Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Строение связочного аппарата голеностопного сустава человека в пре- и неонатальном онтогенезе

На правах рукописи

САЛЬМАНОВ АЗА'Г АФТАХОВИЧ

СТРОЕНИЕ СВЯЗОЧНОГО АППАРАТА ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА ЧЕЛОВЕКА В ПРЕ- И НЕОНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

14.00.02 - анатомия человека

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Уфа-2007

003066770

Работа выполнена на кафедре анатомии человека в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: кандидат медицинских наук, доцент

Алексей Евгеньевич Стрижков

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Александр Иванович Краюшкин доктор медицинских наук, профессор Сагит Асхатович Муслимов

Ведущая организация Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится « 2007 года в /О часов

на заседании диссертационного совета Д 208 006 02 при ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (450000, РБ, Уфа, ул. Ленина, 3)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Автореферат разослан «<^>>

_ 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Р Т. Нигматуллин

Актуальность темы. В настоящее время отмечается рост травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата При этом, от 30 до 50% случаев отмечается заинтересованность суставов, в том числе голеностопного Для успешного лечения поражений сустава важна ранняя диагностика и выбор адекватных методов лечения (Fanucci Е и соавт., 1997; Milz Р , Milz S и соавт, 1998, Витько H К и соавт, 2000, Лоскутов А Е. и соавт, 2001, и др ) В связи с этим в литературе появилось много сообщений о новых неинвазивных и инвазивных методах исследования голеностопного сустава у больных (Akman С и соавт, 1997, Bagnolesi Р и соавт., 1997, Silvestri Е и соавт, 1997, Moyes S.T, 1998, Gibbon W W, 1999, Kreitner К -F , Kalden P ; Herber S , Berger S, 1999 и др )

Практические потребности объясняют повышенный интерес к исследованиям морфологии и биомеханики стопы в целом и голеностопного сустава в частности (Chu Tai-Ming, Reddy Narender P, 1995, Leung A К L и соавт, 1998, Щуров В А ; Исмайлов Г.Р, 1999, Клименко Г О и соавт, 1999, Holhs Marcus J, 2001 и др )

Патология голеностопного сустава актуальна и для детского возраста (Puchama Jacek и соавт, 1995, Ковалев В И и соавт, 1997, Stanley D, 1998, DeLeva А И соавт, 2000 и др ) При этом авторами подчеркивается, что для правильной постановки диагноза травмы ног у детей необходимо хорошо знать возрастную анатомию (Stanley D, 1998) Однако при рассмотрении нормального строения элементов сустава необходимо учитывать пограничные формы строения, обусловленные влиянием различных дисплазий скелета, сформировавшихся во внутриутробном периоде (Yamamoto Toshiyuki и соавт, 1995, McPherson Elizabeth, Clemens Michele, 1997, Martmez-Fnas ML и соавт, 1997, Khoury N.J, Haddad M С, Hourani M H, 1999, Chnstianson Caithn, Huff Dale, McPherson Elizabeth, 1999, Крись-Пугач A П и соавт ,1999, Какаурвдзе M В и соавт, 1999, Schnapp M, 2000 и др ) При этом наибольшая заинтересованность голеностопного сустава отмечается при косолапости, которая по частоте встречаемости среди дисплазий стоит на третьем месте после дисплазии тазобедренного сустава и кривошеи (Daniels Т R, Alman В , Wedge J H , 1999, Черкашина ЗА, 2000 и др ) При этом для диагностики и лечения дисплазий (косолапости в частности), при которых бывает заинтере-

сован голеностопный сустав, очень важно знать особенности анатомического строения и биомеханических свойств всех элементов данного сочленения (KellyIi», и соавт, 1996, Давлетшин РИ, Псянчин ТС., 1996; Aurell Y., Hansson G, 1999, Захаров Е С, Гисак С.Н, Захарова О Е., 2000 и др )

Однако, в литературе нет сведений о нормальном строении элементов голеностопного сустава человека в пре- и неонатальном периодах развития В тоже время отмечается рост интереса к изучению морфогенеза суставов нижней конечности (Bellia L, D'Urso С, 1996; Merida-Velasco Juan А. И соавт, 1997, Макаров А Н. и соавт., 2000, Вагапова В Ш, 1996, 1999, 2002, Савельев С В и соавт, 2002; Стрижков А.Е , 1994-2002)

В связи с вышеизложенным, изучение нормального строения голеностопного сустава человека в ранние периоды его развития является актуальной проблемой, отвечающей запросам теории и практики А с учетом того, что самым повреждаемым элементов сустава является его связочный аппарат (Fanucci Е и соавт, 1997; Лоскутов А Е., Красовский В Л., Постолов О М, 1999 и др ), выявление особенностей строения связок голеностопного сустава плодов и новорожденных детей человека является актуальной задачей морфологии и практической медицины.

Цель исследования. Выявить особенности строения и биомеханических свойств связочного аппарата голеностопного сустава у плодов и новорожденных детей человека.

Задачи исследования:

1 Изучить анатомическое строение и провести морфометрию (измерения длины, ширины, толщины на разных уровнях) связок голеностопного сустава у плодов разного возраста и новорожденных детей человека

2 Провести математико-статистический анализ данных морфометрии, установить средние значения, крайние варианты и выявить константы роста связок голеностопного сустава человека в пренатальном онтогенезе

3 Установить связь между количественными параметрами связок голеностопного сустава и костей дистального отдела нижней конечности.

4 Изучить гистологическое строение связок голеностопного сустава на протяжении от мест их начала до прикрепления у плодов разного возраста и новорожденных детей человека.

5 Изучить биомеханические свойства связочного аппарата голеностопного сустава на этапах пренатального онтогенеза

6 Сравнить возрастную динамику макроскопического строения, возрастные изменения гистологического строения и биомеханические свойства связок и выявить критические периоды развития связочного аппарата во внутриутробном периоде

Научная новизна работы Комплексное исследование анатомического и гистологического строения, биомеханических свойств связочного аппарата голеностопного сустава в пренатальном периоде онтогенеза человека позволило представить органогенез их элементов Впервые показано, что закладка, дифференциация и рост связок голеностопного сустава неразрывно связаны с развитием фиброзной капсулы, надхрящницы и удерживателей сухожилий мышц в области голени и стопы Впервые показано, что длины связок голеностопного сустава, длины сегментов нижней конечности бедра, голени и стопы - имеют прямую линейную зависимость от возраста плода, и впервые построены математические уравнения этой зависимости Показана зональность строения связок голеностопного сустава на протяжении - выявлены от проксимального конца к дистальному соответственно проксимальная зона прикрепления, проксимальная зона роста, зона нагружения, дистальная зона роста и дистальная зона прикрепления, впервые показана возрастная динамика строения указанных зон Установлены критический период развития связочного аппарата (29-32-я недели внутриутробного развития) голеностопного сустава во внутриутробном периоде, отражающие морфологическую и биомеханическую слабость элементов его связочного аппарата.

Теоретическое и практическое значение работы Теоретическая значимость обусловлена раскрытием локальных особенностей морфогенеза скелета нижних конечностей у человека в пре- и неонатальном онтогенезе, показано морфогенетические единство дефинитивно различных элементов мягкого осто-

ва капсула, связки сустава и удерживатели сухожилий мышц объединены в единый капсульно-связочный аппарат, развивающийся из одних отделов мезенхимы, имеющий общие конструктивные элементы и общую стабилизирующую функцию, установлены константы роста связок голеностопного сустава, имеющие линейную зависимость от возраста, выявлено зональное строение связок голеностопного сустава и особенности строения зоны роста, обеспечивающей рост связок в одной направлении, и волокнистого хряща на границе кости и соединительнотканных структур - в другом.

Практическая значимость Выявленные крайние варианты строения элементов сустава могут быть основой ранней диагностики разных видов дисплазий нижней конечности в детской артрологии; построенные математические модели возрастных изменений длины и ширины связок, костей голени и стопы являются дополнением к методам диагностики биологического возраста плода в перинато-логии и судебной медицине; данные по вариантам анатомического строения и особенностям гистологической структуры связок сочленения являются предпосылкой для дальнейших клинических исследований в детской артрологии.

Результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе морфологических и ряде клинических кафедр

Основные положения, выносимые на защиту

1 Гисто- и органогенез разных укрепляющих структур голеностопного сустава в пренатальном онтогенезе обладает общими свойствами единым источником развития, едиными сроками закладки основных частей и единой возрастной динамикой строения и биомеханических свойств.

2 В плодном периоде пренатального онтогенеза человека отмечается общая тенденция равномерного линейного роста связок голеностопного сустава человека. Однако разные темпы роста и гетерохрония развития строения и биомеханических свойств отдельных частей связочного аппарата обеспечивают неодинаковую готовность отдельных связок к внешним нагрузкам после рождения.

3 Растущим связкам и фиброзной мембране капсулы голеностопного сустава присуща зональность строения, отражающая функциональную специализацию разных участков капсульно-связочного аппарата

4 В процессе развития связочного аппарата голеностопного сустава отмечаются критические периоды развития, характеризующиеся существенными изменения констант роста, структурным полиморфизмом и экстремумами биомеханических показателей

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации были доложены на 69-й, 70-й, 71-й Республиканских научных конференциях молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2004,2005,

2006), на III, IV и V Российских научных конференциях «Влияние природных факторов и туризма на формирование здоровья населения» (Уфа-Тюлкж, 2005, 2006,

2007), на Российской научной конференции «Вопросы морфологии», посвященной 100-летию со дня рождения С 3 Лукманова, на V съезде Российских морфологов с международным участием (Казань, 2004), на VI, VII, VIII Конгрессах Международной Ассоциации морфологов (Уфа, 2002, Казань, 2004; Орел, 2006), на 4th Asian-Pacific International Congress of Anatomist (Turkey, Kusadasi, 2005)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 4 в центральных журналах

Структура и объем работы Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, четырех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов Указатель литературы содержит сведения о 232 (отечественных - 159, иностранных - 83). Иллюстрации представлены 47 рисунками, среди которых микрофотографии, диаграммы и схемы. Цифровой материал сгруппирован в 15 таблицах

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводилось на материале 165 трупов плодов человека 1238 недель внутриутробного развития и 15 новорожденных детей, не имевших патологии опорно-двигательного аппарата Возраст плода определяли по ре-

зультатам измерения его теменно-копчиковой и теменно-пяточной длин (Пэт-тен Б.М, 1959, Фалин JIИ, 1975) по логико-аналитической модели (Стриж-ков А Е , Вагапова В Ш , 1995, Стрижков А Е , 2000)

Объектом исследования служила нижняя конечность плода человека Детально изучался пассивный укрепляющий аппарат голеностопного сустава фиброзная мембрана капсулы и связки сустава.

Исследовались медиальная (дельтовидная) коллатеральная и латеральная коллатеральная связки сустава Также объектом исследования служили удер-живатели сухожилий мышц, расположенные в области голеностопного сустава верхний и нижний удерживатели мышц разгибателей (retinaculum mm exten-sorum supenus et mferiuus), верхний и нижний удерживатели малоберцовых мышц (retinaculum mm peroneorum superius et infenus) и удерживатель мышц сгибателей (retinaculum mm flexorum)

Для изучения выбранных объектов использовались следующие методы исследования. антропометрические, анатомические, гистологические, поляриза-ционно-оптические, биомеханические и математико-статистические

Антропометрическими методами на невскрытом трупе изучались теменно-копчиковая и теменно-пяточная длины (по Пэттену Б М, 1959, с учетом рекомендаций Фалина JIИ, 1975), длина нижней конечности (от большого вертела или проекции головки бедра у плодов раннего возраста до пятки), длина голени (от головки малоберцовой кости до конца латеральной лодыжки) и длина стопы (от пяточного бугра до конца первого пальца стопы) справа и слева

Анатомическими методами проводилось макроскопическое и макромикро-скопические (с использованием налобной лупы HJI-2 и стереоскопического микроскопа МБС-9) исследования Методом анатомического препарирования выделялись капсула и связки голеностопного сустава, удерживатели сухожилий мышц Описывалось анатомического строение нативных и окрашенных (пик-рофуксином по АП Сорокину (1973), раствором комплексных соединений тиосульфата серебра по АЕ Стрижкову (Рационализаторское предложение БГМУ №1337 от 10 09 90 г) и 0,5% раствором нитрата серебра по Р.С. Минига-

зимову и А Е. Стрижкову (Рационализаторское предложение БГМУ № 1312 от 27 04.90 г ) Морфометрия (длина, ширина, толщина) изучаемых объектов проводилась с учетом рекомендаций А.Б Стрижкова (1990) штангенциркулем под контролем налобной лупы HJI-2, под микроскопом МБС-9 с использованием стандартной окулярной линейки с применением специального штатива (Стриж-ков А Е, рационализаторское предложение БГМУ № 126 от 8.10 90 г)

При макроскопическом и макромикроскопическом исследовании препараты фотографировались на цифровую фотокамеру Olimpus С-765 Ultra Zoom

При подготовке к гистологическому исследованию из одних суставов делались тотальные срезы толщиной 2-3 мм в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях, а у других суставов отдельные связки и участки капсулы отделялись вместе с хрящевыми участками костей у места прикрепления указанных объектов Выделенные объекты помещались в 10% раствор нейтрального формалина

Из фиксированных препаратов готовились парафиновые блоки Срезы окрашивались гематоксилинов и эозином Волокнистые элементы выявлялись окрасками по Ван-Гизон и Харту

Препараты изучались и фотографировались при помощи микроскопа МБИ-6 Морфометрия проводилась окуляр-микрометром МОВ-1-15х Исследовались характер пучков коллагеновых волокон, их составные элементы, размеры, взаимоотношение с соседними структурами

Для исследования биомеханических свойств связок голеностопного сустава использовались нефиксированные препараты Из каждого объекта при помощи фигурного пресс-ножа (Галлямов М М , 1988) изготавливались образцы для биомеханических испытаний. Они имели стандартную рабочую часть и усиленные концевые фрагменты (Заславский Б В , 1986; Сгрижков А.Е, 1992). Начальная длина и ширина рабочей части образца были равны соответственно трем и одному миллиметру, начальная толщина в каждом случае определялась дополнительно по схеме, приведенной выше Контроль качества образцов и измерение их толщины проводились на микроскопе МБС-9

Биомеханические свойства связок при растяжении испытывались на разрывных машинах ZM-10 и ZM-40 при постоянной скорости деформации Велась графическая запись диаграммы растяжения (абсолютное удлинение - сила нагрузки) и регистрировались предельные значения удлинения и нагрузки при разрыве образца Для стандартизации полученных результатов осуществлялся переход от абсолютных показателей, характеризующих единичные биомеханические образцы, к относительным, характеризующих механические свойства вещества связок, образованного разными тканями, т е являющегося биологическим композитным материалом (Рыбалко Д.Ю., 2007).

Расчетным путем строилась диаграмма относительного растяжения в координатах «напряжение - относительная деформация» (Ахмалетдинов А С, 1985, Заславский Б В , 1986, Александров А В с соавт, 1990, Стрижков А.Е, 1992) По диаграмме проводился расчет основных биомеханических параметров Прочность тканей связок голеностопного сустава характеризовал предел прочности <7„ > равный напряжению в точке разрыва Для оценки деформатив-ных свойств вещества связок определялись предельное относительное удлинение £„ и остаточная деформация €0 Упругие свойства связки характеризуются модулем упругости (Юнга)

Предварительный анализ количественных параметров и последующие ма-тематико-статистические исследования проводились с использованием стандартного пакета «Анализ данных» MS Office Excel 2003 SP2 Проводились вариационный, корреляционный, регрессионный и дисперсионный анализы В результате данного исследования были построены модели, отражающие зависимость отдельных параметров связочного аппарата голеностопного сустава друг от друга, а также показана их возрастная динамика

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Проведенное исследование морфогенеза капсульно-связочного аппарата голеностопного сустава плодов и новорожденного человека указывает на неравномерность развития отдельных его элементов во времени. Гетерохрония закладки и развития тех или иных органов зависит, в определенной мере, от их

значения для индивида (Токин Б П, 1987). С другой стороны, гетерохрония в развитие элементов сустава является отражением динамических и статических стереотипов нижней конечности человека на ранних этапах онтогенеза, где наблюдаются процессы скручивания отдельных сегментов конечности, оказывающих формообразующее действие на все составные часта опорно-двигательного аппарата (Гафаров X 3,1990).

Анатомия связок голеностопного сустава у плодов и новорожденных детей человека остается слабоизученным моментом в артрологии и возрастной морфологии Нами установлено, что развитие связок голеностопного сустава тесно связано с морфогенезом фиброзной мембраны Первые связки сустава макроскопически обнаруживаются на 20-24-й неделях внутриутробного развития, представляя собой ориентированные в одном направлении пучки волокон

Медиальная связка голеностопного сустава макроскопически выявляется на 23-24-й неделях внутриутробного развития Она представляет собой узкие пучки волокон с четкими границами на фоне капсулы сустава В отличие от дефинитивной связки (Клименко Г.О и соавт, 1998 и др.) у плода нами выделено три отдела связки передний, средний и задний Однако отмечается гетерохрония закладки и дифференциации указанных отделов. Передний отдел на 23-27-й неделях внутриутробного развития встречается у 10 (67%) плодов Пучки этого отдела связки начинаются от передней часта медиальной лодыжки и передне-медиальной части дистального конца большеберцовой кости Идут пучки вперед и вниз, несколько расходясь в стороны Прикрепляется передний отдел медиальной связки на верхнемедиальной поверхности хрящевой закладки ладьевидной кости и переднемедиальной поверхности хрящевой закладки головки таранной кости На 31-32-й неделях в переднем отделе связки обнаруживаются два участка, передний, идущий вперед и прикрепляющийся к ладьевидной кости, и задний, идущий к медиальной поверхности таранной кости В последующем они дифференцируются на дефинитивные части связки: большеберцово-ладьевидную и переднюю большеберцово-таранную части

Средний отдел дельтовидной связки представляет собой фиброзные пучки, ориентированные вертикально и идущие от боковой поверхности медиальной лодыжки к медиальной части пяточной кости На 23-24 неделях в двух наблюдениях эта часть связки не определялась. На 28-31-й неделях средний отдел обособляется от капсулы голеностопного сустава и уже может рассматриваться как болыпеберцово-пяточная часть дельтовидной связки сустава

Задний отдел дельтовидной связки так же тесно связан с фиброзной мембраной Эта часть связки встречается во всех наблюдениях. Пучки коллагено-вых волокон идут в горизонтальной плоскости латерально и кзади Они берут начало на заднем крае медиальной лодыжки хрящевой закладки большеберцо-вой кости, а прикрепляются на задних отделах тела таранной кости На 28-31-й неделях задний отдел обособляется от капсулы голеностопного сустава и уже может рассматриваться как задняя большеберцово-таранная часть дельтовидной связки сустава.

У новорожденных детей в дельтовидной связке голеностопного сустава можно выделить четыре части переднюю большеберцово-таранную, больше-берцово-ладьевидную, большеберцово-пяточную и заднюю большеберцово-таранную части Эти части соответствуют частям связки взрослого человека (Синельников РД и соавт., 1989, Клименко ГО. и соавт., 1998 и др) Однако выраженность разных отделов связки существенно отличается от дефинитивных Более широкой и обособленной от капсулы на значительном протяжении является задняя большеберцово-таранная часть. Передняя большеберцово-таранная часть узкая и тонкая, она не обособлена от капсулы сустава на всем протяжении.

Линейные параметры (длина и ширина) разных частей медиальной (дельтовидной) связки голеностопного сустава равномерно увеличивались в плодном периоде В то же время в рамках равномерного роста связок были отмечены периоды ускорения и замедления скорости роста, например, длина большинства участков медиальной связки достоверно увеличивалась на 23-24-й, 29-30-й неделях и в конце внутриутробного периода развития человека Возрастная динамика ширины на разных уровнях измерения, наверху, у места начала, в средней

части и внизу, у места прикрепления - у отдельных частей медиальной связки голеностопного сустава так же была различной

Нами был выявлен высокий уровень корреляционной зависимости линейных параметров дельтовидной связки от возраста плода, что позволило построить математические модели линейного разных частей медиальной связки голеностопного сустава в плодном периоде (формулы 9-12), чего ранее в литературе никто не описывал Зависимость морфометрических показателей связок от возраста плода человека для коленного сустава приводит А Е. Стрижков (1992) Латеральная связка голеностопного сустава макроскопически обнаруживается на 21-22-й неделях внутриутробного развития Она так же как и медиальная представляет собой утолщенную часть фиброзной мембраны латерального отдела сустава, пучки коллагеновых волокон в толще которой ориентируются сверху вниз и идут от латеральной лодыжки хрящевой закладки малоберцовой кости к боковой поверхности пяточной кости. На 23-24-й неделях отмечается дифференциация разных частей связки, однако не все части наблюдались нами: в 100% случаев присутствовала пяточно-малоберцовая связка, в 82% случаев наблюдалась передняя таранно-малоберцовая связка, примерно в 50% наблюдений нами отмечена задняя таранно-малоберцовая связка

На 28-29-й неделях внутриутробного развития анатомически сформирована лишь пяточно-малоберцовая связка Она представляет собой вид широкой ленты, идущей по боковой поверхности капсулы голеностопного сустава Задний край связки сращен с капсулой сустава Передний край связки в средней части рыхло соединен с фиброзной мембраной суставной сумки В верхней части связки от нее отходят соединительнотканные пучки, вплетающиеся в верхний удерживатель малоберцовых мышц Передняя таранно-малоберцовая связка наблюдалась в 91% случаях и представляла собой короткий широкий пучок, плотно сращенный с капсулой сустава Задняя таранно-малоберцовая связка встречалась в 75% случаев и представляла собой вид тонкого длинного пучка, идущего вдоль заднего края нижней суставной поверхности дистального эпи-

физа большеберцовой кости Этот пучок соединяет задний край латеральной лодыжки малоберцовой кости и выступающий кзади бугорок таранной кости

Длина, ширина латеральной связки голеностопного сустава на разных уровнях равномерно росли на протяжении всего плодного периода

Нами был выявлен высокий уровень корреляционной зависимости линейных параметров дельтовидной и латеральной связок от возраста плода Это позволило построить математические модели линейного разных частей медиальной связки (формулы 9 - 12) и латеральной связки (формулы 13-15) голеностопного сустава в плодном периоде В литературе данных по моделированию линейного роста связок этого сустава нет. Зависимость морфометрических показателей связок от возраста плода человека для коленного сустава приводит А Е. Стрижков (1992)

Особенности гистологического строения связок голеностопного сустава соответствуют описанной в литературе зональности строения связок суставов на ранних этапах онтогенеза (Стрижков А Е, 1992, Стрижков А.Е Баталова В Ш , 1994 и др). На протяжении пре- и неонатального периодов связкам голеностопного сустава присущи на протяжении от места начала до прикрепления пять зон* проксимальная зона прикрепления, проксимальная зона роста, зона нагружения, дистальная зона роста, дистальная зона прикрепления Были выявлены особенности строения названных зон, присущие разным связкам сустава и проявляющие в разные возрастные периоды.

Средняя часть связок - зона нагружения - образована плотной оформленной соединительной тканью На 19-22-й неделях связки обосабливаются от фиброзной мембраны суставной капсулы голеностопного сустава На данном этапе развития в средней части связки обнаруживаются пучки коллагеновых волокон первого порядка, разделенные вытянутыми клетками фибробластического ряда

Пучки коллагеновых волокон первого порядка медиальной (дельтовидной) связки обладают выраженной извитостью, хорошо воспринимают красители Фибробласты имеют преимущественно веретеновидной формы ядро. Исследования строения латеральной связки показало, что извитость пучков коллагено-

вых волокон здесь выражена слабо, они плохо воспринимают красители. Среди фибробластов преобладают клетки с округлой или овальной формой ядра Все это свидетельствует о более высокой степени зрелости медиальной связки голеностопного сустава по сравнению с латеральной

Пучки колпагеновых волокон второго порядка обнаруживаются в средней части у медиальной связки на 27-28-й неделях, у латеральной - на 31-32-й неделях. Пучки колпагеновых волокон третьего порядка у связок голеностопного сустава плодов и новорожденных детей человека нами не выявлены При изучении капсульно-связочного аппарата коленного и тазобедренного суставов в пренатальном онтогенезе А Е Стрижков (1994, 1994, 2002), обнаружил, что часть связок суставов к моменту рождения образована пучками колпагеновых волокон второго, а часть - третьего порядков

Зона роста связок голеностопного сустава отличается от других отделов связки Здесь обнаруживается высокая плотность клеточных элементов Форма их ядер разнообразна, встречаются клетки с округлыми, овальными и веретено-видными по форме ядрами Клетки плотно прилежат друг к другу, местами формируют клеточные столбики На концах зоны присутствуют морфологические признаки фибриллогенеза (со стороны связки) и хондрогенеза (со стороны хряща). На основании этого мы считаем, что за счет зоны роста осуществляется прирост в длину зоны нагружения и зоны прикрепления связки Это согласуется с данными В Ш Вагаповой, А Е Стрижкова (2001)

Зона роста по нашим данным начинает редуцироваться на 27-28-й неделях у медиальной и 30-31-й неделях - у латеральной связок голеностопного сустава и полностью исчезают у новорожденных детей человека. Это противоречит работам АЕ Стрижкова (1992, 1994, 2001, 2002), который описывает зону роста у связок крупных суставов нижней конечности у новорожденных и грудных детей человека.

Зоны прикрепления связок голеностопного сустава формируются после 22-й недели внутриутробного развития человека Они образованы волокнистым хрящом, посредством которого связки прикрепляются к хрящевым закладкам сочленяющихся в суставе костей Зона прикрепления медиальной связки, в от-

личие от латеральной, обнаруживается раньше, протяженность ее границы с гиалиновым хрящом значительно больше.

Различия строения медиальной и латеральной связок голеностопного сустава в плодном периоде пренатального онтогенеза, по-видимому, связано с положением стопы у плода внутри утроба у матери. Стопа находится в положении приведения и внутренней ротации. Торсионные воздействия мышц на нижнюю конечность в конце плодного периода развития обеспечивают формирование дефинитивной конечности (Гафаров X 3., 1990) При этом медиальная связка голеностопного сустава испытывает большие по сравнению с латеральной связкой нагрузки растяжения Обнаруженные нами особенности строения можно рассматривать как компенсаторные, возникающие в ответ на тракционно-торсионные внешние нагрузки

Макроскопическое и гистологическое исследования выявили переход волокнистых элементов связок сустава в удерживатели сухожилий мышц в области голеностопного сустава Поверхностно расположенные пучки коллагеновых волокон больщеберцово-пяточной и задней большеберцово-таранной частей вступают в состав удерживателя мышц сгибателей, а от верхней части пяточно-малоберцовой связки отходят соединительнотканные пучки, вплетающиеся в верхний удерживатель малоберцовых мышц

Вышеизложенное позволяет говорить не просто о связочном аппарате, а об едином пассивном укрепляющем (стабилизирующем) аппарате голеностопного сустава, включающем в себя фиброзную мембрану, латеральную и медиальную связки и удерживатели сухожилий мышц голеностопного сустава

Сравнение результатов испытания биомеханических свойств связок голеностопного сустава с другими, проведенными нами исследованиями, указывает на их связь со строением связок Так в возрастной динамике предела прочности медиальной (дельтовидной) связки голеностопного сустава в плодном периоде отмечается два статистически значимых (р<0,05) повышения предела прочности: на 27-28-й и 33-36-й неделях внутриутробного развития и у новорожденных детей - разделенных достоверным снижением (р<0,05) величины показателя на 2916

32 неделях внутриутробного развития Снижение предела прочности совпадает с появлением пучков коллагеновых волокон второго порядка, которые вначале имеют незначительный диаметр и разделены широкими прослойками эндотено-ния Достоверное увеличение прочности связок соответствует возрастным периодам, когда нами наблюдалось значительное преобладание пучков коллагеновых волокон связок над рыхлой соединительной тканью, их разделяющей.

Подобная динамика наблюдалась и у латеральной большеберцовой связки На зависимость прочностных свойств соединительнотканных структур от их фиброархитектоники указывали много авторов (Никитин В Н и соавт., 1977; Ахмалетдинов А С, 1986; Галлямов М.М, 1990; Стрижков А.Е, 1992, Стриж-ков А Е, Баталова В Ш, 2001 и др.). Однако сведений о зависимости биомеханических параметров связок голеностопного сустава от их строения в плодном периоде в литературе нет

Средние значения модуля упругости разных связок голеностопного сустава различались по величине В то же время возрастная динамика модуля Юнга для связок голеностопного сустава в целом и их частей в отдельности была сходной Вначале отмечалось достоверное незначительное по величине снижение показателя к 31-34-й неделям внутриутробного развития (р<0,05) После 35-й недели отмечается интенсивный рост показателя (р<0,05) В результате модуль Юнга дельтовидной связки увеличивается в три раза, составляя в ее средней части у новорожденного ребенка 12,4±0,7 Мпа Упругость латеральной связки так же возросла, но только в 2,5 раза и составила у новорожденных детей в ее средней части 11,5±1,2 МПа

Объяснить этого наблюдение можно следующим: до 31-34-й недели идет формирование базовой фиброструктуры зоны нагружения связки. После 35-й недели отмечаются признаки созревания волокнистых структур увеличивается диаметр пучков коллагеновых волокон первого и второго порядков, коллагено-вые волокна хорошо воспринимают красители, пучкам первого порядка присуща отчетливо выраженная извитость

Проведенный регрессионный анализ позволил выявить формальные линейные зависимости длин сегментов нижней конечности и связок голеностопного сустава от возраста плода Эти уравнения явились основой для разработки математических моделей для оценки биологического возраста плода человека по его антропометрическим и морфометрическим показателям нижней конечности Эти модели приводятся ниже

Т = 0,39 Ьп6+ 3,76 (1)

Т = 0,40 Ьлб + 3,70 (2)

Т = 0,39 Ьпг + 4,40 (3)

Т = 0,40 Ьлг+4,13 (4)

Т = 0,18 Ьпн +5,23 (5)

Т = 0,18 Ь„„ + 5,31 (6)

Т = 0,57 Ъж + 4,02 (7)

Т = 0,58 Ьлс +3,92 (В)

Т = 2,96 Ьб„ч + 10,17 (9)

Т = 7,7 Ьпбтч+1,48 (10)

Т = 2,14 Ьбпч + 7,42 (П)

Т = 3,77 Ьз6тч+ 1,95 (12)

Т = 5,35 Ьлтмс + 0,41 (13)

Т = 7,75 Ь„мс+1,19 (14)

Т = 4,98 Ьэтмс+ 1,69 (15)

где Т - оценка возраста плода (недели); Ьп - длина правого бедра, мм, 1_ 'лб

длина левого бедра, мм, Ьпг - длина правой голени, мм, Ьлг- длина левой голени, мм, Ьпн - длина правой ноги, мм, Ь™ — длина левой ноги, мм, Ьлс - длина правой стопы, мм, Ьлс - длина левой стопы, мм; Ь&и - длина большеберцово-ладьевидной части медиальной связки голеностопного сустава, мм, Ьпбгч - длина большеберцово-таранной части медиальной связки голеностопного сустава, мм, Ьбпч - длина большеберцово-пяточной части медиальной связки голеностопного сустава, мм; - длина задней большеберцово-таранной части медиальной связки голеностопного сустава, мм, Ь^« - длина передней таранно-

малоберцовой связки, мм, Ьпмс - длина пяточно-малоберцовой связки, мм, Ьэтис-длина задней таранно-малоберцовой связки, мм

Полученные модели (1) - (15) имеют важное прикладное значение. Они позволяют провести оценку возраста плода по фрагментам нижней конечности Эти данные дополняют имеющиеся литературные данные (Пашкова В И., Резников Б Д., 1978, Стрижков А Е , 1999)

Таким образом, полученные нами данные указывают на то, что связочный аппарат голеностопного сустава человека равномерно и поступательно развивается в пренатальном периоде развития человека в тесной анатомической и функциональной связи с другими элементами мягкого скелета Гетерохрония развития и особенности строения отдельных связок сустава обусловлены динамическим и статическим стереотипами нижней конечности плода и адаптивной реакцией его на эти условия.

Строение и биомеханические свойства связочного аппарата взаимосвязаны и комплексно отражают морфогенез сустава Критическим периодом развития связочного аппарата сочленения является 29-32-я недели внутриутробного развития Критический период характеризуется замедлением роста линейных параметров, качественным изменением гистологического строения и снижением прочностных свойств связок сустава

К моменту рождения голеностопный сустав не достигает морфологической и функциональной зрелости, присущей дефинитивным формам Распознавание узловых моментов и основных направлений развития укрепляющего аппарата голеностопного сустава приближает нас к раскрытию закономерностей морфогенеза опорно-двигательного аппарата человека ВЫВОДЫ:

1 Источником развития элементов связочного аппарата голеностопного сустава является околосуставная мезенхима Микроскопически связки сустава обнаруживаются на 18-20-й неделях, макроскопически - на 21-24-й неделях внутриутробного развития и представляют собой локальные утолщения фиброзной мембраны капсулы сустава, связанные с удерживателем мышц сгибате-

лей, верхним удерживателем малоберцовых мышц и надхрящницей сочленяющихся костей

2 В плодном периоде происходит равномерное увеличение размеров латеральной коллатеральной связки Развитие медиальной коллатеральной (дельтовидной) связки характеризуется чередованием периодов постепенного роста с ускорением на 23-24-й и 29-30-й неделях внутриутробного развития. Возрастная динамика роста длины связок и их частей описывается линейным уравнением (р<0,05)

3 Варианты строения отдельных частей связок на протяжении плодного периода голеностопного сустава является отражением гетерохронии их закладки и возрастной динамики.

4 В развивающихся связках голеностопного сустава в пренатальном онтогенезе выделяется пять зон зона нагружения, занимающая среднюю часть связки и образованная плотной оформленной соединительной тканью, проксимальная и дистальная зоны прикрепления, находящиеся на границе связки и кости и сформированные эмбриональным волокнистым хрящом, проксимальная и дистальная зоны роста, занимающие промежуточное положение и характеризующиеся скоплением малодифференцированных соединительнотканных клеток

5 В плодном периоде происходят разнонаправленные преобразования гистологического строения различных зон связок, отражающие их дифференциацию и созревание Зона нагружения удлиняется, увеличивается толщина пучков коллагеновых волокон, возрастает их порядок с первого до второго; растут зоны прикрепления, появляются и утолщаются пучки коллагеновых волокон волокнистого хряща, становится протяженнее граница волокнистого и гиалинового хряща Уменьшается относительная толщина зоны роста, уменьшается плотность малодифференцированных соединительнотканных клеток, отмечаются признаки тканевой дифференциации на краях зоны

6. Возрастная динамика предела прочности связочного аппарата голеностопного сустава характеризуется двумя статистически значимыми (р<0,05) периодами повышения на 27—28-й и 33-36-й неделях внутриутробного развития

и у новорожденных детей, разделенными достоверным снижением (р<0,05) величины показателя на 29-32 неделях внутриутробного развития. Модуль упругости Юнга у связок голеностопного сустава плодов незначительно снижался к 31-34-й неделям внутриутробного развития (р<0,05), а после 35-й недели отмечается интенсивный рост показателя (р<0,05)

7 Динамика биомеханических свойств связочного аппарата плодов различного возраста соответствует изменениям их строения. Снижение предала прочности совпадает с относительным преобладанием прослоек эндотенония, разделяющих формирующиеся пучки коллагеновых волокон второго порядка. Достоверно увеличение прочности связок соответствует возрастным периодам, когда наблюдается значительное преобладание пучков коллагеновых волокон ндц разделяющей их рыхлой соединительной тканью

8 Критическим периодом развития связочного аппарата голеностопного сустава является 29-32-я недели внутриутробного развития, который характеризуется замедлением роста линейных параметров, появлением пучков коллагеновых волокон второго порядка в зоне нагружения и снижением прочностных свойств связок сустава

9 Зависимость длины сегментов нижней конечности и длины связок голеностопного сустава от возраста плода носит линейный характер и формализована в виде системы математических уравнений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Сальманов, А А Этапы морфогенеза связочного аппарата голеностопного сустава человека / А А Сальманов, А.Е. Стрижков, Р Ф Ахметов // Морфология -Т 121, СПб,2002 -№2-3.-С 138-139.

2 Геометрический анализ формы суставных поверхностей голеностопного сустава на ранних этапах онтогенеза / И.В Богданов, И Р Гулясов, А.А Сальманов [и др ]// Вопросы теоретической и практической медицины, материалы 68-й Республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых Республики Башкортостан с международным участием. - Уфа, 2003. - С. 6.

3 Стрижков, А Е Возрастные преобразования морфологии системы кость-связка укрепляющего аппарата крупных суставов нижней конечности плодов человека / А Е Стрижков, Р Ф Ахметов, А А Сальманов // Материалы 68-й межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых Часть 3. - Курск, 2003 -С 18-19

4 Стрижков, А Е Клиническая морфология стабилизирующего аппарата крупных суставов нижней конечности в фило- и онтогенезе / АЕ Стрижков, Т Б Минасов, А А Сальманов, Р Ф Ахметов II Актуальные вопросы клинической анатомии и оперативной хирургии Материалы 3-й Всероссийской конференции с международным участием - СПб, 2003 - С 230-233

5 Стрижков, А Е Основные стадии органогенеза связочного аппарата крупных суставов нижней конечности человека / А Е Стрижков, В Ш Баталова, А А Сальманов // Морфология (Архив анатомии, гистологии и эмбриологии) -Т 126, СПб, 2004 - № 4 - С 118

6 Стрижков, А Е Особенности строения укрепляющего комплекса голеностопного сустава человека на этапах онтогенеза / А Е Стрижков, А А Сальманов, Р Ф Ахметов // Здравоохранение Башкортостана - Спецвыпуск № 2,2005. - С 57-58

7 Strizhkov, A Ye Basic stages of organogenesis of joint ligaments of the lower extremities/ A Ye Strizhkov, A A Salmanov И 4th Asian-Pacific International Congress of Anatomist - Kusadasi, 2005 - P 249

8 Морфогенез капсульно-связочного аппарата суставов нижней конечности в фило- и онтогенезе / А Е Стрижков, В Ш Баталова, А А Сальманов [и др ]// Морфология - Т 129, СПб , 2006, - № 4 - С. 119

9 Сальманов, А А Строение связочного аппарата голеностопного сустава человека в пре- и неонатальном онтогенезе / А А Сальманов, А Е Стрижков II Морфологические ведомости,- № 1-2, приложение №1 - М , 2006 - С.257-258

10 Сальманов, А А. Биомеханические свойства капсульно-связочного аппарата голеностопного сустава человека в пре- и неонатальном онтогенезе / А А Сальманов, А Е Стрижков II Роль природных факторов и туризма в формировании здоровья населения Материалы 4-й Российской конференции - Уфа,

2006 - С 24-26

САЛЬМАНОВ АЗАТ АФТАХОВИЧ

СТРОЕНИЕ СВЯЗОЧНОГО АППАРАТА ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА ЧЕЛОВЕКА В ПРЕ- И НЕОНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Издательская лицензия № 06788 от 01 11 2001 г ООО «Издательство «Здравоохранение Башкортостана» 450000, РБ, г Уфа, а/я 1293, тел /факс (347) 250-13-82

Подписано в печать 12 09 2007 г Формат 60*84/16 Гарнитура Times New Roman Бумага офсетная Отпечатано на ризографе Уел печ л 1,4 Уч-изд. л 0,92 Тираж 100 Заказ № 360

Актуальность темы. В настоящее время отмечается рост травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. При этом, от 30 до 50% случаев отмечается заинтересованность суставов, в том числе голеностопного. Для успешного лечения поражений сустава важна ранняя диагностика и выбор адекватных методов лечения (Fanucci Е. и соавт., 1997; Milz P.; Milz S. и соавт., 1998; Витько Н.К. и соавт., 2000; Лоскутов А.Е. и соавт., 2001; и др.). В связи с этим в литературе появилосьмного сообщений о новых неинвазивных и инвазивных методах исследования голеностопного сустава у больных (Akman С. и соавт, 1997; Bagnolesi Р. и соавт., 1997; Silvestri Е. и соавт., 1997; Moyes S.T., 1998; Gibbon W.W., 1999; Kreitner K.-F.; Kalden P.; Herber S.; Berger S., 1999 и др.).

Практические потребности объясняют повышенный интерес к исследованиям морфологии и биомеханики стопы в целом и голеностопного сустава в частности (Chu Tai-Ming, Reddy Narender P., 1995; Leung A.K.L. и соавт., 1998; Щуров В.А.; Исмайлов Г.Р., 1999; Клименко Г.О. и соавт., 1999; Hollis Marcus J., 2001 и др.).

Патология голеностопного сустава актуальна и для детского возраста (Puchama Jacek и соавт., 1995; Ковалев В.И.и соавт., 1997; Stanley D., 1998; DeLeva А. И соавт., 2000 и др.). При этом авторами подчеркивается, что для правильной постановки диагноза травмы ног у детей необходимо хорошо знать возрастную анатомию (Stanley D., 1998). Однако при рассмотрении нормального строения элементов сустава необходимо учитывать пограничные формы строения, обусловленные влиянием различных дисплазий скелета, сформировавшихся во внутриутробном периоде (Yamamoto Toshiyuki и соавт., 1995; McPherson Elizabeth, Clemens Michele, 1997; Martinez-Frias М.Ь.и соавт., 1997; Khoury N.J., Haddad M.C., Hourani M.H., 1999; Christianson Caitlin, Huff Dale, McPherson Elizabeth, 1999, Крись-Пугач А.П.и соавт., 1999; Какауридзе М.В. и соавт, 1999; Schnapp М., 2000 и др.). При этом наибольшая заинтересованность голеностопного сустава отмечается при косолапости, которая по частоте встречаемости среди дисплазий стоит на третьем месте после дисплазии тазобедренного сустава и кривошеи (Daniels T.R., Alman В., Wedge J.H., 1999; Черкашина З.А., 2000 и др.). При этом для диагностики и лечения дисплазий (косолапости в частности), при которых бывает заинтересован голеностопный сустав, очень важно знать особенности анатомического строения и биомеханических свойств всех элементов данного сочленения (Kelly LP. и соавт., 1996; Давлетшин Р.И., Псянчин Т.С., 1996; Aurell Y., Hansson G., 1999; Захаров Е.С., Гисак С.Н., Захарова О.Е., 2000 и, др.).

Однако, в литературе нет сведений о нормальном строении элементов го-леностопного-сустава человека в пре- и неонатальном периодах развития. В тоже время отмечается рост интереса к изучению морфогенеза суставов нижней конечности (Bellia L., D'Urso С., 1996; Merida-Velasco Juan А. И соавт., 1997; Макаров А.Н. и соавт., 2000; Вагапова В.Ш., 1996, 1999, 2002; Савельев С.В. и соавт., 2002; Стрижков А.Е., 1994-2002).

В связи с вышеизложенным, изучение нормального строения голеностопного сустава человека в ранние периоды его развития является актуальной проблемой, отвечающей запросам теории и практики. А с учетом' того, что самым повреждаемым элементов сустава является его связочный аппарат (Fanucci Е. и соавт., 1997; Лоскутов А.Е., Красовский. B.JL, Постолов О.М., 1999 и др.), выявление особенностей строения связок голеностопного сустава плодов и новорожденных детей человека является актуальной задачей;морфологии и практической медицины.

Цель исследования: Выявить особенности строения и биомеханических свойств связочного аппарата голеностопного сустава у плодов и новорожденных детей человека.

Задачи исследования: 1. Изучить анатомическое строение и провести морфометрию (измерения длины, ширины, толщины на разных уровнях) связок голеностопного сустава у плодов разного возраста и новорожденных детей человека.

2. Провести математико-статистический анализ данных морфометрии, установить средние значения, крайние варианты и выявить константы роста связок голеностопного сустава человека в пренатальном онтогенезе.

3. Установить связь между количественными параметрами связок голеностопного сустава и костей дистального отдела нижней конечности.

4. Изучить гистологическое строение связок голеностопного сустава на протяжении от мест их начала до прикрепления у плодов разного возраста и новорожденных детей человека.

5. Изучить биомеханические свойства связочного аппарата голеностопного сустава на этапах пренатального онтогенеза.

6. Сравнить возрастную динамику макроскопического строения, возрастные изменения гистологического строения и биомеханические свойства связок и выявить критические периоды развития! связочного аппарата во внутриутробном периоде.

Научная новизна работы. Комплексное исследование анатомического и гистологического строения, биомеханических свойств связочного аппарата голеностопного сустава в пренатальном периоде онтогенеза человека позволило представить органогенез их элементов. Впервые показано, что закладка, дифференциация и рост связок голеностопного сустава неразрывно связаны с развитием фиброзной капсулы, надхрящницы и удерживателей сухожилий мышц в области голени и стопы. Впервые показано, что длины связок голеностопного сустава, длины сегментов нижней конечности: бедра, голени и стопы - имеют прямую линейную зависимость от возраста плода, и впервые построены математические уравнения этой зависимости. Показана зональность строения связок голеностопного сустава на протяжении — выявлены от проксимального конца к дистальному соответственно проксимальная зона прикрепления, проксимальная зона роста, зона нагружения, дистальная зона роста и дистальная зона прикрепления; впервые показана возрастная динамика строения указанных зон. Установлены критический период развития связочного аппарата (29-32-я недели внутриутробного развития) голеностопного сустава во внутриутробном периоде, отражающие морфологическую и биомеханическую слабость элементов его связочного аппарата.

Теоретическое и практическое значение работы. Теоретическая значимость обусловлена раскрытием локальных особенностей морфогенеза скелета нижних конечностей у человека в пре- и неонатальном онтогенезе; показано морфогенетические единство дефинитивно различных элементов мягкого остова: капсула, связки сустава и удерживатели сухожилий мышц объединены в единый капсульно-связочный аппарат, развивающийся из одних отделов мезенхимы, имеющий общие конструктивные элементы и общую стабилизирующую функцию; установлены-константы роста связок голеностопного сустава, имеющие линейную'зависимость от возраста; выявлено зональное строение связок голеностопного сустава и особенности строения зоны роста, обеспечивающей рост связок в> одной; направлении,, и волокнистого хряща на границе кости и соединительнотканных структур - в,другом;

Практическая значимость: выявленные крайние варианты строения элементов сустава могут быть основой ранней диагностики разных видов диспла-зий нижней конечности в детской артрологии; построенные математические модели возрастных изменений,длины и ширины связок, костей голени и стопы являются дополнением: к методам диагностики биологического возраста плода в перинатологии и судебной медицине; данные по вариантам анатомического строениям и особенностям гистологической структуры связок сочленения являются предпосылкой для, дальнейших клинических исследований в детской артрологии.

Результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе морфологических и ряде клинических кафедр.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Гисто- и органогенез разных укрепляющих структур голеностопного сустава в пренатальном онтогенезе обладает общими свойствами: единым источником развития, едиными сроками закладки основных частей и единой возрастной динамикой строения и биомеханических свойств.

2. В плодном периоде пренатального онтогенеза человека отмечается общая тенденция равномерного линейного роста связок голеностопного сустава человека. Однако, разные темпы роста и гетерохрония развития строения и биомеханических свойств отдельных частей связочного аппарата обеспечивают неодинаковую готовность отдельных связок к внешним нагрузкам после рождения.

3. Растущим связкам и фиброзной мембране капсулы голеностопного сустава присуща зональность строения, отражающая функциональную специализацию разных участков капсульно-связочного аппарата.

4. В процессе развития связочного аппарата голеностопного сустава отмечаются критические периоды развития, характеризующиеся существенными изменения констант роста, структурным полиморфизмом и экстремумами биомеханических показателей.

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации были доложены на 69-й, 70-й, 71-й Республиканских научных конференциях молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2004, 2005, 2006), на III, IV и V Российских научных конференциях «Влияние природных факторов и туризма на формирование здоровья населения» (Уфа - Тюлюк, 2005, 2006, 2007), на Российской научной конференции «Вопросы морфологии», посвященной 100-летию со дня рождения С.З. Лукма-нова, на V съезде Российских морфологов с международным участием (Казань, 2004), на VI, VII, VIII Конгрессах Международной Ассоциации морфологов (Уфа, 2002; Казань, 2004; Орел, 2006), на 4th Asian-Pacific International. Congress of Anatomist (Turkey, Kusadasi, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 4 в центральных журналах.

Выводы

1. Источником развития элементов связочного аппарата голеностопного сустава является околосуставная мезенхима. Микроскопически связки сустава обнаруживаются на 18-20-й неделях, макроскопически - на 21-24-й неделях внутриутробного развития и представляют собой локальные утолщения фиброзной мембраны капсулы сустава, связанные с удерживателем мышц сгибателей, верхним удерживателем малоберцовых мышц и надхрящницей сочленяющихся костей.

2. В плодном периоде происходит равномерное увеличение размеров латеральной коллатеральной связки. Развитие медиальной коллатеральной (дельтовидной) связки характеризуется чередованием периодов постепенного роста с ускорением на 23-24-й и 29-30-й неделях внутриутробного развития. Возрастная динамика роста длины связок и их частей описывается линейным уравнением (р<0,05).

3. Варианты строения отдельных частей связок на протяжении плодного периода голеностопного сустава является отражением гетерохронии их закладки и возрастной динамики.

4. В развивающихся связках голеностопного сустава в пренатальном онтогенезе выделяется пять зон: зона нагружения, занимающая среднюю часть связки и образованная плотной оформленной соединительной тканью; проксимальная и дистальная зоны прикрепления, находящиеся на границе связки и кости и сформированные эмбриональным волокнистым хрящом; проксимальная и дистальная зоны роста, занимающие промежуточное положение и характеризующиеся скоплением малодифференцированных соединительнотканных клеток.

5. В плодном периоде происходят разнонаправленные преобразования гистологического строения; различных зон связок, отражающие их дифференциацию и созревание. Зона; нагружения удлиняется, увеличивается толщина пучков коллагеновых волокон, возрастает их порядок с первого до второго; растут зоны прикрепления, появляются и утолщаются пучки коллагеновых волокон волокнистого хряща, становится протяженнее границам волокнистого и гиалинового хряща. Уменьшается относительная толщина зоны роста, уменьшается плотность малодифференцированных соединительнотканных клеток, отмечаются признаки тканевой дифференциации на краях зоны.

6. Возрастная динамика предела прочности связочного аппарата; голеностопного сустава характеризуется двумя статистически значимыми (р<0,05) периодами, повышения: на 27-28-й и 33-36-й неделях внутриутробного развития ^ и у новорожденных детей, разделенными достоверным снижением (р<0,05) величины показателя на 29-32 неделях внутриутробного развития; Модуль упругости Юнга у связок голеностопного сустава плодов незначительно снижался к 31-34-й неделям внутриутробного развития (р<0,05), а после 35-й недели отмечается интенсивный рост показателя (р<0,05).

7. Динамика биомеханических свойств связочного аппарата плодов различного возраста соответствует изменениям: их строения. Снижение; предела прочности совпадает с относительным преобладанием прослоек эндотенония, разделяющих формирующиеся пучки коллагеновых волокон второго порядка. Достоверно увеличение прочности связок соответствует возрастным периодам, когда наблюдается значительное преобладание пучков коллагеновых волокон над разделяющей их рыхлой соединительноштканью.

8. Критическим периодом развития связочного аппарата голеностопного сустава является 29-32-я недели внутриутробного развития, который характеризуется, замедлением роста линейных параметров, появлением пучков коллагеновых волокон второго порядка в зоне нагружения и снижением прочностных свойств связок сустава. Зависимость длины сегментов нижней конечности и длины связок голеностопного сустава от возраста плода носит линейный характер и формализована в виде системы математических уравнений.