CC BY
36
УДК 612.76:572.781.66:[569.742.1+599.742.1] Ключевые слова: биомеханика, таз, волк, собака
Key words: biomechanics, pelvis, wolf, dog
Краснов В. В.
ОСОБЕННОСТИ БИОМЕХАНИКИ ТАЗА СОБАЧьИХ
pelvis biomechanics details of the canine family
ФГУ Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г. А. Илизарова Минздравсоцразвития России Адрес: 640014, Россия, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6
The Russian Ilizarov Scientific Center Restorative Traumatology and Orthopaedics of the Ministry of Health and social Development ofRussia Address: 640014, russia, Kurgan, M. ulyanova str., 6
Краснов Виталий Викторович, к. в. н., вед. научн. сотрудник. E-mail: v.v.krasnov@mail.ru
Krasnov vitaly v., Ph.D. in veterinary science, Leading researcher
Аннотация. В работе представлен анализ результатов исследований биомеханики таза волков и собак. Установлено, что она напрямую зависит от возраста животных, а также повреждений и/или заболеваний соединений таза и его связочного аппарата.
Summary. The results ofwolfish and canine biomechanics have been analyzed andpresented in the work. The biomechanics has been established to be directly dependent on animals'age, as well as on the injuries and/or diseases of pelvis junctions (the iliosacral articulation and symphysis) and on the pelvic ligamentous apparatus.
Ведение
Изучение биомеханики опорно-двигательного аппарата позволяет выявить предпосылки возникновения его патологических изменений, определить способ их лечения [2].
Биомеханика таза тесно связана с особенностью его функции: равномерным распределением статико-динамической нагрузки между позвоночным столбом и тазовыми конечностями. Однако, несмотря на общую функцию, она имеет значительные видовые различия, зависящие от способа передвижения [3].
Имеющиеся работы в основном посвящены изучению биомеханики опорно-двигательного аппарата человека, и лишь в единичных публикациях затрагиваются отдельные вопросы, касающиеся биомеханики крестцово-подвздошного сустава животных [2-7, 8, 10].
Цель исследования: изучить особенности биомеханики таза собачьих в норме и при повреждении его соединений.
Материал и методы
В основу работы положен анализ результатов биомеханических исследований, выполненных на трупах 7 волков и 22 беспородных собак обоего пола в возрасте от 1 месяца до 10 лет с массой тела от 1,5 до 46 кг.
Исследования проводили, как правило, на свежем секционном материале (не позже 2-3 часов после констатации смерти). Выделяли органокомплекс таза с фрагментом позвоночного столба включающим LV-CdII. С костей максимально удаляли мягкие ткани, сохраняя целостность связок.
Изучали характер движений пояса тазовой конечности в крестцово-подвздошных суставах (КПС) и тазовом симфизе (ТС); взаимодействие и механизм повреждения связочного аппарата таза и пояснично-крест-цового отдела позвоночного столба, а также закономерности и смещения тазовых костей в зависимости от степени повреждения указанных анатомических структур.
Результаты и обсуждение
Анализ выполненных исследований показал, что приложение разнонаправленных внешних сил на пояснично-крестцовый отдел позвоночного столба и пояс тазовой конечности приводило к незначительной по амплитуде ротации крестцовой кости в сегментальной и фронтальной плоскостях, наиболее выраженных у щенков.
При флексии и экстензии поясничного отдела позвоночного столба происходила нутация и контрнутация крестцовой кости
а --■"" б
Рис. 1. Взаимодействие подвздошно-поясничной (1) и крестцово-бугровой (2) связок при флексии (а) и экстензии (б) поясничного отдела позвоночного столба.
Одновременно с этим при флексии отмечалось синхронное натяжение обеих крест-цово-бугровых (КБС) и релаксация под-вздошно-поясничных (1111С) связок (рис. 1а), а при экстензии - натяжение ППС и релаксация КБС (рис. 1б). Натяжение КБС и ППС ограничивало ротацию крестцовой кости в сагиттальной плоскости. При оссификации дорсальных (ДКПС) и вентральных (ВКПС) крестцово-подвздошных связок движения в КПС отсутствовали, а при сгибании и разгибании поясничного отдела позвоночного столба были задействованы только ППС.
Нутация крестцовой кости приводила к кранио-дорсальному смещению ее мыса и кранио-венральному - верхушки, вследствие чего отмечалось уменьшение высоты входа в таз и увеличение высоты выхода из таза. В результате контрнутации крестцо-
Рис. 2. Динамика тазовых костей при гиперфлексии и гиперэкстензии крестца.
в сагиттальной плоскости относительно пояса тазовой конечности за счет одновременного движения в обоих КПС. Поворот крестцовой кости осуществлялся вокруг оси, проходившей приблизительно на уровне геометрического центра ее крыльев.
а
б
Рис. 3. Взаимодействие связок таза собаки при латерофлексии поясничного отдела позвоночного столба у щенков (а) и взрослых собак (б). 1 - подвздошно-поясничная связка, 2 - вентральные крестцово-подвздошные связки, 3 - крестцово-бугровая связка, 4 - хрящевая пластинка тазового симфиза.
вой кости, а ее мыс и верхушка перемещались соответственно в каудо-вентральном и каудо-дорсальном направлении, с увеличением высоты входа и снижением высоты выхода из таза.
При избыточном повороте крестцовой кости в сагиттальной плоскости (независимо от его направления) наблюдалось одновременное расхождение крыльев подвздошных и сближение пластинок седалищных костей (рис. 2). Для сравнения: у человека подобный процесс происходит только во время нутации крестца; при его контрнутации подвздошные кости сближаются, тогда как седалищные -отдаляются друг от друга [3].
Во время латерофлексии поясничного отдела позвоночного столба у щенков отмечалось синхронное натяжение ППС и КБС на контрлатеральной стороне и их релаксация -на ипсилатеральной, что ограничивало амплитуду движения по отношению к крестцовой кости и, соответственно, крестцовой кости относительно пояса тазовой конечности во фронтальной плоскости. При этом сохранялась возможность поворота крестцовой кости во фронтальной плоскости, в процессе которой в обоих КПС наблюдалось одновременное разнонаправленное смещение ушковидных поверхностей крыльев крестцовой и подвздошной костей относительно друг друга в кранио-каудальном направлении, а также аналогичное смещение сочленяющихся тазовых костей на уровне ТС (рис. 3 а). У животных более старшего возраста вследствие физиологического синостоза ТС и/или оссификации ДКПС и ВКПС при боковом наклоне поясничного отдела позвоночного столба происходило синхронное натяжение ППС на одной стороне и ее расслабление - на противоположной (рис. 3б).
Осевая ротация позвоночного столба вызывала лишь одновременное разнонаправленное натяжение обеих ППС, не вовлекая в кинематическую цепь крестцовую кость.
Нарушение целостности вентрального отдела таза в области ТС путем его разрыва или рассечения скальпелем с повреждением краниальной лонной и дуговой седалищной связок тазового симфиза являлось причиной самопроизвольного расхождения тазовых костей в латеральном направлении с образо-
ванием диастаза шириной 1-3 мм. При механическом воздействии на ТС наблюдался отрыв хрящевой пластинки от одной из тазовых костей по линии соединения костной и хрящевой тканей, что согласуется с данными М. И. Быстрицкого (1960) [1].
Последующий медиальный разворот тазовой кости приводил к частичному отрыву ДКПС и МКПС, а также к ее медиальному ротационному смещению с взаимным захождением костей вентрального отдела таза. При этом ППС оставались интактными.
Напротив, дальнейшее разведение тазовых костей на уровне ТС в латеральном направлении провоцировало повреждение связочного аппарата дорсального отдела таза в следующей последовательности:
- натяжение капсулы КПС и отслоение надкостницы от вентральной поверхности крыла крестцовой кости,
- натяжение ППС и частичный разрыв капсулы КПС в его каудо-вентральной части,
- частичный отрыв ВКПС от подвздошной поверхности крыла подвздошной кости,
- отрыв ППС от подвздошной поверхности крыла подвздошной кости,
- полный разрыв капсулы КПС,
- полный отрыв ВКПС от подвздошной поверхности крыла подвздошной кости,
- полный отрыв МКПС от шероховатости крыла подвздошных костей,
- разрыв в области добавочных суставных образований (при наличии).
Вместе с тем при данном виде травмы целостность самих ВКПС и МКПС сохранялась, вследствие того что отрыв ВКПС от места прикрепления к подвздошной поверхности крыла подвздошной кости происходил вместе с обширным участком надкостницы, а МКПС отрывались только от шероховатости крыла подвздошной кости. M. E. Miller с соавторами (1979) также отмечают, что при сепарации КПС МКПС обычно остаются прикрепленными к шероховатости крыла крестцовой кости [9].
Нарушение целостности указанных выше анатомических структур являлось причиной возникновения ротационной нестабильности таза, однако возможность продольного смещения тазовых костей отсутствовала.
При последующем приложении силы на тазовую кость происходил отрыв ДКПС от крестцового гребня и ее полный вывих с возможностью многоплоскостного ротационного и продольного смещения.
Аналогичное поэтапное воздействие на контрлатеральную тазовую кость приводило к идентичным патологическим изменениям ее связочного аппарата, а двухсторонне поражение значительно усугубляло тяжесть травмы и в конечном итоге являлось причиной абсолютной нестабильности таза. Однако даже при полном разрушении указанных выше анатомических структур во всех наблюдениях целостность КБС сохранялась.
Заключение
Результаты проведенных биомеханических исследований обосновывают значимость КПС, ТС и связочного аппарата по-яснично-крестцового отдела позвоночного столба и таза собачьих в поддержании его нормального сервомеханизма в постнаталь-ном онтогенезе, а также в развитии патогенеза и степени тяжести травмы таза, в зависимости от степени их повреждения.
Установлено, что биомеханика таза собачьих напрямую зависит от возраста животных, а также повреждений и/или заболеваний его соединений и связочного аппарата. Пояснично-крестцовый отдел позвоночного столба, тазовые кости, КПС, ТС и их связочный комплекс имеют тесные морфологические и функциональные связи, формируют единую биомеханическую систему, обеспечивающую статико-локомоторную и амортизирующую функции тазовых конечностей.
Выполненное экспериментальное биомеханическое моделирование повреждений таза, индуцированных нарушением целостности его соединений, позволило выявить, что ДКПС и ВКПС играют ведущую роль в патогенезе данного вида травмы.
Список литературы
1. Быстрицкий, М. И. Переломы костей таза / М. И. Быстрицкий. - Л. : Медгиз, 1960. - 110 с.
2. Васильева, Л. Ф. Мануальная диагностика и терапия (клиническая биомеханика и патобиомеханн-ка). Руководство для врачей / Л. Ф. Васильева. - СПб. : Фолиант, 1999. - 400 с.
3. Капанджи, А. И. Позвоночник: Физиология суставов / А. И. Капанджи. - М. : Эксмо, 2009. - 334 с.
4. Николаев, А. П. Руководство по биомеханике в применении к ортопедии, травматологии и протезированию / А. П. Николаев. - Киев : Гос. мед. изд-во УССР, 1950. - Ч. II. - 308 с.
5. Пичхадзе, И. М. Биомеханика тазового кольца и его структурных элементов / И. М. Пичхадзе, А. Г. Холодкова // Вестник российской АМН. - 2008. -№ 8. - С. 44-47.
6. Denton, D. G. Biomechanics of the pelvis / D. G. Denton // Basal Facts. - 1986. - Vol. 8. - No 4. -P. 211-221.
7. Foley, B. S. Sacroiliac joint pain: anatomy, biomechanics, diagnosis, and treatment / B. S. Foley, R. M. Buschbacher // Am. J. Phys. Med Rehabil. - 2006. -Vol. 85. - No 12. - P. 997-1006.
8. Gregory, C. R. The Canine Sacroiliac Joint: Preliminary Study of Anatomy, Histopathology, and Biomechanics / C. R. Gregory [et al.] // Spine. - 1986. -Vol. 11. - No 10. - P. 1044-1048.
9. Miller, M. E. Anatomy of the Dog / M. E. Miller, G. C. Christensen, H. E. Evans. - Philadelphia : W. В. Saunders Company, 1979. - 941 p.
10. Rooney, J. R. The cause and prevention of sacroiliac arthrosis in the Standardbred horse: a theoretical study / J. R. Rooney // Can. Vet. J. - 1981. - Vol. 22. - P. 356-358.
Издательство НОУ ДО «Институт Ветеринарной Биологии» представляет книгу известного российского патологоанатома, зав. кафедрой патанатомии СПбГАВМ, д. в. н., проф. А. А. Кудряшова (Кудряшов А. А., Балабанова В. И.)
«ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА БОЛЕЗНЕЙ СОБАК И КОШЕК»
Книга одобрена и рекомендована к открытой печати Методическим советом СПбГАВМ в качестве учебного пособия для студентов ветеринарных факультетов по дисциплинам: патологическая анатомия, вскрытие животных, эпизоотология, паразитология, внутренние болезни (Протокол № 4 от 02.06.2011 г.).
В книге представлены рекомендации по проведению и протоколированию вскрытия мелких домашних животных, и в частности собак и кошек, а также материалы по патологоанатомической и дифференциальной диагностике большинства инфекционных и наиболее важных инвазионных и незаразных болезней. Текст книги иллюстрирован авторскими снимками органов и тканей с патолого-анатомическими изменениями при ряде болезней.
Формат: А5. Объем: 224 с. Иллюстрации: полноцветные. Тираж: 1000 экз.
Содержание книги и on-line форма заказа: www.invetbio.spb.ru/Kudryashov-2011.htm По вопросам приобретения книги обращайтесь также по тел. +7 921 095-89-27, e-mail: invetbio@yandex.ru
