что такое инверсия и эверсия стопы
БИОМЕХАНИКА СТОПЫ, или почему происходят деформации
БИОМЕХАНИКА СТОПЫ, или почему происходят деформации
В течение жизни каждые 8 из 10 человек сталкиваются с теми или иными проблемами стоп.
Многие из нас недовольны формой и размером своих ног. Они либо слишком большие, либо слишком маленькие, широкие или узкие, толстые или тонкие, или просто некрасивые. Вопрос, почему люди ненавидят свои или чужие ноги? Даже врачи иногда так говорят.
Хотя очевидно, что самое главное то, что ноги позволяют нам передвигать тело, – стопа обязана быть подвижной, поворачиваться. Также именно благодаря стопам мы удерживаем равновесие.
И тем не менее многие пациенты ненавидят свои некрасивые ноги, и врачи с ними соглашаются. Тем больше причин поставить стопе памятник и убедить людей отброс ить эстетику, показав им, какие функции выполняют ноги и почему они имеют именно такую форму.
Что такое стопа?
Нога – это часть тела, которая обеспечивает вам передвижение. И именно по ногам можно проследить ваше общее физическое состояние. Представьте, что ваше тело – это автомобиль, тогда ноги и стопы – это колеса. Если колеса не в порядке, то машина в целом уже не работает так, как надо.
Человеческая ступня, красивая или нет, не всегда длиной 30 см. Размер ноги здорового взрослого человека колеблется от 11 до 8 см в ширину и от 61 до 23 см в длину. Чаще всего размер ноги соответствует форме и размеру всего вашего тела. Очень часто высокие женщины жалуются, что им трудно найти хорошую обувь на их размер ноги. Но между тем они выглядели бы очень глупо с ножкой 36 размера. Более того, они не смогли бы сохранять равновесие и, возможно, падали бы от сильного ветра. Так что советуем таким женщинам жаловаться на дизайнеров и производителей, а не на свои ноги.
Врачи давно разделили стопу на три части: передний, средний и задний отделы стопы. Передний отдел стопы (мысок) включает в себя пальцы и кости плюсны (5 костей, которые служат для связи пальцев с костями среднего и заднего отдела). Средний отдел (свод) стопы состоит из клиновидных, кубовидной и ладьевидной костей. Задний отдел (пятка) – из таранной и пяточной костей.
Многие люди говорят про высоту подъема стопы или про ее свод, даже не зная, где точно они расположены. Подошвенный свод стопы удерживается системой трех арок: внутренней, передней и наружной. Внутренняя арка перекинута между бугром пяточной кости и головкой первой плюсневой кости. Наружная арка соединяет бугор пяточной кости с головкой пятой плюсневой кости. Передняя арка располагается поперечно к длинной оси стопы. Высота подъема стопы определяется состоянием ее свода.
Интересно заметить, что 95 % всех операций проводится на переднем отделе стопы. Также проблемы встречаются в области заднего отдела и голеностопного сустава.
Удивительно, но в стопе находится четверть всех костей организма. Нормальная ступня состоит из 26 костей различных форм и размеров (см. рис. 1.1), плюс две кости: латеральная и медиальная сесамовидные, которые находятся под I-й плюсневой костью. Не редкость, если человек рождается с несколькими дополнительными косточками, которые называются добавочными костями стопы. Это атавизмы, и они редко причиняют неприятности. Человека же с меньшим количеством костей найти практически невозможно.
Кости и биомеханика тесно связаны, вы увидите это далее. Если вернуться к нашей аналогии, то если в колесе повреждена одна спица, то колесо и машина в целом будут функционировать неправильно. Это верно и для костей стопы. Если какая-то кость повреждена, то биомеханика движения пострадает.
Я не буду детально рассматривать анатомию стопы, так как уверена, что на курсе Общей подологии вы уже изучили кости, связки, сухожилия, мышцы и нервную систему стопы. Если это не так – настоятельно рекомендую это сделать, иначе вам будет сложно понимать причинно-следственные связи в биомеханике стопы, и, следственно, правильно делать свою работу.
Функции стопы
Итак, мы знаем, из чего состоит ступня, и прежде чем перейти к механике движения, коротко вспомним о функциях стопы. Очень важно знать, какую именно роль стопа играет в организме, чтобы понять, какие движения необходимы для поддержания равновесия во время ходьбы или бега.
Во-первых, подвижность ступни позволяет вам приспосабливаться к поверхности, по которой вы идете. Если вы не сможете адаптироваться к ходьбе по твердой, мягкой или влажной земле, то упадете. Точно так же работают колеса, обеспечивая устойчивое и безопасное движение по различному покрытию.
Во-вторых, стопа позволяет вам передвигать тело вперед, назад и вбок. Без нее у вас были бы проблемы с маневрированием.
В-третьих, ступни поглощают большую часть ударов и нагрузок, которые могут повредить ваше тело во время движения. Если бы не стопа, то другие части тела, такие как колено и позвоночник, подверглись бы излишнему давлению. А это приведет к серьезным заболеваниям и износу системы.
Удивительно, что стопы справляются с тремя такими важными задачами. Один из профессоров американского института ортопедии как-то сказал: «Я удивляюсь не тому, какие сложные проблемы возникают с ногами, а тому, как много выдерживает стопа за человеческую жизнь». Вот почему очень верно утверждение, что ваши ступни – совершенные творения природы.
Биомеханика ноги и стопы
Изучение биомеханики движений человека – это относительно новое направление в медицине, оно появилось лишь в конце 70-х годов, когда многие люди увлеклись бегом, но развивается очень быстро. Именно бегуны и их синдром «перенапряжения передней части стопы» заставили даже самых консервативных ученых признать, что многие заболевания позвоночника и суставов вызваны именно изменениями в стопах.
Для начала надо сказать, что проблемы с ногами появились в тот момент, когда наши предки стали ходить на двух ногах. Большинство животных имеет четыре ноги для передвижения, и это существенно уменьшает нагрузку на нижние конечности и позвоночник. По сравнению с четвероногими собратьями людям гораздо сложнее ходить по разным поверхностям, и человек должен иметь поразительно приспосабливающиеся ноги, и особенно ступни, чтобы удерживать равновесие и передвигаться эффективно. И когда люди имеют проблемы с ногами, это значит, что не все в порядке с биомеханикой движения.
Отклонения в механике движений
Большинство проблем с ногами, за исключением тех, что вызваны травмами, и ряд жалоб на боли в коленном и тазобедренном суставах, а также в позвоночнике происходят при нарушении биомеханики стопы. Многие такие заболевания можно вылечить, используя ортопедическую обувь. Как вы увидите ниже, сегодня компьютерные технологии сделали возможными отличную диагностику и лечение практически всех отклонений.
Давайте вспомним основные функции стопы, и тогда вы легко увидите, как именно отклонения повлияют на ваше здоровье.
Когда мы говорим о шаговом цикле, то имеем в виду весь спектр движений человека при перемещении вперед. Нормальный завершенный цикл имеет две независимые фазы: опоры и полета. Фаза полета происходит в то время, когда стопа не касается земли. Фаза опоры – во время контакта с грунтом. Именно эта часть цикла представляет для нас наибольший интерес. На фазу опоры приходится 65 % шагового цикла. Другими словами, каждая нога контактирует с грунтом 65 % времени цикла.
Фаза опоры делится на три периода:
контактный период (от момента касания пятки до момента полного соприкосновения всей стопы с поверхностью опоры),
опорный период (от момента полного контакта стопы с опорой до момента начала отрыва пятки от грунта)
пропульсивный период (от момента отрыва пятки до момента отрыва пальцев от опоры) (см. рис. 2.1).
рис 2.1 Шаговый цикл
Как вы могли догадаться, проблемы с ногами возникают тогда, когда что-то происходит неправильно в течение этой фазы, и в большей части во время опорного периода, когда вес тела распределяется на всю стопу. При нарушении биомеханики на какую-то часть стопы приходится избыточная нагрузка.
Большинство проблем (98 %) биомеханики возникает из-за нарушения пронации. Пронация – поднятие наружного края стопы с поворотом подошвы кнаружи. Остальные 2 % – из-за нарушения супинации. Супинацией стопы называют движение, при котором внутренний ее край поднимается, и подошва оказывается обращенной внутрь. Так как большинство отклонений в супинации вызываются болезнями нервно-мышечной системы и требуют наблюдения специалистов, в данной главе, да и всей книге, мы будем рассматривать нарушения пронации стопы.
Во время первого периода фазы опоры стопа естественным образом перемещается с пятки на наружный край стопы с поворотом подошвы кнаружи (пронация). Вот почему подметки на обуви всегда изнашиваются со стороны пятки. В опорный период стопа находится в нейтральном положении, а затем, в пропульсивный период, зона опоры начинает перемещаться к пальцам (супинация – внутренний край стопы поднимается, и подошва оказывается обращенной внутрь) до тех пор, пока нога не оторвется от земли.
В общем случае 25 % фазы опоры приходится на первый период, второй период занимает 50 % и третий – снова 25 %. Это объясняет, почему проблемы чаще возникают во время опорного периода. Избыточная пронация стопы (гиперпронация) возникает непосредственно в момент опоры, когда стопа максимально распластывается и «пронируется» под действием веса тела.
Давайте же проследим, что происходит во время шагового цикла. Во второй (опорный) период кости, образующие подтаранный сустав, образуют угол в 4°. Потом сустав переходит в нейтральное положение (0°). Во время движения кости сустава вновь образуют угол в 4°, но уже в другую сторону. В фазе полета сустав опять находится в нейтральном положении. Проблемы начинают возникать, когда кости сустава смещаются неправильно или слишком сильно. Ниже мы обсудим, почему это происходит.
Клиноладьевидный сустав стопы играет ведущую роль при ходьбе, особенно в опорный период, когда на него приходится основной вес тела. Если механика подтаранного сустава нарушена, то этот сустав пытается скорректировать ситуацию. Тем не менее если нарушения слишком велики, то они приводят к изменениям во всей стопе, и клиноладьевидный сустав не в состоянии их компенсировать.
Вообразите линию, которая начинается в пятке, проходит через стопу и заканчивается точно между большим и вторым пальцем. Данная прямая показывает, как распределяется вес в течение нормального цикла ходьбы. Любое заметное отклонение от нашей линии означает, что что-то пошло не так, как надо. Любое нарушение пронации вызывает перенапряжение какой-то части стопы, так как на эту часть приходится слишком большой вес. И эффекты от такого неправильного распределения можно почувствовать не только в стопе, но и других частях тела.
До появления компьютерных методов врачи не могли определить, где именно и в какой степени проявляется ненормальное распределение веса. Это знание необходимо для успешного лечения проблем, связанных с биомеханикой, так как статические измерения не дают нужных результатов. Как вы вскоре увидите, теперь мы многое понимаем, например как формируется деформация большого пальца, бурсит (узкая обувь только ухудшает проблему, но не вызывает ее), а раз мы знаем причины, то в состоянии предотвращать и лечить заболевания, не прибегая к хирургии.
Пронация и супинация
Давайте определим термины «пронация» и «супинация» более четко, эти определения будут встречаться нам в данной статье очень часто. Хотя мы будем обсуждать в основном отклонения от нормальной пронации и супинации, сначала надо понять, как протекают эти явления в здоровой стопе. В дальнейшем слово «пронация» будет означать патологические изменения пронации.
Стопа совершает пронацию в течение первого периода (контактного) второй фазы шагового цикла. Пронация включает в себя три различных движения (см. рис. 2.2). Эти три движения происходят одновременно и называются «эверсия», «абдукция» и «дорсифлексия». (Возможно, эти названия покажутся вам слишком сложными, но не переживайте. Даже врач, окончивший медицинский институт, может не знать, что это такое, так как эти термины используются узкими специалистами.)
рис.2.2 Пронация и супинация
Супинация – явление, противоположное пронации. Три соответствующих механических движения – это инверсия, аддукция (приведение) и подошвенная флексия (сгибание). Стопа совершает супинацию в последний (пропульсивный) период фазы опоры, до тех пор, пока нога не оторвется от земли.
Нарушение пронации – основная причина заболеваний стопы – возникает, если супинация заменяет пронацию или наблюдается чрезмерная пронация. Не забывайте, что пронация в принципе необходима, без нее вы не смогли бы передвигать тело, но отклонение от нейтрального положения не должно быть больше 4°. Запомните, что стопа обязательно должна принимать нейтральное положение. Если она все время изогнута, то биомеханика нарушается.
Клиноладьевидный и подтаранный суставы компенсируют временные проблемы пронации и супинации, вызванные внешними причинами, такими как неровная поверхность или нехарактерное движение, например, когда футболист бьет по мячу или балерина совершает пируэт. Но как только суставы перестают компенсировать друг друга, развивается патология.
Наибольшая нагрузка на клиноладьевидный сустав приходится в опорный период. Суставу гораздо сложнее справиться с возрастающей нагрузкой, если предыдущий период прошел с нарушениями: в этом случае суставу приходится принимать часть дополнительной нагрузки. Так что если вы спрыгнули с большой высоты, нагрузка распространяется от подтаранного сустава к клиноладьевидному, а далее к фаланговым суставам. Результат плачевный – от воспаления околосуставных сумок (бурсит) до повреждения головок плюсневых костей – все зависит от того, на какую область кости пришлось излишнее давление.
В следующей части мы рассмотрим нарушения пронации и супинации, варусные и вальгусные стопы, деформации плюснефалангового отдела стопы.
(При создании статьи использовались материалы: Г.Коупленд, С. Соломон «Все о здоровье ваших ног от младенчества до старости»)
Что такое инверсия и эверсия стопы
Эти три движения происходят из горизонтальной, сагиттальной и фронтальной плоскости.
Так как оси движения трехплоскостных суставов наклонены, пересекая все три оси тела (сагиттальную, фронтальную и горизонтальную), то движение отведения, тыльного сгибания и эверсии происходят одновременно (фото 2, Р).
Супинация и пронация, описанные выше, происходят в открытой кинетической цепи.
Root и др. описывают это движение в открытой кинетической цепи, наблюдая за пяточной костью в НЕнагруженном положении.
Функциональная биомеханика стопы и голеностопного сустава очень важны именно в нагруженном положении или в закрытой кинетической цепи.
Супинация и пронация происходят в определенных точках опоры, чтобы помочь движению, стабилизировать суставы и снизить нагрузку на стопу и нижнюю конечность.
Root и др. идентифицировали 5 трехплоскостных суставов, которые позволяют происходить пронации и супинации.
Трепхплоскостные суставы включают в себя голеностопный, подтаранный, поперечный,
первый луч (клиновидно-плюсневый сустав), пятый луч (пятый предплюсне-плюсневый сустав).
Пронация происходит в фазу опоры шагового цикла для амортизации удара во время ходьбы, сохранения равновесия, при изменениях рельефа местности.
С момента касания пяткой до момента касания большим пальцем на стопу и нижнюю конечность воздействуют 4 основные силы, требующие смягчения.
При касании пятки 80% веса тела приходится на пяточную кость, образуется вертикальная к земле сила. Кость – это специальная соединительная ткань, предназначенная для снижения силы компрессии. Расположение большеберцовой, таранной и пяточной кости в момент касания пятки играет важную роль в безопасном распределении вертикальной компрессии.
Распределение компрессии весовой нагрузки с момента касания пяткой до касания большим пальцем происходит между пяточной и плюсневыми костями. Кости плюсны и предплюсны находятся под взаимным давлением подобно арке каменной кладки.
Средняя часть стопы во время фазы опоры не несет на себе веса. Есть также передняя поперечная сила сдвига большеберцовой и таранной кости. Она смягчается в большей степени икроножной/камбаловидной мышечными группами. Mann описывает медиальный сдвиг в стопе как следствие внутренней ротации нижней конечности.
Подтаранный сустав, состоящий из таранной и пяточной костей, отвечает на внутреннюю ротацию и медиальный сдвиг латеральным смещением или вальгусом пяточной кости.
Таранная кость двигается в медальном направлении (подошвенная поверхность совершает флексию и приведение), чтобы полностью совпадать с медиальной суставной фасеткой пяточной кости. Эта медиальная суставная поверхность сформирована медиальным отростком пяточной кости, называемым опорой таранной кости.
Поэтому когда задняя часть пяточной кости идет латерально, медиальный отросток пяточной кости уходит в латеральном направлении вместе с таранной костью (фото 3). Данная ротация таранной и пяточной костей была описана как преобразователь крутящего момента нижней конечности.
Фото 3. Пронация в закрытой кинетической цепи.
А. Подтаранный сустав и талокруральный сустав (голеностопный сустав). Вид спереди
В. Подтаранный сустав и талокруральный сустав (голеностопный сустав). Вид сзади
1. Пяточно/кубовидная артикуляция
2. Таранно-ладьевидная артикуляция
3. Опора таранной кости
4. Пяточная кость
5. Таранная кость
6. Большеберцовая кость
7. Малоберцовая кость
Передвижение – последовательность ротаций, начинающихся в поясничном отделе позвоночника, которые перемещают тело в пространстве. Ротации большой и малой берцовых костей в горизонтальной плоскости передаются и уменьшаются в подтаранном суставе. В фазу опоры шагового цикла ротация стопы не происходит.
Большеберцовая кость вращается внутрь во время касания пяткой, таранная кость следует за ней, что приводит к пронации подтаранного сустава или вальгусу (эверсии) пятки (фото 3).
Ротации нижней конечности в горизонтальной плоскости преобразуются в трехплоскостные движения пронации и супинации.
Поперечный сустав предплюсны, состоящий из таранно-ладьевидного и пяточно-кубовидного суставов, становится мобильным при пронации подтаранного сустава.
Кубовидная и ладьевидная кости выстраиваются более параллельно, позволяя переднему отделу стопы превратиться в «мешок с костями». Передний отдел становится эффективным и мобильным адаптером к изменениям поверхности, тем самым облегчая нахождение равновесия. Именно в области плюсны мы можем наблюдать снижение и увеличение медиальной арки.
Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что на стопу и нижнюю конечность от момента удара пяткой до касания носком действует множество сил, из которых мы рассмотрели компрессию, ротацию, передний и медиальный сдвиги. Нормальная пронация играет важную роль в смягчении этих сил. Эта пассивная активность в закрытой кинетической цепи возникает вследствие внутренней ротации нижней конечности и силы медиального сдвига. Пронация инициируется в момент касания пятки и контролируется эксцентрическим сокращением супинаторов. С момента касания пяткой до момента касания носком активными являются следующие 3 мышцы: передняя большеберцовая, длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца.
Супинация происходит в конце фазы опоры шагового цикла.
Это позволяет наружным мышцам эффективно функционировать и создает надежный рычаг для отталкивания. Этот жесткий рычаг формируется за счет фиксации костей стопы и голеностопа.
Зафиксированная позиция плюсны и предплюсны способствует установлению блоковой системы мышц. Правильная работа некоторых наружных мышц зависит от костных рычагов. Например, длинная малоберцовая мышца во время толчка стабилизирует первый луч. Способность этой мышцы совершать данное движение зависит от кубовидного блока (кубовидная кость в качестве ролика).
Фото 4. Кубовидный блок (cuboid pulley).
А и F представляют векторы действия длинной малоберцовой мышцы.
А. Вектор отведения;
F. Вектор подошвенного сокращения;
P. Сухожилие длинной малоберцовой мышцы;
1. Кубовидная кость;
2. Клиновидный кости;
3. Таранная кость;
4. Малоберцовая кость;
5. Большеберцовая кость.
Супинация стопы является результатом нескольких механизмов. Сначала в подфазу середины опоры (касание носком и толчок) активность наружных мышц инициализирует супинацию.
Исследования электромиографии показали, что в подфазу середины опоры увеличивается активность икроножной/камбаловидной мышц, задней большеберцовой, длинного сгибателя большого пальца и длинного сгибателя пальцев. Mann и Inman при помощи исследований электромиографии продемонстрировали важность глубоких мышц, участвующих в касании носком/отталкивании. Мышца, отводящая мизинец стопы; короткий сгибатель пальцев; короткий сгибатель большого пальца; короткая головка мышцы, отводящей большой палец; межкостные мышцы и короткий разгибатель пальцев важны для стабилизации плюсневого сустава во время последних 50% фазы опоры.
Второй фактор, влияющий на супинацию – это наружная ротация нижней конечности. Контралатеральная конечность, раскачиваясь вперед мимо опорной конечности, создает силу наружной ротации. Она обуславливает латеральную силу сдвига в стопе, приводящую к супинации. Подтаранный сустав инициирует супинацию инверсией пятки. Таранная кость перемещается в латеральную позицию (абдукция и дорсифлексия) через медиальный отросток пяточной кости. Плюсневый сустав в момент супинации подтаранного сустава блокируется. Механизм блокировки срабатывает тогда, когда кубовидная и ладьевидная кости оказываются перпендикулярными друг другу. Кости становятся прочными рычагами для более эффективной работы длинной малоберцовой и задней большеберцовой мышц. Таким образом, синергическое сокращение этих двух мышечных групп стабилизирует средний отдел стопы и первый луч (кубовидного блока). Стабилизация первого луча обеспечивает хорошее выравнивание первого плюснефалангового сустава и надежный рычаг для отталкивания.
Третий фактор, влияющий на супинацию – мобильность первого плюснефалангового сустава. Разгибание этого сустава обуславливает повышенное натяжение подошвенного апоневроза, способствующего супинации подтаранного сустава. Этот механизм описывался ранее как «Эффект лебедки». Для включения этого механизма в норме требуется 60-70º пассивной дорсифлексии плюснефалангового сустава.
Фото 5. Закрытая кинетическая цепь супинации
А. Вид подтаранного и голеностопного суставов спереди;
В. Вид сзади.
1. Пяточный/кубовидный сустав;
2. Таранный/ладьевидный суставы;
3. Опора таранной кости;
4. Пяточная кость;
5. Таранная кость;
6. Большеберцовая кость;
7. Малоберцовая кость.
Что такое инверсия и эверсия стопы
Повреждение голеностопного сустава
Повреждение голеностопного сустава
Строение сустава
Голеностопный сустав образован тремя костями. Это большеберцовая, малоберцовая и таранная кости, соединенные между собой капсулой и связками. Нижняя суставная поверхность большеберцовой кости образует плафон, который сочленяется с блоком таранной кости, который, в свою очередь, с двух сторон охвачен берцовыми костями. Наружная лодыжка малоберцовой кости длиннее внутренней и сильнее выступает в дистальном направлении, чем внутренняя. В горизонтальной плоскости наружный мыщелок расположен более дорзально, чем внутренний, ось голеностопного сустава расположена под углом к фронтальной плоскости. Блок таранной кости спереди он на ¼ шире, чем сзади и суживается в направлении спереди назад. Берцовые кости соединены между собой и с костями стопы с помощью межберцового синдесмоза, связок и капсулы голеностопного сустава. Капсула прочнее по латеральной и медиальной поверхности сустава за счет связок и менее прочная по передней и задней поверхности. Все связки сустава удерживают костные суставные концы, передают движения от одного сегмента конечности к другому, центрируют таранную кость в вилке берцовых костей, поддерживают стабильность сочленения, амортизируют нагрузку на сустав.
• Передняя таранно-малоберцовая связка (ПТМС) начинается на малоберцовой кости и соединяется с таранной костью над подтаранным суставом. По своим механическим свойствам ПТМС является самой слабой из латеральных связок. Она удерживает таранную кость в передне-заднем направлении от переднего смещения и внутреннего поворота.
• Пяточно-малоберцовая связка (ПМС) идет от наружной лодыжки до латеральной поверхности пяточной кости. Связка перекрывает голеностопный и подтаранный суставы. ПМС прочнее, чем ПТМС в 2 раза. Связка ограничивает инверсию и удерживает таранную кость в положении разгибания. В нейтральном положении ПМС и ПТМС не натянуты, они натягиваются реципрокно и удерживают таранную кость в вилке голеностопного сустава, а также препятствуют смещению тарана кзади.
• Задняя таранно-малоберцовая связка (ЗТМС) соединяет мыщелок малоберцовой кости с таранной костью. Это самая прочная из латеральных связок, которая натягивается при разгибании стопы, ограничивает наружную ротацию тарана и препятствует его смещению назад.
● Дельтовидная или медиальная связка (ДС) расположена по внутренней поверхности голеностопного сустава. Связка включает в свой состав поверхностную и глубокую порции. Поверхностная порция имеет в своем составе 3 связки: большеберцово-ладьевидную, большеберцово-пяточную и заднюю большеберцово-таранную связки. Глубокая порция дельтовидной связки имеет в своем составе переднюю и заднюю большеберцово-таранные связки. Это самая прочная из всех связок голеностопного сустава. Максимальное натяжение связка испытывает при отведении стопы. Она ограничивает наружную ротацию таранной кости во время сгибания, обеспечивает основное сопротивление латеральному смещению таранной кости, лимитирует отведение стопы и препятствует вальгусу заднего отдела стопы. Поверхностная порция связки является ограничителем эверсии заднего отдела стопы. Большеберцово-ладьевидная связка сопротивляется смещению головки таранной кости во внутрь.
 | |
| Рис. 1. Латеральные связки голеностопного сустава: передняя таранно-малоберцовая связка, пяточно-малоберцовая связка и задняя таранно-малоберцовая связка. Связки в составе межберцового синдесмоза: передняя и задняя нижние тибио-фибулярные связки | Рис. 2. Дельтовидная связка по медиальной поверхности голеностопа: передняя и задняя глубокие связки, прыжковая связка |
Голеностопный сустав имеет степени свободы движения в сагиттальной и горизонтальной плоскостях. В голеностопном суставе есть несколько осей ротации, вокруг которых совершается движение таранной кости в вилке голеностопного сустава. Во фронтальной плоскости имеется ось, вокруг которой происходит сгибание и разгибание. В горизонтальной плоскости наружная лодыжка малоберцовой кости расположена более дорзально, чем внутренняя, в связи с чем ось сустава повернута назад и наружу. Амплитуда разгибания-сгибания в голеностопном суставе составляет 60° и состоит из 30° разгибания и 30° сгибания. Для нормальной ходьбы достаточно разгибания 10° и сгибания 20°. В голеностопном суставе осуществляется 4/5 амплитуды сгибания-разгибания дистального отдела нижней конечности, остальная 1/5 амплитуды происходит в суставе Шопара. Вертикальная ось голеностопного сустава проходит по центру большеберцовой кости. Вокруг вертикальной оси в горизонтальной плоскости происходят ротационные движения с амплитудой до 19°. В голеностопном суставе разгибание стопы происходит совместно с ее отведением, а сгибание вместе с приведением. Подвижность в суставе уменьшается с возрастом и зависит от пола. Во взрослом состоянии амплитуда разгибания у женщин на 8° меньше, а амплитуда сгибания на 8° больше, чем у мужчин. От движения и устойчивости в голеностопном суставе зависит устойчивость всей кинематической цепи ОДС и равновесие тела. Нижнее межберцовое сочленение и голеностопный сустав испытывают действие одних и тех же мышц и используют одни и те же пассивные стабилизаторы, которые взаимодействуют между собой, обеспечивая конгруентность сочленений, стабилизируя таран и весь задний отдел стопы.
Повреждение связок
Повреждение связок голеностопа представляет собой растяжение без разрыва, частичный разрыв и полный разрыв связок. Растяжение связок голеностопа является самым частым травматическим дефектом ОДС. Повреждению голеностопного сустава способствуют женский пол, детский и подростковый возраст, дисплазия в виде гипермобильности суставов, вальгус и варус заднего отдела стопы, при которых имеется повышенная растяжимость связок. К возникновению дефекта способствуют увеличение веса тела и большая нагрузка на конечность, и такие движения, как супинация стопы в сочетании с приведением, супинация вместе с форсированной наружной ротацией, пронация стопы, а также наружная ротация голени.
Рис. 3. Супинация правой стопы во время её подворачивания
(Al-Mohrej O. A., Al-Kenani Nader S. Acute ankle sprain: conservative or surgical approach? EFORT Open Rev. 2016 Feb; 1(2): 34–44.)
Вывих и переломо-вывих являются самыми тяжелыми повреждениями голеностопного сустава. При вывихе в голеностопном суставе таранная кость смещается в нескольких направлениях: вперед, назад, медиально, латеральное и вверх. Почти у половины больных встречается задний или задне-медиальный вывих. При смещении таранной кости происходит разрыв латеральных или медиальных коллатеральных связок, в результате чего начинает преобладать тракция трехглавой мышцы, что вызывает смещение стопы назад. Связки межберцового и голеностопного сочленений по сравнению с берцовыми костями оказывают большее сопротивление травмирующей силе, чем лодыжки, которые подвергаются перелому. Чем больше объем травматического дефекта, тем меньше стабильностью сустава. Перелом костей ниже синдесмоза происходит вследствие супинации и приведения стопы. При этом происходит разрыв латеральных связок или отрыв латерального мыщелка, либо косой перелом медиального мыщелка. Перелом костей через синдесмоз, разрыв синдесмоза частичный или полный происходят вследствие супинация и наружной ротации стопы, что сопровождается разрывом переднего синдесмоза, косым переломом наружной лодыжки, разрывом заднего синдесмоза, переломом заднего края большеберцового плафона, отрывом медиального мыщелка, разрывом медиальных связок. Перелом над синдесмозом, полный разрыв синдесмоза происходит при пронация и наружной ротации стопы и вызывает разрыв связок или отрыв медиального мыщелка, перелом малоберцовой кости выше синдесмоза, разрыв заднего синдесмоза или отрыв заднего края плафона. В результате повреждения связок сустава развивается острая нестабильность, которая подразделяется на медиальную и латеральную. Частота повреждения медиальных связок колеблется в пределах от 5% до 15%, поэтому медиальная нестабильность встречается реже, чем латеральная. К разрыву медиальных связок приводят такие движения, как пронация, эверсия, наружная ротация или форсированное разгибание стопы. При дефекте дельтовидной связки вначале разрывается менее прочная, её поверхностная часть, а затем более прочная, глубокая часть связки. Разрыв медиальных связок приводит к изменению положения заднего отдела стопы, смещению таранной кости во внутрь. При полном разрыве дельтовидной связки таранная кость принимает вальгусное положение. Латеральная нестабильность встречается чаще, чем медиальная. Её частота составляет 85-95%. Латеральная нестабильность развивается в результате инверсии стопы и повреждения связок по наружной поверхности голеностопного сустава.
У спортсменов растяжение латеральных связок является наиболее частой травмой. При занятиях легкой атлетикой повреждение латеральных связок встречается у каждого четвертого спортсмена. Недостаточность латеральных связок сильно нарушает функцию стопы. Острая латеральная нестабильность развивается в результате повреждения связки по наружной поверхности сустава, чаще передней таранно-малоберцовой при форсированном сгибании в сочетании с внутренней ротацией. При разрыве пяточно-малоберцовой связки происходит увеличение угла наклона таранной кости в вилке голеностопного сустава во фронтальной плоскости и смещение таранной кости в латеральном направлении. Образуется передний подвывих таранной кости. Во время сгибания стопы таранная кость наклоняется на 5-7°. Разрыв пяточно-малоберцовой связки в 59% случаев инверсионной травмы сочетается с разрывом передней таранно-малоберцовой связки. При сочетании разрыва пяточно-малоберцовой связки и передней таранно-малоберцовой связки наблюдается смещение стопы во время ее разгибания и приведение стопы во время сгибания. Повреждение задней таранно-малоберцовой связки встречается при форсированном разгибании стопы и является редкой травмой. Повреждение всех латеральных связок вызывает латеральную нестабильность и недостаточность сустава с новыми степенями свободы движения вперед и наружу, развитие варусной деформации голеностопного сустава. После повреждения связок стабильность сустава зависит от объема повреждения связок.
 |  |
| Рис. 4. Полный разрыв связок по латеральной и медиальной поверхности голеностопа: передней таранно-малоберцовой связки, пяточно-малоберцовой связки и глубокой дельтовидной связки на МРТ | Рис. 5. Полный разрыв передней таранно-малоберцовой связки в месте прикрепления к малоберцовой кости, переднее смещение таранной кости на УЗИ |
Хроническая нестабильность голеностопного сустава развивается в результате неоднократных травм сустава с растяжением связок. Если после травмы заживление связок неполное, то возникает повышенная растяжимость связок и увеличивается риск повторной травмы. При хронической нестабильности во время стояния нарушена способность удержать стопу в правильном положении, во время ходьбы происходит подворачивание стопы. Хроническое растяжение и разрыв медиальных связок встречается относительно редко. Хроническое растяжение выражено меньше, чем латеральное. Медиальная нестабильность развивается после разрыва таранно-большеберцовой связки, которая отличается плохой способностью к регенерации. Повторная травма голеностопа с эверсионной нагрузкой вызывает растяжение и нарушение целостности связки. Хроническая травма делает связку тоньше и слабее, что приводит к смещению таранной кости, которая принимает вальгусное положение, а вся стопа устанавливается в положение пронации. Со временем у больного развивается посттравматическая плоско-вальгусная деформация стопы. Хроническая медиальная нестабильность может сопровождаться латеральной нестабильностью. Повреждение дельтовидной связки голеностопа может сочетаться с повреждением межберцового синдесмоза. Дефект синдесмоза приводит к нестабильности голеностопного сустава и ослаблению фиксации тарана в вилке голеностопного сустава. Расширение вилки голеностопного сустава при отсутствии лечения сохраняется в течение долгого времени. Хроническое повреждение латеральных связок происходит при инверсионной травме, когда возникает растяжение в результате супинации стопы. При хронической латеральной нестабильности имеется два варианта смещения: во внутрь и вперед-назад. Подвижность таранной кости повышена двух плоскостях. Главным проявлением нестабильности голеностопа является варусное отклонение таранной кости и её подворачивание во фронтальной плоскости. Для хронической латеральной нестабильности характерна большая растяжимость связок и большая амплитуда смещения и таранной кости. Наклон тарана во фронтальной плоскости способствует тому, что кость дополнительно наклоняется вперед. Хроническая латеральная нестабильность сопровождается теносиновитом малоберцовой мышцы, передне-латеральным импинджментом, разрывом малоберцового ретинакулума, синовитом голеностопного сустава, уменьшением активности передней большеберцовой мышцы, ослаблением малоберцовой мышцы, потерей контроля над ходьбой в период опоры и переноса.
Лечение
При остром повреждении связок голеностопного сустава применяют иммобилизацию шиной, ортезом, холодовые аппликации, дают возвышенное положение конечности, дают костыли для поддержки в ходьбе. При повреждении медиальных связок накладывают гипсовую повязку сроком на 6 недель, которую затем заменяют на ортез. При повреждении латеральных связок голеностопный сустав иммобилизируют с помощью лонгеты, или ортеза в течение от 3 до 6 недель для ограничения супинации стопы.
Рис. 6. Тутор Персей на голеностопный сустав стандартный
Спортсменам с острым растяжением связок сразу после травмы накладывают гипсовую иммобилизацию на голень и стопу и проводят курс реабилитации в течение 6 недель.
Реабилитация включает в себя ношение лонгеты, ходьба с помощью костылей, брейс на голеностопный сустав, иммобилизация лонгетой в ночное время, упражнения для голеностопного сустава со сгибанием и разгибанием стопы, к которым затем прибавляют
инверсию-эверсию, упражнения на балансировочной платформе, упражнения для укрепления большеберцовой и малоберцовой мышц с эспандером. Если пациент способен ходить, подпрыгивать, подниматься и опускаться по ступеням без боли, то спустя 6 недель разрешают занятия спортом. Вывих голеностопного сустава вправляют путем закрытой репозиции, смещение лодыжек устраняют прямым давлением. При расхождении межберцового синдесмоза вилку голеностопного сустава сдавливают с двух сторон. После репозиции накладывают иммобилизацию гипсовым сапожком сроком на 6 недель. При хронической нестабильности голеностопного сустава показаниями для консервативного лечения являются патологическая подвижность в суставах, слабость мышц голени, недостаточность нервно-мышечного контроля и проприоцепции, неустойчивость стопы в ходьбе. Больному назначают иммобилизацию, делают упражнения ЛФК, направленные на укрепление мышц голени, упражнения для растяжения ахиллова сухожилия. Выполняют курс упражнений, направленный на улучшение сенсорики, упражнения для нейро-мышечного перепрограммирования, с целью повышения активности мышц, тренируют удержание равновесия на балансировочной платформе для уменьшения подворачивания в суставе. Проводят курс электростимуляции мышц голени. Применение обувных ортезов зависит от вида деформации. При повреждении латеральных связок и тенденции к варусной установке стопы изготавливают индивидуальную стельку с пронатором под латеральный край стопы с углом до 6°, который позволяет ограничить супинацию стопы и уменьшить натяжение латеральных связок. При дефекте медиальных связок стопы, которая ведет к пронационной установке стопы, делают стельку с супинатором и жестким внутренним берцем из гранитоля. У взрослого высота берца может достигать 15 см. При разболтанности в голеностопном суставе, слабости мышц, варусной или вальгусной деформации изготавливают жесткий тутор, который полностью захватывает стопу и нижнюю треть голени.
Рис. 7. Стелька Персей П 7 с пронатором по всей длине для уменьшения супинации стопы
Рис. 8. Стельки Персей П2, П5, П 11, П18 с супинатором и внутренним берцем при слабости дельтовидной связки для уменьшения пронации стопы
Рис. 9. Тутор Персей на голеностопный сустав П 14, П 19
Показаниями к оперативному лечению являются полный разрыв связок с расхождением вилки голеностопного сустава, полный разрыв медиальной связки, разрыв передней таранно-малоберцовой и пяточно-малоберцовой связок у молодых людей с высокими функциональными запросами, как спортсмены, танцоры, артисты балета и цирка, нестабильность с боковым наклоном тарана более 5° и передним смещением тарана более 4 мм, остаточная нестабильность сустава после консервативного лечения. Среди операций наиболее распространенной является пластика связок. У больных с легкими случаями нестабильности после растяжения связок голеностопа применяют артроскопию, во время которой делают синовэктомию, термокоагуляцию и дебридмент. У спортсменов термальная капсулорафия является эффективной процедурой. Срок иммобилизации после артроскопического лечения составляет 3 недели. Особенности пластики связок зависят от объема дефекта и его локализации. Противопоказанием к восстановлению связки при нестабильности голеностопа является её сочетание с нестабильностью подтаранного сустава. При латеральной нестабильности голеностопа, вызванной разрывом таранно-малоберцовой или таранно-пяточной связки, чаще всего прибегают к операции восстановления всех связок. Делают операцию пластики передней таранно-малоберцовой связки по Брострому, реконструкцию латеральной связки голеностопного сустава с помощью трансплантата полусухожильной мышцы по Паттерсону, тенодез, который относится к не-анатомическим операциям, в основе которого лежит операция Эванса по таким показаниям, как нестабильность голеностопа послеоперационная или после несостоятельной операции реконструкции связок, сочетанная нестабильность голеностопного и подтаранного суставов, нестабильность при избыточном весе тела.
После операции восстановления связок реабилитация продолжается 4 месяца
В течение 4 недель осуществляется иммобилизация в гипсовой повязке, до 6 недели. иммобилизация в полужестком брейсе с разработкой движений в голеностопном суставе, до 6-8 недели все виды движений в голеностопном суставе, дозированная нагрузка на ногу в ходьбе, к 12 неделе ходьба с полной нагрузкой и упражнения на балансировочной платформе. К концу 16 недели возможно возобновление спортивных нагрузок.
Рис. 10. Тутор Персей жесткий, тутор Персей пластиковый на голеностопный сустав
В случаях хронической недостаточности связок голеностопного сустава и отсутствии показаний к операции, пациенту рекомендуют носить ортопедическую обувь с берцами и высокими голенищами.
Рис. 11. Обувь Персей
Литература:
Bridgman SA, Clement D, Downing A, et al. Population based epidemiology of ankle sprains attending accident and emergency units in the West Midlands of England, and a survey of UK practice for severe ankle sprains. Emerg Med J 2003;20:508-510.
Fong DT, Hong Y, Chan LK, Yung PS, Chan KM. A systematic review on ankle injury and ankle sprain in sports. Sports Med 2007;37:73-94.
Huson A. Joints and movements of the foot: terminology and concepts. Acta Morphol Neerl Scand 1987;25:117-130.
Linklater J. M., Hayter C. L., Vu D. Imaging of Acute Capsuloligamentous Sports Injuries in the Ankle and Foot: Sports Imaging Series. Radiology, 2017, Vol. 283, No. 3
Waterman BR, Owens BD, Davey S, Zacchilli MA, Belmont PJ., Jr The epidemiology of ankle sprains in the United States. J Bone Joint Surg [Am] 2010;92-A:2279-2284.
Мицкеыич В.А. травматолог-ортопед, докт. мед. наук