Журнал «Травма» Том 27, №3, 2026
Вернуться к номеру
Макроанатомія та морфометрія п’яткової кістки: пілотне дослідження
Авторы: V.H. Hryn (1), O.S. Maksymenko (1), Ya.O. Brovarnyk (1), H.Yu. Morokhovets (1), N.L. Svintsytska (1), O.O. Tykhonova (1), R.L. Ustenko (1), M.V. Hryn (1), D.S. Stupak (1), H.N. Hoduadze (1), F. Paulsen (2)
(1) - Poltava State Medical University, Poltava, Ukraine
(2) - Friedrich Alexander University Erlangen-Nrnberg, Erlangen, Germany
Рубрики: Травматология и ортопедия
Разделы: Клинические исследования
Версия для печати
Актуальність. П’яткова кістка є ключовим елементом біомеханіки стопи, забезпечуючи передачу навантаження та формування опорної функції нижньої кінцівки. Її складна просторова будова, варіабельність морфометричних параметрів і особливості трабекулярної архітектоніки зумовлюють труднощі в діагностиці й лікуванні ушкоджень. Незважаючи на існуючі дослідження, відсутній комплексний підхід, що поєднує макроанатомічний, морфометричний і рентгенологічний аналіз з оцінкою кортикального шару та внутрішньої архітектоніки. Це визначає актуальність поглибленого морфологічного вивчення п’яткової кістки для потреб сучасної травматології, ортопедії та анатомії. Мета: провести пілотне дослідження макроанатомічних особливостей і морфометричних параметрів п’яткової кістки людини з оцінкою кортикального шару та трабекулярної архітектоніки. Матеріали та методи. Роботу виконано на анатомічних препаратах п’яткових кісток дорослих осіб без ознак патології (n = 5) і рентгенограмах стоп у бічній проєкції (n = 10). Використано комплекс морфологічних методів, що включав макроскопічний опис, морфометричний аналіз, дослідження кортикального шару за допомогою розпилів й епоксидної пластинації, а також рентгенологічну оцінку трабекулярної архітектоніки. Отримані дані оброблено із застосуванням сучасних статистичних методів для оцінки варіабельності та взаємозв’язків показників. Результати. Установлено, що п’яткова кістка характеризується закономірною морфологічною організацією з чіткою диференціацією анатомічних поверхонь і структур, які забезпечують її участь у формуванні підтаранного та п’ятково-кубоподібного суглобів. Морфометричний аналіз виявив варіабельність лінійних параметрів із переважним коливанням поздовжніх розмірів (l1, l2) при відносній стабільності поперечних показників (ширина, товщина), що підтверджується результатами аналізу головних компонент (80,64 % сумарної дисперсії). Встановлено неоднорідність товщини кортикального шару залежно від топографії: максимальні значення визначаються в ділянці підтаранної поверхні, мінімальні — у передній та підошовній ділянках. Різниця між показниками є статистично значущою (p < 0,0001), що свідчить про функціонально зумовлену локальну диференціацію компактної речовини. Рентгенологічний аналіз підтвердив наявність впорядкованої трабекулярної архітектоніки з формуванням систем компресійних і тензійних трабекул та стабільною локалізацією нейтральної зони. Висновки. П’яткова кістка характеризується структурно й функціонально детермінованою морфоорганізацією, яка проявляється відносною стабільністю поперечних параметрів при більшій варіабельності поздовжніх розмірів, топографічно зумовленою неоднорідністю товщини кортикального шару з максимальними значеннями в підтаранній ділянці, а також впорядкованою трабекулярною архітектонікою з формуванням компресійних, тензійних систем і нейтральної зони, що забезпечує ефективний перерозподіл механічного навантаження.
Background. The calcaneus is a key element of foot biomechanics, ensuring load transmission and supporting the weight-bearing function of the lower limb. Its complex spatial structure, variability of morphometric parameters, and specific trabecular architecture complicate the diagnosis and treatment of injuries. Despite existing studies, there is a lack of a comprehensive approach combining macroanatomical, morphometric, and radiological analyses with assessment of cortical thickness and internal architecture. This highlights the relevance of an in-depth morphological study of the calcaneus for modern traumatology, orthopedics, and anatomy. Therefore, the aim was to conduct a pilot study of the macroanatomical features and morphometric parameters of the human calcaneus, with assessment of the cortical layer and trabecular architecture. Materials and methods. The research was performed on anatomical specimens of adult human calcanei without signs of pathology (n = 5) and lateral foot radiographs (n = 10). A morphological approach was applied, including macroscopic examination, morphometric analysis, evaluation of the cortical layer using sectioning and epoxy plastination, and radiological assessment of trabecular architecture. The obtained data were processed using modern statistical methods to assess variability and relationships between parameters. Results. The calcaneus demonstrates a consistent morphological organization with clear differentiation of anatomical surfaces and structures contributing to the formation of the subtalar and calcaneocuboid joints. Morphometric analysis revealed variability in linear parameters, with greater variation in longitudinal dimensions (l1, l2) and relative stability of transverse parameters (width, thickness), as confirmed by principal component analysis (explaining 80.64 % of the total variance). Cortical thickness exhibited topography-dependent heterogeneity, with the greatest values observed in the subtalar region and the lowest in the anterior and plantar regions. These differences were statistically significant (p < 0.0001), indicating functionally determined local variation of the compact bone. Radiological analysis confirmed a well-organized trabecular architecture characterized by distinct compressive and tensile trabecular systems, as well as a consistently localized neutral zone. Conclusions. The calcaneus is characterized by structurally and functionally determined morpho-organization, manifested by relative stability of transverse parameters alongside greater variability of longitudinal dimensions, topographically determined heterogeneity of cortical thickness with maximal values in the subtalar region, and an organized trabecular architecture with compressive and tensile systems and a neutral zone, ensuring effective redistribution of mechanical load.
п’яткова кістка; морфометрія; кортикальний шар; трабекулярна архітектоніка; рентгенографія; біомеханіка стопи
calcaneus; morphometry; cortical bone; trabecular architecture; radiography; foot biomechanics
