Penguin LCF. Pt. 2
Title
LCF Пингвина. Часть 2
Аннотация
Обзор анатомии бедренной кости пингвина с акцентом на дистальную область крепления ligamentum capitis femoris (LCF), обсуждение мягкотканных элементов тазобедренного сустава.
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 femoris, имеется хорошо выраженная межмышечная линия, linea intermuscularis, которая следует от верхнего, до нижнего конца кости (Рис. 1).
Верхний конец бедренной кости, extremitas proximalis femoris, имеет вертел, trochanter, шейку бедренной кости, collum femoris, которая оканчивается головкой бедренной кости, caput femoris. Верхний конец бедренной кости, extremitas proximalis femoris, наклонен в медиальную сторону (Рис. 2).
Шейка бедренной кости, collum femoris, направлена проксимально и медиально. Вместе с головкой бедренной кости, caput femoris, она лежит во фронтальной плоскости с едва заметным отклонением назад. Шейка бедренной кости, collum femoris, с продольной осью тела бедренной кости, corpus femoris, образует тупой угол открытый дистально и медиально, равный, приблизительно, 105-110°. Шейка бедренной кости, collum femoris, утолщенная, короткая, на нижней ее поверхности определяется костный гребень шейки бедренной кости, crista collum femoris, который, как-бы подпирает снизу головку бедренной кости, caput femoris. Головка бедренной кости, caput femoris, имеет сферическую форму и составляет приблизительно ½ шара. За счет изгиба во фронтальной плоскости, верхний конец бедренной кости, extremitas proximalis femoris, с головкой бедренной кости, caput femoris, и шейкой бедренной кости, collum femoris, оказывается наклонен в медиальную сторону. При этом снизу головку бедренной кости, caput femoris, «подпирает» утолщение кортикального слоя шейки бедренной кости, collum femoris (Рис. 3).
Верхняя часть головки бедренной кости, caput femoris, гладкая и является частью верхней суставной поверхности бедренной кости, facies articularis femoris proximalis. В латеральном направлении она плавно переходит на верхнюю поверхность шейки бедренной кости, collum femoris и вертел, trochanter. Верхнюю суставную поверхность бедренной кости, facies articularis femoris proximalis, подразделяют на медиально расположенную, суставную поверхность вертлужной впадины, facies articularis acetabularis, и латерально расположенную суставную поверхность противовертела, facies articularis antitrochanterica, которые плавно сопрягаются между собой (Рис. 4).
Суставная поверхность головки бедренной кости, facies articularis acetabularis, преимущественно обращена вверх и внутрь. В отдельных случая на ее верхнемедиальной поверхности мы наблюдали шероховатую плоскость - след крепления LCF (Рис. 5).
Чаще на месте дистального прикрепления LCF присутствует отчетливо заметная округлая ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris. Она располагается в верхне-задневнутреннем отделе суставной поверхности головки бедренной кости, caput femoris. Иногда ямка головки бедренной кости, fovea capitis femoris, мелкая и шероховатая. В других случаях хорошо выражена, имеет вид кратера, либо «молодого» с острыми краями, либо «старого», с закругленными краями, как-бы, вследствие ветровой эрозии (Рис. 6).
Суставная поверхность противовертела, facies articularis antitrochanterica, трапециевидной формы, менее выпуклая чем суставная поверхность вертлужной впадины, facies articularis acetabularis, на головке бедренной кости, caput femoris.
Нижний конец бедренной кости, extremitas distais femoris, имеет два мыщелка, наружный мыщелок, condylus lateralis, и внутренний мыщелок, condylus medialis. Сзади мыщелки разделяет межмыщелковая борозда, sulcus intercondylaris. Каждый из мыщелков имеет гладкую округлую нижнюю суставную поверхность бедренной кости, facies articularis femoris distalis. Спереди имеется вогнутая суставная поверхность надколенника, facies articularis patellaris. Осевая линия суставной поверхности надколенника, facies articularis patellaris, образует с продольной осью тела бедренной кости, corpus femoris, острый угол, открытый в медиальном направлении, равный приблизительно 15°.
Размеры отдельных частей мацерированной бедренной кости, os femur, вертлужной впадины, acetabulum, и таза, pelvis, изученных наборов костей скелета пингвинов из коллекции Зоологического музея МГУ, представлены в Таблице 1.
| Вид пингвина,
№ препарата |
Диаметр головки левой
бедренной кости (мм) |
Длина левой
бедренной кости (мм) |
Диаметр левой
вертлужной впадины (мм) |
Длина таза
(мм) |
| Spheniscus sp.,
R-1905 |
9.0 | 7.6 | 9.2 | 122.0 |
| Spheniscus sp.,
R-1906 |
9.6 | 7.4 | 9.8 | 105.0 |
| Pygoscelis adeliae,
R-34 |
9.0 | 8.4 | 9.5 | 143.0 |
| Eudyptula minor,
R-1940 |
6.2 | 5.0 | 6.5 | 75.0 |
| Eudyptes chrysocome,
R-2351 |
9.4 | 7.5 | 11.6 | 130.0 |
| Aptenodytes forsteri,
R-1640 |
- | - | 19.6 | 252.0 |
| Pygoscelis papua,
R-2661 |
12.3 | 9.3 | 13.8 | - |
Мягкие ткани тазобедренного сустава пингвина
Опорно-двигательная система включает в себя кости, суставы, связки, апоневрозы, мембраны, синовиальные сумки, мышцы и их сухожилия. Кости сочленяются между собой посредством непрерывного или прерывного соединения. Наиболее сложно устроены подвижные прерывные синовиальные соединения (суставы), juncture synovialis (articulactio). Суставы образованы двумя или более сопряженными костями, а также элементами из мягких тканей.
Важнейшими мягкотканными образованиями подвижных прерывных синовиальных соединений являются гиалиновые суставные хрящи, cartilagines articularis. В отдельных суставах присутствуют элементы из волокнистого хряща: мениски, meniscus, губа, labrum, диск, discus. Из плотноволокнистой соединительной ткани в опорно-двигательной системе образованы: перепонка, membrana, связка, ligamentum. Связки подразделяют на внутрисуставные, ligg. intracapsularia, и внесуставные, ligg. extracapsularia (1996СинельниковРД_СинельниковЯР).
В связи с особенностями изготовления отдельных наборов костей скелетов пингвинов, хранящихся в Зоологическом музее МГУ, на отдельных из них сохранились фрагменты мумифицированных мягких тканей тазобедренного сустава, articulatio coxae.
У некоторых препаратов таза, pelvis, отверстие вертлужной впадины, foramen acetabuli, оказалось закрыто мумифицированной перепонкой вертлужной впадины, membrane acetabuli (Рис. 7).
При этом, вертлужная впадина, acetabulum, оказывается не «прободенной», а действительно чашей, как явствует из перевода данного термина с латинского языка (1976ДворецкийИХ). Перепонка вертлужной впадины, membrane acetabuli, встречается у птиц и рептилий. Есть мнение, что она является компенсатором перепадов давления синовиальной жидкости в тазобедренном суставе, articulatio coxae, при движениях в нем (2000KuznetsovAN_SennikovAG).
В изученных нами препаратах перепонка вертлужной впадины, membrane acetabuli, представляла собой тонкую, круглой формы пластинку из плотноволокнистой соединительной ткани. Она прикреплялась к внутреннему пограничному гребню вертлужной впадины, crista terminalis acetabuli internus (Рис. 8).
Перепонка вертлужной впадины, membrane acetabuli, отличалась высокой прочностью, была хорошо натянута, как мембрана барабана, и полностью закрывала отверстие вертлужной впадины, foramen acetabuli (Рис. 10).
В перепонке вертлужной впадины, membrane acetabuli, мы не отметили, каких-либо отверстий для прохода внутрь тазобедренного сустава, articulatio coxae, из полости таза, pelvis, сосудов, сухожилий или связок. На внутренней поверхности, facies medialis, перепонки вертлужной впадины, membrane acetabuli, обращенной полость таза, также не обнаружено следов прикрепления к ней каких-либо анатомических структур. Наружная поверхность, facies lateralis, перепонки вертлужной впадины, membrane acetabuli, была обращена в полость вертлужной впадины, acetabulum. В одном из препаратов к наружной поверхности, facies lateralis, перепонки вертлужной впадины, membrane acetabuli, прилежал фрагмент мумифицированной LCF (Рис. 11).
Обнаруженный нами фрагмент мумифицированной LCF, на препарате таза пингвина Адели (Pygoscelis adeliae, R-34), прочно соединялся с перепонкой вертлужной впадины, membrane acetabuli. Здесь LCF представляла собой уплощенный тяж, начинающийся от вентральной части перепонки вертлужной впадины, membrane acetabuli, а также от вырезки отверстия вертлужной впадины, incisura foraminis acetabularis, и вдавления вертлужной впадины, impressio acetabuli. LCF означенного препарата направлялась вверх к дорсальной части суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli (Рис. 12).
У LCF пингвина мы различаем центрально расположенный, проксимальный конец, extremitas proximalis ligamentum capitis femoris, а также периферически расположенный, дистальный конец, extremitas distais ligamentum capitis femoris. Проксимальный конец LCF прикреплялся к вертлужной впадине, acetabulum, и перепонке вертлужной впадины, membrane acetabuli, а дистальный конец к головке бедренной кости, caput femoris. На дистальном конце LCF в одном из препаратов выявлены фрагменты хрящевой и костной ткани головки бедренной кости, capitis femoris (пингвин Адели, Pygoscelis adeliae, R-34).
Изыскания в коллекциях препаратов костей пингвинов позволило также обнаружить бедренную кость, os femur, с мумифицированным фрагментом дистального конца LCF (очковый пингвин, Spheniscus sp. R-1906). LCF начиналась от ямки головки бедренной кости, fovea capitis femoris, - из углубления на суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabularis, головки бедренной кости, caput femoris (Рис. 13).
На изученном препарате (Spheniscus sp., R-1906), ширина дистального конца LCF составила около трех миллиметров, а толщина приблизительно один миллиметр. LCF соединяясь с костью, полностью заполняла ямку головки бедренной кости, fovea capitis femoris. Следовательно, чем она глубже и больше ее диаметр, тем больше площадь поверхности крепления, а значит больше прочность соединения LCF c костью. Шероховатость поверхности, к которой прикрепляется LCF, может дополнительно увеличить площадь поверхности ее крепления. Учитывая наблюдавшиеся различия в размерах и глубине ямок головок бедренной кости, fovea capitis femoris, можно говорить, что у разных особей и видов пингвинов, прочность фиксации дистального конца LCF, extremitas distais ligamentum capitis femoris, не одинакова. Кроме LCF, к верхней суставной поверхности бедренной кости, facies articularis femoris proximalis, не прикреплялся, ни один другой анатомический элемент. По крайней мере, их следов, и остеологических маркеров не обнаружено.
Знакомство с коллекцией скелетов пингвинов в Зоологическом музее МГУ позволило выявить также мумифицированный фрагмент проксимального конца LCF, extremitas proximalis ligamentum capitis femoris (Рис. 14).
На данном препарате область крепления проксимального конца LCF, extremitas proximalis ligamentum capitis femoris, не распространялась на хрящевую суставную поверхность вертлужной впадины, facies articularis acetabuli. При этом проксимальный конец LCF, extremitas proximalis ligamentum capitis femoris, начинался в области вырезки отверстия вертлужной впадины, incisura foraminis acetabularis, и вдавления вертлужной впадины, impressio acetabuli (Рис. 14, 15).
Вдавление вертлужной впадины, impressio acetabuli, обычно представляет собой округлую мелкую, шероховатую впадину (Penguin LCF. Pt. 1). Последнее обстоятельство, наряду с углублением вырезки отверстия вертлужной впадины, incisura foraminis acetabularis, способствует увеличению площади поверхности крепления проксимального конца LCF, extremitas proximalis ligamentum capitis femoris, а значит и повышению прочности его соединения с костью. Мы полагаем, что вдавление вертлужной впадины, impressio acetabuli, по своему предназначению подобно ямке головки бедренной кости, fovea capitis femoris. Ни в одном случае мы не отметили проникновения проксимального конца LCF, extremitas proximalis ligamentum capitis femoris, через перепонку вертлужной впадины, membrane acetabuli, и распространения на внутреннюю поверхность тазовой кости, os coxae.
В препарате пингвина Адели (Pygoscelis adeliae, R-34) нам представилось увидеть всю LCF, - от одной до другой области крепления. Эта мумифицированная структура имела вид уплощенного тяжа светло-желтого цвета. Ее ткань внешне была похожа на обезвоженное сухожилие. На дистальном конце LCF находился костно-хрящевой фрагмент головки бедренной кости, capitis femoris. Отчетливо наблюдалось соединение проксимального конца LCF с латеральной поверхностью перепонки вертлужной впадины, membrane acetabuli (Рис. 16).
По всей видимости, при отделении бедренной кости, os femur, от таза, pelvis, произошел отрыв LCF с костно-хрящевым фрагментом головки бедренной кости, capitis femoris. По классификации Международной Ассоциации Остеосинтеза (AO/ASIF), это повреждение кодируется 31С1.1, а на сленге травматологов также именуется «Pipkin Type» по имени автора, предложившего одну из первых классификаций перелома головки бедренной кости, caput femoris. (1957PipkinG; 1996МюллерМЕ_ВиллинеггерХ). Изученный нами препарат таза пингвина Адели (Pygoscelis adeliae, R-34) свидетельствует, что LCF имеет связь с перепонкой вертлужной впадины, membrane acetabuli, а оба ее конца прикрепляются к костям. При этом соединения LCF, с суставной поверхностью вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, нами не отмечено.
Небезынтересно отметить, что при изготовлении других препаратов костей пингвинов, во время отделения бедренной кости, os femur, от таза, pelvis, произошел разрыв дистального конца LCF (очковые пингвины, Spheniscus sp., R-1905, R-1906).
В отдельных препаратах на суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, и на бедренной суставной поверхности противовертела, facies articularis femoralis antitrochantericus, сохранился мумифицированный гиалиновый хрящ (Рис. 17).
Наибольшая ширина суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, покрытая мумицированным хрящом наблюдалась в передненижнем отделе, вертлужной впадины, acetabulum. Наименьшая ширина суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, покрытой хрящом была впереди и позади противовертела, antitrochanter. Хрящевой покров суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, не распространялся на перепонку вертлужной впадины, membrane acetabuli.
В передненижнем отделе, вертлужной впадины, acetabulum, ширина суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, увеличивалась за счет, вертлужной губы, labrum acetabulare (пингвина Адели, Pygoscelis adeliae, R-34). Наибольшая ширина вертлужной губы, labrum acetabulare наблюдалась в переднем и нижнем отделе, а наименьшая в заднем и в области основания противовертела, antitrochanter, кпереди и кзади от него. Вместе с вертлужной губой, labrum acetabulare, передненижний отдел суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli, представлял собой вогнутую плоскость. Диаметрально противоположно ей располагалась, также вогнутая, бедренная суставная поверхность противовертела, facies articularis femoralis antitrochantericus, покрытая мумифицированным хрящом (Рис. 17). Ее кривизна, была меньше, чем суставной поверхности вертлужной впадины, facies articularis acetabuli. Форма бедренной суставной поверхности противовертела, facies articularis femoralis antitrochantericus, напоминала трапецию. В изученных нами препаратах скелетов пингвинов мы не обнаружили следов поперечной связки вертлужной впадины, ligamentum transversum acetabuli.
Notes
Основу материала статьи составили данные из монографии «Биомеханика пингвинов» (2018АрхиповСВ). Дополнительные сведения о строении LCF, а также особенностях ее дистального крепления могут быть получены при изучении влажных препаратов тазобедренного сустава пингвина, которые, к сожалению, нам были недоступны.
Authors & Affiliations
Sergey V Arkhipov - MD, PhD; Currently an Independent Scientist, Finland (ORCID: http://orcid.org/0000-0003-4977-7681 ; Website: https://www.ligteres.com/)
Author's will
- Use of the material (indicating the author) - allowed
- Editing (correction) of text and images - allowed
- Additions to the publication - allowed (text, tables, graphics, etc.)
References
- Kuznetsov AN, Sennikov AG. On the function of a perforated acetabulum in archosaurs and birds. Paleontological Journal. 2000;34(4)439-48. 2000KuznetsovAN_SennikovAG
- Pipkin G. Treatment of grade IV fracture-dislocation of the hip: a review. JBJS. 1957;39(5)1027-197. 1957PipkinG
- Архипов СВ. Биомеханика пингвинов: заметки к вопросу о причинах ковыляющей походки и перспективах ее ремоделирования во имя обретения грациозности, сочиненные врачом, к.м.н. Сергеем Васильевичем Архиповым, в бытность им с 1992-го по 2017-й год хирургом и травматологом-ортопедом, по вдохновению в 1991-ом году его сестрою Еленой Васильевной, со светлой любовью к ней и благодарностью! Манускрипт в 5 т. Напечатано Автором во граде Королев при попечении его супруги Людмилы Николаевны, ММXVIII A.D. [2018], bonum factum! [на благо и счастье]. 2018АрхиповСВ
- Дворецкий И.Х. Латинско-русский словарь. Изд. 2-е, перераб. Москва: Русский язык, 1976. 1976ДворецкийИХ azbyka.ru
- Мюллер М.Е., Алльговер М., Шнайдер Р., Виллинеггер Х. Руководство по внутреннему остеосинтезу: Пер. с нем. 3-е изд., перераб. и расшир. Берлин [и др.]: Springer-Verlag, 1996.
- Синельников РД, Синельников ЯР. Атлас анатомии человека: учеб. пособие. 2-е изд. в 4-х т., Т. 1. Москва: Медицина, 1996.
External links
Internal links
Categories
