Морфологические проявления бипедальной локомоции человека на уровне бедренной кости

Цель исследования – изучение строения бедренной кости условно здоровых современных людей, как части звена опорно-двигательного аппарата, обеспечивающего бипедальную локомоцию.

Материал и методы. По оригинальной остеометрической методике были измерены 23 структуры166 бедренных костей с полным синостозированием эпифизов без признаков костной патологии. После введения коэффициента пропорциональности для линейных параметров и вычисления доверительных интервалов по каждому из них был проведен многоуровневый факторный анализ отдельно для правых и левых бедренных костей методом максимального правдоподобия Maximum likelihood factor analysis с вращением Equamax normalized.

Результаты. Выделено 4 уровня структурной организации, характеризующихся асимметрией факторных нагрузок (ФН). Параметры, формирующие первый уровень, обеспечивают передачу механической нагрузки по оси конечности от головки через межвертельный гребень на медиальный мыщелок. Параметры 2-го уровня обеспечивают вращательные движения на уровне коленного сустава. Третий и четвертый уровни включили параметры, отражающие функцию вращения ноги в тазобедренном суставе при прямохождении и поддержании вертикальньного положения тела в сагиттальной плоскости.

Заключение. Таким образом, бедренная кость человека представляет собой многоуровневую систему с асимметричным участием параметров в ее формировании. Бедренная кость как часть системы опорно-двигательного аппарата имеет четко выраженную вертикальную структурную дифференциацию, проявляющуюся в доминировании правой конечности в осуществлении опорных функций на уровне проксимального эпифиза и двигательных на уровне дистального эпифиза бедренной кости.

1. Гайворонский И. В., Хоминец В. В., Удочкина Л. А. Семенов А. А., Гринберг У. В. Корреляции морфометрических параметров мыщелков бедренной и большеберцовой костей. Морфология. 2015; 148(6): 79–83. [Gaivoronskiy IV, Khominets VV, Udochkina LA, Semyonov AA, Grinberg Ye B. Correlation of morphometric parameters in the structure of the femoral and tibial condyles. Morfologiia. 2015;148(6):79–83] (in Russian).

2. Гафаров Х. З. Какова же величина торсии бедренной кости и какое значение она имеет в клинике? Практическая медицина. 2013; 2(1–2): 37–44 [Gapharov KhZ. Size of torsional transformation of a femur and its significance in treatment. Practical medicine. 2013;2(1–2):37–41] (in Russian).

3. Гелашвили П. А., Юхимец С. Н., Буракова Е. Н. Морфометрическая характеристика проксимального эпифиза бедренной кости человека различных возрастных периодов. Морфологические ведомости. 2008; 1–2: 146–147 [Gelashvili PA, Yukhimets SN, Burakova EN. The morphometrical characteristic of the human femur proximal epiphysis in various age seasons. Morphological Newsletter. 2008;1–2:146–147] (in Russian).

4. Довгялло Ю. В. Индивидуальная изменчивость бедренной кости. Знание. 2016; 2–3(31): 71–74 [Dowgiallo YuV. Individual variability of the femur. Znanie. 2016; 2–3(31):71–74] (in Russian).

5. Николенко В. Н., Фомичева О. А., Жмурко Р. С., Яковлев Н. М., Бессонова О. С., Павлов С. В. Индивидуально-типологические особенности морфогеометрии проксимального отдела бедренной кости. Саратовский научномедицинский журнал. 2010; 6(1): 36–39 [Nikolenko VN, Fomicheva OA, Zhmurko RS, Yakovlev NM, Bessonova OS, Pavlov SV. Individual and typological morphogeometric features of the proximal of femoral bone. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2010; 6(1): 36–39] (in Russian).

6. Скворцов Д. В. Клинический анализ движений, стабилометрия. М.: Антидор; 2000. 199. [Skvortsov D. Klinicheskii analiz dvizhenii, stabilometriya. Moscow; 2000] (in Russian).

7. Тур С. С. Билатеральная асимметрия длинных костей конечностей у скотоводов Алтая эпохи Бронзы и раннего Железного века. Археология, этнография и антропология Евразии . 2014; 59(3):141–156 [Tur S.S. Bilateral asymmetry of long bones in Bronze and early Iron age pastoralists of the Altai. Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia. 2014; 59(3):141–156] (in Russian).

8. Хайруллин Р. М. Эффективность индексов флуктуирующей асимметрии для оценки морфологических признаков человека. Морфологические ведомости. 2002; 1–2: 52–54. [Khairullin RM. The efficiency of fluctuating asymmetry quantitative indexes for measurement of the human morphological parameters. Morphological Newsletter. 2002;1–2:52–54] (in Russian).

9. Arley CT, Ferris DP. 10 Biomechanics of Walking and Running. Exercise and Sport Sciences Reviews. 1998;26:253–286. doi: 10.1249/00003677-199800260

10. Auerbach BM, Ruff CB. Limb bone bilateral asymmetry: variability and commonality among modern humans. Journal of Human Evolution. 2006 Feb;50(2):203–18. doi: 10.1016/j.jhevol.2005.09.004

11. Johnson AP. Biomechanics and exercise physiology. New York: John Wiley & Sons. 1991.

12. Oba M, Inaba Y, Kobayashi N, Ike H, Tezuka T, Saito T. Effect of femoral canal shape on mechanical stress distribution and adaptive bone remodelling around a cementless tapered-wedge stem. Bone & Joint Research. 2016 Sep;5(9):362–9. doi: 10.1302/2046-3758.59.2000525

13. Witte H, Preuschoft H, Recknagel S. Human body proportions explained on the basis of biomechanical principles. Zeitschrift fur Morphologie und Anthropologie. 1991;79(3):407–23.

14. Zajac FE, Neptune RR, Kautz SA. Biomechanics and muscle coordination of human walking. Gait & Posture. 2002 Dec;16(3):215–32. doi: 10.1016/s0966-6362(02)00068-1