We present fragments from the book that laid the foundation of biomechanics of the hip joint considering the ligamentum capitis femoris (LCF). The authors experimentally proved that this structure is situated in the frontal plane when the body is in a vertical position. Analysis of observations showed that when standing on one leg, the LCF and the anterior portion of the iliofemoral ligament (pars descendens lig. iliofemoralis) are stretched and hold the pelvis. These ligaments counteract the weight of the body along with the head of the femur on the same side. The insight of the Weber brothers was later developed in the works of H. von Meyer (1856), W. Turner (1857), and W. Savory(1874).
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Weber W, Weber E. Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge: eine
anatomisch-physiologische Untersuchung. Gottingen: Dietrichsche Buchhandlung,
1836. [fragments] |
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Quote p. 128 |
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Wir werden nämlich im folgenden Abschnitte
über das Hüftgelenk nachweisen, dass das ligamentum teres, ein Band, welches
von der Mitte des Schenkelkopf's durch die Höhle der Pfannen zum Einschnitt
des Pfannenrandes, der incisura acetabuli, geht, bei aufrechter Stellung in
der senkrechten Ebene liege, die Das undurch die Centra beider Hüftgelenke
geht. tere Ende des Bandes oder die incisura acetabuli, an der es entspringt,
liegt daher bei dieser Lage des Rumpfs senkrecht unter der Drehungsaxe des
Beckens und nimmt also die unterste Stelle am Pfannenrande ein. Stellt man
daher das Becken so auf, dass die Incisur, namentlich ihr hinteres Ende, an
welchem jenes Band vorzüglich befestigt ist, an der Pfanne zu unterst liegt,
so hat das Becken die Lage, welche Wir es einnahm, als der Mensch aufrecht
stand. |
We will demonstrate in the next section on the hip joint that the
ligamentum teres, which runs from the center of the femoral head through the
acetabular fossa to the notch on the edge of the acetabulum [incisura
acetabuli], is situated in a vertical plane when the body is in an upright
position. Therefore, the end of this ligament or incisura acetabuli, from
which it originates, is vertically aligned with the axis of rotation of the
pelvis, and consequently occupies the lower position on the edge of the
acetabulum. Consequently, if the pelvis is positioned in such a way that the
notch, especially its posterior end, to which this ligament [ligamentum
teres] attaches, is located below the acetabulum, then the pelvis will assume
the position it had when the person was standing upright. |
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Quote pp. 134-135 |
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§ 54. Vertiefungen in der Pfanne und im Schenkelkopfe zur Aufnahme des
ligamentum teres. Die Oberfläche der Pfanne weicht von der Kugelform nur an einer Stelle
ab, wo sie eine Vertiefung bildet, welche vom untersten Puncte des
Pfannenrandes aufwärts bis zur Mitte der Pfanne reicht. Die ganze Vertiefung
heisst die Pfannengrube, fovea acetabuli, ihr äusserstes Ende am Pfannenrande
die incisura acetabuli. Diese Vertiefung, welche dadurch entsteht, dass der
knöchernen Pfanne der knorpliche Ueberzug fehlt, und sie selbst eine Grube
bildet, ist mit Gelenkfett erfüllt, so dass ungeachtet der Schenkelkopf in
dieselbe nicht eindringt, doch in der Pfanne nirgends ein leerer Raum ist.
Durchsägt man das Hüftgelenk in der Mitte senkrecht von einer Seite zur
andern, so wird die Grube ihrer Länge nach durchschnitten. In Taf. IX. Fig.
1, welche ein solcher Durchschnitt des Hüftgelenks ist, sieht man die Grube
von a senkrecht nach b heraufsteigen, und erst von da an den Pfannendurchschnitt
kreisförmig begrenzt. Der Pfannengrube gegenüber befindet sich mitten in der
Gelenkfläche des Schenkelkopfes ein ähnliches aber kleineres Grübchen, in
welchem gleichfalls die knorpliche Decke durchbohrt ist, und auch der Knochen
eine Vertiefung hat. In diesem Grübchen ist das Ende eines Bandes, des
liyamentum teres (siehe § 61) befestigt, welches senkrecht herabhängt, und
mit dem anderen Ende am Rande der incisura acetabuli befestigt ist. |
§ 54. Depressions in the acetabulum and femoral head for the reception of the ligamentum teres. The surface of the acetabulum deviates from its spherical shape only at one point, where it forms a depression that extends from the lower point of the acetabular rim upwards to the center of the acetabulum. This entire depression is called the acetabular fossa, or fovea acetabuli, with its outermost point at the edge of the acetabulum being the incisura acetabuli. This depression, formed by the absence of cartilage covering on the bony part of the acetabulum, forms a depression in itself and is filled with joint fat, so that although the head of the femur does not penetrate it, there is no empty space anywhere in the acetabulum. If the hip joint is cut in the middle perpendicular from one side to the other, the fossa will be cut longitudinally. In Figure 1 of Plate IX, which represents such a section of the hip joint, it can be seen that the fossa rises from point a perpendicular to point b, and only from there do the edges of the acetabulum delimit the circular section. Opposite the acetabular fossa, in the middle of the joint surface of the femoral head, there is a similar but smaller depression where the cartilaginous layer is also perforated, and the bone also has a depression. The end of the ligament, the ligamentum teres (see § 61), is attached in this depression, hanging vertically and anchored at the other end to the edge of the incisura acetabuli. |
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Quote pp. 141-146 |
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§ 61. Ligamentum teres. Ausser der Kapselmembran, welche das Hüftgelenk von aussen her
umschliesst und zusammenhält, besitzt dasselbe noch ein Band, das ligamentum
teres, welches vom Grübchen auf der Mitte des Schenkelkopfs zum Ausschnitt
der Pfanne, Taf. II. Fig. 1 von b nach a, herabhängt. Sein unteres Ende a
befestigt sich im ganzen Umfange dieses Ausschnitts, besonders am hinteren
Horne desselben, und verschliesst das von ihm und von seinem Bande gebildete
Loch, so dass man durch dieses Loch nicht in die Gelenkhöhle selbst, sondern
nur in das Innere des Bandes gelangen kann, welches an seinem Ursprunge hohl
ist. Das Band geht mitten durch die Höhle der Pfanne, und ist auf diesem Wege
von einer rings geschlossenen Scheide der Synovialhaut überzogen. Bei diesem
Verlaufe zwischen beiden Gelenkflächen herab würde das ligamentum teres die
Berührung beider Flächen verhindern und selbst zwischen ihnen geklemmt
werden, wenn sich nicht da, wo es herabhängt, in der Oberfläche der Pfanne
die Grube befände, die wir §. 54 beschrieben haben. Die Pfannengrube, welche,
wie man im Durchschnitte Taf. VIII. Fig. 1 sieht, von der incisura acetabuli
(wo das ligamentum teres entspringt) bis zur Mitte der Pfanne, dem Grübchen
des Schenkelkopfs gegenüber (wo das ligamentum teres endigt) reicht, dient
also dazu, das ligamentum teres aufzunehmen, und die Bewegungen, die es bei
der Verschiebung beider Gelenkflächen machen muss, zu gestalten, auch wenn
letztere sich berühren. In dieser Grube ist nirgends ein leerer Raum; denn
der vom ligamentum teres leer gelassene Raum ist von Gelenkfett erfüllt, das
durch seine Geschmeidigkeit dem Bande immer ausweicht, und den Raum erfüllt,
den jenes verlassen hat. Ueber den Nutzen des ligamentum teres sind häufig darum unrichtige
Meinungen aufgestellt worden, weil man seine wahre Lage am Körper nicht
kannte, was wieder daher rührte, dass man dem Becken bei aufrechter Stellung
eine zu geringe Neigung gegen den Horizont zuschrieb. Alle Anatomen, welche
sich hierüber geäussert haben, bis auf die neueste Zeit, nehmen an, die
incisura acetabuli, an deren Rande das ligamentum teres befestigt ist, steige
bei aufrechter Stellung des Rumpfes in einer schiefen Richtung nach hinten
und oben zum Schenkelkopfe empor. Winslow sagt z. B. in seiner Anatomie Tom.
I. § 601: ,,Die Incisur hat ihre Lage genau zwischen dem vorderen und
hinterem Theile des Randes der Gelenkgrube," und an einer andern Stelle
: „Die Lage der Incisur bei aufrechter Stellung ist schief." Diese
Behauptung scheint aber auf keinen Beobachtungen zu beruhen, wenigstens
werden dieselben nirgends erwähnt. Naegele hat in seiner Schrift über das weibliche Becken durch
Messungen nachgewiesen, dass bei aufrechter Stellung der obere gerade Durchmesser
des weiblichen Beckens im Mittel eine Neigung von 60° gegen den Horizont
habe. Wir haben durch ähnliche Messungen an einer Anzahl lebender Männer
(siehe §. 50) dargethan, dass die Neigung des männlichen Beckens wenigstens
nicht geringer sey. Um uns daher von der Lage zu unterrichten, welche das
ligamentum teres beim aufrechtstehenden Menschen habe, haben wir Becken von
frischen Leichnamen mit den daran befindlichen Beinen in die aufrechte
Stellung gebracht, indem wir ihnen jenen Neigungswinkel ertheilten, und haben
dieselben in der senkrechten Ebene durchsägt, welche durch die Mitte beider
Schenkelköpfe geht. Durch diesen senkrechten, durch die Mitte beider
Sckenkelköpfe oder ih rer beiden Pfannen 'gehenden Schnitt des aufrecht
stehenden Beckens wurde das ligamentum teres seiner Länge nach gespalten, so
dass beide Hälften des Schenkelkopfes durch dasselbe noch an der Pfanne
hingen, auch wenn die Kapsel ringsherum durchschnitten war *). Es geht aus
diesem Versuche hervor, dass das ligamentum teres vom Grübchen des
Schenkelkopfs senkrecht zur incisura acetabuli herabsteige, und dass folglich
diese, an die es befestigt ist, selbst zu unterst am Pfannenrande liegen
müsse. — Diesen Satz, der für die Lehre vom Becken, wie für die vom
Hüftgelenke von gleicher Wichtigkeit ist, ohne den man insbesondere keine
richtige Vorstellung vom ligameatum teres erhalten kann, haben wir vielfach
geprüft und ausser allen Zweifel gesetzt. Anf Taf. II. Fig. 1 sieht man die
Zeichnung eines solchen Beckendurchschnitts. Dieser Durchschnitt ist bei
aufrechter Stellung des Beckens genau senkrecht, jedoch, um die beiden Bänder
zu schonen, statt durch die Pfannenmittelpuncte selbst, dicht vor ihnen
vorbei geführt worden. *) Man kann mit grösserer Leichtigkeit den Versuch so anstellen , dass
man das Becken durch die Mitte des Kreuzbeines und der Schaamfuge halbirt und
das halbirte Becken mit seinem Schen kelbeine in der richtigen Lage auf einem
Brete befestigt und nun den Schnitt senkrecht gegen das Bret macht. |
§ 61. |
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§ 62. Verrichtung des Bandapparates des Hüftgelenkes. Der Bandapparat des Hüftgelenks dient nicht nur dazu, die Gelenkfläche
vor Verrenkung durch äussere Kräfte zu schützen, sondern auch dazu, die
Beweglichkeit des Gelenkes auf den Umfang einzuschrän ken, der für seine
Verrichtungen nothwendig ist. Wir wollen diese Beschränkungen des Gelenks in
denjenigen Richtungen, in welchen sie für das Gehen und Laufen von
Wichtigkeit sind, genauer erörtern. Die Streckung des Hüftgelenkes wird durch
die Spannung der gesammten Kapselmembran gehemmt. Die Kapselmembran des
Hüftgelenkes bildet, wie wir gesehen haben, ein Ringband, welches den
Schenkelkopf wie ein Halsband umfasst, und auf seiner oberen und unteren
Seite durch mehrere Bänder an dem Pfannenrande fest gehalten wird. Dieser
Ring gestattet dem Schenkelkopfe keine solche freie Drehung, wie der Ring des
Radius dem letzteren gestattet, weil er gar nicht mit ihm verwachsen ist. Der
Ring des Schenkelkopfs ist vielmehr mit dem ligamentum superius verwachsen,
das selbst wieder am Schenkelhalse festsitzt, und ist dadurch genöthigt, dem
letzteren bei seinen Drehungen in der Pfanne zu folgen. Der ganze Sack der
Kapselmembran, durch welchen der Ring an den Pfannenrand befestigt ist,
erleidet daher, wenn der Schenkel gestreckt wird, eine Torsion, wodurch die
Kapselmembran sich verkürzt und beide Gelenkflächen fester zusammenpresst.
Diese Torsion wächst mit der Streckung in dem Grade, dass sie zuletzt die
Fortsetzung dieser Bewegung gänzlich verhindert. Je mehr daher das Hüftgelenk
gestreckt wird, um so fester werden seine beiden Gelenkflächen aneinander
gedrückt, und um so schwerer kann also ihre Verrenkung erfolgen. Die Adduction wird durch das ligamentum superius
und durch das ligamentam teres beschränkt. Wenn man aufrecht steht und die
Beine einander zu nähern sucht, so bemerkt man, dass man zwar beide Kniee zur
Berührung bringen, aber ohne sie zu beugen, nicht fest aneinander pressen
kann, dass dieses aber sogleich mit grosser Leichtigkeit geht, so bald man
das Hüftgelenk etwas beugt. Der Umfang der Adduction ist nämlich in der
gebogenen Lage des Hüftgelenks grösser, so dass die Beine alsdann nicht nur
völlig einander genähert, sondern auch über einander geschlagen und gekreuzt
werden können. Sie wird aber bei zunehmender Streckung immer kleiner, und
geht bei aufrechter Stellung sehr wenig über die senkrechte Lage des Beins
hinaus. Diese Beschränkung der Adduction in der gestreckten Lage des Körpers
wird durch zwei Bänder, das ligamentum superius und das ligamentum teres
bewirkt, die sich am Hüftgelenke diametral gegenüber liegen. Es ist dieses an
einem Durchschnitt des Beckens deutlich, der, wie Taf. II, der Ebene parallel
ist, in welcher jene Bewegung geschieht. Man sieht alsdann, dass beide Bänder
parallel der Durchschnittsebene, das ligamentum teres von a nach b, das
ligamentum superius von c nach d, laufen, und beide nur durch die Annäherung
der Knochen in dieser Ebene gespannt werden können. Zugleich überzeugt man
sich, dass das ligamentum teres nicht, wie viele glauben, dazu dienen könne,
den Kopf in der Pfanne zurückzuhalten; denn da sich das Band am Becken in a,
am Schenkelkopfe in b befestigt, so kann dasselbe durch Herabsinken des
Schenkelkopfs nur schlaffer werden und könnte die Bewegung des Schenkelkopfs
erst aufhalten, wenn b in b′ angekommen, derselbe also fast um die doppelte
Länge des Bandes herabgesunken wäre. Die Beschränkung der Adduction des
Schenkels oder der seitlichen Beugung des Hüftgelenks, welche von dem
ligamentum teres und dem ligamentum superius herrührt, ist darum für das
Gehen von grosser Wichtigkeit, weil der Schwerpunct des Körpers, welcher in
die Mitte zwischen beide Schenkelköpfe fällt, bei dieser Bewegung bald von
dem einen, bald von dem anderen Kopfe allein unterstützt und alsdann nur
theilweise getragen wird; der nicht getragene Theil der Körperlast würde
daher den Rumpf nach innen und unten um den Schenkelkopf drehen, und folg
lich fallen, wenn nicht jene Bänder durch ihre Spannung diese Drehung
verhinderten. |
§ 62. Function of the ligamentous apparatus of the hip joint. The ligamentous apparatus of the hip joint serves not only to protect the joint surface from dislocations under the influence of external forces but also to limit the mobility of the joint to the extent necessary for its functioning. We will consider these limitations of the joint in those directions that are important for walking and running. Extension of the hip joint is limited by the tension of the entire capsule membrane. As we have seen, the capsule membrane of the hip joint forms a ring ligament that encircles the femoral head like a collar and is held on both sides by several ligaments at the edge of the acetabulum. This ring does not allow the femoral head to rotate freely, as the radius ring allows the latter, because it does not fuse with it. Instead, the ring of the femoral head rather fuses with the ligamentum superius, which in turn attaches to the femoral neck and is thus forced to follow it in its rotations in the socket. The entire capsule membrane bag, through which the ring is attached to the rim of the acetabulum, therefore undergoes rotation when the hip is extended, resulting in shortening of the capsule membrane and tighter compression of both articular surfaces against each other. This rotation increases with extension to such an extent that it eventually completely prevents the continuation of this movement. Thus, the more the hip joint is extended, the tighter its two articular surfaces are compressed against each other, and therefore the more difficult it is for them to dislocate. Adduction is limited by the ligamentum superius and the ligamentum teres. When a person stands and tries to bring their legs closer together, they notice that, although they can bring both knees into contact without bending them, they cannot press them tightly together without bending them, but this happens easily as soon as they slightly flex in the hip joint. The range of adduction is greater in the flexed position of the hip joint, so that the legs can not only be fully brought together but also crossed and intertwined. However, as the extension increases, it becomes smaller, and in the vertical position of the body, it only slightly exceeds the vertical position of the leg. This limitation of adduction in the extended position of the body is provided by two ligaments, the ligamentum superius and the ligamentum teres, which are diametrically opposed in the hip joint. This is clearly visible in a cross-section of the pelvis parallel to the plane in which this movement occurs. It can be seen that both ligaments, ligamentum teres from a to b and ligamentum superius from c to d, run parallel to the section, and both can only be tensioned when the bones approach each other in this plane. At the same time, it becomes evident that the ligamentum teres does not serve, as many believe, to hold the head in the socket; since the ligament is attached to the pelvis at point a and to the femoral head at point b, it can become less tense only when the femoral head is lowered, and could only stop the movement of the head when b reaches b', that is, when the head is lowered to almost twice the length of the ligament. The limitation of thigh adduction or lateral flexion of the hip joint, caused by the ligamentum teres and the ligamentum superius, is important for walking, as the center of gravity of the body, which is located between the two femoral heads, is supported alternately by one and then by the other head, and then partially supports the body load only; the unsupported part of the body load will rotate the trunk inward and downward around the femoral head, and therefore fall if these ligaments do not prevent this rotation by their tension. |
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Quote pp.151-154 |
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| Erster Versuch. Eine horizontale Tafel wurde etwas höher, als die Beine lang sind, über dem ́ Fussboden aufgestellt. Auf diese Tafel wurde ein Leichnam mit der vorderen Seite seines Rumpfs aufgelegt, so dass das Becken über den Rand der Tafel hinausreichte, und die Beine von dem Becken frei herabhingen. Nun wurden sämmtliche Muskeln durchschnitten, welche das Bein mit dem Rumpfe verbinden. Wären es die Muskeln gewesen, welche das Bein trugen, so hätte das Bein herabfallen müsnachdem die Muskeln durchschnitten waren, so weit nämlich, bis eine andere Unterstützung statt der Muskeln einträte, etwa bis die Bänder gespannt würden. Das Bein fiel aber gar nicht herab, sondern blieb vollkommen in seiner früheren Lage, wo die Kugelfläche des Schenkelkopfs die der Pfanne berührte. Es liess sich das daran erkennen, dass man nicht nur kein Herabfallen wahrnahm, sondern auch den Kopf nicht wieder in entgegengesetzter Richtung gegen die Pfanne bewegen konnte, und dass derselbe sich, wie wie zuvor vollkommen gleichmässig in seiner Pfanne drehete. Das schwebende Bein hängt also nicht an den Muskeln, welche es mit dem Rumpfe verbinden; weil es nicht allein hängen bleibt, nachdem die Muskeln durchschnitten sind, sondern auch nicht einmal in seiner Lage die geringste Verrückung erleidet. Zweiter Versuch. Nachdem die Muskeln, welche das Bein mit dem Rumpfe verbinden, durchschnitten waren, wurde ferner auch die Kapselmembran, welche gleichfalls das Bein mit dem Rumpfe verbindet, durchschnitten, und zwar im ganzen Kreise rings um das Bein. Wäre es die Kapselmembran gewesen, welche das Bein trug, so hätte das Bein herabfallen müssen, nachdem die Kapselmembran rings durchschnitten war, entweder ganz, ganz, oder so weit, bis eine andere Unterstützung statt der Kapselmembran eingetreten wäre, etwa so weit, bis das Bein auf den untern Rand der Pfanne herabgefallen wäre. Das Bein fiel aber gar nicht herab, sondern behielt vollkommen seine frühere Lage, wobei sich die Kugelflächen des Schenkelkopfs und der Pfanne berührten, was sich auf dieselbe Weise, wie früher, erkennen liess. Das schwebende Bein hängt also auch nicht an der Kapselmembran, weil es nicht allein hängen bleibt, nachdem die Kapselmembran durchschnitten ist, sondern auch in seiner Lage nicht einmal die geringste Verrückung erleidet. Dritter Versuch. Darauf wurde nun aber durch das Becken hindurch mitten in die Pfanne cin kleines Loch gebohrt, ohne dabei dem ligamentum teres oder der Kapselmembran zu nahe zu kommen. Wäre das Bein auf irgend eine Weise unterhalb unterstützt worden, z. B. von dem Pfannenrande, so hätte ein oberhalb durch die Pfanne gebohrtes Loch auf keine Weise diese Unterstützung aufheben können, und das Bein hätte seine Lage unverändert beibehalten müssen. Das Bein fiel aber in dem Augenblicke herab, wo die Spitze des Bohrers die Pfanne eben durchbrochen hatte und den Schenkelkopf noch nicht berührte, und fiel so weit herab, bis es von dem ligamentum teres getragen wurde. Dieses Herabfallen liess sich nicht allein unmittelbar während des Versuches beobachten, sondern liess sich auch nachher noch daran erkennen, dass man nun das Bein, ohne die Pfanne, etwas heben, und nach Belieben bald in die Pfanne zurückschieben, bald aus derselben wieder herausziehen, oder auch, ohne es herauszuziehen, das eigene Herabfallen des Beins zum zweiten Male beobachten konnte. Dieser Versuch ist mehrfach an verschiedenen Leichen wiederbolt worden, nicht nur, als die Kapselmembran durschnitten, sondern auch, als sie noch unverletzt war, wo dann das Bein so weit herabfiel, bis es von der Kapselmembran getragen wurde. Das schwebende Bein hängt also nicht darum am Rumpfe, weil es an der untern Seite seines Schenkelkopfs vom Pfannenrande unterstützt, sondern weil es an der obern Seite seines Schenkelkopfs zurückgehalten wird. Vierter Versuch. Endlich wurde das Bein vom Rumpfe ganz losgeschnitten, dann aber sein Schenkelkopf in die Pfanne, wie ein Stempel in die Büchse, hineingeschoben, und seine Kugelfläche, nachdem alle Luft zum Loche hinausgetrieben war, mit der Kugelfläche der Pfanne genau in Berührung gebracht. War es die atmosphärische Luft, welche früher das Bein getragen hatte, so musste sie das Bein wieder tragen, wenn das Loch wieder verschlossen wurde, durch welches sie in die Pfanne eingedrungen war: das Loch wurde mit dem Finger verschlossen und das Bein hing. Wurde aber der Finger vom Loche weggenommen, und konnte die Luft wieder eindringen, so fiel das Bein wieder. Dieser Versuch kann mit demselben Beine nach Belieben wiederholt werden und gelingt immer. So oft das Bein herabfällt, dringt die Luft zischend durch das Loch in die Pfanne ein. Das schwebende Bein hängt also am Rumpfe, blos gehalten und getragen durch den Druck der atmosphärischen Luft, und kann nur herabfallen, wenn dieser Druck, vermindert, oder der luftdichte Schluss zwischen Schenkelkopf und Beckenpfanne aufgehoben wird *) Eine Verminderung des Drucks der atmosphärischen Luft in dem Grade, als nöthig wäre, wenn das Bein aus, der Pfanne herausfallen sollte , kommt nicmals vor , selbst nicht bei den grössten Schwankungen des Barometers. Wohl aber kommt es vor, dass, durch Krankheit die Kugelflächen des Schenkelkopfs und der Beckenpfannc aufhören luftdicht zu schliessen. |
First Attempt. A horizontal board was set up slightly higher than the length of the legs, above the floor. A body was placed on this board with the front side of its torso, so that the pelvis protruded beyond the edge of the board, and the legs hung freely from the pelvis. Then all the muscles connecting the leg to the torso were cut. If it were the muscles that supported the leg, the leg should have fallen after they were cut, at least until another support emerged instead of the muscles, for example, until the ligaments were stretched. However, the leg did not fall at all but remained completely in its previous position, where the spherical surface of the femoral head touched the surface of the socket. This could be noticed because not only was there no falling observed, but also the head could not be moved back in the opposite direction toward the socket, and it rotated as evenly as before in its socket. Thus, the floating leg does not depend on the muscles that connect it to the torso; because it not only remains hanging after the muscles are cut, but also does not undergo any displacement in its position. Second Attempt. After the muscles connecting the leg to the torso were cut, the capsule membrane, which also connects the leg to the torso, was also cut, specifically in a complete circle around the leg. If it were the capsule membrane that supported the leg, the leg should have fallen after the capsule membrane was cut around it, either completely or so far until another support emerged instead of the capsule membrane, for example, until the leg fell onto the lower edge of the socket. The leg, however, did not fall at all, but retained its previous position completely, with the spherical surfaces of the femoral head and the socket touching, which could be recognized in the same way as before. Thus, the floating leg is also not supported by the capsule membrane because it not only remains hanging after the capsule membrane is cut, but also does not undergo even the slightest displacement in its position. Third Attempt. Then, a small hole was drilled through the pelvis into the socket, without getting too close to the ligamentum teres or the capsule membrane. If the leg had been supported in any way below, for example, by the rim of the socket, a hole drilled through the socket from above could not have in any way nullified this support, and the leg would have had to maintain its position unchanged. However, the leg fell down the moment the tip of the drill broke through the socket and did not touch the femoral head, falling until it was supported by the ligamentum teres. This falling was not only directly observed during the experiment but could also be recognized afterward by being able to lift the leg slightly without the socket, and as desired, push it back into the socket, pull it out again, or observe its falling again without pulling it out. This experiment was repeated several times on different corpses, not only when the capsule membrane was cut but also when it was intact, whereupon the leg fell so far until it was supported by the capsule membrane. Thus, the floating leg does not hang from the torso because it is supported by the lower side of its femoral head from the rim of the socket, but because it is restrained on the upper side of its femoral head. Fourth Attempt. Finally, the leg was completely severed from the torso, then its femoral head was inserted into the socket like a piston into a cylinder, and its spherical surface, after all the air was expelled through the hole, was brought into exact contact with the spherical surface of the socket. If it were atmospheric air that had previously supported the leg, then it had to support the leg again when the hole through which it had penetrated into the socket was closed: the hole was closed with the finger, and the leg hung. However, when the finger was removed from the hole and the air could enter again, the leg fell again. This experiment can be repeated at will with the same leg and always succeeds. Every time the leg falls, air hisses through the hole into the socket. Thus, the floating leg hangs from the torso, only held and supported by the pressure of atmospheric air and can only fall when this pressure is reduced or the airtight seal between the femoral head and pelvic socket is broken. A decrease in atmospheric air pressure to the extent necessary for the leg to fall out of the socket never occurs, not even during the greatest fluctuations of the barometer. However, it does happen that, due to illness, the spherical surfaces of the femoral head and the pelvic socket cease to seal airtight. |
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Authors & Affiliations
Wilhelm Eduard Weber (1804-1891) was a German physicist, professor at the University of Göttingen. [wikipedia.org]
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Wilhelm Eduard Weber (1856) Lithography by Rudolf Hoffmann. After a Photo by Petri (Göttingen). Original in the wikimedia.org collection (CC0 – Public Domain, fragments) |
Eduard Friedrich Weber (1806-1871) was a German anatomist and physiologist, professor at the University of Leipzig. [wikipedia.org]
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| Portrait of Eduard Friedrich Weber (ca. 1890) The author of the image is Rudolph Lepke's Kunst-Auctions-Haus. Original in the wikimedia.org collection (CC0 – Public Domain, color correction) |
Keywords
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, ligament
of head of femur, anatomy, role, significance, biomechanics, experiment
.
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