии некоторого натяжения вследствие неодина
Обычно крестообразные связки изображают в виде линейных тяжей с точечными прикреплениями. Это справедливо лишь в первом рассмотрении и позволяет понять общую функцию этих связок, но не дает представления о функциональных тонкостях, поэтому нельзя забывать о трех следующих факторах:
- Толщина связки
Толщина и объем связки прямо пропорциональны ее прочности и обратно пропорциональны ее эластичности. Каждое волокно можно рассматривать как маленькую пружину малой эластичности.
- Структура связки
Из-за размера ее прикреплений волокна связки имеют разную длину. Важное следствие этого состоит в том, что не все они одновременно вступают в действие. Как и мышечные волокна, волокна связки постепенно вовлекаются в движение, поэтому на разных его этапах прочность и эластичность связки неодинаковы.
- Размер и направление прикреплений
Волокна не только не параллельны друг другу, но нередко скручены, поскольку и линии, соединяющие точки их прикрепления, далеко не всегда параллельны, они чаще идут наклонно или перпендикулярно друг другу. Относительная ориентация прикреплений меняется при движениях, что ведет к постепенному вовлечению волокон в движение и к изменению действия связки в целом. Изменения в направлении связки происходят не только в сагиттальной плоскости, но и во всех трех плоскостях, объясняя комплексное и одновременное действие связок в обеспечении переднезадней, боковой и ротационной стабильности коленного сустава.
Таким образом, геометрия крестообразных связок определяет форму мыщелков бедра и блока в целом во всех трех плоскостях.
В целом крестообразные связки обеспечивают перед- незаднюю стабильность коленного сустава и позволяют шарнирные движения, удерживая суставные поверхности в контакте.
Их роль можно продемонстрировать на простой механической модели (рис. 185, вид модели в разрезе). Две картонки А и В скрепляются двумя лентами ab и cd, соединяющими противоположные концы деталей. Таким путем они могут двигаться по отношению друг к другу на своих «петлях». Эти точки а и b могут накладываться на точки c и d соответственно, но скользящие движения в данном случае невозможны.
Крестообразные связки напоминают такие ленты за тем исключением, что движения происходят не в двух блоковидных соединениях, а в целом ряде соединений, лежащих по дуге мыщелка. Как и на модели, скольжение в переднезаднем направлении невозможно.
На дальнейших схемах (рис. 186 и рис. 188) крестообразные связки представлены прямыми линиями (передняя = ab, задняя = cd). На рис. 187 и 189 они представлены крайними и средними волокнами с соответствующими местами прикрепления. Начиная из нейтрального положения стоя (рис. 186) или из положения небольшого сгибания под углом 30° (рис. 187), когда крестообразные связки натягиваются до одинаковой степени, сгибание вызывает наклон бедренной пластины cb (рис. 188), при этом задняя связка cd распрямляется и передняя связка ab становится горизонтальной. Как можно видеть на более подробной схеме (рис. 189), сгибание в 60° перемещает бедренное прикрепление задней крестообразной связки кверху (красного цвета), а бедренное прикрепление передней крестообразной связки - книзу (зеленого цвета). Необходимо дальнейшее изучение постепенного натяжения отдельных волокон связок при различных движениях коленного сустава, поскольку ясно, что все волокна испытывают различное натяжение в соответствии с положением всей связки в целом (рис. 190, схема волокон задней крестообразной связки).
По мере увеличения сгибания до 90° (рис. 191) и затем до 120° (рис. 192) задняя крестообразная связка выстраивается вертикально и натягивается больше, чем передняя. Как можно видеть на более подробной схеме (рис. 193), средние и нижние волокна передней крестообразной связки расслабляются (—) и только передневерхние волокна натягиваются (+), с задней крестообразной связкой происходит обратное. Задневерхние волокна расслабляются (—), а передненижние - напрягаются (+). Задняя крестообразная связка натягивается во время сгибания.
При разгибании и переразгибании (рис. 194) из нейтрального положения (рис. 195 и 196) натягиваются все волокна передней крестообразной связки (+) и только задневерхние волокна задней крестообразной связки (+). Кроме того, при гиперэкстензии (рис. 197) дно межмыщелковой ямки с приходит в контакт (маленькая черная стрелка) с передней крестообразной связкой и натягивает ее, как тетиву лука. Передняя крестообразная связка натягивается при разгибании и помогает контролировать переразгибание. Ф. Боннел (F. Bonnel) на механических моделях недавно подтвердил идеи, первоначально высказанные Страссэром (Strasser) в 1917 г. по поводу того, что передняя крестообразная связка натягивается при разгибании, а задняя - при сгибании. Более детальный механический анализ подтверждает и предположение Роуда (Roud) в 1913 г. о том, что крестообразные связки всегда находятся в состоянии некоторого натяжения вследствие неодина