Физические свойства влагалищ прямых мышц живота

 

Для обоснования возможности рассечения передних листков влагалищ прямых мышц живота с целью увеличения объема брюшной полости было проведено экспериментальное исследование, которое должно было доказать, что задний листок влагалища прямых мышц живота обладает такими прочностными характеристиками, которые бы позволили выдерживать повышенное внутрибрюшное давление, а в дальнейшем удерживать переднюю брюшную стенку от релаксации. При этом не учитывались свойства прямой мышцы, имеющей прочность 1,2*10⁵ Па, растяжимость 75% (С.П. Вихров и соавт., 2006).

Проводилась оценка трех показателей: толщины апоневроза на различных уровнях передней брюшной стенки, растяжимости листков апоневроза, прочности на разрыв. Для достижения целей эксперимента объекты исследования, от которых забирался материал, были поделены по возрасту и полу (гл. 2, табл. 1). Оценка толщины образцов у лиц обоего пола и разного возраста. проводилась автоматически, при закреплении в клеммы аппарата.

У мужчин толщина апоневроза в эпигастральной области практически одинаковая у переднего и заднего листков влагалища прямой мышцы живота. Средние значения составляют 800 и 850 микрон соответственно. Толщина апоневроза в гипогастральной области выше, чем во всех остальных участках и составляет 970 микрон (p>0,05). Выраженность поперечной фасции на участке ниже пупка незначительная, и её толщина в среднем равна 670 микронам (см. рис. 3.1.). Такое соотношение толщины апоневроза на различных участках передней брюшной стенки у мужчин, возможно, объяснить тем фактом, что мышечный массив на участке выше пупка более развит, особенно у лиц с формой живота, расширяющейся вверх (Горбунов Н.С., 1998, 2006).

 

Рис. 3.1. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) толщина образцов апоневроза прямых мышц живота в разных областях передней брюшной стенки у мужчин в микронах.

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

У женщин толщина апоневроза на разных участках брюшной стенки имеет иное соотношение. Абсолютные значения толщины переднего листка больше, чем заднего листка влагалища прямых мышц живота (850 и 700 микрон соответственно), однако статистически значимой разницы не обнаружено (p>0,1). Толщина апоневроза в гипогастральной области и заднего листка влагалища прямых мышц живота практически одинакова (p>0,1). Наиболее вероятно, такое распределение обусловлено более частой встречаемостью у женщин формы живота, расширяющейся вниз, при которой мышечный массив более развит на участке ниже пупка (рис. 3.2).

Оценка полученных данных показала, что толщина переднего листка у мужчин и женщин практически одинаковая, тогда как задний листок апоневроза у мужчин более толстый, чем у женщин (p>0,05). Однако у женщин он сопоставим с толщиной апоневроза в гипогастральной области.

 

Рис. 3.2. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) толщина образцов апоневроза прямых мышц живота в разных областях передней брюшной стенки у женщин в микронах.

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Исследование толщины апоневроза у трупов в возрасте до 60 лет позволило выявить, что у лиц обоего пола наибольшую толщину имеет апоневроз в гипогастральной области (около 1000 микрон). Толщина листков влагалищ прямых мышц живота в эпигастральной области (каждого в отдельности) у лиц до 60 лет меньше, чем в гипогастральной области (880 микрон у переднего листка и 875 микрон у заднего). При этом суммарная толщина обоих листков влагалища прямых мышц живота в эпигастральной области в 1,7 раза выше, чем в гипогастральной области. Толщина поперечной фасции в гипогастральной области в 1,7 раза меньше, чем апоневроза в гипогастральной области (см. рис. 3.3.).

 

Рис. 3.3. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) толщина образцов апоневроза прямой мышцы живота в разных областях передней брюшной стенки у людей в возрасте до 60 лет в микронах

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

При оценке толщины образцов апоневрозов у лиц старше 60 лет было обнаружено, что наибольшей толщиной (по абсолютным значениям) обладает передний листок влагалища апоневроза прямых мышц живота. Толщина апоневроза, формирующего задний листок и апоневроза в гипогастральной области примерно одинаковые (около 700 микрон). Можно предположить, что передний листок влагалища прямой мышцы живота имеет большую держательную нагрузку, чем задний в пределах эпигастральной области. Толщина заднего листка влагалища прямых мышц живота у лиц старше 60 лет, меньше в 1,08 раза, чем у переднего и в 1,003 раза меньше, чем у лиц до 60 лет; статистически значимой разницы в показателях не обнаружено (p>0,01). Кроме того, отмечается очень маленький разброс величин толщины переднего и заднего листков апоневроза (около 150 мк). Данный факт говорит о жесткости этих конструкций (рис. 3.4).

 

Рис. 3.4. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) толщина образцов апоневроза прямых мышц живота в разных областях передней брюшной стенки у людей в возрасте старше 60 лет в микронах

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

2.   задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

3. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

На рисунке 3.5. представлено общее распределение толщины апоневроза передней брюшной стенки вне зависимости от пола и возраста.

Толщина листков апоневроза на разных участках брюшной стенки различная и зависит от пола и возраста. При оценке распределения отмечено, что толщина апоневроза наибольшая у переднего листка влагалища прямых мышц живота и апоневроза в гипогастральной области (880 микрон), что в 1,14 раза больше, чем у заднего листка влагалища прямых мышц живота. Тем не менее, разница в показателях статистически незначима (p>0,05). У мужчин задний листок влагалища апоневроза прямой мышцы живота толще, чем у женщин. Разброс величин толщины апоневроза больше в гипогастральной области (около 400 микрон), тогда как апоневроз, формирующий листки влагалища прямых мышц жестко фиксирован в пределах 100 микрон вне зависимости от пола и возраста. Отсутствие достоверной разницы в толщине между листками влагалища прямых мышц в эпигастральной области в различных возрастных группах позволяет говорить о приблизительно одинаковой нагрузке на оба листка. Как у мужчин, так и у женщин листки влагалищ прямых мышц живота были не тоньше 500 мк.

 

Рис. 3.5. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) толщина образцов апоневрозов прямой мышцы живота в разных областях передней брюшной стенки в микронах (сводные данные).

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

2.   задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

3. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Следующим этапом исследования образцов апоневрозов явилось определение растяжимости его листков, т.е. определения относительного удлинения листков апоневроза от исходной длины до начала разрыва образцов. Растяжение осуществлялось в двух направлениях: в продольном и поперечном по отношению к белой линии живота. Растягивание, закрепленного в клеммах аппарата, образца апоневроза проводилось до разрыва со скоростью 100 мм/мин. Растяжимость оценивалась в зависимости от пола и возраста исследованных.

У мужчин наибольшей растяжимостью обладает апоневроз прямых мышц живота в гипогастральной области (около 50% от исходной длины), которая в среднем 1,5 раза больше, чем в других областях передней брюшной стенки (p>0,05). Разброс относительного удлинения очень велик от 30 до 70%, что позволяет говорить о способности этой конструкции значительно деформироваться.

 

Рис. 3.6. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) растяжимость образцов апоневроза прямой мышцы живота в разных областях передней брюшной стенки в% у мужчин

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

2.  задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

3. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

.   поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Задний листок апоневроза имеет среднюю величину относительного удлинения (37%) и наименьший разброс этой величины (20%). Этот факт позволяет определить его как более жесткую конструкцию, с низкой способностью к деформации. Это связано с существованием поверхностной и глубокой фасций апоневроза, предотвращающих более значительное расхождение волокон, а также большим количеством коллагеновых волокон. У мужчин задний листок влагалища имеет высокий предел прочности (устойчивость к растяжению), рис. 3.6. Сила, необходимая для разрыва, наибольшая для данной категории ткани (среднее значение 35,9 Н). Для сравнения сила, необходимая для разрыва переднего листка влагалища прямых мышц больше всего на 7 Н.

Несколько иной представляется растяжимость листков апоневроза у женщин. Относительное удлинение до начала разрыва у переднего и заднего листков влагалищ прямых мышц живота имеет разницу около 8% (p>0,1). Задний листок влагалища прямых мышц живота также как и у мужчин имеет меньшее относительное удлинение (в среднем на 37% от исходной длины), а разброс показателя растяжимости ограничен в пределах 30%. Таким образом, у женщин задний листок влагалища прямых мышц имеет низкую способность деформироваться - низкие упругие свойства (рис. 3.7.).

При растягивании листков в продольном и поперечном направлении установлено, что растяжимость в поперечном направлении на 20% выше, чем в продольном для заднего листка и на 35% для переднего листка. Этот факт, по-видимому, обусловлен тем, что пучки коллагеновых волокон лежат на некотором расстоянии друг от друга, ориентированы косо продольно к поверхности и практически не анастомозируют между собой.

При оценке растяжимости листков апоневроза по различным возрастным группам было установлено, что вне зависимости от возраста распределение растяжимости остается примерно одинаковым. Наибольшей растяжимостью обладает апоневроз в гипогастральной области, наименьшей задний листок влагалища прямых мышц живота. Однако разброс показателей у лиц моложе 60 лет, в целом, на 40% больше, чем у лиц старше 60 лет (рис. 3.8 и 3.9.). Данный факт наиболее вероятно можно объяснить большей эластичностью апоневрозов у лиц молодого возраста.

 

Рис. 3.7. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) растяжимость образцов апоневроза прямых мышц живота в разных областях передней брюшной стенки в% у женщин

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Растяжимость апоневроза в гипогастральной области больше, чем в других областях передней брюшной стенки в среднем в 1,5 раза (p>0,05). Данный факт можно объяснить особенностью пространственного расположения и конфигурацией коллагеновых и эластических волокон в данной зоне, а также влиянием внутренних органов на переднюю брюшную стенку (А.Г. Кочетков, А.Л. Колесников, 1997). Наименьшее значение растяжимости имеет задний листок влагалища прямых мышц живота. Этот факт можно объяснить тремя основными причинами. Первая - это преобладание коллагеновых волокон в заднем листке апоневроза влагалища прямых мышц живота, которые очень сильно переплетаются между собой, а, иногда, и срастаются. Вторая связана с распределением давления на листки апоневроза: давление на плоскость апоневроза изнутри меньше, чем снаружи. Кроме того, грубые коллагеновые волокна заднего листка смещаются только в продольном направлении. Третья причина связана с наличием очень плотных перитенониев (наружного и внутреннего).

 

Рис. 3.8. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) растяжимость образцов апоневроза прямых мышц живота в разных областях передней брюшной стенки в% у людей в возрасте до 60 лет

1.   передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

2. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

.   апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

.   поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Растяжимость переднего листка влагалища превышает растяжимость заднего, и связано это с тем, что в её составе больше эластических волокон. Эти эластические волокна ориентируются вдоль коллагеновых (Горбунов Н.С., 2006). Кроме того, сухожильные волокна имеют, как правило, продольное или косо-продольное направление. Этим обстоятельством можно объяснить и столь большой разброс относительного удлинения (на 20-60% от исходной длины).

 

Рис. 3.9. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) растяжимость образцов апоневроза прямой мышцы живота в разных областях передней брюшной стенки в% у людей в возрасте старше 60 лет

. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

. апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

. поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Отмечено, что в среднем разрыв образцов заднего листка влагалища прямых мышц живота наступал при относительном удлинении в 40,4% (в абсолютных значениях это составляет 11,9±5,0 мм). Для растяжения апоневроза на каждые 3 мм, требовалось прикладывать силу, приблизительно равную удвоенному значению предыдущего этапа, табл. 3.1.

 

Таблица 3.1. Критические значения растяжимости заднего листка влагалища прямой мышцы живота у людей

Растяжимость в%	Растяжимость в мм	Сила в Н
25%	3,2±2,7	5,5±4,4
50%	5,8±2,5	14,7±8,8
75%	8,8±4,0	28,0±14,5
100%	11,9±5,0	35,9±17,8

 

При оценке прочности листков апоневроза определялась их способность противостоять разрыву. На рисунке 3.10 представлена прочность листков, оцененная в момент наступления разрыва. При этом было отмечено, что наибольшим пределом прочностью обладает передний листок влагалища прямых мышц живота. При оценке пределов прочности других листков было обнаружено, что он наименьший у апоневроза в гипогастральной области. Было показано, что для разрыва заднего листка требуется приложить силу в среднем 35,9 Н (т.е. на образец оказывалось давление равное 47,8*10⁵ Па).

 

Рис. 3.10. Максимальная (max), минимальная (min) и средняя (med) сила, приложенная к образцам апоневроза прямой мышцы живота в разных областях передней брюшной стенки, для наступления разрывав Н.

1. передний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

2. задний листок влагалища прямой мышцы живота в эпигастрии

.   апоневроз прямой мышцы в гипогастрии

.   поперечная фасция живота в гипогастрии

 

Таким образом, можно отметить, что прочностные характеристики заднего листка апоневроза прямых мышц живота в эпигастральной области позволяют использовать его в качестве единственного листка апоневроза передней брюшной стенки, при котором не нарушается анатомическая целостность брюшного пресса. Растяжимость футлярообразующего субстрата позволяет в значительной мере увеличивать объем брюшной полости.