Введение к работе
Актуальность проблемы. Высокая частота встречаемости травм и заболеваний коленного сустава требует исследования нормального строения и развития его элементов (Шапиро К.И.', 1961; Яковлева А.А., 1984; Никитин В.В., 1965). Изучению отдельных вопросов морфологии связок коленного сустава взрослого человека посвящены работы В.И. Савельева (1965), Ю.В.По-нятовского (1962), М.М. Галлямова (1968). Биомеханические характеристики некоторых его связок у взрослых известны по результатам исследований В.П. Валуевой (1965), А.С. Обысова (1971), A.M. Высоцкого (1975), М.М. Галлямова.(1968). Работ, освещающих различные аспекты эмбриогенеза суставов, в частности - их связок, до настоящего времени очень мало. Лишь отдельные вопросы внутриутробного развития коленного сустава освещены Р. И. Асфандияровым (1965), А. Ибрагимовым (1968), Е.П. Аниськовой (1965). Однако эти работы фрагментарные, результаты их неоднозначны. В литературе отсутствуют сведения о преобразованиях формы и размеров связок коленного сустава, площадок их начала и прикрепления,, а также их фиброархитекто-ники во внутриутробном периоде. Отсутствие этих данных' затрудняет проведение четкой границы между нормальными и диспла-стическими вариантами развития коленного сустава. Ко именно с диспластическиыи явлениями, формирующимися в пренатальном онтогенезе, связывают в настоящее время появление многих травм и заболеваний суставов (Гудушаури О.Н. и соавт., 1987; Иыама-лиев А.С. и соавт., 1967; Кобахидзе Н.И. и соавт., 1967; Си-менач Б.И. и соавт., І9Є9). Исследования биомеханических свойств связок коленного сустава, отражающих становление функции связочного аппарата сочленения, у плодов человека и у новорожденных детей ранее никем не проводились. Раскрытие этих вопросов представило бы большой интерес для выяснения морфогенеза коленного сустава человека в пренатальном периоде и могло бы стать основой для изучения различных аспектов его развития после рождения, а наличие данных о средних и'крайних показателях формы, линейных размеров и биомеханической функции связок у плодов и новорожденных детей расширило бы представления о локальной конституции (Никитюк Б.А., Г992)\ коленного сустава человека. Исходя из изложенного, исследование
строения и биомеханических свойств связочного аппарата коленного сустава человека в пренатальном онтогенезе представляется весьма актуальным.
Цель работы. Раскрытие закономерностей развития , возрастной динамики строения и биомеханических свойств связочного аппарата коленного сустава человека в плодном периоде пренатального онтогенеза.
Задачи исследования:
-
Изучить формирование, динамику развития и строения связок коленного сустава: связки надколенника, большеберцовой и малоберцоЕОй коллатеральных, передней и задней крестообразных связок - у плодов и новорожденных детей.
-
Изучить возрастную динамику строения кровеносного русла связки надколенника, коллатеральных и крестообразных связок коленного сустава у плодов и новорожденных.
-
Провести исследование биомеханических свойств связки надколенника, коллатеральных и крестообразных связок коленного сустава в разные периоды пренатального онтогенеза и у новорожденных детей.
-
Разработать систему математических моделей нормального развития связочного аппарата коленного сустава до рождения и у новорожденных.
-
Выявить крайние варианты развития связочного аппарата коленного сустава к моменту рождения и у новорожденных детей.
[кучная новизна работы. Предпринято комплексное исследование макро-, микроструктуры, кровеносного русла и биомеханических свойств связочного аппарата коленного сустава у плодов и новорожденных детей человека. Впервые выявлены и описаны с использованием математических моделей закономерности роста, изменения формы и пропорций связок коленного сустава е ходе плодного' периода, обнаружена гетерохронность раэЕИТия. связочного аппарата по этим параметрам. Впервые установлены' критические периоды развития связочного аппарата коленного сустава человека в плодном периоде, отражающие узловые моменты становления макро-, микроанатомического строения и биомеханических свойств связок у плодое и новорожденных. Впервые гистото-пографически описаны зоны связок коленного сустаєа, обусловленные морфо-функциональкыш особенностями отдельных их частей: обеспечением механической интеграции сочленовных костей;
ростом, и дяфференцировкой связки; обеспечением прочного контакта связки и кости. Впервые выявлены основные этапы формирования, роста и дифференцировки кровеносного русла связок коленного сустава плодов и новорожденных детей. Впервые испытаны, проанализированы и представлены в еидє системы математических моделей биомеханические свойства связок коленного сустава плодов и новорожденных детей, отражающие возрастные изменения прочностных, упругих и пластических характеристик указанных связок при растяжении, а также выяснен характер зависимости биомеханических показателей от строения связок.
Теоретическое значение л практическая ценность работы. Разработана комплексная модель развития связок сустава. Раскрыты закономерности строения растущих связок коленного сустава. Это позволяет уточнить и дополнить представления об органогенезе коленного сустава человека.
Установление норг.ы и крайних вариантов развития элементов коленного сустава имеет прикладное значение в детской артрологии (дисплазии, травмы и заболевания коленного сустава). Математические модели возрастных изменений связочного аппарата коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека представляет интерес для судебной медицины (установление возраста плода). Полученные данные являются основой для исследования последующих этапов развития коленного сустава в постнатальном онтогенезе.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
В плодном периоде пренатального онтогенеза человека при общей тенденции равномерного поступательного роста связок коленного-сустава отмечается гетерохронность развития строения и биомеханических свойств связочного аппарата сочленения в целом, ведущая к неодинаковой, готовности отдельных .связок к восприятию внешних нагрузок после рождения.
-
Растущим связкам коленного сустава плодов и новорожденных детей присуща зональность строения на протяжении, отражающая различные функциональные отправления и гетерохронность дифференцировки структур в' пределах связки.
2. В процессе развития связок коленного сустава в плодном периоде пренатального онтогенеза человека наблюдаются критические периоды роста, гистогенеза и изменения биомеханических свойств, характерные для отдельных связок, их анатомически
или функционально сходных групп и всего связочного аппарата сочленения в целом.
Апробация работы. Результаты работы представлены на 53-й, 54-й, 55-й, 56-й и 57-й итогоеых молодежных научных конференциях БВД (Уфа, 1967, І9Є8, 1969, 1991, 1992), областной конференции "Стресс и патология опорно-двигательного аппарата" (Харьков, 1989), 5-й республиканской межотраслевой научной конференции "Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации и роботизации технологических и производственных процессов" (Уфа, 199), Республиканской научной конференции "Применение cbl.i в решении научно-технических и народно-хозяйственных задач" (Уфа, ГЭЕЭ), Регионарной научной конференции ...олодых ученых "цундаг.;ектальные науки - практическому здравоохранения" (Уфа, І9Є9), научно-практической конференции молодых ученых Дагестана по медицине (Махачкала, 19Э), У- всесоюзной школе по биологии опорно-двигательного аппарата "Дцаптивно-кокпесаторные и ЕосстаноЕительные процессы б тканях опорно-двигательного аппарата" (Киев, 1990), I Всесоюзном симпозиуме по медицинской и спортивной антропологии (Тернополь, 1991), заседании Башкирского отделения ВРНОАГЭ (Уфа, 1991), научной конференции "Морфология раневого процесса" (Санкт-Петербург, 1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ и принято 10 рационализаторских предложений.
Объем и структура работы. Диссертация включает 128 страниц машинописного текста, 23 таблицы, 32 графика и 99 рисунков. Общее количество страниц 246. Работа состоит из введения,обзора литературы, материала и методов исследования, трех глав собственных данных, обсуждения полученных данных, выводов, списка использованной литературы, содержащего 175 отечественных и 64 иностранных источников, и приложения. Весь материал, предстазленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.