Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ОЦЕНКА ДИСФУНКЦИИ МЫШЦ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ НА ПРЕДОПЕРАЦИОННОМ ЭТАПЕ У БОЛЬНЫХ КОКСАРТРОЗОМ С ДЕФОРМАЦИЕЙ БЕДРЕННОЙ КОСТИ

Тряпичников А.С. 1 Щурова Е.Н. 1 Чегуров О.К. 1 Долганова Т.И. 1
1 Фгбу «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова» Минздрава России
Проведено исследование функционального состояния различных групп мышц нижней конечности у 20 больных коксартрозом с деформацией бедренной кости на предоперационном этапе. С помощью метода динамометрии были определены абсолютные и рассчитаны относительные максимальные моменты силы мышц нижних конечностей. Показано, что на больной конечности как абсолютный, так и относительный моменты силы мышц значительно снижены. В наибольшей степени уменьшена функция разгибателей и сгибателей голени, подошвенных сгибателей стопы. Дисфункция отводящих и приводящих мышц была выражена в меньшей степени. Полученные данные свидетельствуют о том, что ранее выполненные корригирующие остеотомии бедренной кости, являющиеся причиной деформации бедра, могут улучшить условия функционирования мышц абдукторов и аддукторов, замедлив процесс их дегенерации.
коксартроз
деформация бедренной кости
динамометрия
сила мышц
1. Гайворонский И.В. Нормальная анатомия человека : учеб. для мед. вузов в 2-х т. – СПб.: СпецЛит, 2003. – Т. 1. – С. 286–289.
2. Долганов Д.В., Тёпленький М.П., Долганова Т.И., Олейников Е.В. Cпецифические и неспецифические компенсаторные проявления функциональной недостаточности конечности у пациентов с диспластическим коксартрозом после реконструктивного лечения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 8 – С. 35–40.
3. Щуров В.А. Устройство для ангулодинамометрии // Патент Российской Федерации № 2029536.1995. Бюл. № 6.
4. Тихилов Р.М., Шаповалов В.М. Сложные случаи первичной артропластики тазобедренного сустава // Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. Р.М. Тихилова. – СПб., 2008. – Гл. 7. С 215–233.
5. Gait parameters and muscle activation patterns at 3, 6 and 12 months after total hip arthroplasty / V. Agostini, D. Ganio, K. Facchin, L. Cane, S. Moreira Carneiro, M. Knaflitz // J. Arthroplasty. – 2014. – vol. 29, № 6. – Р. 1265–1272.
6. Custom cementless THA in patients with Legg-Calve-Perthes disease / H. Al-Khateeb, I.H. Kwok, S.A. Hanna, M.D. Sewell, A. Hashemi-Nejad // J. Arthroplasty. – 2014. – vol. 29, № 4. – Р. 792–796.
7. Behery O.A., Foucher K.C. Are Harris hip scores and gait mechanics related before and after THA? // Clin. Orthop. Relat. Res. – 2014. – vol. 472, № 11. – Р. 3452–3461.
8. Boos N., Krushell R., Ganz R., Müller M.E. Total hip arthroplasty after previous proximal femoral osteotomy // J. Bone Joint Surg. Br. – 1997. – vol. 79, № 6. – Р. 247–253.
9. Cementless total hip arthroplasty in patients with severely dysplastic hips and a previous Schanz osteotomy of the femur: techniques, pitfalls, and long-term outcome / A. Eskelinen, V. Remes, P. Ylinen, I. Helenius, K. Tallroth, T. Paavilainen // Acta Orthop. – 2009. – vol. 80, № 3. – Р. 263–269.
10. Isometric performance following total hip arthroplasty and rehabilitation / K.S. Frost, G.E. Bertocci, C.A. Wassinger, M.C. Munin, R.G. Burdett, S.G. Fitzgerald // J. Rehabil. Res. Dev. – 2006. – vol. 43, № 4. – Р. 435–444.
11. Inan M., Alkan A., Harma A., Ertem K. Evaluation of the gluteus medius muscle after a pelvic support osteotomy to treat congenital dislocation of the hip // J. Bone Joint Surg. Am. – 2005. – vol. 87, № 10. – Р. 2246–2252.
12. Rasch A., Dalén N., Berg H.E. Muscle strength, gait, and balance in 20 patients with hip osteoarthritis followed for 2 years after THA // Acta Orthop. – 2010. – vol. 81, № 2. – pp. 183–188.
13. Shchurov V.A., Dolganova T.I., Dolganov D.V. Femoral muscle dynamometer // Med. Tekh. – 2014. – № 1. – Р. 27–30.

Большинство ортопедов, как отечественных, так и зарубежных, признают, что эндопротезирование больных коксартрозом при наличии деформации бедренной кости является сложной и актуальной проблемой [4, 6, 9]. В настоящее время, в литературе функциональный аспект лечения и реабилитации больных коксартрозом с деформацией бедренной кости освещен недостаточно [8, 9]. Практически во всех исследованиях авторы традиционно оценивают клинико-функциональные результаты по шкалам Harris, WOMAC и Merle D’Aubigne. [4, 6, 8]. Объективная инструментальная оценка функционального состояния мышц нижней конечности до лечения и на этапах реабилитации как правило не проводится [7]. Работ, в которых при помощи инструментальных методов исследовались особенности функционального состояния мышц нижних конечностей, адаптации опорно-двигательной системы у больных коксартрозом с деформацией бедренной кости в доступной нам литературе мы не обнаружили. Моменты сил отдельных групп мышц необходимо знать и учитывать при планировании лечения, реабилитации и ЛФК у больных коксартрозом, которым предстоит реконструктивное эндопротезирование.

Цель работы – определить степень дисфункции различных групп мышц нижних конечностей у больных коксартрозом с деформацией бедренной кости на предоперационном этапе.

Материалы и методы исследования

Обследовано 20 больных коксартрозом с деформацией бедренной кости в возрасте от 24 до 75 лет (48,4 ± 2,6 лет). Женщин – 13, мужчин – 7. У 17 больных было зарегистрировано относительное укорочение одной из конечностей на 2–5 см (в среднем 3,3 ± 0,3 см). Причиной деформации являлись ранее выполненные остеотомии бедра и неправильно сросшиеся переломы в 14 и в 6 случаях соответственно.

Исследование силы мышц нижних конечностей осуществлялось с помощью динамометрических стендов [2, 13]. Максимальный момент силы мышц – разгибателей голени исследовали на динамометрическом стенде в положении обследуемого сидя, когда угол в коленном суставе составлял 90°. Сила мышц – сгибателей голени определялась в положении обследуемого стоя. В вертикальном положении, при упоре таза на планку, определяли количественные параметры групп мышц-сгибателей и разгибателей бедра, а также приводящих и отводящих бедро.

Динамометрический стенд для измерения силы мышц голени позволяет измерить изометрические максимумы моментов силы передней и задней мышечных групп голени, являющихся тыльными и подошвенными сгибателями стопы. Конечность фиксировалась в положении, когда угол в коленном и голеностопном суставах составлял 90 °. Все измерения проводились при максимальном произвольном сокращении мышц в режиме, близком к изометрическому.

Рассчитанные динамометрические показатели моментов сил мышц нижней конечности выражались в Н*м. Анализ функционального состояния мышц заключался в оценке сначала абсолютного, а потом расчета относительного (с учетом массы тела) момента силы мышц нижних конечностей (Н*м/кг).

В качестве контрольной группы было обследовано 32 здоровых добровольца (64 конечности) в возрасте от 35 до 50 лет (42,3 ± 2,3 года) из них 19 мужчин и 13 женщин.

Статистическую обработку данных осуществляли с помощью пакета анализа данных Microsoft EXСEL-2007. Для оценки достоверности различия средних использованы t-критерий Стьюдента и дополнительно непараметрический критерий Манна-Уитни. Принятый уровень значимости p – 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В процессе исследования были определены и рассчитаны сначала абсолютный (табл. 1), а затем относительный максимальный момент силы мышц (табл. 2) нижних конечностей.

Анализ полученных данных показал, что на больной конечности, как абсолютный, так и относительный максимальный момент силы достоверно снижены относительно показателей контрольной группы. Наибольший процент отличия был зарегистрирован при исследовании разгибателей и сгибателей голени (54–59 %), подошвенных сгибателей стопы (62,7 %). В меньшей степени снижение функции определено у сгибателей и разгибателей бедра (33–38 %), у группы мышц приводящих и отводящих бедро (33–44 %), тыльных сгибателей стопы (37,2–40,6 %).

Функция различных групп мышц контралатеральной конечности также была снижена. Абсолютный максимальный момент силы разгибателей и сгибателей голени, сгибателей и разгибателей бедра, тыльных и подошвенных сгибателей стопы достоверно меньше значений контрольной группы (на 30,9–48 %). Однако показатели мышц, приводящих и отводящих бедро, достоверно не отличались от значений контрольной группы, хотя имели тенденцию к снижению. Следует заметить, что наибольший процент снижения наблюдался у разгибателей голени, разгибателей бедра (на 47 %), подошвенных сгибателей стопы (48 %). В меньшей степени сгибателей голени и бедра, тыльных сгибателей стопы (33 %).

Относительный момент силы мышц контралатеральной конечности имел снижение во всех группах мышц. Максимальное снижение наблюдалось при исследовании разгибателей голени, разгибателей бедра (на 47,6–50,5 %), подошвенных сгибателей стопы (48,6 %). В меньшей степени снижены показатели сгибателей голени, сгибателей бедра, мышц приводящих и отводящих бедро (от 25 до 41 %), тыльных сгибателей стопы (на 33,3 %).

Таким образом, у больных коксартрозом с деформацией бедренной кости на больной конечности как абсолютный, так и относительный момент силы мышц значительно снижены. В наибольшей степени уменьшена функция разгибателей и сгибателей голени, подошвенных сгибателей стопы. На контралатеральной конечности степень снижения силы мышц менее выражена, и наибольшее снижение наблюдается у разгибателей голени, разгибателей бедра и подошвенных сгибателей стопы.

Анализ результатов литературы показал, что в настоящее время нет работ, посвященных исследованию функции мышц у больных коксартрозом при наличии деформации бедренной кости. В наших исследованиях наблюдалось снижение абсолютного и относительного моментов силы мышц больной и в меньшей степени контралатеральной конечности. Так, сила сгибателей и разгибателей стопы была ниже нормы на 52–59 %, а подошвенных сгибателей стопы на 62,7 %. Дефицит мышц абдукторов составлял 38–44 %.

Для сравнения мы проанализировали данные литературы у больных коксартрозом без деформации бедренной кости на дооперационном этапе.

Известно, что дегенеративно-дистрофическое заболевание тазобедренного сустава нарушает устойчивость в положении стоя и при ходьбе. Дефицит силы мышц отводяших и разгибающих бедро может повлиять на постуральную стабильность и стабильность в тазобедренном суставе во время ходьбы [2]. Дефицит других групп мышц, и в том числе мышц контралатеральной конечности, может объясняться их слабой загруженностью в повседневной деятельности из-за ограничения мобильности [10].

Таблица 1

Абсолютный максимальный момент силы мышц (M ± m, n = 20) нижних конечностей больных коксартрозом с деформацией бедренной кости

Группы мышц

Контрольная

группа (n = 64)

(Н*м)

Больная конечность

Контралатеральная

конечность

Величина

(Н*м)

Отличие от нормы ( %)

Величина

(Н*м)

Отличие от нормы ( %)

Разгибатели голени

133,6 ± 6,2

56,2 ± 7,1*

– 58 %

68,1 ± 5,4*

– 49 %

Сгибатели голени

101,1 ± 5,2

48,4 ± 5,9*

– 52 %

64,9 ± 7,1*

– 35,8 %

Сгибатели бедра

146,5 ± 6,8

98,3 ± 20,1*

– 33 %

101,3 ± 21,3*

– 30,9 %

Разгибатели бедра

150,6 ± 6,5

100,0 ± 16,3*

– 33,6 %

85,6 ± 16,6*

– 43,2 %

Приводящие бедро

114,3 ± 5,6

76,5 ± 13,6*

– 33,1 %

86,7 ± 16,7

Отводящие бедро

122,7 ± 5,3

76,2 ± 13,6*

– 38 %

92,0 ± 21,1

Отведение при максимальном приведении ( % прироста)

148,2 ± 6,3

(24,5 %)

92,0 ± 15,1*

(19,5 %)

– 38 %

114,2 ± 23,1

(18,5 %)

Тыльные сгибатели стопы

48,4 ± 4,5

30,2 ± 3,9*

– 37,2 %

34,1 ± 3,9*

– 30 %

Подошвенные сгибатели стопы

150,2 ± 4,6

56,8 ± 7,5*

– 62,2 %

78,1 ± 7,4**

– 48 %

Примечание. * – достоверное отличие от уровня нормы, р < 0,05, ** – достоверность отличия от величин больной конечности р < 0,05.

Таблица 2

Относительный максимальный момент силы мышц (M ± m, n = 20) нижних конечностей больных коксартрозом с деформацией бедренной кости

Группы мышц

Контрольная

группа (n = 64)

(Н * м/кг)

Больная

конечность

Контралатеральная

конечность

Величина

(Н*м/кг)

Отличие от нормы ( %)

Величина

(Н*м/кг)

Отличие от нормы ( %)

Разгибатели голени

1,9 ± 0,06

0,79 ± 0,09*

– 58,4 %

0,94 ± 0,06*

– 50,5 %

Сгибатели голени

1,5 ± 0,05

0,68 ± 0,08*

– 54,7 %

0,88 ± 0,09*

– 41,3 %

Сгибатели бедра

2,1 ± 0,04

1,3 ± 0,25*

– 38,1 %

1,3 ± 0,26*

– 38,1 %

Разгибатели бедра

2,1 ± 0,05

1,3 ± 0,20*

– 38,1 %

1,1 ± 0,2*

– 47,6 %

Приводящие бедро

1,6 ± 0,06

1,0 ± 0,2*

– 37,5 %

1,2 ± 0,2*

– 25 %

Отводящие бедро

1,8 ± 0,03

1,0 ± 0,2*

– 44,4 %

1,2 ± 0,2*

– 33 %

Отведение при максимальном приведении ( % прироста)

2,1 ± 0,06

(24,5 %)

1,2 ± 0,2*

(19,5 %)

– 42,9 %

1,5 ± 0,2*

(18,5 %)

– 28,6 %

Тыльные сгибатели стопы

0,69 ± 0,02

0,41 ± 0,05*

– 40,6 %

0,46 ± 0,05*

– 33,3 %

Подошвенные сгибатели стопы

2,1 ± 0,04

0,79 ± 0,1*

– 62,4 %

1,08 ± 0,01**

– 48,6 %

Примечание. * – достоверное отличие от уровня нормы, р < 0,05, ** – достоверность отличия от величин больной конечности р < 0,05.

В доступной нам литературе, мы нашли единичные работы, в которых использовался метод динамометрии для количественной оценки силовых характеристик мышц больных коксартрозом [10, 12]. Не все особенности состояния и не все группы мышц конечности в полной мере проанализированы [5].

По данным Rasch A. [12], сила сгибателей бедра (в ньютонах) на оперированной ноге была на 24 % меньше, чем на контралатеральной, а сила разгибателей на 19 %. Абдукторы были слабее на 15 %, аддукторы на 9 %. Сила разгибателей голени была снижена на 27 % и сгибателей на 4 %.

Нарушение биомеханики движения и гиподинамия у больных коксартрозом с деформацией бедренной кости приводит к перестройке и адаптации опорно-двигательной системы, и, в частности, мышц нижних конечностей. Каждая группа мышц, выполняет определенную функцию для обеспечения устойчивости и движения человека. Так, средняя ягодичная мышца осуществляет отведение и ротацию бедра, а вместе с большой и малой ягодичными мышцами фиксирует таз и туловище в вертикальном положении. При перенесении точки опоры к месту прикрепления мышцы на большом вертеле средняя ягодичная мышца наклоняет таз в сторону [1].

По данным M. Inan et al. [11], остеотомия бедренной кости у больных диспластическим коксартрозом приводит к увеличению объема средней ягодичной мышцы, в среднем на 50 %. Этот факт может способствовать пониманию меньшей степени дисфункции на предоперационном этапе мышц, отводящих бедро, по сравнению с падением силы сгибателей и разгибателей голени, подошвенных сгибателей стопы этой группы больных.

Деформация бедренной кости у категории больных, обследованных нами, является причиной анатомического и относительного укорочения конечности. Возможно, укорочение конечности и невозможность нормальной опоры на стопу привело к гипотрофии и слабости сгибатели и разгибатели голени, подошвенных сгибателей стопы.

Заключение

У больных коксартрозом с деформацией бедренной кости на больной конечности как абсолютный, так и относительный момент силы мышц значительно снижены. В наибольшей степени уменьшена функция разгибателей и сгибателей голени, подошвенных сгибателей стопы. Полученные данные свидетельствуют о том, что ранее выполненные корригирующие остеотомии бедренной кости могут улучшить условия функционирования приводящих и отводящих мышц. Благодаря этому дегенерация абдукторов и аддукторов бедра менее выражена на предоперационном этапе по сравнению со сгибателями и разгибателями голени и подошвенные сгибатели стопы.

Рецензенты:

Смелышева Л.Н., д.м.н., профессор, заведующая лабораторией «Физиология экстремальных состояний», ФГБОУ ВПО «Курганский государственный университет», г. Курган;

Шеин А.П., д.б.н., профессор, руководитель научной группы клинической нейрофизиологии лаборатории патологии осевого скелета и нейрохирургии, ФГБУ РНЦ ВТО им. акад. Г.А. Илизарова, г. Курган.


Библиографическая ссылка

Тряпичников А.С., Щурова Е.Н., Чегуров О.К., Долганова Т.И. ОЦЕНКА ДИСФУНКЦИИ МЫШЦ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ НА ПРЕДОПЕРАЦИОННОМ ЭТАПЕ У БОЛЬНЫХ КОКСАРТРОЗОМ С ДЕФОРМАЦИЕЙ БЕДРЕННОЙ КОСТИ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1-5. – С. 1042-1045;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37513 (дата обращения: 14.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074