Разрыв передней крестообразной связки. 2

РАЗРЫВ ПЕРЕДНЕЙ КРЕСТООБРАЗНОЙ СВЯЗКИ

Передняя крестообразная связка (ПКС) одна из самых травмируемых связок коленного сустава. Механизм травмы чаще всего связан с занятиями  спортом и часто заключается  ввальгусном искривлении голени и ее пронации . Для определения разрыва передней крестообразной связки врач проводит диагностику, наиболее показательной из которых является МРТ. Главным симптомом разрыва передней крестообразной связки является нестабильность сустава. Длительное игнорирование нестабильности приводит к раннемуартриту коленного сустава. При выраженной нестабильности рекомендуется хирургическая операция заключающаяся в реконструкции передней крестообразной связки, которая может быть осуществлена несколькими способами. Спустя 6 месяцев после разрыва передней крестообразной связки человек может вернуться к прежнему уровню физической активности.

Из этой статьи вы узнаете:

Анатомия и функции передней крестообразной связки

Передняя крестообразная связка находится в самом центре коленного сустава (рис 1). Начинается она от внутренней поверхности латерального мыщелка бедренной кости, проходя через межмыщелковую вырезку направляется вниз, вперед и внутрь, прикрепляясь к переднему межмыщелковому полю большеберцовой кости. Перпендикулярно передней крестообразной связке рядом располагается задняя крестообразная связка, образуя крестообразную структуру в самом центре сустава. Длина передней крестообразной связки 31±3 мм и шириной в различных участках от 6 до 11 мм. Угол наклона ПКС при сгибании под углом 90° в коленном суставе равен 27°.

Расстояние между входом на большеберцовой кости и латеральным мыщелком бедренной кости не изменяется в течение всего объема движения в коленном суставе (45±3 мм при сгибании под углом 135°), т. е. расстояние между точками вхождения является изометрическим при сгибании и разгибании.

Нормальная передняя крестообразная связка имеет анатомическое вращение 110°, угол скручивания коллагеновых волокон связки составляет 25°. ПКС на «плато» большеберцовой кости соединяется с передним рогом латерального мениска. Средняя длина зоны прикрепления передней крестообразной связки на большеберцовой кости 30 мм. Задние волокна передней крестообразной связки достигают нижней части передней поверхности межмыщелкового возвышения. Передняя крестообразная связка в месте своего прикрепления к большеберцовой кости шире и крепче, чем на бедре. Этим объясняется более частый отрыв передней крестообразной связки у места прикрепления к наружному мыщелку бедренной кости. Направление волокон ПКС в зоне прикрепления на бедренной кости веерообразное, размер основания 10—12 мм.

При рассмотрении строения передней крестообразной связки более  подробно, обнаруживается ее более  сложное строение. Связка состоит  из двух пучков - переднемедиального (ПМ) и заднелатерального (ЗЛ) (Steckel and al., 2007). Некоторые авторы даже выделяют третий - промежуточный пучок (Hollis and al., 1991). ПМ пучок в полтора раза длиннее ЗЛ пучка (в среднем 37,7мм против 20,7мм соответственно) и шире (8,5мм и 7,7мм соответственно). Площадь крепления ПМ пучка к костям также превосходит таковую у ЗЛ пучка. ПМ пучок своими фронтальными волокнами переходит в медиальный мениск. При работе сустава эти два пучка находятся в сложном взаимодействии (рис. 2). В разогнутом состоянии в сагитальной плоскости они почти параллельны друг другу (рис. 2А). Во фронтальной плоскости в выпрямленном суставе пучки перекрещиваются (рис. 2В), так как ПМ пучок тянется вдоль линии сустава, тогда как ЗЛ пучок идет немного наискосок и верхним концом смещается влатеральную сторону.

При сгибании коленного сустава  до 120—130° вертикальное прикрепление крестообразных связок на бедре становится горизонтальным, что приводит к скручиванию  ПКС и изменению напряжения ее пучков: происходит удлинение (напряжение) ПМ пучка и укорочение (расслабление) ЗЛ пучка. (рис. 2б, 3). Такая сложная биомеханика обеспечивает стабильность коленного сустава почти во всех направлениях - переднем, заднем и при вращательных движениях (пронации и супинации голени).

Статистика травм передней крестообразной связки

Травма передней крестообразной связки является одной из самых частых повреждений в спорте вообще. По данным в обзоре Стива Боллена повреждения ПКС даже опережают по частоте травмы менисков (Bollen S., 2000). В среднем за год на 100 000 человек приходится по 30 случаев травмы передней крестообразной связки. Среди всех связок колена передняя крестообразная травмируется чаще всего (рис. 4 - см. ниже). Из данных видно, что ПКС повреждается почти в 15 раз чаще, чем задняя. По другим данным частота травм передней и задней крестообразных связок различается в 30 раз.

В работе Хутмана и соавторов, опубликовавших результаты 16-летнего исследования травм в 15 видах спорта приведена статистика травм передней крестообразной связи (Hootman J.M., 2007). За эти 16 лет было сообщено приблизительно о 5000 травмах передней крестообразной связки, в среднем по 313 травм ежегодно. В среднем процент травм передней крестообразной связки был 2,6% от общего количества травм. В американском футболе было самое высокое число повреждений ПКС (45% от общего числа травм передней крестообразной связки), но в женской гимнастике был наиболее высокий коэффициент (количество полученных травм на 1000 тренировок или игр) - 0,33 (табл. 1). Три из четырех спортивных состязаний с самыми высокими коэффициентами травмы (последний столбец) были женскими видами спорта (гимнастика, баскетбол, и футбол). Более того, во всех представленных видах спорта травм среди женщин всегда больше, чем среди мужчин (футбол, баскетбол, лакросс). Исключение составляет хоккей на льду и то лишь потому, что для него была слишком маленькая выборка (данные за 1 год). И если не выделять весенний сезон в американском футболе, то получится что все три первых места занимают женские виды спорта. С сожалению это не случайность - во всех исследованиях отмечено, что женщины более подвержены травмам передней крестообразной связки, чем мужчины. Исследованию этого вопроса посвящено большое количество работ.

Половой фактор в травмах передней крестообразной связки

По данным европейских  исследований в горнолыжном спорте и в гандболе женщины в 8 раз  чаще повреждают переднюю крестообразную связку, чем мужчины. По другим данным женщины разрывают переднюю крестообразную связку от 4 до 10 раз чаще, чем мужчины. Проблема принимает эпидемиологический характер. Так почему женщины более  подвержены травмам передней крестообразной связки, чем мужчины? Причины до конца  не выяснены, но существует несколько  объяснений этому факту:

Фронтальный угол между бедром и  голенью

Бедро, соединяясь с голенью  создает в фронтальной плоскости угол, названный углом квадрицепса или углом Q. Размер угла Q определяется шириной таза. У женщин более широкий таз, чем у мужчин, поэтому у женщин угол Q больше, чем у мужчин (рис. 5). Большой угол Q может увеличивать силу воздействия на ПКС по время вальгусного отклонения голени (когда колено прогибается внутрь), увеличивая риск разрыва передней крестообразной связки. Скручивающие силы в колене могут частично повредить переднюю крестообразую связку. Однако, из-за большего угла Q, тот же самый тип скручивания в колене женщины может вызвать полный разрыв передней крестообразной связки.

Ширина межмыщелковой вырезки

Передняя крестообразная связка находится в коленном суставе  в межмыщелковой вырезке (рис. 3В). У женщин более узкая вырезка, чем у мужчин, поэтому, у женщин сильнее ограничено пространство для движения ПКС. В этом ограниченном пространстве бедренная кость может легко зажать переднюю крестообразную связку вовремя вращательного и одновременно распрямляющего движения в коленном суставе, которые часто происходят во время игры в баскетбол или футбол. Защемление передней крестообразной связки в коленном суставе может привести к ее разрыву.

Сила мышц бедра

В соревнованиях высокого уровня на коленные суставы мужчин и женщин приходятся примерно одинаковые нагрузки. В тоже время у женщин в меньшей степени развита  мышечная сила пропорционально размерам костей, чем у мужчин. Это касается и мышц бедра, которые помогают стабилизировать  коленный сустав при движениях. Поэтому  женские колени стабилизируются  в меньшей степени за счет мышечной силы и в большей за счет ПКС. Поэтому  вероятность ее разрыва увеличивается.

Согласованность работы мышц-антагонистов бедра

Четырехглавая мышца бедра  и подколенные сухожилия у  женщин работают по другому, чем у мужчин. При согнутом колене женский квадрицепс сокращается сильнее. Это выдвигает голень вперед создавая больший риск травмы передней крестообразной связки. В тоже время мышцы подколенных сухожилий реагируют медленней, чем у мужчин. Эти мышцы препятствуют сдвиганию голени вперед относительно бедра. Тем самым более слабый ответ мышц подколенных сухожилий создает условия для сдвига голени вперед, напрягая переднюю крестообразную связку, увеличивая тем самым вероятность ее травмы.

Гормональный профиль

Возможная роль гормонов в  предрасположенности женщин к травмам  передней крестообрзной связки недавно была областью активного исследования. В 1996 были обнаружены рецепторы эстрогена и прогестерона (это женские половые гормоны) в соединительно-тканных клетках передней крестообразной связки женщин. Была выдвинута гипотеза, что гормоны возможно оказывают воздействие на структуру передней крестообразной связки. С тех пор отдельные исследователи решили, что женские половые гормоны могут влиять на состав и механические свойства передней крестообразной связки, так же как и на эластичность мышц и сухожилий, окружающих колено. Эта эластичность помогает предотвратить много травм, потому что она позволяет некоторым суставам и мышцам поглотить больше энергии, прежде чем они порвутся. Однако, эта большая свобода не обязательно предотвращает травмы передней крестообразной связки у женщин. Если другие связки и мышцы вокруг колена настолько свободны, что они не препятствуют деформационным силам, то даже нормальные нагрузки будут ложиться непосредственно на ПКС, перенапрягая ее и повышая тем самым вероятность травмы. В этой ситуации передняя крестообразная связка не только обеспечивает стабильность колена, но также компенсирует недостаточность других элементов коленного сустава.

Взятые в комплексе, эти  факты объясняют, почему женщины  больше подвержены травмам ПКС, чем  мужчины.

Механизмы разрыва передней крестообразной связки

Понимание механизма разрыва  передней крестообразной связки имеет  большое значение для диагностики  и профилактики этой травмы. Знание механизма подскажет врачу вероятность  травмы передней крестообразной связки в каждом конкретном случае. Это конечно же возможно только при четком подробном описании момента травмы самим спортсменом. Вот почему эти знания необходимы не только врачам, но и спортсменам. Понимание механизма травмы поможет спортсменам избегать ситуаций, приводящих к разрыву передней крестообразной связки.

Неконтактный механизм травмы преобладает среди повреждений  передней крестообразной связки. Данный механизм предполагает, что травмированный сустав не подвергается нагрузке извне. В противном случае такой механизм называется контактным, самым частым из которых является непосредственный удар в область сустава, а также по голени или бедру.

Вальгусное отклонение голени и ее пронация

Наиболее частым неконтактным механизмом травмы является вальгусное отклонение голени с ее одновременной ротацией во внешнюю сторону (пронацией) (рис.5). Кроссхуг и соавторы в 2007 году опубликовали работу в которой анализировался механизм травмы передней крестообразной связки по видеозаписям с соревнований (Krosshaug and al., 2007). Используя изображение с нескольких видеокамер с помощью специальной компьютерной программы был смоделирован скелет поясов нижних и верхних конечностей. В результате стало возможным измерить изменение углов в коленном суставе в процессе травмы. Во всех трех рассмотренных случаях травма происходила по механизму вальгусной деформации и пронации голени.

Наиболее показательной  является травма участницы соревнований по гандболу (рис.6). Травма произошла, когда  девушка выполняла маневр с шагом  в сторону слева направо. Спортсменка  на большой скорости сделала широкий  шаг в сторону и изменила направление  движения в противоположную сторону. Для этого ей пришлось перенести  всю массу тела на правую ногу - в  этот момент и произошла травма. На рис. 6 изображена ситуация продолжительностью 1 секунда. В начале контакта правой ноги с поверхностью (рис.2а) скорость спортсменки составляла примерно 3,6 м/с, бедро согнуто на 19°, отведено на 26°, повернуто во внешнюю сторону  на 16°. Колено было согнуто на 11°, ротационный  угол и варус-вальгусного отклонения отсутствовали. На 40 миллисекунде после контакта с поверхностью (рис. 2б) вертикальная пиковая нагрузка была в 2,8 раз больше массы тела. Угол сгибания бедра в этот момент не изменился, тогда как коленный угол увеличился до 31° с одновременным появлением вальгусного угла в 15°. Этот частный пример демонстрирует очень распространенную ситуацию травмы передней крестообразной связки, которая встречается в гандболе, баскетболе, футболе и волейболе.

Во время приземлений  и резких перемещений опорная  нога испытывает пиковые нагрузки нескольких масс тела, которые создают большие  фрикционные силы между ногой  и опорной поверхностью, в результате чего в течение нескольких миллисекунд  стопа не способна повернуться на этой поверхности. Поэтому вращательный момент, необходимый для шага в  сторону или изменения направления  движения передается на коленный сустав.

В согнутом положении коленного  сустава возможны вращательные движения голени относительно бедра. При этом латеральный мениск может сместиться на 12-14мм в переднезаднем направлениях, в то время как возможность медиального мениска ограничена 4мм. Поэтому центр вращения расположен примерно посередине межмыщелковой вырезки (Ebstrup and al., 2000). Из-за направлений и расстояний между связками и центром вращения, вращательные движения голени изначально имеют склонность к зажатию передней крестообразной связки и расслаблению задней крестообразной связки. Чтобы компенсировать эту ситуацию происходят небольшие скольжения голени относительно бедра. Однако, если колено нагружено в вальгусном положении голени, особенно если нагрузка превышает массу тела в несколько раз, как это происходит при приземлении, латеральный мыщелок бедренной кости плотно вжимается в свою впадину без возможности скольжения. В этой ситуации центр вращения смещается в латеральную сторону и вращение происходит вокруг оси латерального мыщелка (рис.7). В процессе такого вращения основная нагрузка ложится на переднюю крестообразную связку, медиальную коллатеральную связку и медиальный мениск, которые препятствуют такому вращению в суставе и в результате травмируются и рвутся.

Варусное отклонение голени и ее супинация

По отношению к предыдущему  является прямопротивоположным механизмом, который также приводит к разрыву передней крестообразной связки. Происходит при повороте туловища в сторону опорной ноги при условии невозможности поворота стопы (рис.7). В результате происходит варусная деформация, центр вращения в суставе смещается в медиальную сторону, сустав вращается вокруг медиального мыщелка, который под нагрузкой не в состоянии скользить по плато большеберцовой кости. Стопа оказывается в супинированном положении. Передняя крестообразная связка натягивается и рвется. Поскольку латеральный мениск более подвижен, то его травма менее вероятна, чем в предыдущем механизме.

Фантом-стопа

В статье Кроссхуга и соавторов также была проанализирована видеозапись с падением горнолыжника (рис.8) (Krosshaug and al., 2007). Падение лыжника произошло, когда он ложился в левый поворот. В начале поворота у него выскочила правая лыжа (рис.8а) и он оказался с широко расставленными ногами со смещением массы тела в левую сторону. Далее лыжник упал назад (рис.8б), левая лыжа зацепилась за снег, в то время как тело лыжника продолжало движение, обуславливая вращение голени внутрь (рис.8в), что хорошо видно на компьютерной модели этого падения. В то время, как правая лыжа скользила, угол сгибания бедра и его вращение вовнутрь постепенно увеличивались, достигнув на 400мс значений 140° и 50° соответственно. Внутреннее вращение колена достигло максимума на 340мс и составило 40° (рис.8б). В этой точке угол сгибания колена составил 65°, вальгусный угол был 15°. К 440мс вальгусный угол возрос до 30° (рис.8в). На компьютерной модели очень хорошо видно искривление голени. После 440 мс лыжника резко развернуло и бросило в воздух в левую сторону. Таким образом мы видим, что в этой ситуации механизм травмы очень похож на первый, описанный в этой главе - также происходитпронация голени и ее вальгусное отклонение.

Классическая травма по механизму "фантом-стопа" изображена на рис.9. Из рисунка видно, что лыжник потерял  равновесие и упал назад, в то время  как правая лыжа оторвалась от поверхности  и только ее задний конец соприкасается  со снегом. Как только лыжа входит в  снег (край лыжи и олицетворяет "призрачную стопу"), она делает поворот и  обусловливает внешнее вращение большеберцовой кости по отношению  к бедренной (пронация). Коленный сустав находится под углом 90°. Этот механизм может обусловить изолированные повреждения передней крестообразной связки или латерального и заднего латерального частей коленного сустава.

Механизм, обусловленный лыжным ботинком

Чаще всего повреждения  передней крестообразной связки по этому  механизму происходят у горнолыжников, которые носят более высокие  и жесткие ботинки. Из рисунка 10 видно, что лыжник потерял равновесие и  падает назад, в то время как верхняя  часть ботинка обусловливает  нагрузку на проксимальную часть большеберцовой кости по типу выдвижного ящика. Бедренная кость смещается назад относительно голени, так как из-за ботинка голень не может последовать за бедром выпрямлением стопы. Передняя крестообразная связка натягивается и рвется. Фиксированный наклон вперед во всех современных лыжных ботинках играет роль в возникновении этого механизма повреждения.

Контактные механизмы

Разрыв передней крестообразной связки может произойти в результате прямого удара по коленному суставу, а также по бедру или голени. На рисунке 11а изображен механизм вальгусной травмы коленного сустава. При такой травме сначала травмируется медиальная коллатеральная связка, если искривление продолжается, то повреждаются медиальный мениск и передняя крестообразная связка. Разрыв передней крестообразной связки может произойти и в результате чрезмерного разгибания колена (гиперэкстензии). Гиперэкстензия может быть вызвана как прямым ударом по колену спереди (рис.11б), так и ударом по дистальной части голени (рис.11в). Также к контактным механизмам относится удар под колено сзади, из-за которого голень смещается вперед относительно бедра и происходит разрыв передней крестообразной связки. Контактные механизмы травмы по частоте значительно уступают неконтактным.

Симптомы разрыва передней крестообразной связки

Большинство пострадавших людей  говорят, что передняя крестообразная связка рвется с достаточно громким  щелчком. Обычно сразу после травмы колено опухает. Это происходит из-за кровотечения в полости сустава - гемартроз . Ортопеды используют такое правило - если опухоль произошла через несколько часов после травмы, значит это гемартроз. Если на следующий день - то это скорее всего воспалительный ответ. В острый период достаточно сложно диагностировать разрыв передней крестообразной связки, потому что такие симптомы как острые боли, гемартроз и ограничение движений в суставе в первые часы после травмы дают многие повреждения коленного сустава: ушибы, повреждения коллатеральных связок, менисков, крестообразных связок коленного сустава, переломы межмыщелкового возвышения большеберцовой кости. Поэтому основным признаком повреждения передней крестообразной связки является нестабильность коленного сустава. Она проявляется в ненадежности коленного сустава, особенно при резких остановках и вращениях. Субъективно это ощущается, как смещение костей коленного сустава относительно друг друга.

Сразу после травмы не следует  идти самостоятельно и полностью  опираться на травмированную ногу - это может привести к еще более  серьезным последствиям. Например, связка могла только надорваться, а  при вашей неосторожности она  может порваться полностью.

Диагностирование разрыва передней крестообразной связки

Для врача наиболее важными  в постановке диагноза являются подробный  рассказ пациента о том, как произошла  травма и физический осмотр травмированного  колена. Отсасывание жидкости из сустава не только снижает отек, но позволит провести некоторые биохимические тесты. Если в ней обнаружена кровь, то с 70% вероятностью можно говорить о повреждении передней крестообразной связки. Также анализ жидкости подскажет о степени воспалительных процессов в суставе и был ли поврежден суставной хрящ.

Нестабильность коленного  сустава определяется врачом при  физическом осмотре, обычно с использованием трех тестов: тест Lachman, измерение патологической ротации голени и симптом "переднего выдвижного ящика" (рис.12). Сгибая колено под разными углами и прикладывая к нему нагрузку врач определит патологическую подвижность сустава и сможет определить степень повреждения передней крестообразной связки и других структур коленного сустава.

Рентген может быть назначен для исключения переломов в коленном суставе. Но на рентгеновском снимке не видно связок и сухожилий, поэтому  по нему нельзя диагностировать травму передней крестообразной связки. Для  этой цели служит другой диагностический  метод - МРТ - магнитно-резонансная томография. На сегодняшний день МРТ является самым точным методом для определения  состояния связочного аппарата, в  том числе и передней крестообразной связки.

В некоторых случаях может  быть использована артроскопия . Это операция, при которой хирургическим путем в полость сустава вводится микровидеокамера, позволяющая непосредственно наблюдать структуры коленного сустава изнутри.

Лечение разрыва передней крестообразной связки

Консервативное лечение

В острый период, т.е. сразу  после травмы лечение должно быть направлено на снятие боли и отека  коленного сустава, позже - на восстановление нормальной подвижности в суставе. Сразу после травмы не пытайтесь  передвигаться без посторонней  помощи. Вы должны защитить колено от дальнейшего  повреждения, которое может произойти  без должного лечения. Консервативное лечение включает ледяные компрессы, противоспалительные препараты и покой. При наличии гемартроза необходимо отсасывать скапливающуюся жидкость. Также может быть назначена физиотерапия и лечебная физкультура.

Физические упражнения помогут  быстрее возвратить нормальную подвижность  в суставе и предотвратят атрофию мышц. Специальные упражнения нацелены на укрепление подколенных мышц и четырехглавой мышцы бедра, которые помогают стабилизировать колено. Важным аргументом в пользу лечения является тот факт, что длительная нестабильность сустава приводит к раннему артриту коленного сустава.

Наколенники - бандажи, ортезы и суппорты. Бандажи - это трикотажные изделия, плотно облегающие сустав и улучшающие его стабильность. Они могут иметь специальные силиконовые вставки для лучшей фиксации надколенника - в форме кольца или полукольца. Ортез - это ортопедическое приспособление, основной задачей которого является компенсация нарушенных функций сустава. Ортезами обычно называются сложные конструкции, выполненные из металла, пластика и ткани, которые используются при более серьезных нарушениях и лучше стабилизируют сустав (рис.13). Иногда сложно провести четкую грань между бандажом и ортезом, так как существуют бандажи с боковыми железными вставками в виде упругих пружин или простых шарниров, которые дополнительно фиксируются затягивающимися липучками. Слово "суппорт" происходит от английского слова support, которое переводится как "поддерживать" и используется как общий термин. Суппорты часто используются при нестабильности коленного сустава. Если вы не ведете активный образ жизни, то можете вполне обойтись без хирургического лечения. Необходимую стабильность обеспечит суппорт.

Однако нет никаких  данных о том, что использование  суппортов предотвращает развитие артрита коленного сустава. Использование суппорта может дать ложное ощущение надежности при занятиях спортом. Суппорты не всегда смогут защитить ваш сустав полностью, особенно во время резких движений, остановок и прыжков. Поэтому при выраженной нестабильности сустава людям ведущим активный образ жизни, занимающихся спортом рекомендовано хирургическое лечение. Многие врачи рекомендуют использовать суппорты по крайней мере в течении года после операции. Так что если у вас травмирована крестообразная связка суппорты понадобятся вам в любом случае.

Хирургическое лечение

Если после курса консервативного лечения стабильность сустава не удовлетворяет требованиям физической активности и суппорты не обеспечивают необходимой стабильности сустава, то предлагается прибегнуть к хирургическому лечению. Даже когда сразу после травмы очевидно, что хирургия необходима, большинство врачей назначают курс физиотерапии и лечебной физкультуры с целью быстрее снять отек и вернуть полную подвижность суставу. Только после этого возможна хирургическая операция. В статье Хейджина и соавторов проводилось исследование 10 пациентов, проходивших реабилитацию после травмы передней крестообразной связки (Heijne, 2008). В тексте приведена таблица с данными о времени, прошедшем с диагностирования травмы до начала операции - самая ранняя операция была сделана через 1,5 месяца, самые поздние были сделаны через 13 и через 63 месяца после травмы. В среднем операция делалась через 6 месяцев после травмы.