Что такое вальма: Вальма | это… Что такое Вальма?

Содержание

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры

Вальмовая кровля прекрасно справляется с поставленными перед ней задачами. Но ее прочность и надежность во многом зависит от качества монтажа, который невозможно сделать без хорошей схемы. А как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши? Какие нюансы и параметры следует учитывать? Об этом и пойдет речь в статье.

Содержание

Что такое вальма
Виды вальмовых стропильных систем
Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши
1. Измеряем габаритные данные строения
2. Выбор оптимальной высоты крыши
3. Выбор угла наклона ската вальмовой кровли
4. Выбираем точки (шаг) установки стропилин
5. Определяем длину конька
6. Рассчитываем количество необходимого материала

Что такое вальма

Прежде чем начать рассказывать о том, как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши, стоит познакомиться с самой конструкцией. Что такое вальма и почему такой вариант кровли пользуется достаточно большой популярностью?

Любая конструкция имеет свои «специфические» элементы. То же самое относится и к рассматриваемому в статье варианту крыши. Здесь такой особой деталью является вальма. А что это такое? Вальма – это треугольная часть кровли, расположенная с торца здания. У обычной четырехскатной крыши все стороны треугольные. В случае с вальмовым вариантом, основные два ската имеют трапециевидную форму.

Основные принципы создания вальмой крыши дома

Такой вариант крыши используется не столь часто, но все-таки он пользуется хорошей славой. У вальмовой крыши есть свои плюсы и минусы. К преимуществам такой конструкции специалисты относят следующее:

вальма, в отличие от фронтона, обладает низким сопротивлением ветрам. Такая крыша способна выдержать даже ураганы;
стропильная система такой кровли прочная и устойчивая к внешним воздействиям. Это достигается путем установки угловых ребер, которые играют роль ребер жесткости;
вальмовая крыша дает возможность создать широкие свесы со всех сторон дома, что надежно защищает стены от атмосферных осадков;
не стоит забывать и про внешний вид. Вальмовая крыша способна значительно украсить любое строение.

Но есть и свои недостатки. Если говорить о минусах, то в первую очередь специалисты напоминают о сложности чертежей стропильной системы вальмовой крыши. Конструкция имеет множество элементов, которые нужно правильно смонтировать. Сделать это без наличия необходимых навыков бывает достаточно сложно. К тому же, большое количество элементов значительно удорожает всю конструкцию.

Есть и другие сложности. Если вы решите сделать мансардную комнату, то обязательно с ними столкнетесь. Во-первых, чердачное помещение под вальмовой кровлей меньше, чем в случае использование обычного двухскатного варианта. Во-вторых, вам придется устанавливать специальные окна, которые могут обойтись достаточно дорого.

Виды вальмовых стропильных систем

При возведении крыши нужно тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное – это определиться с выбором вида стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести на себе все нагрузки. В случае с вальмовым вариантом крыши применяются следующие два типа стропильных системы:

Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы

Наслонная.
Висячая.

Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой тип стропильной системы для вальмовой кровли подразумевает наличие дополнительной опоры под коньком. Для этого в доме должна быть несущая стена, расположенная посередине строения. На нее устанавливают опорные балки, на которые монтируют коньковый пролет. Такая конструкция более прочная. В ней стропильные пары упираются не только на мауэрлат, но и на коньковый пролет.

В случае если осевой несущей стены нет, то применяют висячую систему. Тут стропила сверху крепятся друг к другу, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае вальмовой крыши лучше все-таки использовать наслонную систему стропил. Это поможет избежать проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации.

Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши

Перед началом возведения любой кровли нужно проделать множество предварительной работы. И, наверное, самой главной задачей будет создание чертежа системы вальмовой крыши. Именно от правильности выполнения этой работы будет зависеть быстрота и точность монтажа. Для составления чертежа нужно дополнительно выяснить множество параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать будет рассказано чуть ниже.

Измеряем габаритные данные строения

Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные расчеты – это размеры самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:

высота расположения конька;
длина ската;
угол наклона;
количество необходимого материала.

Если у вас есть проект дома, то выяснить его размеры будет несложно. Для этого достаточно посмотреть на чертеж. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то за измерение нужно взяться самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырёхскатной кровли вам понадобится узнать длину и ширину строения, а также высоту стен.

Выбор оптимальной высоты крыши

После того, как габариты дома вам известны, можно приступать к следующим вычислениям. Первое из них – это выбор оптимальной высоты крыши. При этом нужно учитывать следующее:

будет ли использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы пространство было достаточно;
размеры самого дома. Слишком высокая крыша может существенно ухудшить внешний вид всего строения;
нужный угол уклона ската. Чем выше будет крыша, тем этот параметр будет больше.

Лучше всего производить подобные расчеты после определения угла наклона ската. Именно так чаще всего и поступают строители. В этом случае высота крыши будет равна половины ширины дома умноженное на тангенс угла наклона ската.

Выбор угла наклона ската вальмовой кровли

В проектировании крыши все параметры должны быть просчитаны и выверены. То же самое относится и к углу наклона ската. Здесь специалисты рекомендуют принять во внимание следующие факторы:

Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж

в первую очередь нужно учитывать погодные условия в вашем регионе. Если угол наклона небольшой, то на нем скопится много снега зимой, но при этом кровля не будет испытывать большие ветровые нагрузки. При большом угле все зеркально наоборот;
также учитывается, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.

Самым оптимальным вариантом считается величина, лежащая в пределах от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных скатов и вальмы может отличаться. Также наклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться чердачное помещение. Чем круче кровля, тем меньше свободного пространства под ней останется.

Выбираем точки (шаг) установки стропилин

После определения угла наклона ската и высоты всей конструкции можно переходить к следующему этапу планирования. Самым важным элементом любой крыши являются стропила. Именно они будут выдерживать все нагрузки. Чтобы весь вес стропила выдержали, нужно правильно подобрать шаг их установки.

Как правильно подобрать шаг установки стропил

Но тут многое будет зависеть от другого параметра, а именно от сечения используемых деревянных брусков или досок. Чем это значение больше, тем прочнее сами стропила. А это значит, что и устанавливать их можно реже.

Чтобы правильно подобрать сечение стропил, нужно учитывать следующие типы нагрузок:

Переменные. Сюда специалисты включают нагрузки от выпавших осадков и давления ветра. Все эти данные можно узнать из специальных карт.
Постоянные – это нагрузки от веса самих материалов кровли, а также всего оборудования установленного на крыше.

Лучше всего брать сечение с запасом, чтобы не было непредвиденных ситуаций. После того, как с данным параметром разобрались, можно определять и шаг стропил. Как правило, это значение лежит в пределах от 0,6 до 1,0 метра.

Для точного расчета сечения стропил и шага их установки, можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами. С их помощью можно более точно рассчитать все параметры будущей крыши, тем самым, избежать ошибок.

Определяем длину конька

Для определения этого параметра очень важно понимать, где именно должен находиться данный элемент. Конек в вальмовой крыши располагается строго по середине. Причем это относится как к продольной, так и к поперечной оси.

Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:

определяется ширина дома и эта величина делится пополам;
полученное значение будет равно расстоянию, на котором будет начинаться и заканчиваться конек относительно блины строения;
отсюда можно высчитать и сам искомый параметр. Длина конька равна длине всего дома (крыши) за минусом его ширины.

Такой расчет считается стандартным, но можно его и изменить. Самое главное – это соблюдение строго серединного расположения конька.

Рассчитываем количество необходимого материала

Очень важный вопрос, который нужно решить еще до начала строительства – это сколько потребуется вложить средств. Но решить его можно только высчитав расход материалов. Тут многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно проводить в следующей последовательности:

Расчет площади вальмовой кровли

Вначале рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту расположения конька, сделать это будет несложно.
Далее, можно узнать, сколько кровельного материала, гидроизоляции и утеплителя (если крыша будет теплой) вам понадобится.
После этого, зная шаг установки стропил, высчитываем их количество.
Также не стоит забывать и про дополнительные элементы. Если крыша большая, то вам обязательно понадобятся подпорки, растяжки, ригели и так далее.

Очень удобно для расчета использовать специальные программы. Некоторые их них не только высчитают, сколько и какого материала вам понадобится, но и помогут составить сам эскиз и чертеж стропильной системы и всей крыши. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты вальмовой крыши, особенно схему, профессионалу. Вальмовая крыша довольно сложная конструкция и ошибиться при ее проектировании несложно. А ведь такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.

Вальмовая крыша, её конструкция, виды, достоинства и недостатки

1643367360 вальмовая крыша,вальмовая стропилина,вальмовая нога,вальма,виды крыш,стропильная система

Вальмовая крыша

Вальмовая крыша – это вид четырёхскатной крыши с характерными особенностями стропильной системы и плоскостей кровли. Важнейшим элементом стропильной системы является вальмовая нога или вальмовая стропила, которая упирается в конёк под тупым углом в разных плоскостях, обеспечивая тем самым повышенную прочность стропильной конструкции. Две противоположные плоскости вальмовой кровли представляют собой наклонённые трапеции, а две другие, как правило, две треугольные плоскости. Именно эти две треугольные плоскости и принято называть вальмами.

Разберёмся, что же такое вальма.

Достаточно традиционным явлением в строительстве оказывается ситуация, когда незнакомое и, казалось бы, незнакомое слово относят к немецкому языку. Аналогично обстоят дела и с вальмой.

Происхождение слова “вальма” относят к немецкому языку как:

Walm или Walben – скошенная крыша
Walm – стог сена
Walra – треугольный скат

Во первых, интересен факт, что разные авторы “walm” указывают с разными переводами, а во вторых, если вы попробуете перевести это слово в различных переводчиках, то очень удивидесь.

В действительности есть простое русское слово “вал”, на который очень похожа вальмовая крыша, а вальмовые ноги “навалены” на конёк.

Ну а если серьёзно, то вальмовая крыша – это достаточно распространённый вид крыш в регионах с сильными ветрами и высоким количеством осадков, как в виде снега, так и дождя. Почему же так происходит?

Конструкция вальмовой крыши

Дело именно в конструкции вальмовой крыши.

Стропильная система вальмовой крыши отличается от стропильной системы простой двускатной крыши наличием вальмовых стропил. Это стропилины, которые к коньку подходят не под прямым углом, а под тупым углом.

Если в двускатной крыше стропилины, которые расположены напротив друг друга по отношению к коньку, противодействуют друг другу и создают жёсткость конструкции в поперечном сечении, то для жёсткости в продольном направлении этого нет. Для обеспечения продольной жёсткости и сопротивления ветровой нагрузке на фронтоны необходимо внутри конструкции делать дополнительные укосины, которые занимают внутреннее пространство.

Из-за наличия укосин в стропильной конструкции двускатной крыши оборудовать подкровельное пространство под жилую часть становится сложнее, а полезная площадь оказывается существенно меньше общего подкровельного пространства.

В стропильной системе вальмовой крыши роль укосин выполняют вальмовые стропилины (накосные, диагональные) или вальмовые ноги. Именно благодаря их наличию внутри подкровельного пространства нет дополнительных элементов жёсткости.

Устройство вальмовой крыши

Особенности вальмовой кровли

Следствием применения вальмовых ног или стропил является образование ещё двух скатов, которые имеют форму треугольников. Именно эти треугольники часто и называют вальмами. Два других ската оказываются не прямоугольной формы, а в виде трапеции. Таким образом появляется четырёхскатная кровля. А значит и необходимость дополнительных сопряжений плоскостей. Это приводит к необходимости более внимательного отношения к кровельному покрытию.

Само покрытие можно выбирать любое, но от его рельефности нужно определять угол наклона, чтобы не получались стыки, куда может заметать снег. Именно по этой причине предпочтительнее оказываются мелкорельефные и плоские кровельные покрытия.

Виды вальмовой крыши

Отличительными признаками вальмовой крыши являются наличие плоскости кровли в виде наклонённого треугольника – вальмы, а также применение вальмовых стропил. От сочетания этих признаков выделяют разные виды вальмовой крыши.

В классической вальмовой крыше вальмовые стропилины упираются в конёк, в результате чего образуется треугольная плоскость вальм и трапециевидные плоскости. Именно такой классический вариант исполнения и называют собственно вальмовой крышей.

В случае, если длина здания небольшая и близка к квадрату, то конёк может отсутствовать. В этом случае вальмовые ноги упираются друг в друга. Трапециевидная плоскость не формируется, все плоскости треугольные. Такой вид крыши называют шатровой.

В качестве разновидности вальмовых крыш часто называют полувальмовую крышу, но к таким относят принципиально различающиеся варианты.

Крыша имеет четыре плоскости кровли, две из которых треугольные. Но эти плоскости не опускаются до уровня обвязки или мауэрлата. Дело в том, что в такой крыше нет вальмовых ног, которые упираются в мауэрлат и конёк, выполняя несущую функцию. То есть по устройству стропильной системы это двускатная крыша. В такой крыше получающаяся вальма – это не более чем форма реализации свеса кровли, которая лучше защищает фронтон от дождевых осадков. Два основных ската не имеют трапециевидной формы.

Может быть внешне похожий вариант, но в котором действительно присутствуют вальмовые стропилины, только они упираются в мауэрлат верхней части фронтона. Такой вид крыши принято называть голландским.

Другой разновидностью полувальмовой крыши является датский вариант. В нём присутствуют вальмовые ноги, но упираются они не в конёк, а в доску, которая приколочена ниже конька к крайним перпендикулярным коньку стропилам. В результате в верхней части образуется небольшой фронтон треугольной формы, а сам вальмовый скат оказывается трапециевидной формы.

Так как в случае с классической вальмовой крышей и датской крышей для реализации мансарды нет возможности сделать традиционные окна в стене, то делаются либо мансардные окна в плоскости, либо слуховые окна, которые образуют сложную ломаную линию.

Устройство полувальмовой крыши голландского типа

Устройство полувальмовой крыши датского типа

Преимущества вальмовой крыши

Выше уже говорилось, что особенность конструкции вальмовой крыши заключается в применении вальмовых стропил, а это приводит:

к увеличению жёсткости стропильной конструкции
к возможности отказа от внутренних укосин и освобождению подкровельного пространства для оборудования мансарды.

Следствием изменения в стропильной конструкции является увеличение количества скатов, но при этом площади отдельных скатов уменьшаются, благодаря этому снег легче сходит с крыши.

Кроме этого появление дополнительных скатов и полное или частичное исключение фронтонов повышает защиту от осадков, фронтоны не намокают от косых дождей.

Дополнительно появляется возможность сделать свесы, которые защищают стены от дождя не только с двух сторон, но и со всех сторон, а это важно для влажных регионов или регионов, где происходит смена направления движения воздушных масс и осадков.

Исключение фронтонов приводит к повышению ветровой устойчивости крыши, так как она оказывается обтекаемой формы.

Недостатки вальмовой крыши

Если бы такой вид крыши имел только одни преимущества, то все делали бы именно его. Какие же недостатки существуют.

Общая площадь кровли увеличивается, а значит на кровельное покрытие необходимо потратить больше денежных средств. Этот пункт часто приводят как основной, но нужно не забывать, что появление дополнительного ската сопровождается исчезновением фронтона, который уже не придётся отделывать. Так что изменение в цене окажется незначительным.
Наличие скатов со всех сторон уменьшает общее подкровельное пространство, которое можно задействовать для обустройства мансарды. Это действительно так. Именно по этой причине когда планируется мансарда, то лучше делать мансардную крышу, которая максимально экономит подкровельное пространство. В тоже время в низких местах с вальмовой крышей можно поставить низкую мебель и с пользой задействовать всю площадь.
Исключение фронтонов приводит к отсутствию возможности установить окно, а значит и к отсутствию освещению. По этой причине возможность обустройства мансарды под вальмовой крышей необходимо продумывать заранее, чтобы установить мансардные окна.
Соединение элементов стропильной системы происходит не под прямым углам, а значит для изготовления такой крыши нужен больший опыт в плотнических работах. На самом деле именно это и является самым главным недостатком и ограничением в применении вальмовой крыши, так как делать её лучше специалистам. Для самостроя она не подходит.

Вальмовая крыша и её вариации очень хороший и надёжный вариант крыши, который отлично подходит для регионов с частыми осадками, большим объёмом снега зимой и сильными ветрами.

На территории России она окажется идеальной для северных и северо-западных регионов.

Анатомия бедра | Полная замена тазобедренного сустава Frisco

Тазобедренный сустав является самым крупным суставом человеческого тела, несущим нагрузку. Он также называется шаровидным суставом и окружен мышцами, связками и сухожилиями. Бедренная кость или бедренная кость и таз соединяются, образуя тазобедренный сустав.

Любая травма или заболевание тазобедренного сустава негативно влияет на диапазон движений и способность сустава выдерживать нагрузку.

Тазобедренный сустав состоит из следующих компонентов:

Кости и суставы
Связки капсулы сустава
Мышцы и сухожилия
Нервы и кровеносные сосуды, иннервирующие кости и мышцы бедра

Кости и суставы

Тазобедренный сустав — это место, где бедро соединяется с ногой и туловищем. Он состоит из двух костей: бедренной кости или бедренной кости и таза, который состоит из трех костей, называемых подвздошной, седалищной и лобковой. Шар тазобедренного сустава образован головкой бедренной кости, а впадина образована вертлужной впадиной. Вертлужная впадина представляет собой глубокую круглую впадину, образованную на внешнем крае таза соединением трех костей: подвздошной, седалищной и лобковой.

Нижняя часть подвздошной кости прикрепляется к лобку, а седалищная кость находится значительно позади лобка. Стабильность бедра обеспечивается суставной капсулой или вертлужной впадиной, а также мышцами и связками, которые окружают и поддерживают тазобедренный сустав.

Головка бедренной кости вращается и скользит в вертлужной впадине. Фиброзно-хрящевая выстилка, называемая верхней губой, прикрепляется к вертлужной впадине и еще больше увеличивает глубину лунки.

Бедренная кость или бедренная кость — одна из самых длинных костей человеческого тела. Верхняя часть бедренной кости состоит из головки бедренной кости, шейки бедренной кости, большого и малого вертлугов. Головка бедренной кости соединяется с тазом (вертлужной впадиной), образуя тазобедренный сустав. Рядом с шейкой бедра есть два выступа, известные как большой и малый вертлуги, которые служат местами прикрепления мышц.

Суставной хрящ представляет собой тонкую, жесткую, гибкую и скользкую поверхность, смазываемую синовиальной жидкостью, которая покрывает несущие кости тела. Это обеспечивает плавные движения костей и уменьшает трение.

Связки

Связки представляют собой волокнистые структуры, соединяющие кости с другими костями. Тазобедренный сустав окружен связками, чтобы обеспечить стабильность бедра, образуя плотную и волокнистую структуру вокруг капсулы сустава. К связкам, примыкающим к тазобедренному суставу, относятся:

Подвздошно-бедренная связка – это Y-образная связка, которая соединяет таз с головкой бедренной кости в передней части сустава. Это помогает ограничить чрезмерное растяжение бедра.
Лобково-бедренная связка — это связка треугольной формы, которая проходит между верхней частью лобка и подвздошно-бедренной связкой. Он прикрепляет лобок к головке бедренной кости.
Седалищно-бедренная связка – это группа прочных волокон, которые отходят от седалищной кости позади вертлужной впадины и сливаются с волокнами капсулы сустава.
Ligamentum teres – это небольшая связка, которая простирается от кончика головки бедренной кости до вертлужной впадины. Хотя он не участвует в движении тазобедренного сустава, внутри него есть небольшая артерия, которая снабжает кровью часть головки бедренной кости.

Верхняя губа вертлужной впадины. Верхняя губа представляет собой волокнистое хрящевое кольцо, которое выстилает впадину вертлужной впадины. Он углубляет полость, повышая стабильность и прочность тазобедренного сустава.

Мышцы и сухожилия

Длинное сухожилие, называемое подвздошно-большеберцовой связкой, проходит вдоль бедренной кости от бедра до колена и служит местом прикрепления нескольких мышц бедра, включая следующие:

Ягодичные мышцы. Это мышцы, формирующие ягодицы. Есть три мышцы (малая ягодичная, большая ягодичная и средняя ягодичная), которые прикрепляются к задней части таза и прикрепляются к большому вертелу бедренной кости.
Приводящие мышцы. Эти мышцы расположены на бедре и помогают в приведении, оттягивании ноги назад к средней линии.
Подвздошно-поясничная мышца: Эта мышца расположена впереди тазобедренного сустава и обеспечивает сгибание.
Это глубокая мышца, которая берет начало от нижней части спины и таза и доходит до внутренней поверхности верхней части бедренной кости.
Прямая мышца бедра — это самая большая группа мышц, расположенная в передней части бедра. Они также являются сгибателями бедра.
Мышцы подколенного сухожилия. Они начинаются в нижней части таза и спускаются по задней части бедра. Поскольку они пересекают заднюю часть тазобедренного сустава, они помогают разгибать бедро, оттягивая его назад.

Нервы и артерии

Нервы бедра передают сигналы от мозга к мышцам, помогая двигать бедром. Они также передают сенсорные сигналы, такие как прикосновение, боль и температура, обратно в мозг.

Основные нервы в области тазобедренного сустава включают бедренный нерв спереди бедренной кости и седалищный нерв сзади. Бедро также снабжается меньшим нервом, известным как запирательный нерв.

Кроме этих нервов есть кровеносные сосуды, снабжающие кровью нижние конечности. Бедренная артерия, одна из самых крупных артерий в теле, начинается глубоко в тазу и ее можно прощупать перед верхней частью бедра.

Движения бедрами

Все анатомические части бедра работают вместе, обеспечивая различные движения. Движения бедра включают сгибание, разгибание, отведение, приведение, круговое движение и вращение бедра.

Анатомия, костный таз и нижняя конечность, бедро – StatPearls

Введение

Сочленение головки бедренной кости с вертлужной впадиной образует тазобедренный сустав. Это сочленение соединяет осевой скелет с нижними конечностями и служит для передачи усилий, возникающих во время повседневной деятельности, от осевого скелета к нижним конечностям. Способность тазобедренного сустава уравновешивать силы во всем диапазоне движений обеспечивает стабильность, необходимую для выполнения повседневных задач, таких как стояние в вертикальном положении, поддержание плавной и сбалансированной походки, вставание со стула и поднятие тяжестей из положения на корточках. [1]

Тазобедренный сустав представляет собой сфероидальный или шаровидный синовиальный сустав, стабилизированный костными и связочными связками. Костная анатомия бедренно-вертлужного сочленения способствует присущей тазобедренному суставу стабильности. Таз состоит из трех частей: подвздошной, седалищной и лобковой. Эти безымянные кости соединяются в трехлучевом хряще, образуя чашеобразную впадину, известную как вертлужная впадина. В 15–17 лет трехлучевой хрящ начинает окостеневать, а к 20–25 годам полностью срастается. Развитие вертлужной впадины представляет собой сложный процесс, включающий как эндохондральный рост трехлучевого хряща, так и внутримембранозный рост первичных и вторичных центров окостенения безымянных костей.[2] Вертлужная впадина покрывает примерно 40% головки бедренной кости при любом положении движения бедра. Дополнительную стабильность обеспечивает верхняя губа, ободок, состоящий из периферических коллагеновых волокон, который окружает вертлужную впадину и способствует углублению тазобедренного сустава и ограничению предельного диапазона движений. Вертлужная губа составляет примерно 22% суставной поверхности бедра и увеличивает объем вертлужной впадины на 33%. [1]

Капсула тазобедренного сустава образована тремя основными связками: подвздошно-бедренной, лонно-бедренной и седалищно-бедренной связками. Капсулярные связки проходят по спирали, препятствуя разгибанию бедра, и окружены толстыми продольными волокнами, которые обеспечивают дополнительную стабильность в латеральной плоскости. Капсула толще в передне-верхней части, где возникают преобладающие нагрузки от весовой нагрузки, и тоньше в задне-нижней. Круглая связка выходит веером из ямки головки бедренной кости и прикрепляется почти по всей длине вертлужной впадины.

Структура и функция

Бедро действует как многоосевой шарнирный сустав, на котором уравновешивается верхняя часть тела во время стояния и ходьбы. Баланс и стабильность, обеспечиваемые тазобедренным суставом, позволяют двигаться, поддерживая силы, возникающие во время повседневной деятельности. Конгруэнтность головки бедренной кости с вертлужной впадиной позволяет вращательное движение, необходимое для выполнения этих задач, без какого-либо обнаруживаемого поступательного движения, которое могло бы дестабилизировать сустав и увеличить риск вывиха. Врожденная стабильность, обеспечиваемая костной анатомией сустава в сочетании со стабилизирующими силами фиброзной капсулы и нервно-мышечной анатомией, определяет абсолютные пределы движения тазобедренного сустава до возникновения костного импинджмента.

Сгибание – 120 градусов
Расширение – 10 градусов
Похищение – 45 градусов
Аддукция – 25 градусов
Верно

Ишиофеморальная связка: Прикрепляется к задней поверхности края вертлужной впадины и верхней губы и проходит по окружности вокруг сустава до места прикрепления к передней поверхности бедренной кости. Седалищно-бедренная связка ограничивает внутреннюю ротацию и приведение бедра при сгибании.

Подвздошно-бедренная связка (Y-связка Бигелоу): Это связка треугольной формы, которая прикрепляется по межвертельной линии бедренной кости и сходится в своем прикреплении к передней нижней подвздошной ости (AIIS). Это самая прочная связка в организме. Подвздошно-бедренная связка ограничивает разгибание и внешнее вращение бедра и помогает поддерживать статическое вертикальное положение с минимальной мышечной активностью. Биомеханический анализ показал, что подвздошно-бедренная связка является самой прочной из трехсвязочного комплекса.[1] В результате бедро способно выдерживать максимальное усилие при переднем смещении до отказа. Эти данные подтверждают большую частоту задних вывихов бедра (9).0%) относительно передних вывихов. [3], [4]

Лобково-бедренная связка: Расположенная на передней поверхности тазобедренного сустава, эта связка простирается от передней части ветви лобковой кости до передней поверхности межвертельной ямки, часто сливаясь с нижними волокнами бедренной кости. подвздошно-бедренная связка. Лобково-бедренная связка ограничивает отведение и разгибание бедра.

Круговая зона (кольцевая связка): Снаружи не видна, она охватывает шейку бедренной кости как петля и действует как биомеханическое стопорное кольцо, обернутое вокруг шейки бедренной кости. Круговая зона образует стопорное кольцо вокруг бедренной кости, которое сопротивляется дистракционным силам бедра.

Ligamentum teres: Расположена глубоко в бедре, имеет пирамидальную форму с широким началом почти от всей поперечной связки вертлужной впадины, прикрепляющейся к седалищному и лобковому основаниям двумя пучками, причем задний пучок сильнее переднего. . Функция круглой связки до полового созревания хорошо описана, поскольку она обеспечивает вторичное кровоснабжение головки бедренной кости. Однако его функция во взрослом возрасте является предметом дискуссий. В недавнем метаанализе нескольких исследований трупов O’Donnell et al. пришел к выводу, что круглая связка действует как вторичный стабилизатор, дополняющий работу капсульных связок. [5]

Вертлужная губа: Это волокнисто-хрящевой ободок, состоящий из периферических коллагеновых волокон, который охватывает всю вертлужную впадину и является продолжением поперечной связки вертлужной впадины. Верхняя губа составляет примерно 22% суставной поверхности бедра и увеличивает объем вертлужной впадины на 33%. Верхняя губа вертлужной впадины ограничивает экстремальный диапазон движений и углубляет вертлужную впадину, помогая рассеивать большие силы через бедро при беге при занятиях спортом. Он также создает уплотняющий ободок вокруг сустава, повышая гидростатическое давление жидкости, что способствует синовиальной смазке и препятствует растяжению сустава. [1]

Толстый слой высокоорганизованных коллагеновых волокон II типа и гидрофильных гликозаминогликанов составляют гиалиновый хрящ, покрывающий суставные поверхности сустава. Этот хрящ действует синергетически с субхондральной костью, чтобы поглощать удары и надлежащим образом распределять высокие силы, возникающие в суставе. Гидрофильные гликозаминогликаны улавливают воду в веществе хряща, что приводит к дополнительным свойствам защиты от стресса. Хрящ имеет наибольшую толщину на вентрально-краниальной поверхности вертлужной впадины и вентролатеральной поверхности головки бедренной кости, при этом плотность хряща уменьшается концентрически от этих точек.[1] Самые толстые области совпадают с областями, которые получают наибольшую силу, когда сустав нагружен.

Эмбриология

Первичная оссификация седалищной, подвздошной, лобковой и бедренной кости происходит внутриутробно. Вторичная оссификация бедренной кости происходит в двух центрах окостенения:

Проксимальный эпифиз бедра появляется в возрасте от 4 до 8 месяцев.

Вертел появляется в возрасте 4 лет.

Проксимальные эпифизы бедренной кости сливаются к 18 годам, а вертельные апофизы сливаются между 16 и 18 годами. Проксимальные эпифизы бедренной кости вносят значительный вклад в метафизарный рост шейки бедренной кости, тогда как вертельные апофизы вносят большой вклад в аппозиционный рост большого вертела.

Кровоснабжение и лимфатическая система

В возрасте от 0 до 4 лет головка бедренной кости получает значительное кровоснабжение из медиальной артерии, огибающей бедро (MFCA), латеральной артерии, огибающей бедро (LFCA), и артерии круглой связки. В возрасте от 4 до 8 лет MFCA обеспечивает большую часть кровоснабжения с дополнительными вкладами LFCA и артерии круглой связки. После 8 лет преобладает MFCA с незначительным вкладом LFCA и артерии круглой связки.

MFCA чаще всего происходит из глубокой бедренной кости. Однако исследования на трупах показали, что он также может исходить из общей бедренной артерии.[6] MFCA имеет пять последовательных ветвей: поверхностную, восходящую, вертлужную, нисходящую и глубокую. Глубокая ветвь идет к межвертельному гребню между гребенчатой мышцей медиально и подвздошно-поясничным сухожилием и латерально вдоль нижнего края наружной запирательной мышцы. Сзади она уходит глубоко в квадратную мышцу бедра и может быть идентифицирована в пространстве между квадратной мышцей бедра и нижней близнецовой мышцей. Идентификация этих задних ориентиров имеет решающее значение, поскольку сосуд подвержен риску ятрогенного повреждения во время эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием заднего доступа. Основная ветвь глубокой ветви пересекает сухожилие наружной запирательной мышцы и кзади сухожилия верхней запирательной мышцы, внутренней запирательной мышцы и нижней запирательной мышцы. Он перфорирует капсулу сразу краниальнее сухожилия верхней близнецовой мышцы и дистальнее сухожилия грушевидной мышцы и делится на 2–4 терминальные ветви. Эти ветви сохраняют задне-верхнее направление вдоль шейки бедренной кости, прежде чем перфорировать головку бедренной кости примерно в 2–4 мм от соединения хряща с костью. Задненижние конечные ветви также могут участвовать в кровоснабжении. Обнаженный характер субсиновиальных ветвей MFCA увеличивает риск аваскулярного некроза головки бедренной кости у пациентов со смещенными переломами шейки бедренной кости.

Согласованность участия нижней ягодичной артерии в кровоснабжении головки бедренной кости является предметом дискуссий. В недавнем трупном исследовании A.W. Гроуз и др. исследовали вклад нижней ягодичной артерии в экстракапсулярный анастомоз, снабжающий головку бедренной кости, и продемонстрировали, что глубокая ветвь MFCA получает значительный и постоянный приток из сосудов, происходящих из нижней ягодичной артерии. [7]

Эти результаты подтверждают мнение о том, что нижняя ягодичная артерия способна обеспечивать компенсаторное кровоснабжение после повреждения глубокой ветви MFCA.

Вертлужная ветвь запирательной артерии обеспечивает кровоснабжение вертлужной впадины, проходя через вырезку вертлужной впадины. Тазовая поверхность вертлужной впадины получает кровоснабжение от лобковых ветвей запирательной артерии. Верхний и задненижний отделы вертлужной впадины кровоснабжаются анастомозами глубоких ветвей верхней и нижней ягодичных артерий.

Лимфатический отток с передней стороны впадает в глубокие паховые узлы, а с медиальной и задней сторон – во внутренние подвздошные узлы.

Нервы

Запирательный нерв: Начинается от нервных корешков L2-L4 и выходит через запирательный канал перед разделением на переднюю ветвь, которая проходит впереди наружной запирательной мышцы, и заднюю ветвь, которая проходит позади наружной запирательной мышцы. Запирательный нерв обеспечивает сенсорную иннервацию нижне-медиальной части бедра через кожную ветвь запирательного нерва и двигательную иннервацию тонкой мышцы бедра (передний отдел), длинной приводящей мышцы (передний отдел), короткой приводящей мышцы (передний/задний отделы) и большой приводящей мышцы (задний отдел). . Ятрогенное повреждение может произойти из-за ретракторов, размещенных за поперечной связкой вертлужной впадины, при использовании медиального доступа к бедру, обычно используемого в педиатрии.

Половой нерв: Отходит от нервных корешков L1-L2. Он прободает поясничную мышцу и продолжается вниз по переднемедиальной поверхности поясничной мышцы, прежде чем разделиться на бедренную и генитальную ветви. Бедренная ветвь обеспечивает сенсорную иннервацию проксимального отдела передней поверхности бедра над бедренным треугольником. Генитальная ветвь обеспечивает сенсорную иннервацию мошонки/половых губ. У него нет двигательной функции.

Латеральный кожный нерв бедра: Отходит от нервных корешков L2–L3. Пересекается ниже передней верхней подвздошной ости (ASIS) и обеспечивает сенсорную иннервацию латеральной поверхности бедра. У него нет двигательной функции. Ятрогенное повреждение может произойти во время эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием переднего доступа или при установке переднего порта для артроскопии тазобедренного сустава.

Бедренный нерв: Отходит от нервных корешков (L2-L4). Он лежит между большой подвздошной поясничной мышцей и ветвями в бедренном треугольнике. Бедренный нерв обеспечивает сенсорную иннервацию переднемедиальной части бедра через передние кожные ветви и двигательную иннервацию поясничной, гребенчатой, портняжной, четырехглавой мышц (прямая мышца бедра, латеральная широкая мышца бедра, промежуточная широкая мышца бедра, медиальная широкая мышца бедра).

Седалищный нерв: Начинается от крестцового сплетения и проходит через большое седалищное отверстие, спускаясь вниз по задней поверхности бедра глубоко к подколенным сухожилиям и поверхностно к большой приводящей мышце. Седалищный нерв имеет две отдельные ветви: большеберцовую и общую малоберцовую. Большеберцовый отдел берет начало от нервных корешков L4-S3 и обеспечивает двигательную иннервацию двуглавой мышцы бедра (длинная головка), полусухожильной и полуперепончатой мышц. Чувствительная иннервация бедра отсутствует. Общий малоберцовый отдел берет начало от нервных корешков L4-L2 и обеспечивает двигательную иннервацию двуглавой мышцы бедра (короткая головка). Были отмечены анатомические вариации, включающие отделы нерва по отношению к грушевидной мышце. У большинства населения обе ветви седалищного нерва проходят под грушевидной мышцей. Описаны два различных анатомических варианта: общий отдел малоберцовой кости проходит через грушевидную мышцу или над грушевидной мышцей. Седалищный нерв подвержен риску ятрогенного повреждения во время эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием заднего доступа. Травмы можно избежать, отражая грушевидную мышцу.

Задний кожный нерв бедра: Начинается от нервных корешков S1-S3 и проходит через большое седалищное отверстие медиальнее седалищного нерва. Задний кожный нерв бедра обеспечивает сенсорную иннервацию задней поверхности бедра и не имеет двигательной функции.

Мышцы

Плавная походка достигается серией концентрических и эксцентрических мышечных сокращений, как произвольных, так и непроизвольных. Сложная нервно-мышечная петля, получающая проприоцептивную обратную связь как от положения тела, так и от внутренних мышечных свойств, таких как волокна мышечного веретена и длина саркомера, поддерживает правильное положение головки бедренной кости в вертлужной впадине. Понимание синхронизации мышечных сокращений, обеспечивающих сбалансированную походку, имеет решающее значение при оценке патологии суставной поверхности бедра.

Сгибатели бедра

Большая поясничная мышца

Origin: T12-L5 vertebrae
Insertion: Lesser trochanter
Innervation: Femoral nerve

Psoas minor (present in 50% of the population)

Origin : позвонки T12-L1
Прикрепление: подвздошно-лобковое возвышение
Иннервация: вентральная ветвь L1

Pectineus (flexes and adducts thigh)

Origin: Pectineal line of pubis
Insertion: Pectineal line of femur
Innervation: Femoral nerve

Илиак

Начало: подвздошная ямка/ крыло крестца
Прикрепление: малый вертел
Иннервация: бедренный нерв
Разгибатели бедра и наружные ротаторы-

Большая ягодичная мышца

Начало: подвздошная кость, дорсальная поверхность крестца
Прикрепление: ITB, ягодичный бугорок
Иннервация: нижний ягодичный нерв

Наружный обтюратор

Начало: седалищно-лобковые ветви, запирательная мембрана
Прикрепление: вертельная ямка
Иннервация: запирательный нерв

Короткие внешние ротаторы

Пириформис

Начало: передняя часть крестца
Место прикрепления: верхний большой вертел
Иннервация: нерв грушевидной мышцы (S2, задняя ветвь пояснично-крестцового сплетения)0303
3
Улучшенный гемеллус
- Начало: седалищная ость
- Прикрепление: медиальный большой вертел
- Иннервация: нерв внутренней запирательной мышцы (L5-S2, передняя ветвь пояснично-крестцового сплетения)

Саргорстрой