Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Строение и биомеханические свойства связочного аппарата коленного сустава человека в пренатальном онтогенезе

.1 I' Я 9 ?!

ЖКСТЕРСТЕО ЗаРАВООХРАНЕНИЙ РСССЙСКО« 4ЕДЕРАШИ

КОЬОСЙБИРШЫ Ог'дЕЬА ТРУаСВОГО КР/СНОГО ВН^ЗШ ЬВДЦИЮКИи КЮТИТУТ

На правах рукописи УаК: 611.74:577.55

Стржкоз Алексей Евгеньевич

СТРОЕНИЕ И БШ-.ЕлАййЧЗСКИЕ СЕОХТВА СВЯЗОЧНОГО АППАРАТ;, КОЛЕННОГО СУСТАВА ЧЕЛОВЕКА В ПРЕНАТАЛЬ-НОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

I4.G0.C2 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск - 1992

Работа выполнена в Башкирском государственном медицинском институте.

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор

В. 11!. Багапова

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Т.Д. Никитина; доктор медицинских наук, профессор A.M. Зайдыан.

Ведущее учреждение - 2-й московский ордена Ленина ,государственный медицинский институт имени II.И. Пирогова.

Защита диссертации состоится "_" _ 1992 г.

в "_" часов на заседании специализированного совета

Д 08-1.52.02 в Новосибирском ордена Трудового Красного "Знамени медицинском институте (630091, Новосибирск, Красный проспект, 52, тел. 29-16-20).

С диссертацией можно ознакомиться в -библиотеке Новосибирского ордена Трудового Красного Знамени медицинского института.

Автореферат разослан "_" _ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доцент

А. Н. ;у1ашак

ЭСУААРСТ'ЗЕННАЯ БИБЛИОТЕКА

ОБДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Высокая частота встречаемости травм и заболеваний коленного сустава требует исследования нормального строения и развития его элементов (Шапиро К.И.', 1981; Яковлева A.A., 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), A.C. 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 тагаке 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 явлениям, формирующимися в пренатальном онтогенезе, связывают в настоящее время появление многих травм и заболеваний суставов (Гудушаури О.Н. и соавт., 1987; Иыама-лиев A.C. и соавт., 1987; Кобахидзе Н.И. и соавт., 1987; Си-менач Б.И. и соавт., 1989). 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 (Никитик Б.А., 1992)\ 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: I. Изучить формирование, динамику развития и строения связок коленногб сустава: связки надколенника, бояьшеберцовой и малоберцоЕоЯ коллатеральных, передней и задней крестообразных связок - у плодов й новорожденных детей. '¿. Изучить возрастную динамику строения кровеносного русла связки надколенника, коллатеральных и крестообразных связок коленного сустава у плодов и новорожденных.

3. Провести исследование биомеханических свойств связки надколенника, коллатеральных и крестообразных связок коленного сустава в разные периоды пренатального онтогенеза и у новорожденных детей.

4. Разработать систему математических моделей нормального развития связочного аппарата коленного сустава до рождения и у новорожденных.

5. Выявить крайние варианты развития связочного аппарата коленного сустава к моменту рождения и у новорожденных детей.

Научная 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 развития 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 сустава, обусловленные морфо-функциональкыш особенностями отдельных их частей: обеспечением механической интеграции сочленовных костей;

ростом, и дифференцирозкой 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 Еиде 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 и 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:

1. 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.

2. 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, 5б-й и 57-й итогоеых молодежных научных конференциях БГЩ (Уфа, 1967, 1988, 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, 1969), Республиканской научной конференция "Применение сЬМ в решении научно-технических и народно-хозяйственных задач" (Уфа, 196?), Регионарной научно:": конференции ...олодых ученых "фундаментальные науки - практическому здравоохранения" (Уфа, 1969), научно-практической конференции молодых ученых Дагестана по медицине (Махачкала, I9t9), Leесолзной школе по биологии опорно-двигательного аппарата "Лдаптивно-компесаторные и восстановительные процессы в тканях опорно-двигательного аппарата" (Киев, 1990), I Всесоюзном симпозиуме по медицинской и спортивной антропологии (Теркополь, 1991), заседании Башкирского отделения БРНОАГЗ (Уфа, 1991), научной конференции "Морфология раневого процесса" (Санкт-Петербург, 1992).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ и принято 10 рационализаторских предложений.

Сбъем 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, предстазленкый в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

материал и методы исследования. Работа выполнена ка материале трупов 140 плодов и 10 новорожденных детей обоего пола. Исследовались форма, линейные размеры на разных уровнях, места начала и прикрепления связки надколенника, передней и задней крестообразных, большеберцовой и малоберцовой коллате-

ральных связок коленного сустава. Строение изучалось при помощи макро-микропрепарирования с окраской пикрофуксином по

A.П. Сорокину (19731, а также по нашим оригинальным методикам импрегнации 0,5% раствором нитрата серебра или насыщенным раствором комплексных соединений тиосульфата серебра; окраской микротомшх и криостатных срезов гематоксилин-эозином,

по Ван-Гизону и Харту. Сосудистое русло выявлялось инъекционными тушь-кедатиповая масса) и безынъекционньши (окраской гематоксилин-яозином и импрегнацией нитратом серебра по

B.В. Куприянову) методами. Исследование препаратов и их фотосъемка проводились на микроскопах ШИ-б, ЫЕС-9. Биомеханические -свойства при растяжении образцов связок изучались на разрывной машине 2-1-40.

Полученные цифровые параметры обрабатывались при помощи специально разработанной автоматизированной системы обработки данных морфологического эксперимента (АСОД МЗ), которая включала б себя стандартные (Дьяконов В.П., 1967) и оригинальные программ:-^е продукты. АСОД МЗ производила расчет основных статисти : исследуешх величин, проводила корреляционный, регрессионный и дисперсионный анализы зависимостей. С ее помощью были получены средние значения и крайние варианты количественных свойств исследованных связок.-

Результаты собственных исследований. Проведенное комплексное исследование связочного аппарата коленного сустава у плодов к новорожденного человека показало, что для отдельных связок сочленения характерны временные различия хода и последовательности основных этапов формирования, развития и дифферент,ировки структур и биомеханических функций, а также критические периоды их морфогенеза.

Макроскопически в начале плодного периода обнаруживаются связка надколенника и обе крестообразные связки. По нашим данным, связка надколенника у плодов человека начинается от хрящевой закладки надколенника: от его верхушки, краев, всей передней и нижней трети задней поверхностей - и лишь передние ее пучки являются непосредственным продолжением сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Прикрепляется связка в верхней части большеберповоГ; кости.

Передняя крестообразная связка у плодов и новорожденных людей начинается на внутренней поверхности хрящевой закладки бедренной кости на площадке в виде узкой полоски, дугообразно

изогнутой выпуклостью вниз и вперед. Дистальное прикрепление связки находится на переднем мекмыщелковоы поле болылеберпо-вой кости.

Задняя крестообразная связка, по нашим данным, начинается от задней половины латеральной поверхности хрящевой закладки медиального мыщелка бедренной кости на площадке', внешне напоминающей начало передней крестообразной связки и обращенной выпуклостью вниз и вперед. Прикрепляется связка на заднем межмыщелковоы поле и, в верхней части задней поверхности эпифиза большеберцовой кости.

Еольшеберцовая и малоберцовая коллатеральные связки макроскопически определяются на 16-20-й неделях. Первая у исследованных нами плодов и новорожденных детей начинается от медиального надмыщелка бедренной кости на площадке овальной формы. Дистально связка прикрепляется на медиальной поверхности большеберцовой кости, вплетаясь на одну треть своего протяжения в ее надкостницу. Малоберцовая коллатеральная связка у плодов и новорожденных детей начинается от латерального над-мыщелка бедренной кости и прикрепляется к верхушке, передней и наружной поверхностям головки малоберцовой кости. В Ъ% случаев встречалось дополнительное прикрепление связки к передне-боковой поверхности большеберцовой кости. -

Анализ результатов определения линейных размеров связок у плодов разных этапов пренатального онтогенеза и новорожденных детей позволил еыявить ряд закономерностей их возрастной динамики. Во-первых, увеличение с возрастом всех размеров (длины, ширины и толщины) идет по линейному закону. Во-вторых, неодинаковая скорость увеличения ширины и толщины на разных уровнях -(в верхней, средней и нижней частях связки) ведет' к изменению пропорций, а порой и формы связки. В-третьих, для всех связок присущи критические периоды их линейного роста.

Константы роста, устанавливающие связь между размерами и возрастом плодов, у связки надколенника и передней крестообразной связки на 28-30-й неделях уменьшились для длины в 2,3 раза и для толщины - в 4-10 раз. Однако коэффициенты пропорциональности уравнений роста задней крестообразной, большеберцовой и калоберцовой коллатеральных связок оставались постоянными на протяжении всего плодного периода.

Гетерохронность линейного роста, по нашим данным, характерна не только для разных связок сочленения, но и для разлпч-

С

ных участкоЕ (уровней измерения) отдельных связок. Неодинаковые темпы увеличения ширины и толщины приводят к тому, что все связки сочленения в ходе пренатадьного периода изменяют свои пропорции и, как следствие, форьу. Анализ этого процесса мы проводили на модели возрастной динамики относительной ширины и толщины. У большинства связок с возрастом постепенно уменьшаются относительные размеры на всех уровнях: относительная ширина связки надколенника и передней крестообразной связки - с 12-й по 30-ю недели, у ыалоберцовой коллатеральной связки - с 16-й по 40-ю недели; относительная толщина связки надколенника - с 28-й по 40-ю, у крестообразных и малоберцовой коллатеральной связок - с 12-й по 40-ю недели. Другие изменения пропорций связок идут при постепенном увеличении в ходе роста плода относительных показателей: относительной ширины связки надколенника - с 30-й и большеберцовой коллатеральной - с 16-й по 40-ю недели. В случае сочетания увеличения и уменьшения 'относительных размеров связки на разных уровнях измерения, происходили существенные изменения внешнего облика связок: у двенадцатикедельного плода задняя крестообразная связка уменьшалась по ширине сверх}' вниз,'у новорожденного ребенка она была самой узкой в средней части, а у концов - веерообразно расширялась.

Несмотря на большое число разносторонние изменений относительных размеров.связок, у плодов последних месяцев беременности по мере приближения ребенка к ро:аденига пропорции и форма связок имели тенденцию к стабилизации. Это следует рассматривать как важный признак подготовки связочного аппарата коленного-сустава к его основным функциям.

Анализ полученных данных позволил нам выявить критические периоды роста связок коленного сустава у плодов человека. Наиболее выраженные изменения ширины и толщины внесуставных связок отмечаются на 20-21-й неделях, а ширины, кроме того, на 32-33-й неделях. Момент ускоренного роста длины у внутрисуставных (крестообразных) связок наблюдается, раньше, чему внесуставных. Ширина крестообразных связок интенсивнее увеличивается на 22-23-й, 26-27-й и 30-31-й неделях, а толщина -на 24-25-й неделях внутриутробной, жзки человека.

У всех растущих связок коленного сустава плодов и новорожденных людей на протяжении от места начала до прикрепления при микроскопическом исследовании определяются пять зон, каж-

дой из которых присущи особенности гистоструктуры. Это, соответственно, проксимальные концевая и промежуточная зоны, средняя зона, дистальные промежуточная и концевая зоны. Средняя зона связки занимает ее среднюю часть и сформирована пучками коллагеновых .волокон первого, второго-и, у плодов более старшего возраста, третьего порядков. Строение этой зоны у новорожденных детей в общих чертах напоминает гистоструктуру дефинитивных форм.

Дистальная и проксимальная концеЕые зоны имеют сходное друг с другом строение. Они расположены на границе связки и хрящевой закладки сочленовных костей и яеляются зонами прикрепления. Морфологически каждая из них представляет собой волокнистый хрящ, располагающийся между плотной оформленной соединительной тканью связки и гиалиновым хрящом кости. Архитектура пучков коллагеновых волокон первого порядка зоны определяет наличие двух участков: связочного, лежащего ближе к середине связки, и костного, граничащего с костью. На первом участке пучки коллагеновых волокон первого порядка и единичные эластические волокна лежат параллельными рядами вдоль оси связки. На втором - пучки и волокна образуют широкопетлистую сеть, пересекаясь друг с другом под углом, близким к прямому. Местами у некоторых связок наблюдается глубокое проникновение неорганизованных в пучки коллагеновых волокон .вглубь гиалинового хряща, что делает линию прикрепления неровной и значительно увеличивает ее протяженность.

Между концевой и средней зонами нами выделены проксимальная и дистальная промежуточные зоны. Их отличительными признаками являются высокая плотность клеточных элементов, среди которых преобладают малодифференцированные клетки фибробла-стического ряда, и отсутствие характерного для средней зоны пучкового характера строения. У плодов 16-32-й недели развития указанная зона была разделена нами на .четыре участка, обладающие характерной гистоструктурой. По направлению от средней зоны к концевым.здесь последовательно различаются участки извитых пучков, связочный неорганизованных коллагеновых волокон, малодифференцированных клеток и хрящевой участок неорганизованных коллагеновых волокон. У новорожденных детей во всех связках на месте участка малодифференцированных клеток, связочного и хрящевого участков неорганизованных коллагеновых волокон мы наблюдали участок прямых пучков, что сзидетель-

ствует о большей дифференцированное™ структуры. За счет промежуточной зоны осуществляется рост в длину средней и, по-видимому, кониевой зон. Поэтому ее можно назвать зоной роста.

С возрастом в средней части связок коленного сустава • наблюдайся шшличное изменение соотношения плотной оформленной и ры.слой соединительных тканей. Первоначально связка сформирована пучками коллагеновых волокон первого порядка. Места,ми между ними встречаются прослойки рыхлой соединитель-, ной ткани, которые позже разделяют пучки Еторого порядка. Наибольшего развития рыхлая соединительная ткань между пучками второго порядка достигает у связки надколенника и передней крестообразной связки на 20-23-й неделях, у задней крестообразной -• на 28-31-й неделях, а у коллатеральных связок - на 32-35-й неделях пренатального онтогенеза. Зги сроки развития являются периодами наибольших изменений в структуре связок. Второй критический период становления гистоструктуры у связки надколенника и передней крестообразной связки наблюдается на 32-35-й Неделях, у задней крестообразной - к моменту рождения ребенка. В это время максимальное развитие рыхлой соединительной ткани между пучками коллагеновых волокон приводит к формированию в связке пучков третьего порядка. Сравнительный анализ возрастной динамики линейных параметров и гистострук- . туры связок коленного сустава позволяют считать, что в пре-натально)/! онтогенезе 20-23-я и 30-33-я недели являются периодами наибольших преобразований, соответственно этому - наименьшей морфологической устойчивости.

Микроциркупяторное русло связок коленного сустава в пре-натальном периоде формируется, в основном, за счет сосудов окружающей рыхлой соединительной ткани, а у крестообразных связок - и синовиальной мембраны. От первичной сети, локализующейся преимущественно у концевых частей средней зоны связки, на 1б-20-й неделях к середине начинают проникать длинные капиллярные петли. Почки роста проходят внутри тонких прослоек эндотенония, разделяющего пучки коллагеновых волокон. ■

На 20-23-й неделях внутриутробного развития в крестообразных связках наблюдаются признаки дифференциации отдельных капилляров на длинные пре- и посткапилляры, идущие вдоль оси связки от дистального и проксимального концов к середине и местами акастомозирущие между собой. От прекапилляров отходят короткие и длинные капилляры. Последние формируют дугооб-

раэ:;ый изгиб и далее располагаются параллельно прекапилляру. Короткие капилляры могут отходить от длинных капилляров. Они идут поперечно, охватывают несколько пучков коллагеноЕЫх волокон первого порядка и впадают в посгкапилляр или длинный выносящий капилляр. В связке надколенника и коллатеральных связках пре- и посткапилляры обнаруживаются на 24-25-й неделях. У этих связок, в отличии от внутрисуставных, на уровне средней их трети имеются анастомозы между 'экстра- и интраор-ганныш сосудами. На 28-32-й неделях внутриутробного^развития плода в крестообразных связках, а на 32-35-й неделях в связке надколенника выявляются артериолы и сопровождающие их векулы. Начиная с этого возраста интраорганное кровеносное русло по строению напоминает дефинитивное, хотя дифференпировка и созревание сосудов крог.енссного микроциркуляторного русла не завершено и у новорожденных нетей.

. Изученные наии биомеханические параметры характеризуют механические свойства средней зоны связок коленного сустава плодов и новорожденного человека.

Сравнение возрастной динамики биомеханических свойств и изменений микроструктуры^ связок у плодов позволило выявить взаимосвязь этих характеристик. Предел прочности вещества связок был больше в те возраста, когда в связке обнаруживались процессы созревания волокнистых структур, а пучков коллагеновых волокон было больше, чем рыхлой соединительной ткани эндотено-ния. При преобладании рыхлой соединительной ткани предел прочности был меньше: у связки надколенника - на 20-23-й, 32-35-й неделях, у коллатеральных связок - на 32-35-й неделях, у передней крестообразной связки - на 16-23-й и 32-35-й неделях, а у задней крестообразной - на 28-31-й неделях внутриутробного развития. Относительное удлинение у связок носило более сложную причинную обусловленность строением средней зоны связки. На ее величину оказывали суммарное воздействие извитость пучков коллагеновых волокон и ширина межпучковых промежутков. Большие значения последних повышали значение деформативного показателя. Модуль упругости (Юнга) был больше в тех случаях, где была больше доля пучков коллагеновых волокон и одновременно меньше их извитость: у связки надколенника и большеберцо-вой коллатеральной связки - на 24-27-й неделях внутриутробного развития и у новорожденных детей, у малоберцовой коллатеральной связки - на 24-27-й и 32-35-й неделях, а у крестообразных связок - после 32-й недели пренаталького онтогенеза.

ТП

От 16-й и до 40-й недели средние значения передела прочности, по нашим данным, менялись у связки надколенника от 1,76 до 7,53 ¿¡Па, у передней крестообразной связки - от 1,11 до 5,55 ¿¡Па, у задней крестообразной связки - от 1,14 до 3,43 ¿¡Па, у больаеберцовой коллатеральной связки - от 2,21 до 3,63 ¿¡Па и у малоберцовой - от 2,79 до 6,39 ЫПа.

Упругие свойства связок характеризовались модулем упругости (Юкга). Величина модуля Юнга у плодов человека с возрастом изменялась з пределах о-т 2,9 до 8,9 Ша у сзяэки надколенника, от 1,5 до 9,9 Ша у передней крестообразной, от 1,2 до 7,5 Ша у задней крестообразной, от 3,2 до 9,0 ¿¡Па у боль-шеберцовой и от 5,9 Ша до 2,6 ¿Ша у малоберцовой коллатеральных связей коленного сустаиа. У новорожденных детей мы наблюдали наибольшее его значение у большеберцовой коллатеральной связки - 12,75 ¿¡Па. Меньшие величины показали передняя крестообразная связка (9,6 ¿Ша), связка надколенника (8,2 .Ша), задняя крестообразная связка (7,32 ¿1Па) и малоберцовая коллатеральная связка (7,1 ¿1Па).

Таким образом, анализ полученных нами данных позволил выяснить, что основной тенденцией роста связочного аппарата коленного сустава человека в плодном периоде является равномерное поступательное увеличение линейных размеров отдельных связок. Динамика линейного роста, гистогенеза и возрастные изменения биомеханических свойств разных связок коленного сустава человека взаимосвязаны друг с другом: основные тенденции преобразований и критические периоды изменений различных показателей, как правило,, наблюдаются в одни и те же сроки. К моменту рождения связочный аппарат коленного сустава морфологически и функционально еще не достиг достаточной'степени зрелости, присущей дефинитивным формам. Распознавание основных направлений и узловых моментов исследуемых возрастных изменений строения и биомеханических свойств связочного аппарата до рождения приближают нас к раскрытию проблемы органогенеза коленного сустава человека.

вывода ■

I. Строение и биомеханические свойства связок коленного сустава в плодном периоде пренатального онтогенеза человека претерпевают изменения, отражающие морфо-йгункциональкую подготовку связочного аппарата сочленил к нагрузке после рождения.

Наибольшего развития у новорожденных детей достигают связка надколенника, передняя и задняя крестообразные связки, а наименьшего - коллатеральные связки коленного сустава.

2. Основные проявления динамики роста, становления гистострук-турьг и изменения биомеханических свойств связок коленного сустава плодов человека взаимосвязаны и взаимно обусловливают друг1 друга.

3. Рост всех связок коленного сустава у плодов человека подчиняется линейной зависимости параметров длины, ширины и толщины отдельных связок от возраста плода. Величина константы роста, .неодинаковая у разных связок, обратно пропорциональна их степени зрелости. На 26-32-й неделях внутриутробного развития в связке надколенника и передней крестообразной связке уменьшается теш роста длины в 2,3 раза, а ширины - в 4-10 раз.

4. Растущим связка:.! коленного сустава плодов и новорожденного человека присуща зональность гистологического строения на протяжении от места начала до места прикрепления, обусловленная гетерохрокностью дифференцировки структур: средняя зона, построенная из „плотной оформленной соединительной ткани; проксимальная и дистальная промежуточные зоны, в которых преобладают процессы клеточного роста и дифференцировки, образования коллагеноЕых волокон и организация их в пучки первого порядка; проксимальная и дистальная концевые зоны, образованные волокнистым хрящом.

5. 3 пренатальном онтогенезе происходят изменения строения каждой связки: увеличивается протяженность средней и кошевых зон, во всех зонах уменьшается плотность клеточных элементов, повышается уровень организации пучков коллагеновых еолокон в средней зоне, увеличивается извитость лучков коллагеновых волокон первого порядка, идет дифферекцировка звеньев кровеносного ыинроциркуляторкого русла в прослойках эдцотекония.

6. Возрастная динамика биомеханических свойств связок коленного сустава в ходе плодного периода пренатального онтогенеза человека связана с изменениями гистоструктуры. Предел прочности меньше при преобладании рыхлой соединительной ткани эндо-тенония. Показатели деформатавккх свойств снижаются при уменьшении избитости пучков коллагеновых волокон и толщины межпуч-ксеых промежутков. Модуль упругости (Юнга) увеличивается по «ере возрастания толцкш пучков коллагеновых волокон второго

и третьего порядкоБ и степени избитости пучков коллагеновых волокон первого порядка.

7. Модуль Юнга у.плодов человека с возрастом изменяется в пределах от 2,9 до 8,9 МПа у сеязки надколенника, от 1,5 до

.9,9 ¿dla у передне" крестообразной, от 1,2 до 7,5 Жа у задней крестообразной, от 3,2 до 9,0'Жа у сольшеберцовой и от 5,9 до 6,6 Жа у малоберцовой коллатеральных связок коленного сустава. Модуль упругости указанных связок у новорожденных детей соответственно равен 8,2 + 1,2 МПа, 9,6 + 2,3 МПа, 7,3 + 0,9 Жа, 12,7 + 2,0 МПа, 7,1 + 0,7 Жа.

8. В процессе развития связок коленного сустава наблюдаются критические периоды увеличения линейных размеров, гистогенеза

.и изменения биомеханических свойств, характеризуете наибольшей морфологической вариабельностью и наименьшей прочностью связок. Критическими для всего связочного аппарата коленного сустава яеляются 20-22-я и 30-33-я недели внутриутробного развития. 3 то же время каждая связка в ходе плодного периода пренатального онтогенеза претерпевает несколько критических моментов.

СВЕДЕНИЯ 0 ВНЕДРЕНИИ

Материалы диссертации внедрены б учебный процесс на кафедрах анатомии человека и гистологии Башкирского государственного медицинского института.

С1ШССК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ, ОТРАЖАЩИХ CQKEESAHIE ДИССЕРТАЦИЯ

1. Стрижков А.Е. Изменения морфометрических и биомеханических параметров в онтогенезе связочного аппарата коленного сустава плодов человека // Возрастные проблемы патологии. Тезисы конференции.- Уфа, 1968.- С. 41.

2. Галлямов М.М., Стрижков А.Е., Ахмалетдинов A.C. Математическая модель деформации крестообразных связок коленного сустава человека // Применение ЗЗМ в решении научно-технических и народно-хозяйственных задач. Тезисы конференции.- Уфа, 1989*!- С. 47.- ' *

3. Стрижков А.Е. Математическая модель упругой деформации крестообразных связок коленного сустаЕа плодов человека // Тезисы докладов итоговой объединенной научно-практической конференции молодых ученых, специалистов и студентов Дагестана по медицине.- Махачкала, 1989.- С. 77.

4. Стрижков А.Е. Особенности онтогенеза коленного' сустава плодов человека // Стресс и патология опорно-двигательного аппарата. Тезисы докладов областной конференции.- Харьков, 198Э.~ С. I49-151.

5. Стрижков А.Е., Галляыов ЬÍ.M. Линейная регрессионная .модель при обработке результатов биомеханических испытаний связок коленного сустаЕа человека // Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации и роботизации технологических и производственных процессов. Тезисы докладов У Республиканской межотраслевой научно-технической конференции.- Уфа, 1989.-С. 105.

6. Багапова Б.П., Стрижков А.Е. Автоматизированная система обработки данных (АСОД) морфологического эксперимента // Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации

и роботизации технологических и производственных процессов. / .¡Тезисы докладов У Республиканской межотраслевой научно-тсхни-ческой конференции:- Уфа, 1989.- С. 108.

7. Стрижков А.Е. Математическая модель увеличения теменно-коп-чиковой и теменно-пяточной длин плодов человека // 2ундамен- ' тальные науки - практическому здравоохранению. Тезисы докладов.- Уфа, I9E9.- С. 52.

8. Особенности строения связок коленного сустава плодов человека / Стрижков А.Е., Аксенов А.В., Сеццик А.И., 'Николаев НЕ. // фундаментальные науки - практическому здравоохранению. Тезисы докладов. - Уфа, 1989.- С. 53.

■ 9. Стрижков А.Е., Багапова В.1Л. Морфология и биомеханические свойства связочного аппарата в онтогенезе коленного сустава человека как показатель его адаптации // Адаптационно-компе-саторные и восстановительные процессы в тканях опорко-днига-тельного аппарата. Тезисы докладов УИ школы по биологии 'опорно-двигательного аппарата.- Киев, 1990.- С. 132-133. Ю. Стрижков А.Е. Внутрисуставное расположение сухожилия подколенной ыышпы у плодов человека // Вопросы теоретической и практической медицины. Тезисы докладов. - Уфа, 1990.-С. 24-25.

II. Стрижков А.Е. Строение и кровоснабжение мест начала и прикрепления крестообразных сзязок плодов человека // Вопросы теоретической и практической медицины. Тезисы докладов.-Уфа, 1990.- С. 25-26.

т -

j. -i

12. Стрижков А.Е. Измерение размеров малых анатомических препаратов // Вопросы теоретической и практической медицины. Тезисы докладов.- /фа, 1990.- С.105-106.

13. Стрижков А.Е., Аксенов A.B., Сендик А.И. К вопросу анатомии задне-латерального отдела коленного сустава плодов и но-Борс.'.-денного человека // Вопросы теоретической и практической медицины. Тезисы докладов.- Уфа, 1991.- С. 20-22.

14. Стрижков А.Е. Закономерности строения связок коленного сустава плодов и новорожденного человека на протяжении, у начала и прикрепления // Вопросы теоретической и практической медицины. Тезисы докладов.- Уфа, 1991.- С. 22-23.

15. Стрижков А.Е. К проблеме математического моделирования функции коленного сустава человека в норме и лечения его поражений // Вопросы теоретической и практической медицины. Тезисы докладов.- Уфа, 1991.- С. 95-96.

16: Вагапова B.Iii., Стрижков А. Е. , Ахметдинова Э.Х. К вопросу о крайних вариантах развития коленного сустава // Новости спортивной и медицинской антропологии. - М., 1991.- Вып. 2(6).-С. 61.

Список рационализаторских предложений по теме диссертации

1. Устройство-приставка для препарирования. Принято ЕГШ 17.12.86 г. Г 914.

2. Способ измерения линейных размеров мягких биологических тканей. Принято ЕМ 05.01.86 г. № 1046 (Соавторы: A.C. Ах-малетдинов, М,М. Галлямов).

3. Метод исследования фиброархитектоники-соединительнотканных структур. Принято ЕГЖ 03.05.88 г. !Г III8. (Соавторы: ii.il. Галлямов, A.C. Ахмалетдинов).

4. Устройство для препарирования и подготовки образцов для биомеханического исследования. Принято ЕГМИ 20.12.89 г.

■Г 1257.

5. Способ измерения линейных размеров тонких, мягких биологических объектов. Принято БГЫИ 08.01.90 г. Ii 1265.

6. ¿татив для трехпроекционного макро-микроскопического исследования влажных анатомических объектов. Принято ЕГМИ 08.01.90 г. !." 1266.

7. Способ изучения фиброархитектоншш биологических объектов.

Принято БГМИ 27.04.90 г. Г 1312. (Соавторы: P.C. |Минигазиыов, А.Я. Минигазимова).

8. Способ окраски препарата. Принято ЕП/1И 10.09.90 г. Г- 1337.

9. Прокладка препаровальная. Принято ВШИ 19.09.90 г. 1356.

10. Нож для изготовления серийных срезов. Принято ЕГШ 25.01.91 г. Г 1380.

Подписано в печать 20.0ъ.92. Формат 60x84 1/16.

Бумага Г I. Печать пяоская. Уел: печатных л. 1,0. Т. ТОО.

Заказ 212

Ротапринт НГОЦ ПО-"Башнефть"