Рис. 26. Типичная травма коленного сустава при перегрузке:
1 — хондропатия надколенника и мыщелков бедра (футбол, глубокое приседание со штангой, скоростной спуск на лыжах, борьба дзюдо, гребля, волей* бол); 2—дегенеративные повреждения мениска (футбол, скоростной спуск на лыжах, борьба дзюдо, штанга); 3—тендинозы в месте прикрепления; каудаль-ный полюс надколенника, мыщелки, головка малрберцовой кости (прыжки, бег, игры с мячом, фехтование); 4 — апофизит бугристости большеберцовой кости (футбол, прыжки)
При этом в переднем положении бедра оси вращения значительно смещаются кверху благодаря меньшей кривизне переднего края поверхности мыщелков. Это способствует наряду с действием связочного аппарата «запиранию» колена в выпрямленном положении, что важно для противодействия нагрузки при локомоциях (движениях) Так как сочленованные поверхности не соответствуют друг другу по форме, то в каждый момент соприкасаются только небольшие участки поверхностей. Площадь контакта несколько увеличивается за счет двух менисков полулунной формы, лежащих по наружным краям мыщелков. Движение участков контакта при перекатывании и скольжении способствует лучшей смазке.
Рис. 27. Схема относительного движения поверхностей коленного сустава.
Вверху — бедренная кость, внизу — большая берцовая кость; слева — вид медиальной части сустава, справа — латеральной. Ромбы и треугольники — реперы, нанесенные в местах соприкосновения суставных поверхностей
Повреждения менисков (рис. 28) — наиболее частый вид травмы коленного сустава. В 80% случаев повреждается внутренний мениск и в 20% — наружный. Чаще всего мениски повреждаются вследствие ротационных напряжений при нагрузке согнутого колена (см. рис. 23, 29). Отсутствие кровоснабжения - полулунных хрящей является причиной их плохого срастания.
Рис. 28. Повреждения внутреннего мениска:
а — разрыв переднего рога;
б — продольный разрыв;
в — отрыв внутреннего мениска от капсулы и боковой связки
Рис. 29. Механизм травмы при повреждении боковых связок коленного сустава (правого)
4 Биомеханика повреждения
Существенными функционально-анатомическими особенностями менисков, которые определяют относительно частое их повреждение являются следующие:
· воздействие «клещей мыщелков» на передний рог при выпрямлении из положения на носках;
· прочное волокнистое сплетение медиального мениска с медиальной боковой связкой;
· патологические образования — такие, как дискоидный мениск и ганглии;
· относительно хорошее состояние кровоснабжения околокапсульной зоны, в то время как свободный край мениска, впадающий в сустав, не имеет кровеносных сосудов.
Повреждения боковых связок коленного сустава. Чаще всего встречаются растяжение, частичный или полный разрыв боковых связок коленного сустава. Повреждения боковых связок могут произойти вследствие торсии в сторону или насильственном движении в сторону голени.
Полный разрыв боковых связок происходит от сочетания движений отведения или приведения голени в разогнутом положении коленного сустава с элементами наружной ротации голени (рис. 29). Механика повреждения крестообразных связок — силовое воздействие на мыщелки большеберцовой кости либо мыщелки бедра и торсии (мотоспорт, хоккей с шайбой, футбол, горнолыжный спорт и др.). Передняя крестообразная связка, повреждается в 30 раз чаще, чем задняя.
На рис. 30 показан механизм повреждения крестообразных связок.
При любом переломе сустава происходит также повреждение суставного хряща. Кроме того, он страдает при травмах со встречным и компрессионным действием.
При неправильной нагрузке на хрящевые поверхности коленного сустава, вследствие посттравматического нарушения механики сустава, или при вторичных структурных нарушениях, также травмируется суставной хрящ (рис. 31).
Рис. 30. Механизм повреждения крестообразных связок и фиброзной капсулы в зависимости от воздействия прямой силы на мыщелок бедра или мыщелок большеберцовой кости
Рис. 31. Схематическое изображение различных последствий одной и той же нагрузки в зависимости от индивидуальной выносливости
физиологическая патологическая нагрузка
Перелом надколенника происходит чаще всего в результате прямой травмы — падения на колено или удара по надколеннику, реже — вследствие чрезмерного напряжения четырехглавой мышцы. Переломы надколенника могут носить различный характер: чаще поперечные, реже оскольчатые, звездчатые и т. д. (рис. 32).
Переломы таранной кости (рис. 33). Механизм перелома, как правило, непрямой — падение с высоты на ноги, резкое торможение автомашины при упоре ступнями в ее пол или рычаги управления и т. д.
Рис. 32. Механизмы повреждения надколенника и виды его переломов:
а — падение на колено, б — резкое сокращение четырехглавой мышцы, в _ удар при резком торможении, г — поперечный перелом, д — отрывной,
Рис. 33. Переломы таранной кости: а — шейки,
б — тела,
в — заднего отростка
е — оскольчатый
Перелом пяточной кости. Механизм, как правило, прямой. Чаще всего перелом наступает при падении с высоты на область пяток. В этом случае возможен перелом обеих пяточных костей.
Однако наиболее часты компрессионные переломы пяточной кости.
При компрессионном переломе пяточной кости со смещением уплощается свод стопы, нарушаются взаимоотношения суставных поверхностей в таранно-пяточном и пяточно-кубовидном сочленениях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бранков Г. Основы биомеханики. Пер. с болг. М., 1981.
2. Броек Ю. Основы механики разрушений. М., 1980.
3. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика: учеб. для сред. и высш. учеб. заведений. – М.: Изд-во ВЛАДОС – ПРЕСС, 2003. – 672 с.: ил.
4. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Патологическая биомеханика // Биомеханика: учеб. для сред. и высш. учеб. заведений. – М.: Изд-во ВЛАДОС – ПРЕСС, 2003. – С. 591 – 628.
5. Иваницкий М.Ф. Движение человеческого тела. М., 1938.
6. Крюков В.Н. Механика и морфология переломов. М., 1986.
7. Юмашев Г.С. Травматология и ортопедия. М., 1977.