МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Травматология и ортопедия:
Травматология и ортопедия
Артроскопия плечевого сустава
Болезни рук и реабилитация при них
Болезни танцоров и их реабилитация
Военная травматология
КТ, МРТ, УЗИ суставов, мышц, связок
КТ, МРТ, УЗИ травм суставов, мышцы, связок
КТ, МРТ, УЗИ болезней суставов, мышцы, связок
Общая травматология
Общая ортопедия
Оперативные доступы
Операции на коленном суставе
Сочетанная травма
Травма головы
Травма шеи
Травма плеча и ключицы
Травма предплечья
Травма кисти
Травма грудной клетки - груди
Травма позвоночника
Травма живота
Травма таза
Травма бедра
Травма голени
Травма стопы
Черепно-мозговая травма
Книги по травматологии
Книги по хирургии
Форум
 

Нижняя конечность как единое целое и как опора

Задача данной и последующих статей на сайте состоит в том, чтобы представить всю нижнюю конечность как единое целое. Эта глава должна помочь клиницисту лучше усвоить анатомические взаимоотношения, важные для понимания механизмов травматических повреждений, их выявления, лечения и предупреждения.

Оценка жалоб пациента со стороны нижней конечности должна основываться на взаимосвязи суставов и костных структур нижней конечности, позвоночника и таза.

Нижние конечности играют роль опоры, поддерживающей туловище. Они позволяют телу перемещаться в пространстве. Эта задача выполняется посредством функциональных связей между тазом, тазобедренным, коленным и голеностопным суставами, а также стопой. Каждое из этих звеньев единой функциональной цепи обладает уникальной формой и функцией. Все вместе они позволяют нижней конечности эффективно функционировать в различных условиях.

Нижняя конечность как единое целое и как опора
Рисунок А. а) В классической модели Коха тазобедренный сустав представлен как точка опоры рычагов неравной длины. Динамическая стабильность таза при односторонней опоре обеспечивается отводящими мышцами (средней и малой ягодичными).
б) При односторонней опоре на тазобедренный, коленный и голеностопный суставы опорной конечности действуют силы, направленные от центра тяжести тела.

Центр тяжести туловища расположен по средней линии тела на 1 см кпереди от первого крестцового позвонка. В стадии «двойной опоры» вес тела равномерно распределяется на обе ноги, создавая направленную вниз компрессионную нагрузку на суставы нижней конечности. Однако при опоре на одну ногу во время ходьбы центр тяжести туловища перемещается медиальнее опорной ноги. Поэтому, в стадии «одиночной опоры» тазобедренный, коленный и голеностопные суставы опорной конечности будут испытывать не только компрессионную нагрузку, но также и воздействие варусной (направленной внутрь) ротационной дестабилизирующей силы, называемой моментом. Этой дестабилизирующей силе должны противодействовать мышечные усилия. В противном случае, туловище будет отклоняться в противоположенную от опорной конечности сторону (см. рис. А).

Нижняя конечность как единое целое и как опора
Рисунок 1. Таранная кость представляет собой прямоугольное тело, которое находится внутри ригидного гнезда, образованного отростком медиальной лодыжки большеберцовой кости, сводом большеберцовой кости и латеральной лодыжкой.

Основанием каждой опоры является комплекс «стопа — голеностопный сустав». Голеностопный сустав и стопа представляют собой структуры уникальной конструкции, способные на протяжении всей жизни выносить значительные циклические нагрузки при перемещении по любой поверхности с изменяющейся скоростью. Основой успешного функционирования этих структур являются экстраординарная стабильность голеностопного сустава, механизмы, обеспечивающие затухание воздействия, и способность стопы приспосабливаться к хождению по различным поверхностям. Стабильность голеностопного сустава помогает ему противостоять ожидаемой дегенерации, вызванной интенсивными повторными нагрузками. Структура голеностопного сустава соответствует опорному блоку, помещенному внутри жесткого гнезда (рис. 1).

Вследствие такой экстраординарной стабильности, если только она не была нарушена в результате травмы, этот сустав практически не подвержен обычным остео-артритическим возрастным изменениям, которые присущи другим синовиальным сочленениям. Этот факт еще более впечатляет, если учесть, что воздействию значительных весовых нагрузок подвергается относительно небольшая суставная поверхность голеностопного сустава (приблизительно 40% от площади поверхности тазобедренного или коленного суставов). Однако эта стабильность сочетается с неспособностью сустава приспосабливаться к ротационным и угловым нагрузкам, которые обязательно привели бы к повреждению голеностопного сустава, если бы не были сначала ослаблены стопой. Гибкость суставов стопы, в частности подтаранная пронация, позволяет стопе приспосабливаться к различной поверхности и, за счет этого, уменьшать воздействие боковых скручивающих сил. Своды стопы уменьшают вторичное напряжение от весовых нагрузок, которые возникают во время движения. Эти функциональные связи заставляют воспринимать голеностопный сустав и стопу не как изолированные области, но скорее, как единый механизм.

Необходимым элементом в тесной структурной и механической взаимосвязи между голеностопным суставом и стопой является таранная кость. Таранная кость удерживается внутри ригидного гнезда голеностопного сустава, и движется только при сгибании-разгибании. Как часть стопы таранная кость должна обеспечивать ее медиальную ротацию, называемую пронацией. Эффективное передвижение требует одновременного выполнения обеих функций таранной кости. Нижняя конечность должна обеспечивать внутреннее скручивающее усилие, которое создается за счет подтаранной пронации. При ходьбе это скручивающее усилие должно передавать силу в проксимальном направлении через жесткое гнездо голеностопного сустава, что наиболее эффективно обеспечивается сложной комбинацией сгибания в коленном суставе и внутренней ротацией всей нижней конечности через механизм «шар — впадина» в тазобедренном суставе.

Нижняя конечность как единое целое и как опора
Рисунок 2. Пронация (подошвенная внутренняя ротация) таранной кости приводит к внутренней ротации голени и супинации среднего отдела стопы со скручивающим усилием.

Такое компенсаторное перераспределение силы позволяет передавать избыточные нагрузки на структуры, расположенные проксимальнее голеностопного сустава и стопы, например, на надколенниково-бедренный сустав (рис. 2).

Тщательное изучение голеностопного сустава и стопы показывает, что тело таранной кости поддерживается пяточной костью. Эти кости расходятся во фронтальной и сагиттальной плоскостях под углом 30°, поэтому головка таранной кости удерживается мягкими тканями (таранно-пяточно-ладьевидной или подошвенной пяточно-ладьевидной связкой и сухожилием задней большеберцовой мышцы). При слабости связок или мышц головка таранной кости может подвергаться чрезмерному смещению при подошвенном сгибании, что вызывает смещение пяточной кости кнаружи с эверсией заднего отдела стопы. При весовой нагрузке это смещение вызовет внутреннюю ротацию всей нижней конечности вокруг шарнирного тазобедренного сустава. Если эту ситуацию не устранить, она приведет к чрезмерной нагрузке в нескольких точках по всей длине нижней конечности:

1. Вальгусной и внутренней ротации в первом плюснефаланговом суставе, приводящей к вальгусной деформации большого пальца стопы (hallux valgus) и образованию выпуклости на медиальной или дорсальной поверхности первого плюснефалангового сустава;

2. Чрезмерному напряжению и растяжению задней большеберцовой мышцы и ее сухожилия («расколотая голень»);

3. Увеличению внутренней ротации коленного сустава, приводящей к очевидному увеличению угла Q, нагрузке, вызывающей подвывих надколенника кнаружи, увеличенному натяжению медиального удерживателя, повышенной латеральной компрессионной нагрузке на пателло-феморальной сустав и чрезмерному напряжению подколенной мышцы;

4. Увеличенной внутренней ротации тазобедренного сустава, а также повышенному напряжению/растяжению мышц, отводящих бедро кнаружи (развитие синдрома грушевидной мышцы и раздражение седалищного нерва [ишиалгия]).

Как указывалось выше, ситуации, в которых возникают избыточные повторяющиеся нагрузки, могут привести к повреждению тканей и структур («порочный круг травмы»). Каждое описанное выше патологическое состояние является следствием недостаточной подтаранной поддержки и возникающей в результате этого избыточной пронации, которая, в свою очередь, приводит к несостоятельности биомеханической системы в целом.

Нижняя конечность как единое целое и как опора
Рисунок 3. Пронация заднего отдела стопы может привести к вальгусному напряжению в первом плюснефаланговом суставе. Хроническое вальгусное напряжение может привести к отечности с медиальной или дорсальной поверхности первого плюснефалангового сустава и его угловой деформации (hallux valgus).
Нижняя конечность как единое целое и как опора
Рисунок 4. Угол, образованный четырехглавой мышцей и сухожилием надколенника, называется углом Q. При сокращении четырехглавой мышци величина угла Q стремится к 180 . Поэтому, чем больше угол Q, тем больше сила наружного смещения при сокращении четрехглавой мышцы.

Существует несколько клинических примеров несостоятельности этой системы, связанной с под-гаранной пронацией. Отек суставной капсулы и, как результат, увеличение объема твердых и мягких тканей в области первого плюснефалангового сустава стопы, проявляющееся появлением «шишки» на медиальной или дорсальной поверхности первого плюснефалангового сустава, является непосредственным следствием чрезмерной нагрузки на этот сустав (рис. 3). Неэффективная поддержка задней большеберцовой мышцей и ее сухожилием подтаранного свода приводит к чрезмерному напряжению этой мышечно-сухожильной единицы. Это объясняет появление боли у недостаточно тренированных бегунов в заднемедиальном отделе голени и в области голеностопного сустава («расколотая голень») в месте прикрепления мышцы. Тазобедренный сустав как шарнирное сочленение обеспечивает незначительное сопротивление боковым ротационным сдвигам, направленным внутрь.

По существу, ротация всей нижней конечности кнутри заставляет ротироваться кнутри коленный сустав, что подчеркивает вальгусную ориентацию коленного сустава по мере его сгибания. Эта комбинация медиальной или внутренней ротации и сгибания в коленном суставе создает и увеличивает его вальгусную угловую деформацию, которая, в свою очередь, способствует наружному смещению надколенниково-бедренного сочленения с сокращением четырехглавой мышцы (рис. 4). Это объясняется тем, что тяга четырехглавой мышцы приводит к увеличению угла Q до 180°. Эта сила, направленная кнаружи, приводит к повышенному износу суставного хряща надколенника и создает чрезмерное напряжение перипателлярных мягких тканей. Обе ситуации могут привести к болезненным состояниям — хондромаляции надколенника и синдрому складки. Попытки противостоять внутренней скручивающей силе мышечным напряжением могут быть предприняты в нескольких точках нижней конечности. Как уже упоминалось, одним из механизмов является сокращение задней большеберцовой мышцы голени. Ее сокращение может компенсировать пронацию таранной кости, удерживая ее тело при подошвенном сгибании. Действие второго механизма заключается в том, что мышцы, действующие на задненаружный отдел коленного сустава, пытаются ротировать голень кнутри.

Действие третьего механизма реализуется мышцами ягодичной области, расположенными кзади от тазобедренного сустава, что позволяет грушевидной мышце и мышцам, ротирующим бедро кнаружи, передавать наружное ротационное усилие на всю нижнюю конечность.

Однако, если эти мышцы, одна или все, не справляются с этой задачей, результатом окажутся альтерация, воспалительная реакция и боль с развитием порочного круга повреждения. Эта несостоятельность может быть связана с общим неудовлетворительным физическим состоянием (относительная перегрузка), либо с истинной перегрузкой.

В коленном суставе повреждение подколенного сухожилия может проявляться болью в задненаружном отделе сустава. Слабость наружных ротаторов бедра будет проявляться болью в ягодицах. В тазобедренном суставе эти изменения могут затрагивать седалищный нерв, лежащий в непосредственной близости от наружных ротаторов и у 15% людей проходящий через них. Поэтому воспаление и ригидность этих мышц могут вызывать ущемление седалищного нерва. Это, в свою очередь, может проявляться симптомами альтерации седалищного нерва или симптомами, характерными для патологических изменений в более проксимальных отделах (например, повреждение позвоночника или грыжа межпозвонкового диска).

Надеемся, что эта краткая информация о взаимоотношении нагрузок и компенсирующих сил, предостережет специалиста от «сегментарного» подхода к заболеваниям нижней конечности. Необходимо особо отметить, что все тело и нижняя конечность, в частности, представляет собой сложную систему зависимых и взаимодействующих компонентов. Такая концепция является основой для постановки точного диагноза.

- Также рекомендуем "Критерии нормальной ходьбы и походки"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 24.12.2021

Медунивер - поиск Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Мы в Instagram Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.