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.