Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Строение стопы человека в норме 9
1.2. Этиология и патогенез поперечного плоскостопия 15
1.3. Методы диагностики и лечения поперечного плоскостопия 20
Глава 2. Материал и методы исследования 26
Глава 3. Результаты собственных исследований 31
3.1. Строение первого плюсне-сесамовидного сустава в норме 31
3.2. Строение первого плюсне-сесамовидного сустава при вальгусной деформации первого пальца стопы 51
Глава 4. Оперативные методы коррекции вальгусной деформации первого пальца стопы 80
Глава 5. Обсуждение полученных результатов 88
5.1 Морфофункциональные особенности медиальной части переднего отдела стопы в норме 88
5.2 Морфофункциональные особенности медиальной части переднего отдела стопы при вальгусной деформации первого пальца стопы 92
Выводы 96
Практические рекомендации 97
Список литературы 99
- Этиология и патогенез поперечного плоскостопия
- Строение первого плюсне-сесамовидного сустава в норме
- Строение первого плюсне-сесамовидного сустава при вальгусной деформации первого пальца стопы
- Морфофункциональные особенности медиальной части переднего отдела стопы в норме
Введение к работе
Актуальность работы. В структуре ортопедических заболеваний деформации стоп занимают значительное место (Истомина И.С, Левин А.Н. 2003; Кузьмин В.И., 2003). Среди ортопедической патологии плоскостопие встречается в 26,4% наблюдений, а среди деформаций стоп статическое плоскостопие занимает первое место, составляя 81,5% (Шугалова А.Б., 1996). Причем надолго поперечного плоскостопия приходится 55% от общего числа деформаций стоп, а продольное плоскостопие составляет 29% (Нечволодова О.Л., 1996).
Многочисленные данные свидетельствуют о том, что число больных с деформацией переднего отдела стопы постоянно увеличивается. По данным массовых обследований, в зависимости от метода исследования поперечная распластанность стопы одно из наиболее распространенных ортопедических заболеваний человека, частота его варьирует от 50% до 72% (Егоров М.Ф., 2003).
Различные формы плоскостопия приносят людям не только физические страдания, но и существенно ограничивают их двигательную активность.
Анализ литературы свидетельствует о том, что у людей с низким сводом стопы увеличивается нагрузка на позвоночник, вдвое чаще бывают переломы костей стопы или голени и, как результат, ранний остеохондроз позвоночника и ущемления позвоночных дисков. При низком своде стопы развиваются дегенеративно-воспалительные поражения опорно-двигательного аппарата, образуются остеофиты у основания большого пальца, сопровождающиеся болями, нарушается кровообращение нижних конечностей, появляются изменения в области коленньж суставов. Все это свидетельствует о том, что плоскостопие - это не просто косметическая проблема.
В литературе описано множество причин возникновения поперечного плоскостопия. Нет также недостатка в описании патогенеза поперечной распла-станности стопы, по поводу которого до сих пор нет единого мнения (Дон-сков В.И., 2000; Coughlin M.J., 1984).
Известно множество способов диагностики поперечного плоскостопия, каждый из которых имеет как положительные, так и отрицательные стороны.
Для лечения поперечного плоскостопия предложено более 300 методик оперативньж вмешательств и их модификаций (Муминов Э.Х. 1981; Паш-нков MB., Попов А.В. с соавт., 2001).
В настоящее время для лечения вышеописанного заболевания чаще используют комбинированные виды операций на костях и мягких тканях стопы. Многие из них как самостоятельные операции не могут обеспечить устранения этой сложной деформации, так как они не основываются на конкретных анатомических знаниях данной области. Тем не менее, они до сих пор нередко используются врачами из-за их простоты и получения хорошего ближайшего результата, несмотря на то, что некоторые из этих операций признаны антифизиологичными и даже калечащими.
Цель исследования: представить комплексные анатомические и рентгенологические данные о строении первого плюсне-сесамовидного сочленения стопы человека в норме и при валыусной деформации первого пальца; дать морфологическое обоснование физиологичным методам коррекции валыусной деформации первого пальца стопы.
Задачи исследования.
Изучить строение первого плюсне-сесамовидного сочленения стопы человека на макро-микроскопическом уровне в норме.
Исследовать половые отличия в строении анатомических образований первого плюсне-сесамовидного сочленения, влияющих на опорную функцию переднего отдела стопы.
Изучить на макро-микроскопическом уровне особенности морфологической перестройки первого плюсне-сесамовидного сочленения стопы человека при валыусной деформации первого пальца.
Разработать анатомическое обоснование новых методов оперативной коррекции валыусной деформации первого пальца стопы человека.
Научная новизна.
В диссертационной работе решена важная научная задача по изучению анатомии переднего отдела стопы человека в норме и при валыусной деформации первого пальца стопы. Впервые получены данные об анатомическом строении, половых отличиях и возрастных изменениях внутрисуставного гребня головки первой плюсневой кости стопы человека. Показана роль внутрисуставного гребня головки первой плюсневой кости в стабилизации первого плюс-не-сесамовидого сочленения стопы человека.
Новыми являются сведения о двусторонней асимметрии и половом диморфизме сесамовидных костей первого плюсне-сесамовидного сочленения стопы.
Получены новые данные об изменении анатомии внутрисуставного гребня головки первой плюсневой кости и сесамовидных костей первого плюсне-сесамовидного сустава стопы при валыусной деформации первого пальца. Исследованы половые отличия морфологической перестройки сесамовидных костей при этой патологии.
Предложено анатомическое обоснование новых методов хирургической коррекции валыусной деформации первого пальца стопы.
Практическая значимость работы.
Полученные данные о строении внутрисуставного гребня головки первой плюсневой кости позволяют считать его вспомогательной структурой, выполняющей функцию стабилизации 1-го плюсне-сесамовидного сустава и тем самым обеспечивающей возможность реализации функции диспетчера нагрузки сесамовидными костями.
В результате комплексного морфологического и рентгенанатомического исследования получены данные о половых отличиях и билатеральной асимметрии сесамовидных костей 1-го плюсне-сесамовидного сочленения в норме. Эти данные, а также сведения о морфологических проявлениях перестройки переднего отдела стопы при валыусной деформации первого пальца стопы объясняют половую асимметрию этой нозологической формы в общем спектре ортопедической патологии.
На основе полученных данных разработаны и применены в практическом здравоохранении два способа хирургической коррекции валыусной деформации первого пальца стопы, отличающиеся от известных ранее большей физио-логичностью.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ: 4 в местной печати и 1 в рецензируемом журнале. Получена приоритетная справка на 1 патент.
Структура и объем работы.
Этиология и патогенез поперечного плоскостопия
Нормальная функция стопы как единого анатомо - физиологического комплекса реализуется в условиях нормы тогда, когда нагрузка, действующая на нее (статическая сила), полностью уравновешивается динамическими силами свя-зочно-мышечного аппарата [113, 196]. При ослаблении мышечно - связочного аппарата нарушается форма стопы, она уплощается в результате исчезновения ее сводов [9, 26, 54,]. При этом возникают и другие деформации: расширяется передний отдел стопы, пятка отклоняется кнаружи. Стопа становится распластанной, утрачивается одна из ее основных функций — пружинящая (амортизационная). Подобная деформация стопы называется плоскостопием [34, 38, 47, 60,71,84,89,98].
Течение заболевания зависит от причин, вызывающих его, а также длительности, локализации провисания свода [115, 126, 128, 167, 172].
В связи с вышеуказанными причинами можно выделить следующие виды плоскостопия (табл. 1).
При поперечном плоскостопии в стадии компенсации максимальная нагрузка приходится на первую и вторую плюсневые кости. Последняя компенсаторно утолщается [12, 18].
В стадии субкомпенсации основная нагрузка приходится на вторую и третью плюсневые кости, которые гипертрофируются, кортикальный слой их диа-физов утолщается [12, 18].
В стадии декомпенсации поперечного плоскостопия головки всех плюсневых костей располагаются в горизонтальной плоскости, нагрузка на них падает равномерно, рабочая гипертрофия 2-й и 3-й плюсневых костей исчезает [18, 23].
По современным представлениям возникновение врожденного плоскостопия связано с нарушением эмбриогенеза и фетального периода развития плода под воздействием эндогенных, реже экзогенных патологических факторов. Не исключается определенная роль наследственности [3, 86, 115, 120, 128, 184].
Обстоятельны исследования причин формирования плоскостопия.
Развитию истинного плоскостопия у детей способствуют некоторые неблагоприятные факторы, ослабляющие в первую очередь мышцы и связки [6, 20, 183,]. К ним относятся: врожденная слабость связочного аппарата; снижение силы мышц после длительного постельного режима в результате болезней; вследствие перенесенных инфекций, при ожирении, диатезе, упадке питания и общем плохом физическом развитии. Ослабление связочно-мышечного аппарата регистрируется при чрезмерном увеличении веса тела в периоде усиленного роста, при поднятии тяжестей, при интенсивных занятиях балетом. На развитие плоскостопия оказывает влияние ношение нерациональной обуви: с чрезмерно жесткой или чрезмерно мягкой подошвой [21, 34, 46, 67, 112, 184].
Отмечается, что в процессе обучения детей ходьбе для увеличения площади опоры и удержания тела в равновесии они ходят с излишне разведенными носками или широко расставленными ногами, что обусловливает большую нагрузку на внутренние отделы стоп. В результате этого возникает вальгусная установка стоп, а при длительном сохранении данного положения развиваются стойкие деформации [54, 67, 114, 184].
Развитие плоскостопия зависит от особенностей внутренней структуры скелета.
У детей от 1 до 3 лет (раннее детство) длинные костные балки еще не сформированы, костные пластинки образованы короткими костными балками. В этот период дети начинают ходить, и нагрузка на кости стопы возрастает, как в отношении опорной функции (резко возрастает фактор давления и сжатия), так и в отношении движения [15, 112, 114, 184].
У детей 4-7 лет (первое детство) и 8-12 лет (второе детство) костные пластинки костей стопы формируют длинные и короткие балки. Но они еще очень тонкие и редкие. В данные возрастные периоды заметно увеличиваются динамические нагрузки на кости стопы в связи с двигательной активностью детей в эти периоды и активизацией опорной функции стопы [9, 15].
Причинами значительных колебаний высоты сводов стопы у детей при нагрузке и развития статических отклонений и деформаций стопы являются неокрепший костный аппарат, соединенный более растяжимыми связками, а также слабость мышц стопы ребенка в раннем возрасте. Одним из факторов, способствующих возникновению деформаций нижних конечностей в детском возрасте, являются незаконченные процессы формирования самих тканей стопы [9, 15, 54, 67,99, 112].
Многие авторы [9, 15, 44] придерживаются мнения о том, что статическое плоскостопие определяет комплекс причин: слабость мышц голени и стопы, связочного аппарата и изменение костей.
Однако, далеко не всегда имеет место одновременное поражение всех структурных компонентов. Анатомические изменения выражаются в укорочении и натяжении сухожилий малоберцовых мышц. Передняя и задняя больше-берцовые мышцы зачастую растянуты и ослаблены, подошвенные и внутренние связки стопы и голеностопного сустава перерастянуты, тыльные и наружные натянуты [35, 81, 130, 141, 142, 155, 160]. Иногда плоскостопие сопровождается дисплазиеи таранно - пяточного сочленения, при этом таранная кость повернута в сагиттальной плоскости головкой к подошве, а задний край пяточной кости поднимается. Формируется клиновидная деформация кубовидной и ладьевидной костей [121, 133, 150, 191].
Однако, анализ литературных источников показал, что теория слабости мышц в генезе плоскостопия остается недоказанной. Имеется множество заболеваний мышц голени и стопы, сопровождающихся их ослаблением, однако, при этом не наблюдается распластанность стопы.
Среди подростков иногда наблюдаются случаи так называемой мышечно-спастической стопы, которая развивается под влиянием перегрузки и гормональных воздействий: имеется резкое напряжение мышц, тугоподвижность и резкая болезненность в суставах предплюсны [3, 26, 34, 40, 44].
Патогенез поперечного плоскостопия также не нашел четкого отражения в литературе. В публикациях освещаются лишь частные проблемы, а которые часто противоречивы.
Многие исследователи [5, 80, 87, 111, 117] отмечают смещения сесамовид-ных костей 1-го плюснефалангового сустава при развитии поперечного плоскостопия.
Одни авторы [118, 119, 92] считают, что сесамовидные кости изменяют свою локализацию по отношению к головке 1-й плюсневой кости. По мнению других [86, 92], положение внутренней сесамовидной кости, подвывих и вывих ее в 1-ом плюсне-сесамовидном сочленении отражают степень нарушения опорной функции стопы. Это положение лежит в основе классификации поперечно-распластанной стопы [125].
Большинство исследователей проблемы считают, что основным компонентом поперечного плоскостопия является варусное отклонение дистального отдела 1-ой плюсневой кости, в то время как кости 1-го плюснефалангового сустава, прочно соединенные с мощным сухожильным конгломератом подошвенных мышц стопы, остаются на месте [70, 93, 99].
Ряд авторов [2, 25] видят причину отклонения первого пальца стопы наружу в нерациональной обуви (высокие каблуки и узкие носки), другие [108, 141] -в ослаблении мышц, удерживающих своды стопы.
Но массовые обследования показывают, что более половины женщин, страдающих поперечной распластанностью стопы и отклонением большого пальца, никогда не пользовались обувью ни с узкими носками, ни на высоком каблуке.
Другие исследователи придерживаются теории, согласно которой в механизме поперечного плоскостопия определенная роль отводится ослаблению подошвенного апоневроза [70, 155]. В норме передний отдел стопы опирается на головки первой и пятой плюсневых костей. При плоскостопии головки второй -четвертой плюсневых костей опускаются, становятся в один ряд, промежутки между ними увеличиваются, плюснефаланговые суставы находятся в положении разгибания. Со временем развиваются подвывихи основных фаланг. Характерным является переразгибание плюснефаланговых суставов и сгибание межфаланго-вых. Расширяется передний отдел стопы.
Строение первого плюсне-сесамовидного сустава в норме
После удаления кожи и подлежащей клетчатки с подошвенной поверхности первого плюсне-сесамовидного сустава, на нижней поверхности его капсулы обнаруживается сухожилие длинного сгибателя первого пальца (m. flexor hallucis longus). Оно располагается в желобе, образованном медиальной и латеральной сесамовидными костями (рис. 3). Во всех исследованных нами случаях мезотендиний был расположен на дорзальной поверхности сухожилия и начинался непосредственно от суставной капсулы.
После мобилизации и пересечения сухожилия длинного сгибателя первого пальца и последующей препаровки суставной капсулы обнаружено, что на подошвенной поверхности она прикрепляется проксимальнее суставного хряща, покрывающего всю подошвенную поверхность головки плюсневой кости (рис. 4). Капсула сустава переходит с латерального края медиальной сесамовиднои кости на медиальный край латеральной сесамовиднои кости без перерыва. Таким образом, обе сесамовидные кости оказываются как бы «вставленными» в суставную капсулу (рис. 5).
Несмотря на то, что суставной хрящ головки первой плюсневой кости переходит на ее подошвенную поверхность, не прерываясь, и покрывает ее сплошным слоем, в местах контакта головки плюсневой кости с подлежащими сесамовидными костями обнаруживаются две суставные поверхности, разделенные продольно расположенным гребнем (рис. 6).
На мацерированных препаратах после удаления суставного хряща длина гребня составила в среднем 15,3 ± 2,6 мм, что в 2 раза превышает длину медиальной и в 1,5 раза длину латеральной сесамовидных костей. Костная основа внутрисуставного гребня имеет закругленные и пологие стороны, плавно переходящие в суставные фасетки без видимой границы. Медиальный склон внутрисуставного гребня более пологий. Высота гребня постепенно увеличивается от дистального конца головки плюсневой кости к ее диафизу от 3,8 мм до 6,2мм, достигая 6 мм ± 0,5 в среднем в наивысшей точке.
Отмечается выраженный половой полиморфизм в его строении: у мужчин градиент высоты гребня в дистально-проксимальном направлении меньше, чем у женщин. Также обращает на себя внимание связь его формы с возрастом: в старших возрастных группах в первой серии исследования (контрольная группа) край гребня, образованный гиалиновым хрящом менее острый, чем в младших возрастных группах той же серии исследования. Эта же закономерность справедлива и в отношении костной основы внутрисуставного гребня (рис. 7, 8, 9, 10).
Как показало изучение рентгеновских снимков, в целом по выборке, поперечные размеры медиальной и латеральной сесамовидных костей практически одинаковы, несмотря на то, что у женщин медиальная сесамовидная кость несколько уже (рис.14 А). Тем не менее, после распределения исследуемой выборки по полу и на правые и левые кости, обнаружено, что у женщин обе правые сесамовидные кости несколько шире, чем левые, хотя, это различие статистически недостоверно (рис. 14 Б). У мужчин правая медиальная сесамовидная кости достоверно шире латеральной сесамовидной и обеих сесамовидных костей контрлатеральной конечности (рис. 14 В).
Примечание: здесь и на последующих рисунках зеленым цветом выделены значения соответствующих показателей по выборке в целом (среднее арифметическое ± доверительный интервал при уровне значимости d 0.05); синим и красным цветами - значения показателей для выборки, распределенной по мужскому и женскому полу соответственно. Черными вертикальными линиями в каждом случае обозначены границы диапазона «среднее арифметическое ± стандартное отклонение».
Похожая асимметрия отмечается и в случае продольных размеров сесамовидных костей. И в целом по выборке, равно как и у мужчин и у женщин медиальная сесамовидная кость на рентгеновских снимках в прямой проекции короче латеральной с различной степенью достоверности (рис. 15 А). Следует отметить, что у женщин продольный размер правых сесамовидных костей достоверно превышает размеры левых (рис. 15 Б). У мужчин подобной закономерности не обнаруживается (рис. 15 В).
Тем не менее, у мужчин справа расстояние между сесамовидными костями достоверно меньше, чем на левой стороне (рис. 16 А). При этом расстояние от центра головки первой плюсневой кости до центра медиальной сесамовидной кости превышает расстояние от центра головки 1-й плюсневой кости до центра латеральной сесамовидной кости (рис. 16 Б, В).
Отчасти это объясняется тем, что абсолютные поперечные размеры 1-плюсневой кости справа у мужчин статистически достоверно выше, чем с левой стороны. У женщин, наоборот, отмечается обратная закономерность (рис. 17 А). Наряду с этим, у мужчин поперечные размеры 2-й и 5-й плюсневых костей слева достоверно выше чем на правой стороне, а у женщин поперечный диаметр диафиза 5-й плюсневой кости справа больше, чем слева (рис. 17 Б, В).
Половая асимметрия конфигурации стопы максимально проявляется при сравнении углов А, В, D и С (рис. 1, 2), характеризующих геометрию переднего отдела стопы. Так, статистически достоверное превышение величины угла «D» на левой стороне у женщин над значениями этого угла справа при одновременном достоверном увеличении значений угла «С» справа по сравнению с левой стороной (рис. 18 В, Г) свидетельствуют о том, что правая стопа у женщин более «распластана», то есть она шире и длиннее, чем левая. Этим же объясняется достоверное уменьшение значений углов «А» и «В» у женщин на левой стороне по сравнению с правой конечностью. В отличие от женщин, у мужчин небольшие билатеральная асимметрия величин указанных углов не имеет значимой степени статистической достоверности (рис. 18 А, Б).
Так, у мужчин угол между осями 1 -й и 2-й плюсневых костей справа достоверно меньше, чем на левой стороне, и также достоверно его значение больше чем у женщин (рис. 21 А). Средние значения угла между осями 2-й и 3-й плюсневых костей не имеют значимых половых различий (рис. 21 Б). Тем не менее, угол «3» (между 3-й и 4-й плюсневыми костями) справа и угол «4» (между осями 4-й и пятой плюсневых костей) слева у женщин достоверно больше, чем у мужчин (рис. 21 В, Г).
Строение первого плюсне-сесамовидного сустава при вальгусной деформации первого пальца стопы
Эта часть исследования выполнена на материале от 38 (44 стопы) трупов людей обоего пола в возрасте от 23-65 лет (табл. 1) с признаками поперечного плоскостопия разной степени: hallux valgus, молоткообразная деформация пальцев, «натоптыши» на подошвенной поверхности второго и пятого пальцев.
Методом анатомической препаровки убирали подошвенный апоневроз и мышцы стопы, и выделяли сухожилие длинного сгибателя большого пальца.
Выявлено, что сухожилие длинного сгибателя большого пальца находится в ложе, между медиальной и латеральной сесамовидными костями. При этом имеет место смещение первой плюсневой кости в медиальную сторону, а большого пальца в латеральную (рис. 22). Сухожилие мышцы, как правило, уплощено.
После рассечения сухожилия длинного сгибателя большого пальца и вскрытия плюсне - сесамовидного сустава обнаруживается истончение суставного хряща в области внутрисуставного гребня. Внутрисуставной гребень, как правило, сглажен, а до 29% наблюдений отсутствует (рис. 23). Здесь следует отметить, что степень деформации гребня обратно пропорциональна степени выраженности признаков поперечного плоскостопия на рентгенограммах. Хрящ, покрывающий контактные поверхности в местах сочленения с латеральной и медиальной сесамовидными костями, разрушен и представлен разрозненными единичными хрящевыми пластинками, особенно в области соединения медиальной сесамовидной кости и головки первой плюсневой кости.
При проведении гистологического исследования фронтальных срезов 1-го плюсне-сесамовидного сочленения выявлено, что хрящ контактных поверхностей и покрывающий внутрисуставной гребень значительно истончен и не имеет четких контуров (рис. 26). В некоторых местах он прерывается, а зачастую вовсе отсутствует (табл. 6).
При изучении рентгенограмм в передне - задней проекции 65 людей обоего пола в возрасте от 16 до 73 лет (табл. 2) обнаруживаются следующие закономерности. Вне зависимости от степени выраженности поперечного плоскостопия практически не изменяется расстояние между латеральной сесамовиднои костью и головкой 2-плюсневой кости. Полученные данные дают основание полагать, что наиболее важная роль в этом принадлежит активным структурам, таким как головки мышцы, приводящей 1-й палец и короткому сгибателю первого пальца.
Анализ цифровых данных показывает, что прогрессирующее плоскостопие изменяет анатомию не только головки первой плюсневой кости, но и окружающих элементов скелета стопы. Так, выявляется достоверное уменьшение расстояния между сесамовидными костями, увеличение поперечного размера медиальной сесамовидной кости как в выборке в целом, так и в группе лиц женского пола (рис. 28 В, Д). У мужчин, наоборот, определяется достоверное удлинение медиальной сесамовидной кости (рис. 28 Г).
Плюсневые кости также изменяются. Как у мужчин, так у женщин, страдающих вальгусной деформацией первого пальца стопы, увеличивается поперечный размер диафиза первой плюсневой кости, а у женщин, кроме того, утолщается диафиз 2-й плюсневой кости (рис. 29 А, Б)
Величины всех указанных углов увеличиваются как в выборке в целом, так и в части наблюдений, касающихся лиц женского пола (рис. 30 А, Б, В). У мужчин отмечено достоверное увеличение угла «2» (между осями 2-й и 3-й плюсневых костей), в то время как увеличение углов «1» и «3» статистически недостоверно.
Половые различия в динамике перестройки переднего отдела стопы обнаруживаются при сравнении изменений значений углов «А», «В», «С» и «D». Угол «С» (между осями 1-й и 5-й плюсневых костей) характеризует степень «распластанности» стопы, как в целом по выборке, так по подгруппам, распределенным по полу. Наблюдается достоверное увеличение его значений (рис. 31 С). Углы «А», «В» и «D», характеризующие геометрию треугольника, образованного центрами головок 1-й, 2-й и 5-й плюсневых костей при формировании вальгусной деформации первого пальца стопы изменяются неодинаково. Угол «D» (рис. 31В) претерпевает наименьшие изменения. В то же время угол «А» в среднем по выборке уменьшается. Это уменьшение статистически достоверно в подгруппе мужчин, в то время как в подгруппе женщин этого не наблюдается. Угол «В», напротив, в среднем по выборке не изменяется, в то время как в подгруппе мужчин имеет место достоверное уменьшение его значений, а в подгруппе лиц женского пола - увеличение (рис. 31 Б).
Проведенные исследования показывают, что у мужчин, страдающих вальгусной деформацией первого пальца стопы, достоверно возрастают продольные и поперечные размеры латеральной сесамовидной кости как в целом по выборке, так и на каждой из конечностей. У женщин это увеличение недостоверно, а на правой стопе даже происходит некоторое уменьшение поперечного размера латеральной сесамовидной кости (рис. 32 А, Г, Д, Е). Медиальная сесамовидная кость у мужчин достоверно увеличивается лишь на правой стороне, а в подгруппе лиц женского пола справа ее размеры достоверно уменьшаются (рис. 32 В, Г, 3, И).
Аналогичный спектр изменений наблюдается со стороны диафизов изучаемых плюсневых костей: диаметр 1-й плюсневой кости у мужчин достоверно увеличивается слева, а справа — уменьшается. У женщин наоборот — справа диаметр 1-й плюсневой кости достоверно возрастает, а слева - уменьшается (рис.36 А, Б). Диаметр 2-й плюсневой кости достоверно увеличивается лишь у мужчин на правой стороне, а у женщин не претерпевает никаких изменений (рис. 36 В, Г). Диаметр диафиза 5-й плюсневой кости при поперечном плоскостопии существенно изменяется лишь у женщин: на левой стопе - увеличивается, а справа — достоверно уменьшается (рис. 36 Д, Е).
Обнаруженные изменения угловых параметров иллюстрируют расширение стопы при поперечном плоскостопии (увеличение угла «С» между осями 1-й и 5-й плюсневых костей) (рис. 37 3, И). Это увеличение происходит равномерно в обеих группах, распределенных по полу, и не обнаруживает каких-либо проявлений асимметрии. Тем не менее, «внутренняя» деформация переднего отдела стопы проявляется неодинаковыми изменениями углов «А», «В» и «D». Так, угол «D» у мужчин достоверно увеличивается только на правой стороне, а у женщин он достоверно уменьшается слева. На правой стопе его уменьшение статистически недостоверно. Угол «В» у мужчин в среднем по выборке, а также на каждой стороне достоверно уменьшается. У женщин наоборот, происходит его достоверное увеличение как в среднем по группе, так и в подгруппах выборки, соответствующих правой и левой стопам (рис. 37 В, Д, Г, Е). Угол «А», характеризующий геометрию медиального угла треугольника, образованного центрами 1-й, 2-й и 5-й плюсневых костей у мужчин достоверно уменьшается лишь в среднем по группе, а также на правой стопе. В подгруппе женщин при поперечном плоскостопии его величина статистически достоверно увеличивается на левой стороне (рис. 39 А, Б).
Анализ данных показывает, что при развитии валыусной деформации первого пальца стопы в зависимости от пола ассиметрично изменяются значения углов между осями плюсневых костей. Так, угол между осями 1-й и 2-й плюсневых костей (рис. 38 А, Г), у мужчин достоверно увеличивается в среднем по группе и на правой стопе. В подгруппе лиц женского пола этот показатель достоверно возрастает в среднем по подгруппе и на обеих сторонах. Угол между осями 2-й и 3-й плюсневых костей, а также угол между осями 3-й и 4-й плюсневьгх костей в подгруппе лиц женского пола также возрастает с обеих сторон (рис. 38 Д, Е). В подгруппе мужчин углы между осями 2-й и 3-й плюсневых костей и между осями 3-й и 4-й плюсневых костей справа не увеличиваются.
Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о том, что спектр изменений переднего отдела скелета стопы при формировании вальгус-ной деформации первого пальца стопы человека зависит от пола. Наряду с проявлением половых различий в перестройке скелета стопы при указанной патологии, также отмечаются явления билатеральной асимметрии.
Морфофункциональные особенности медиальной части переднего отдела стопы в норме
Практически во всех, без исключения, источниках литературы, касающихся нормальной анатомии стопы и ее биомеханики [114, 197, 199], главными опорными элементами признаются пяточный бугор, и головка 1-й плюсневой кости, реализующая опорную функцию посредством сочленяющихся с ней се-самовидных костей. В пользу этого факта свидетельствует общеизвестный феномен: число сесамовидных костей непостоянно, а их появление в толще сухожилий и связок обусловлено давлением, действующим на эти элементы опорно-двигательного аппарата. То есть, давление на сухожилия короткого сгибателя первого пальца стопы и сухожилия головок мышцы, приводящей первый палец стопы, которое возникает при вертикальном положении тела с опорой на стопу и есть главный фактор возникновения в ходе эволюции вышеуказанных сесамовидных костей 1-го плюсне-сесамовидного сочленения. Эта теоретическая посылка подтверждается другим общеизвестным фактом. У лиц, ведущих физически активный образ жизни (спортсмены-легкоатлеты следующих видов спорта: бег и спортивная ходьба, такие игровые виды спорта как футбол, баскетбол и т.п.), добавочные сесамовидные кости появляются в толще сухожилий короткого сгибателя пальцев стопы [94].
Причина возникновения сесамовидных костей в толще сухожилий происходит как результат адаптации соединительнотканных образований стопы к интенсивным нагрузкам, при которых нарушается кровоснабжение в месте сдав-ления. Сесамовидная кость, ее структура, перестраивается для передачи тяги, развиваемой скелетной мышцей.
Таким образом, сесамовидные кости, независимо от их местоположения, нуждаются в добавочных структурах, осуществляющих ее стабилизацию.
Так, для надколенника, наиболее крупной из сесамовидной кости человека, такими «стабилизаторами» являются медиальный и латеральный удерживатели и поверхность надколенника бедренной кости, имеющая вид желоба. Подобные структуры для сесамовидных костей 1-го плюсне-сесамовидного сочленения ранее были неизвестны.
Проведенное исследование дает основание полагать, что стабилизирующую роль данного сустава выполняет внутрисуставной гребень головки первой плюсневой кости.
Обращает на себя внимание, что комплекс «стабилизаторов» надколенника и «стабилизаторы» сесамовидных костей 1-го плюсне-сесамовидного сочленения зеркально симметричны (рис.45).
Участие внутрисуставного гребня в реализации опорной функции посредством стабилизации сесамовидных костей подтверждается полученными мор-фометрическими показателями: во всех возрастных группах у мужчин перепад высоты гребня между его дистальным и проксимальным концами первой плюсневой кости меньше, чем у женщин. Причиной этого, по нашему мнению, являются функциональные отличия в биомеханике нижней конечности у людей разного пола: большая относительная ширина таза и, следовательно, различная постановка стопы, отличия в объеме и видах нагрузки на нижние конечности и, в том числе, ношение женщинами обуви на высоком каблуке. Последнее не только повышает нагрузку на 1-е плюсне-сесамовидное сочленение, но и изменяет направление вектора действующих на кости сил.
Следует полагать, что внутрисуставной гребень головки первой плюсневой кости и сесамовидные кости являются взаимодействующими и взаимозависимыми элементами одной системы. Так, половые отличия в строении внутрисуставного гребня головки сопровождаются отличиями в строении самих сесамо-видных костей: в исследованной нами выборке у женщин продольные размеры медиальной сесамовидной кости, особенно справа, выраженные в относительных единицах больше, чем у мужчин. По нашему мнению это объясняется тем, что: ношение обуви на высоком каблуке сопровождается морфо-динамической перестройкой: происходит частичный перенос нагрузки непосредственно на пальцы и, особенно, на первый палец. При этом явный дефицит опороспособ-ности стопы может компенсироваться за счет статических сокращений мышц-сгибателей 1-го пальца. Дополнительная тяга, развиваемая коротким сгибателем большого пальца, передается через обе сесамовидные кости, что, в конечном итоге, приводит к их удлинению. Косвенно это подтверждается достоверным превышением продольных размеров правых сесамовидных костей у женщин над левыми и относительным утолщением диафиза 5-й плюсневой кости справа.
На прямую связь формы сесамовидных костей и выполняемой ими функции указывает тот факт, что у мужчин в норме правая медиальная сесамовидная кость достоверно шире левой. Это согласуется с данными многих авторов [20], что в популяции людей около 75% являются выраженными или скрытыми правшами. То есть, ведущей нижней конечностью является правая нога и, следовательно, она чаще и в большем объеме нагружается. Этот обстоятельство подтверждается данными литературы [20, 93] о большей частоте деструктивно-диспластических заболеваний правых суставов нижней конечности.
Наиболее наглядно явление морфофункциональной билатеральной асимметрии переднего отдела стопы доказывает изменение величины угла «D» (угол между катетами треугольника, образованного центрами головок 1-й, 2-й и 5-й плюсневых костей). Увеличение его значений следует трактовать как относительное удлинение 2-й плюсневой кости, а снижение его значений - как относительное «укорочение».
У женщин слева значения этого угла достоверно больше, чем справа. Более того, в норме у женщин величина этого угла в целом по выборке также достоверно больше, чем у мужчин. То есть, 2-я плюсневая кость у женщин относительно короче, чем у мужчин. Причиной этого явления следует считать половые различия и функциональную асимметрию в биомеханике медиальной части переднего отдела стопы.
Латеральная часть переднего отдела стопы представляется более стабильной структурой в силу меньшего участия ее в реализации главных функций стопы. Так, достоверная билатеральная асимметрия отмечается у углов между осями 4-й и 5-й плюсневых костей у мужчин и 3-й и 4-й плюсневых костей у женщин. Этот факт можно объяснить участием в реализации опорной функции стопы у женщин ее сводом, образованным головками плюсневых костей.
Таким образом, опорная функция переднего отдела стопы реализуется, главным образом, посредством его медиальной части, а именно, комплексом «головка 1-й плюсневой кости - сесамовидные кости». Стабилизация 1-го плюсне-сесамовидного сочленения осуществляется посредством активных (мышцы стопы и голени, прикрепляющиеся на сесамовидных костях или фалангах 1-го пальца) и пассивных структур (суставная капсула, окружающие связки).
Полученные данные свидетельствуют о том, что ведущая стабилизирующая роль в первом плюсне-сесамовидном суставе принадлежит внутрисуставному гребню головки 1-й плюсневой кости, форма и размеры которого зависят от объема выполняемой функции, а также скалярной величиной и направлением векторов действующих на него сил.
