Тазобедренный сустав представляет собой крупное сочленение шаровидного типа. Сустав весьма стабильный и обладает значительной амплитудой движений. Стабильность сустава обеспечивается комбинацией связочных и суставных (вертлужная впадина, губа) структур. Основными связками тазобедренного сустава являются подвздошно-бедренная связка (Y связка) и внутрисуставная круглая связка.
Несмотря на то, что помимо своей роли в кровоснабжении головки бедренной кости, круглая связка участвует и в стабилизации тазобедренного сустава, основным стабилизатором служит подвздошно-бедренная связка. Эту важную роль она играет благодаря своей способности сокращаться и натягиваться при разгибании и ротации кнутри, что важно при репозиции некоторых переломов. Так как тазобедренный сустав достаточно удален от средней линии тела, при одноопорном положении он не может обеспечить достаточную стабильность туловища без дополнительной поддержки. В норме при ходьбе центр тяжести тела расположен медиальнее опорной конечности.
Во время ходьбы в фазе односторонней опоры связочных структур тазобедренного сустава для стабилизации туловища недостаточно. Стабильность туловища во время ходьбы зависит, в основном, от мышц, расположенных проксимальнее тазобедренного сустава.
Рисунок 1. а) В классической модели Коха тазобедренный сустав представлен как точка опоры рычагов неравной длины. Динамическая стабильность таза при односторонней опоре обеспечивается отводящими мышцами (средней и малой ягодичными).
б) При односторонней опоре на тазобедренный, коленный и голеностопный суставы опорной конечности действуют силы, направленные от центра тяжести тела.
Мышцами, обеспечивающими медиально-латеральную стабильность, являются ягодичные мышцы (малая, средняя и большая) и подвздошно-большеберцовый тракт (с мышцей, напрягающей широкую фасцию). Эти мышцы расположены латеральнее тазобедренного сустава. В целом, тазобедренный сустав можно представить, как шарнир, который служит опорой для таза и туловища (рис. 1). Медиальная сторона шарнира подвергается воздействию веса тела, силы, направленной вниз (в точке, расположенной на 1 см кпереди от первого крестцового сегмента по средней линии тела). Другая сторона шарнира уравновешивается за счет сокращения отводящих мышц.
Соотношение расстояний, в пределах которых действуют эти две противоположно направленные силы, составляет 2:1. Следовательно, для сохранения равновесия таза во время фазы односторонней опоры ягодичные мышцы должны быть способны создавать усилие, в два раза превышающее вес тела. Вследствие этого, в фазе односторонней опоры тазобедренный сустав будет испытывать общую нагрузку, соответствующую троекратной массе тела (вес тела + действующая на сустав мышечная сила, умноженная на два). Это в шесть раз больше силы, действующей на тазобедренный сустав в фазе двусторонней опоры.
Рисунок 2. Более полная модель тазобедренного сустава включает подвздошно-большеберцовый тракт. Эта неэластичная структура простирается от наружного гребня подвздошной кости к дистальной половине бедренной кости и через коленный сустав — к бугристости на переднелатеральной поверхности большеберцовой кости. Фактически, подвздошно-большеберцовый тракт действует как статический стабилизатор тазобедренного сустава во время фазы односторонней опоры при ходьбе. В качестве натягивающего тяжа он защищает бедренную кость от чрезмерной медиальной изгибающей деформации. Таким образом, избыточные силы преобразовываются в хорошо переносимые компрессионные нагрузки, которые, в противном случае, были бы чрезмерными.
Рисунок 3. Механическая модель ситуации, описанной на рисунке 2.
Действие ягодичных мышц дополняется функцией подвздошно-большеберцового тракта, представляющего собой широкую фиброзную оболочку, расположенную от гребня подвздошной кости до места своего прикрепления на дистальном конце бедренной кости и на переднелатеральной поверхности коленного сустава. Фактически подвздошно-большеберцовый тракт действует как натяжитель, и его главная задача заключается в преобразовании потенциально непереносимой нагрузки натяжения в умеренную и хорошо переносимую компрессионную нагрузку на всем протяжении боковой поверхности бедренной кости (рис. 2 и 3).
Значимость этих мягкотканных структур для правильной работы тазобедренного сустава становится очевидна, когда они не могут полноценно функционировать при боли, травме или неврологическом дефиците. В результате возникает серьезное нарушение походки. Наиболее драматичное проявление важности подвздошно-большеберцового тракта как стабилизатора тазобедренного сустава можно наблюдать при сравнении функциональных способностей пациентов после ампутации нижней конечности ниже и выше коленного сустава. При использовании протезов, изготовленных по современным технологиям, пациенты после ампутации ниже коленного сустава теряют лишь 10% эффективной энергии по сравнению со здоровым человеком. Хорошо подобранный протез после ампутации ниже коленного сустава позволяет человеку пробежать 100 м за 11 сек. Такой пациент способен легко выдерживать нагрузки в фазе односторонней опоры на ампутированную конечность.
Напротив, после ампутации выше коленного сустава, отмечается, по крайней мере, 40% дефицит двигательной энергии. Такой пациент не может стоять на одной ноге, не отклоняясь в сторону ампутированной конечности. Такая неспособность стоять прямо без наклона называется положительным симптомом Тренделенбурга. После ампутации это является прямым следствием утраты стабилизирующей функции подвздошно-большеберцового тракта, для компенсации которой в фазе односторонней опоры некоторые мышцы и мягкие ткани (средняя и малая ягодичные мышцы, капсула тазобедренного сустава) будут подвергаться большим функциональным нагрузкам.
