Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 9
1.1. Функциональная анатомия менисков коленного сустава 9
1.2. Нейрофизиология колейного сустава 16
1.3. Статистическая и динамическая стабильность коленного сустава 23
1.4. Морфофункцнональиые изменения, возникающие в коленном суставе после резекции мениска 25
1.5. Средства восстановительного лечения после оперативных вмешательств по поводу повреждения менисков коленного сустава 28
1.6. Физические факторы в реабилитации после артроскопических операций на коленном суставе 29
1.7. Основные виды физических упражнений после артроскопических операций на коленном суставе 32
1.8. Применение пропрноцептнвных и кинестетических упражнений в системе реабилитации повреждений менисков коленного сустава 42
1.9. Этапы, фазы и принципы реабилитации после оперативного лечения травматических повреждений менисков коленного сустава 45
Глава 2. Материалы и методы.
2.1. Структура клинического материала 51
2.2 Описание этапов исследования 55
2.3 Методы исследования 63
Глава 3. Восстановительное лечение спортсменов после резекции мениска с использованием кинестезической тренировки 69
Глава 4. Результаты применения усовершенствованной технологии шва мениска 74
Глава 5. Результаты применения восстановительного лечения после шва мениска 78
Глава 6. Обсуждение полученных результатов 85
Выводы 90
Практические рекомендации 92
Список используемой литературы 94
Приложение 110
- Нейрофизиология колейного сустава
- Описание этапов исследования
- Восстановительное лечение спортсменов после резекции мениска с использованием кинестезической тренировки
- Результаты применения восстановительного лечения после шва мениска
Введение к работе
Коленный сустав является наиболее травмируемым суставом при занятиях спортом. Повреждения этого сустава составляют более 60% от всех травм опорно-двигательного аппарата спортсмена (Перминов В.А., 2002). В свою очередь, одной из наиболее часто повреждаемых структур коленного сустава являются мениски (Миронова З.С., 1982). Распространенность данной патологии составляет 63 случая на 10000 человек. Наиболее распространенным методом лечения повреждения менисков является операция. Ежегодно в мире выполняется 2 миллиона артроскопических оперативных вмешательств на менисках, и их количество неуклонно растет (DeLee D., 2003).
Проблема диагностики и лечения повреждений менисков коленного сустава постоянно является предметом изучения и дискуссий. Несмотря на появление новых малоинвазивных методов оперативного лечения повреждений менисков, таких как артроскопический шов и резекция, отдаленные результаты во многих случаях остаются относительно неудовлетворительными.
Трехмерный видеоанализ походки через год после операции показывает изменения в кинематике ходьбы, характерные для артроза (Bulgeroni Р., 2004). Через два года после операции только 40% спортсменов могут восстановить свой прежний уровень физической активности (DeLee D., 2003). Через пять лет после резекции мениска артритические изменения сустава встречаются на рентгенограммах у половины пациентов (Miller М., 2002). Через 10 лет признаки остеонекроза мыщелка бедра появляются у всех пациентов после резекции мениска (Cugat R-, 2004). Что касается шва мениска, то эта операция может лишь замедлить развитие артроза, так как результаты шва и резекции через 15 лет совпадают (Callaghan J., 2003). Риск повторного повреждения оперированного сустава также остается высоким. По данным FIFA за 2004 год, повторную травму через 3 месяца после операции получили 19-30% футболистов сборных команд.
Морфофункциональные особенности менисков коленного сустава позволяют обеспечивать биомеханическую (амортизация, распределение нагрузок), а также рецепторную (проприоцептивную и кинестезическую) функции.
Современные исследования в области физиологии и биомеханики менисков коленного сустава показали большое количество патологических синдромов, возникающих при частичном удалении мениска. Эти изменения затрагивают не только мышечную силу, тонус, объем движений, но и биомеханику ходьбы, а также дефицит проприоцепции и кинестезии, которые особенно необходимы в спорте (Калинкин Л.А., 2003).
Неудовлетворительные результаты лечения повреждения менисков и развитие артроза являются предпосылкой для развития новых оперативных технологий и разработки программ реабилитации. В основе данной работы лежит представление о необходимости строить программу реабилитации с учетом основных функций мениска, в том числе проприоцептивной. Программа восстановительного лечения может использоваться для активной профилактики повторного повреждения. При этом программа восстановительного лечения должна быть применима в амбулаторных условиях.
Все вышеизложенное определяет актуальность избранной темы и является основанием для настоящего исследования.
Основная гипотеза исследования
Включение в реабилитационную программу спортсмена с повреждением менисков коленного сустава методики кинестезической тренировки способствует улучшению функциональных результатов лечения.
Цель работы
На основе оптимизации реабилитационных мероприятий улучшить результаты лечения спортсменов с повреждением менисков коленного сустава.
Объект исследования
Восстановительные процессы после оперативного лечения повреждений менисков коленного сустава.
Предмет исследования
Функциональное состояние и уровень спортивной активности спортсменов после оперативного лечения повреждения менисков.
Задачи исследований:
Обосновать целесообразность восстановления кинестезии в системе реабилитации спортсменов с повреждением менисков коленного сустава и определить эффективность включения в реабилитационную программу кинестезической тренировки.
Усовершенствовать методику артроскопического сшивания мениска.
Разработать программу восстановительного лечения после артроскопического сшивания мениска и оценить клинические результаты реабилитационной программы, основанной на раннем применении осевой нагрузки на оперированную конечность.
Подготовить медико-техническое задание для изготовления прибора комплексного тестирования и тренировки кинестезической чувствительности в процессе реабилитации спортсменов с повреждением менисков коленного сустава.
Научная новизна
В диссертационной работе впервые обоснована необходимость включения в традиционную реабилитационную программу патогенетических физических упражнений, направленных на восстановление кинестезии спортсмена.
Впервые показано преимущество применения методики восстановительного лечения с использованием кинестезической тренировки у спортсменов в послеоперационном периоде.
При выполнении данной работы была усовершенствованна технология артроскопического сшивания разрывов мениска.
Доказана эффективность методики восстановительного лечения после артроскопического сшивания мениска, основанная на ранней осевой нагрузке на оперированную конечность.
Положения, выносимые на защиту
1. Программа восстановительного лечения спортсменов после
артроскопических оперативных вмешательств на менисках коленного
сустава должна включать восстановление кинестезического дефицита,
связанного с повреждением.
2. Сокращение сроков и улучшение результатов восстановительного
лечения спортсменов после артроскопической резекции мениска возможно
при применении предложенной программы реабилитации с
использованием аппарата кинестезической тренировки.
3. Методика восстановительного лечения, основанная на полной
осевой нагрузке на оперированную конечность после сшивания менисков
коленного сустава, позволяет повысить уровень физической активности
пациента, при этом не влияет на заживление шва мениска.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 24 печатных работ, из них 6 опубликованы в центральной печати.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав и выводов. Библиографический указатель содержит 126 источников, из них: 34 на русском языке и 92 на иностранных языках.
Работа иллюстрирована 28 рисунками, 13 таблицами.
Нейрофизиология колейного сустава
Современные исследования подчеркивают важную роль рецепторов капсул ьносвязочного аппарата коленного сустава, а также сухожильных рецепторов окружающих мышц. Выявлена значительная корреляционная связь между вероятностью его повреждения и расстройствами сенсомоторной системы, нарушением нейрорефлекторного гомеостаза сустава. Знание функциональных особенностей рецепторов мышечно суставного чувства лежит в основе составления программы восстановительного лечения спортсменов с патологией коленного сустава (Lephart S.M., 1992).
Чувство, позволяющее сознательно и бессознательно оценить положение сустава в пространстве, называется проприоцепцией. Кинестезия - это чувство движения в суставе и его ускорения (Mountcastle К., 1980).
Проприоцептивные и кинестезические сигналы поступают через афферентные нервные волокна, а мышечный ответ реализуются через эфферентные (двигательные) волокна. Трансформация информации, исходящей от нервной системы (моторных команд), в физическую мышечную энергию описывается как нейромышечный контроль (Kandell E.R, 1998).
Ощущения положения позиции сустава, движения, скорости и направления движения осуществляется при помощи периферических механорецепторов (Grigg Р., 1994). Механорецепторы способны воспринимать деформацию и преобразовывать ее в нейромышечные сигналы. Деформация вызывает открытие механозависимых ионных каналов, что вызывает деполяризацию, развитие рецепторного потенциала и генерацию потенциала действия.
Каждый тип рецепторов различается по локализации, возможности адаптации к стимулу и чувствительности к разным типам стимулов.
Общий мышечный ответ на деформацию зависит от степени компрессии механорецепторов и от их количества. По адаптации механорецепторы отличаются друг от друга. Тельца Пачини и Меиснера адаптируются уже через несколько милисекунд после приложения стимула. Медленоадаптирующиеся рецепторы способны передавать информацию о продолжительно действующих стимулах (Clark F.J., 1975).
Быстроадаптирующиеся рецепторы могут реагировать на непродолжительные стимулы и чувствительны к скорости и направлению движения, в то время как медленно адаптирующиеся рецепторы передают информацию о статическом положении.
Наряду с рецепторами, находящимися в капсуле связочного аппарата и менисках, механорецепторы имеются также в мышечно-сухожильном аппарате, окружающем коленный сустав (четырехглавая мышца бедра, собственная связка надколенника, сухожилия и мышцы сгибателей голени). Они представлены сухожильными рецепторами Гольджи и мышечными веретенами. Эти образования играют основную роль в регуляции мышечного тонуса (Johanson Н., 1991)- Мышечные веретена реагируют на растяжение и при потере мышечного тонуса активируются.
Мышечные веретена представляют собой рецепторы, расположенные в толще мышц. Внутри капсулы мышечного веретена находится пучок интрафузальных мышечных волокон. Каждое интрафузальное волокно состоит из трех частей: - центральной части - ядерной сумки, в которой находятся ядра мышечной клетки; двух периферических участков, которые имеют поперечную исчерченность и обладают способностью сокращаться; - миотрубок, расположенных между ядерной сумкой и периферическими участками.
Ядерную сумку в виде спирали окружают первичные рецепторные окончания. В области миотрубок нервные окончания афферентных нейронов гроздьевидно ветвятся, образуя вторичные рецепторные окончания. В мышце мышечное веретено одним концом прикрепляется к экстрафузальному мышечному волокну, а другим - к сухожилию этого волокна. Таким образом, мышечное веретено расположено в мышце параллельно экстрафузальным мышечным волокнам.
При снижении тонуса экстрафузального волокна увеличивается его длина, что приводит к растяжению и активации первичных и вторичных рецепторных окончаний, для которых растяжение является адекватн ы м раздражителем.
Импульсы от рецепторных окончаний по афферентным волокнам непосредственно, или через вставочные нейроны, поступают в спинной мозг к мотонейронам, расположенным в передних рогах. Мотонейроны спинного мозга подразделяются на альфа - и гамма -мотонейроны. Импульсы от альфа-мотонейронов поступают к экстрафузальным мышечным волокнам, вызывая их сокращение - тонус восстанавливается. Высокая возбудимость мышечного веретена поддерживается за счет специального механизма, который образован сократительными элементами, расположенными в периферических участках интрафузальных волокон по обе стороны от ядерной сумки. Сокращение этих участков вызывает растяжение ядерной сумки и микротрубок, что приводит к возбуждению рецепторных окончаний и увеличению потока афферентных возбуждений к альфа-мотонейронам. Степень активации сократительных элементов интрафузальных волокон регулируется гамма-мотонейронами спинного мозга.
Описание этапов исследования
Для кинестезической тренировки использовалось устройство СИТАК-1 (Калинкин Л.А., 1990). Аппарат СИТАК - это устройство, позволяющее тренировать высокоскоростные ротационные разнонаправленные движения. Устройство состоит из электронного блока управления, монитора и датчика ротационого смешения, встроенного в два вращающихся диска (рис.15, 16). ациент стоит обеими ногами на дисках, на мониторе отображается игра, напоминающая теннис, при этом оперированная нога соревнуется со здоровой конечностью. Кинестезическая тренировка назначалась на 5-й день после артроскопической резекции мениска по 60 мин в день 3 раза в неделю в течение четырех месяцев.
Обследование в обеих группах проводилось до операции, а также через 6 недель и 6 месяцев после оперативного вмешательства. Исследовались антропометрические показатели (измерение окружности бедра на расстоянии 10 см вверх от надколенника), объем движения в коленном суставе, клиническое обследование, тестирование по шкалам Lysholm, Tegner. Для определения функциональных возможностей спортсмена после завершения реабилитационных мероприятий (через б месяцев) использовался тест "прыжка на одной ноге". Осуществлялось определение субъективной стабильности коленного сустава во время спортивной нагрузки по визуальной аналоговой шкале (перед операцией, через б месяцев).
Предложены три основных методики шва мениска "снаружи-внутрь", "изнутри-кнаружи" и "все внутри" (Don Н. Jonson, 2003), отличающиеся способом введения шовной иглы. Способ "изнутри - кнаружи" заключается в введении шовной иглы изнутри сустава, после чего канюля проводится через зону разрыва и выводится через кожный разрез. Преимущество метода - техническая простота. Недостаток -необходимость делать постеролатеральный или постеромедиальный разрез, защищая сосудистонервные образования.
Способ "все внутри" состоит в применении полностью эндоскопической методики шва мениска, в которой проведение шовной иглы осуществляется полностью внутри сустава. Преимущество метода в снижении вероятности повреждения сосудисто-нервного пучка подколенной области- Недостатки: техническая сложность, расположение узлов нити внутри сустава, с возможным раздражением синовиальной оболочки.
При методике "снаружи-внутрь" введение шовной канюли производят с внешней стороны через мини-разрез, прокалывая капсулу и мениск. Преимущество метода состоит в снижении вероятности повреждения сосудов и нервов, а также дешевизне методики. Основным недостатком является продолжительность оперативного вмешательства.
Для устранения недостатка методики шва мениска "снаружи-внутрь" мы применили усовершенствованную модификацию этого способа. При помощи спинальной иглы осуществляется прокол кожи, подкожной клетчатки и разорванного мениска. Острие иглы артроскопически визуализируется в полости сустава. В иглу вводится монофиламентная нить PDS И (размеры 2-0). Нить проталкивается в полость сустава, после чего захватывается при помощи зажима и выводится снаружи через порт. Затем на конце нити вяжется узел диаметром в два - три раза превосходящим диаметр шовной канюли. Узел погружается в полость сустава и позиционируется на мениске. Затем аналогичным способом помещается следующий узел. Нити связываются между собой и погружаются подкожно на капсулу сустава. Количество швов зависит от величины разрыва мениска. При этом, для увеличения степени надежности шва мы располагали узлы в шахматном порядке и путем натяжения различных нитей добивались выравнивания поверхности мениска и восстановления анатомических соотношений, конгруэнтности суставных поверхностей (рис. 17, 18).
Восстановительное лечение спортсменов после резекции мениска с использованием кинестезической тренировки
При анализе динамики изменений результатов реабилитации по шкале Lysholm было установлено, что применение кинестезической тренировки в 1 группе позволяло ускорить темпы восстановления функционального состояния спортсменов (см. рис. 22).
По шкале Tegner оценивался средний уровень физической активности. В I группе уровень шкалы до травмы был - 8 і 0.5 балла. После 6 месяцев восстановительной коррекции он составил 7.8 ± 0.4. Во второй группе до травмы он составлял 7.5 ±0.1, а после 6 месяцев лечения уменьшился до 6.3 ± 0.3 (Р 0.05), что свидетельствовало о неполном восстановлении функциональной активности спортсмена. При сравнении результатов восстановления через 6 месяцев после операции показатели шкалы Tegner были выше в 1 группе по сравнению с группой 2 (РО.05). Практически полное восстановление уровня физической активности в 1 группе свидетельствовало об эффективности включения кинестезического тренинга в реабилитационную программу спортсмена (см. рис. 23).
Ощущение стабильности, оцениваемое спортсменом по стобальной визуальной аналоговой шкале в группе с кинестезической тренировкой до лечения характеризовалось средним показателем: 64 ± 2.5. После 6 месяцев лечения средний показатель составил 94.3 ± 1.3 (Р 0.05), что свидетельствовало об увеличении субъективной стабильности оперированного коленного сустава. Во второй группе средний показатель до лечения был 61 ± 3, а после 6 месяцев лечения 88.7 ± 0.9 (РО.05). И в первой и во второй группе отмечалось повышение субъективной оценки стабильности в коленном суставе после операции. Статистически значимая разница была выявлена между 1 и 2 группами через 6 месяцев после операции, при этом в 1 группе среднее значение визуальной аналоговой шкалы было выше, чем во 2 группе (рис. 24).
При этом клинические объективные показатели стабильности сустава не отличались в этих двух группах. Большее значение аналоговой шкалы в 1 группе можно обосновать улучшением нейромышечного контроля оперированной конечности у спортсменов из 1 группы.
Сравнительное исследование средних значений теста "прыжок на одной ноге" не выявило существенной разницы между исследуемыми группами через 6 месяцев после операции (табл. 8).
Отсутствие разницы в объективных параметрах восстановления мышечной массы, скоростно-силовых показателей спортсмена и изменение результатов функционального тестирования подтверждают нашу гипотезу
О том, что высокоскоростная тренировка на аппарате СИТАК-1 в большей степени улучшает функциональные показатели за счет тренировки кинестезического чувства, чем за счет прироста мышечной массы или силы.
Значимое улучшение субъективной оценки и показателей тестов Lysholm и Tegner позволяют обосновать использование аппарата СИТАК 1 и предложенной методики тренировки кинестезии в реабилитационной программе спортсменов после резекции мениска.
Мы сравнили клинические и функциональные результаты усовершенствованной методики шва мениска (1Б группа) с результатами горизонтального шва стандартным способом "снаружи - внутрь" (2Б группа) при последующих одинаковых реабилитационных программах.
Среднее время операции в первой группе составило 42,0 ± 2.1 минут. Во второй 65 ± 3.1 минут (рис. 25). Что позволило сократить время оперативного вмешательства в среднем на 35.4%. За счет значимого (Р 0.05) снижения времени операции снижалась продолжительность временной ишемии конечности, что является позитивным предиктором послеоперационного статуса пациента, уменьшает вероятность тромбоэмболических осложнений.
Статистический анализ клинических результатов лечения показал отсутствие достоверной разницы в сравниваемых группах по динамике изменения окружности бедра (табл. 9), объему движения, тесту Lysholm (табл. 10) и средним показателям теста "прыжок на одной ноге" (табл. 11).
Результаты применения восстановительного лечения после шва мениска
Для определения необходимого режима нагрузки весом тела в восстановительном периоде после операции шва мениска и формирования оптимальной реабилитационной программы нами были исследованы результаты сравнительного обследования группы с полной нагрузкой весом тела в брейсе (группа 1В) и ограничением нагрузки весом тела на костылях (группа 2В).
При этом, нами было выявлено отличие в динамике восстановления показателей объема бедра через 6 недель после операции между I и 2 группами. Через 6 недель уменьшение объема бедра (признак мышечной гипотрофии) в первой группе составило 2.1 ± 0.2 см, в группе 2 уменьшение объема бедра было более выражено - 3.7 ± 0.3 (Р 0.05). Полученные отличия могли свидетельствовать о лучшем сохранении и восстановлении объема мышечной ткани в группе с полной нагрузкой весом тела в брейсе (рис. 26).
Полученные результаты (рис. 27) показали разницу по шкале Lysholm через 6 недель после операции и отсутствие достоверной статистической разницы в группах сравнения через 6 месяцев после операции. Хотя через 6 месяцев обе группы имели практически равные значения по шкале Lysholm, для восстановления функционального состояния спортсмена одним из наиболее важных факторов является время восстановления, которое важно для скорейшего достижения оптимальной спортивной формы.
По шкале Tegner средний уровень физической активности в первой группе составил до травмы 7.5 ± 0.5 баллов, а после 6 месяцев лечения 7.20 ± 0.23. Во второй группе он уменьшился: до травмы составлял 6.9 ± 0.6, а после 6 месяцев был 5.32 ± 0.20. Восстановление функциональной через 6 недель после операции по Lysholm, через 6 месяцев после операции по Tegner, а также динамика гипотрофии бедра, позволяют обосновать программу реабилитации, основанную на ранней осевой нагрузке на оперированную конечность, которая ускоряет восстановление, улучшает функциональные результаты реабилитации после сшивания мениска.
Современные исследования в области профилактики и восстановления функции коленных суставов определяют значительную роль нейрорецепторов капсульно - связочного аппарата коленных суставов и сухожильных рецепторов окружающих мышц. Мягкотканые структуры коленного сустава, такие как мениски, связки, обеспечивают его механическую стабилизацию, амортизацию статических нагрузок, а также определяют нормальную кинематику движений в коленном суставе. Окружающие сустав мышцы и сухожилия помогают стабилизировать сустав, а также ответственны за амортизацию и предотвращение чрезмерных смещений в суставе (Wilson G.J., 1991). Взаимосвязь между статическим и динамическим механизмами стабилизации играет важную роль в восстановлении функциональной стабильности.
Повреждение статических стабилизаторов (менисков) приводит не только к механическим расстройствам, но и к уменьшению сенсорной информации от сустава, вследствие частичной деафферентации периферических механорецепторов. Это нарушает сенсорную обратную связь нейромышечной регуляции на спинальном, мозговом и кортикальном уровне, а также уменьшает возможность динамической стабилизации, делая колено функционально нестабильным, что может привести к хронической микротравме с последующим повторным повреждением (Lephart S.M., 1992). Хирургическая операция устраняет только один виток этого порочного круга, компенсируя механическую нестабильность, но не может устранить расстройство мышечно-суставного чувства.
Таким образом, восстановление нейромышечной регуляции, кинестезии и проприоцепции является одной из основных задач лечения повреждений коленного сустава (Королев А.В., 2004).
