Ученые узнали, зачем страусам уникальная вторая коленная чашечка
Зоологи из Королевского ветеринарного колледжа приблизились к разгадке назначения двойной коленной чашечки у страусов, которая выделяет этих птиц среди всех других животных. О своем исследовании ученые рассказали в докладе на Ежегодном съезде Общества экспериментальной биологии, который проходит с 3 по 6 июля в Гетеборге.
«У страусов верхняя коленная чашечка похожа на единственную у большинства видов, а нижняя напоминает неподвижный костный отросток, как кончик вашего локтя. Насколько мы знаем, такая двойная коленная чашечка есть только у страусов, ничего похожего не замечено даже у вымерших гигантских птиц», — объяснил автор доклада, биолог из Королевского ветеринарного колледжа Софи Реньо.
С помощью компьютерной томографии биологи составили трехмерную модель костей ноги страуса и его коленной чашечки. Исследования показали, что она снижает выигрыш в силе для мышц, разгибающих колено, в то время как у других животных коленная чашечка дает смешанный эффект, увеличивая выигрыш в силе для одних мышц и уменьшая — для других. Определить, как двойная коленная чашечка влияет на способность страусов бегать, довольно сложно. Однако авторы работы считают, что такое строение колена позволяет страусам разгибать ноги быстрее, чем если бы у них была обычная коленная чашечка. Несмотря на проведенную работу, эволюционное значение необычного устройства колена остается неизвестным. «Мы до сих пор не знаем точно, зачем страусы приобрели вторую коленную чашечку. Возможно, она сохраняла сухожилия у этих быстроногих птиц, но есть и другие возможные объяснения, которые нам до сих пор неизвестны», — продолжила Реньо.
Латеральний вивих колінної чашки у собаки – лікування методом PGR
Пацієнт звернувся зі скаргами на переміжну кульгавість у тазових кінцівках. На прийомі ми визначили, що у собаки є медіальний (внутрішній) вивих колінної чашки праворуч і латеральний (зовнішній) зліва.
Для ПРАВОЇ КІНЦІВКИ ми використали стандартну техніку корекції медіального вивиху. Вона містить:
- пластику блоку стегна,
- пластику колінної чашки,
- перенесення гребеня гомілки (транспозиція),
- пластику капсули суглоба.
Результат був добрий. Чашка була стабілізована, кульгавість на праву тазову кінцівку пройшла, опороспроможність добре відновилася й собака повноцінно користувався правою кінцівкою.
З ЛІВОЮ ТАЗОВОЮ КІНЦІВКОЮ ситуація виявилася нестандартною.
Латеральний (зовнішній) вивих колінної чашки – це в принципі вже не зовсім стандартна ситуація, оскільки зустрічається набагато рідше, ніж вивих медіальний (внутрішній). Щоби розібратися, чому виник зовнішній вивих та які відхилення від норми, ми зробили комп’ютерну томограму задньої частини тіла та 3D моделювання задніх кінцівок. На цих 3D моделях у комп’ютерному середовищі (3D середовищі) ми виконали скелетометричні вимірювання кісток гомілки стегна та кутів суглобових поверхонь. Завдяки цій техніці ми змогли з’ясувати, що у пацієнта на лівій тазовій кінцівці фактично недорозвинений блок стегна. А якщо бути точніше, у блока стегна недорозвинений зовнішній гребінь, практично його немає, і тому колінна чашка без підтримки легко сповзала у зовнішній бік.
Завдяки цій же технології ми спланували протезування лівого блоку стегна, розробили та надрукували індивідуальний блок стегна + необхідні напрямні (гайди) для його встановлення.
На операції повністю підтвердилася інформація, що блок недорозвинений. Ми виконали резекцію недорозвиненої частини блоку та замінили її на титановий протез, який був індивідуально надрукований саме для цього пацієнта. Далі для завершення операції необхідно було зробити ще транспозицію гребеня гомілки й пластику капсули суглоба, щоб вирівняти сили, які утримують колінну чашку. Тобто, щоб і всередині і зовні капсула суглоба була рівномірно натягнута – таким чином колінна чашка буде утримуватися посередині.
Відновлення після другої операції було досить швидким. За словами власників, собака почав спиратися на прооперовану ногу буквально протягом 4-5 днів. Контрольні післяопераційні знімки через півтора місяці показують, що стан протеза є абсолютно нормальним, ознак нестабільності немає, ознак інфекцій немає. На огляді колінні чашки як праворуч, так і ліворуч абсолютно стабільні, тенденції до вивиху як медіального праворуч, так і латерального ліворуч немає.
Даний клінічний випадок показує, що за допомогою сучасних технологій, таких як 3D моделювання та 3D друк, можна виправити анатомічні дефекти, пов’язані як з недорозвиненням, так і з постравматичними змінами, або онкологічними проблемами скелета.