Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Department of Normal Anatomy
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной анатомии
Doctor of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Normal Anatomy
доктор медицинских наук, доцент кафедры нормальной анатомии
Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of Normal Anatomy
доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной анатомии
MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor
канд. мед. наук, доцент
Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Normal Anatomy
кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры нормальной анатомии
Candidate of Medical Sciences, Lecturer at the Department of Normal Anatomy
Кандидат медицинских наук, преподаватель кафедры нормальной анатомии
ABSTRACT
Background. The human foot is a complex anatomical structure that provides support, shock absorption and body movement. Disruptions in the structural organization of foot bones lead to the development of various pathologies, including flat feet, deformities and pain syndromes. Modern morphometric and network analysis methods allow quantitative assessment of foot structural features and identification of patterns in the organization of its bone components.
Aim. Comprehensive study of the structural organization of human foot bones using morphometric and network analysis methods to assess modularity, integration and biomechanical significance of bone structures.
Methods. Osteometric and anatomical network study of foot bones from 100 unembalmed male corpses aged 22-60 years without pronounced orthopedic pathologies was conducted. We used osteometric measurements of the metatarsal bones and phalanges of the fingers, constructed anatomical network models and estimated the density of connections, clustering coefficient, modularity, average distance between nodes, and joint heterogeneity.
Results. Analysis of foot bones showed individual variability in size with average values within statistical norms. The anatomical network included 19 nodes and 32 edges. Network analysis allowed identification of two morphological modules: proximal and distal. Connection density was 0.28 ± 0.07, clustering coefficient – 0,41 ± 0,05, modularity – 0,44 ± 0,08. The most pronounced connections were found between bones forming the medial longitudinal arch.
Conclusion. The structural organization of foot bones is characterized by pronounced morphological integration and modularity, which ensures arch formation and shock absorption functions. The obtained data can be used for diagnosis, prevention and individualization of orthopedic treatment of foot pathologies.
АННОТАЦИЯ
Обоснование. Стопа человека представляет собой сложную анатомическую структуру, обеспечивающую опору, амортизацию и движение тела. Нарушения структурной организации костей стопы приводят к развитию различных патологий, включая плоскостопие, деформации и болевые синдромы. Современные методы морфометрического и сетевого анализа позволяют количественно оценивать структурные особенности стопы и выявлять закономерности организации её костных компонентов.
Цель исследования. Комплексное исследование структурной организации костей стопы человека с использованием морфометрических и сетевых методов анализа для оценки модульности, интеграции и биомеханической значимости костных структур.
Материалы и методы. Проведено остеометрическое и анатомо-сетевое исследование костей стопы от 100 небальзамированных трупов мужского пола в возрасте 22–60 лет без выраженных ортопедических патологий. Использованы остеометрические измерения плюсневых костей и фаланг пальцев, построены анатомические сетевые модели, произведена оценка плотности связей, коэффициента кластеризации, модульности, среднего расстояния между узлами и неоднородности соединений.
Результаты. Анализ костей стопы показал индивидуальную вариабельность размеров при средних значениях в пределах среднестатистических показателей. Анатомическая сеть включала 19 узлов и 32 ребра. Сетевой анализ позволил выделить два морфологических модуля: проксимальный и дистальный. Плотность соединений составила 0,28 ± 0,07, коэффициент кластеризации – 0,41 ± 0,05, модульность – 0,44 ± 0,08. Наиболее выраженные связи обнаружены между костями, формирующими медиальный продольный свод.
Заключение. Структурная организация костей стопы характеризуется выраженной морфологической интеграцией и модульностью, что обеспечивает формирование сводов и амортизационные функции. Полученные данные могут быть использованы для диагностики, профилактики и индивидуализации ортопедического лечения патологий стопы.