Введение к работе
Актуальность теми. Частота патологии и травм нижних конечностей, врожденных уродств и аномалий, большой процент вызванной ими инвалидности стали причиной особого внимания исследователей различных специальностей к анатомическому строению, биомеханике и особенностям развития как в фило-, так а в онтогенезе нижних конечностей.
Общеизвестно, что при любих хирургических вмешательствах одним из залогов успешного исхода операции является правильная операционная тактика, основанная, в'первую очередь-, на знании строения всех элементов (костей, мышц, сухожилий, сосудов, нервов) оперируемого региона, их анатомических вариантов и возможных отклонений от нормы. Поэтому множество вопросов процесса развития нижних конечностей, их морфологическая трансформация и дифференциация, как одна из биологических основ ортоградной локомоции и биомеханики, заслуживают особого внимания не только теоретической антропологии, но и практической медицины.
Несмотря на вышеуказанное, многие вопросы из морфологии и биомеханики нижних конечностей до сих пор остаются невыясненными или спорными. Так, например, до сих пор не установлена динамика некоторых отдельных мышц и даже групп мышц в процессе филогенеза и онтогенеза, нет четкой картины хронологии их превращения на разных уровнях эволюции, вариантов их строения и аномалий. Нет ясного представления о механизмах встречающихся так часто аномалий а уродств нижних конечностей.
Еще в 1905 г. Лесгафт П.*. писал, что "история развития конечностей должна представлять для нао особый интерес". Знаменательно, что ученые довольно рано обратили свое внимание на конечности (Геттингеи, 1836; К. Боффоя, 1853; В. Варвал, 1882 я др.),
но главное внимание ими было уделено изучении морфологии и биомеханики верхних конечностей, и это понятно, ибо именно их дифферент циация в процессе эволюции была ярязнаяа одной из основ процесса гоминизации (Ф. Энгельс).
Однако очень скоро ученые пришли к естественному заключению, что без становления вертикальной статики и локомоции, в чем основная роль принадлежала эволютивным превращениям нижних конечностей, руки не могли быть освобождены для трудовой деятельности. Придя к такому выводу, исследователи вое болызее внимание стали обращать на морфологию нижних конечностей, стараясь раскрыть всю сложность в оригинальность их строения. Появились работы, уравнивавшие роль нижних конечностей с верхними в процессе антропогенеза (Г. Вей-нерт, 1935; В.В. ІЬнзбург, 1947; М.В, Неструх, 1970) ели указывающие' на их взаимозависимость (И.М. Сеченов, 1906; Ы.Е. Ревзива, 1956). По атому поводу Сеченов ИЛ. писал: "В какой мере рука тонко а искусно устроена для движения вообще, в такой же мере ноге тонко и искусно устроена для поддержка тела в различных положениях''. Исходя из вышесказанного, становится понятным тот интерес, который вплоть до настоящего времени проявляют ученые к изучению морфо-функциональных перестроек нижних конечностей,- как определенному жизненно важному звену нашего организма. Однако, изучая морфологию этих органов, до сих пор основное внимание уделяется их формообразованию, костному остову, сосудам и нервам, что же касается динамической части нижних конечностей - их мусху-
латури - она почти не изучена. Это, в первую очередь, касается вопросов структурных перестроек мышц нижних конечностей как в процессе антропогенеза, так и онтогенеза. В то же время, как изучение этих допросов могло бы дать ключ, с одной стороны, для объяснения биомеханического механизма многих хак приобретенных,
5 -так и врозденннх патологий, а с другой стороны помочь в разработке правильной тактики ортопедических вмешательств, при пластических операциях, подборе рекомендаций по лечебной физкультура и др.
Кроме вышеуказанного, заслуживает внимания объективное определение исходного материала мышц нижних конечностей в эмбриогенезе, ибо полученные на основе комплексных исследований (фило-генетических.анатоыических и гистологических) представления о сущности зачаточного материала мышц конечностей могут способствовать решению давнишнего спора о мезодермальном или мезенхималь-ном происхождении мышц конечностей, что до настоящего времени не нашло окончательного решения (Б.М. Пэтен, 1959, I960; Б.Н. Токия, 1974).
Паль и задачи исследования. Цельп настоящей работы является изучение хода динагшеи развития мышц бедра в филогенезе и пре-наталъном онтогенезе, в аспекте их морфологической трансформации.
В связи с изменением биомеханики локомоторных движений задних конечностей животных на различном уровне ах эволвтивного развития, вплоть до антропогенеза, как отдельные мышцы бедра, так и их группы меняли не только биомеханические точки воздействия на костный рычаги, но меняли и принцип своего анатомического строения (места начала и прикрепления, соотнесение мышечного брюшка о сухожильным отделом, расположение и направление мызечных волокон, соотношение элементов фиброзного остова с мышечной массой, пропорции между отдельными мышцами и их грушами и пр.). Все эти перестройки в филогенезе шли по определенному пути, на определенном этапе эволщив. Установив динамику указанных переотроек в филогенезе, мы проследили их и в эмбриогенезе. Кроме того, изучая развитие мышц бедра в эмбриогенезе, мы поставили целью опреде-
лить основной зачаточный материал для отдельных мышц бедра - как проксимального звена нижних конечностей, непосредственно связанного с осевым скелетом и мягкими тканями туловища, т.е. о производными сомитов. Быявить роль сомитов, а также других зачаточных элементов в процессе гисто- и органогенеза каядой мышцы или их групп в отдельности.
В связи с указанными были поставлены следующие задачи:
изучить в филогенезе биомеханику и анатомию мышечного аппарата первых аналогов конечностей -, плавников костистых рыб, показать их гомологи» с конечностями наземных позвоночных;
проследить динамику а морфологическую трансформацию мышц бедра на всем протяжении филогенеза, вплоть до антропогенеза;
изучить биомеханические предпосылки трансформации мышц бедра в филогенезе и антропогенезе;
изучить динамику мышц бедра в эмбриогенезе, установить начальные сроки органогенеза как отдельных мышц бедра, так и их функциональных групп;
на основании изучения 1-4 вопросов разработать классификацию мышц бедра по хронологическому принципу их появления как в фило-, так и d эмбриогенезе;
основываясь на данных гисто- и органогенеза отдельных мышц бедра, а также на структурных и морфологических показателях, разграничить мышцы бедра по их зачаточному материалу (мышцы ыезодермальвого и меэенхимального происхождения).
Научная новизна исследования. Впервые комплексными методами (сравнительно-вватомическиш, морфоиетрическими, биомехани-чест ша, гистологическими методами) изучена динамика трансформации мышц бедра в связи с переходом от одного вида лбкоиоция м другому. Выявлена роль каждой мышцы в биомеханике конкретного
7 способа локомоции.
Впервые выявлена динае/ика в филогенезе приводящих мышц бедра и их функциональная значимость в становлении ортоградной локомоции.
На основании изучения большого филогенетического материала впервые классифицированы мышцы конечностей на древние, старые и новые (молодые).
Впервые на разных этапах филогенеза выявлены мышцн - предшественники отдельных мышц бедра человека, показана динамика их эволюционной трансформации.
Впервые разграничены мышцы бедра на мышцы, берущие начало В гистогенезе от мезодермы, и мышцы мезенхинального происхояде-ния.
Практическая ценность. Знание эволютивных превращений в процессе филогенеза мгпц бедра дает ключ для правильного объяснения, а отсюда - и правильного лечения многих врожденных патологий нижних конечностей, в частности врожденного вывиха бедра, "^-образных в "0"-обраэных конечностей, дисплазии конечностей и др. Позволяет сделать правильный выбор при пластических операциях в связи с травмами или коррекцией функциональных отклонений и недоразвития отдельных групп мышц, что вызывает нарушение биомеханики акта ортоградной локомоции.
По словам крупного специалиста по миопатологиям И. Гаусма-новой-Петрусевич (1971), в случаях различных аномалий мышц конечностей "только детальное знание анатомии и большой опыт может предостеречь врача от ошибки", о чем нельзя не согласиться.
Наличие классификации мышц по их филогенетической хронологии, знание биомеханики мышц бедра на различных этапах развития позволит своевременно принять профилактические меры для коррелят-
оди отстяпаеЯ конкретной функции (сгибания, разгибания, приведения, отведения). В то же время все вышеуказанное позволит работникам лечебной физкультуры при реабилитации больных с отставанием функции нижних конечностей, а также спортсменам различного профиля, сделать правильный выбор физических упражнений. Решение вопросов о зачаточном материале мышц бедра может пролить свет на затянувшийся спор эмбриологов и анатомов по этому вопросу и тем самым помочь решить одну из весьма важных теоретических проблем морфологии.
Внедрение. Результаты исследований внедрены на кафедрах
биологии,'нормальной анатомии и гистологии и эмбриологии Тбилисского государственного медицинского института, где материалы диссертации используются при чтении лекционного курса и на практических занятиях.
Классификация мышц конечностей по данным филогенетической динамики, разработанная нами, приводится в учебнике под ред. проф. Б.А. Нидатюка "Анатомия человека" (для студентов института физкультуры). Многие результаты насих исследований нашли свое отражение в учебника проф. З.И. Кацитадзе "Анатомия человека" (для педиатрических факультетов, т. I).
Данные по эмбрио- и гистогенезу мыащ бедра используются кафедрой детской хирургии при чтении лекций по аномалиям нижних конечностей.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований и положения диссертации докладывались на X Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов в г. Виннице (1985), на ГУ и У научных конференциях морфологов Закавказья (г. Бату-ма, 1986 и г. Баку, 1989), а также обсуждались на ХЙСУ и ХХХУІ научных сессиях Тбилисского ордена Трудового Красного Знамени
государственного медаданского института (1987, 1988).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4-х работах.
Положения, выносимые на защиту:
-
Динамика эволюции мышц бедра в филогенезе находится в прямой зависимости от биомеханических особенностей способа локо-моции данного вида.
-
Гомологичность плавников костистых рыб с конечностями млекопитающих подтверждается не только данным костного скелета (что уже было подтверждено другими авторами), но и данными, полученными при изучении мышц, приводящих в движение плавники. В частности, плавниковые мышцы: приводящая (опускающая плавник), отводящая (поднимающая плавник) и супянирупцая плавник - являются предшественниками аналогичных мышц бедра млекопитающих -m.aAductoz ftmо-"!.?), т. гс-ctui ftmaz/i и m.saitoitMi.
-
По этапам филогенеза и о учетом динамики акта локомоции мышцы конечностей (бедра) по хронологии их происхождения можно разделить на три группы: I) древние, 2) старые а 3) новые.
-
Зачаточным материалом для древних мышц следует считать мезодерму, а для остальных групп - мезенхиму.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 180 страницах машинописи, состоит из 4 глав, введения, обзора литературы, описания материала в методов исследования, собственных наблюдений, обсуждения полученных данных, выводов и указателя литературы, который включает 278 наименований отечественных и 95 - иностранных авторов.