Разрывы ротаторной манжеты
Разрывы ротаторной манжеты являются одной из основных причин боли и инвалидности плеча. Разрыв ротаторной манжеты включает разрыв одного или нескольких сухожилий мышц ротаторной манжеты, а именно надостной, подостной, малой круглой и подлопаточной. [1] Разрывы ротаторной манжеты могут классифицироваться по конкретным поражённым мышцам и размеру разрыва (частичное или полное). [1][2] Разрывы ротаторной манжеты могут быть вызваны повторяющимися микротравмами, дегенеративными изменениями с возрастом или в результате травматического события. [2]
Биомеханика здоровой ротаторной манжеты
Ротаторная манжета и стабильность плечевого сустава
Гленогумеральный сустав формируется сочленением круглой головки плеча с неглубокой суставной впадиной. [3] "Гнездо" этого шаровидного сустава углубляется за счет наличия гленоидальной губы. Вместе гленогумеральные связки и капсула сустава обеспечивают пассивную стабильность сустава в конечных положениях движения. [4] Мышцы ротаторной манжеты в своей роли динамических стабилизаторов плечевого комплекса важны для поддержания стабильности гленогумерального сустава, который обладает высокой подвижностью, но изначально нестабилен.
Биомеханика ротаторной манжеты
Ротаторная манжета обеспечивает активную стабильность в полном диапазоне движений плеча, включая сгибание/разгибание, абдукцию/аддукцию, и внутреннюю/наружную ротацию. В общем, функция мышц ротаторной манжеты заключается в следующем: надостная инициирует абдукцию, подостная и малая круглая обеспечивают наружную ротацию, а подлопаточная — внутреннюю ротацию. [5]
Конкавная компрессия
Конкавная компрессия является основным механизмом, с помощью которого ротаторная манжета обеспечивает стабильность. [6] Это включает в себя сжатие выпуклой головки плеча в вогнутую суставную впадину. [7] Функция этого механизма усиливается благодаря гленоидальной губе, которая обеспечивает примерно 20% этого стабилизирующего эффекта. [6] Конкавная компрессия особенно важна в средних диапазонах движений плеча, когда капсула сустава и связки ослаблены. [7]
Силовая пар
Силовая пара — это другой важный механизм, с помощью которого мышцы ротаторной манжеты обеспечивают стабильность гленогумерального сустава. Силовая пара возникает, когда две противоположные мышцы создают момент силы вокруг стабильного опорного пункта или оси вращения. [8] Мышцы ротаторной манжеты создают силовую пару вокруг гленогумерального сустава в поперечной и фронтальной плоскостях. Это стабилизирует головку плеча внутри суставной впадины через различные движения плеча, противодействуя силам, создаваемым окружающей мускулатурой. В поперечной плоскости силовая пара включает подлопаточную спереди и подостную/малую круглую мышцы сзади. Во фронтальной плоскости силовая пара формируется нижними мышцами ротаторной манжеты, которые противодействуют действию дельтовидной мышцы, движущейся вверх. [3] Сбалансированные силовые пары важны для стабильности гленогумерального сустава и требуют скоординированной активации агонистических и антагонистических мышц. [8]
Биомеханические факторы, влияющие на разрывы ротаторной манжеты плеча
Существует ряд факторов, которые могут способствовать разрывам ротаторной манжеты плеча, к ним относятся повторяющийся стресс и накопление микротравм, возраст и дегенеративные изменения, а также острые или травматические события.
Повторяющийся стресс и накопление микротравм
Разрывы ротаторной манжеты плеча могут происходить из-за повторяющегося стресса и накопления микротравм. Повторяющиеся нагрузки могут вызывать микротравмы волокон сухожилия ротаторной манжеты. [9] Эти микротравмы или очень маленькие разрывы волокон могут привести к частичному разрыву сухожилия, который может постепенно прогрессировать до полного разрыва. [9] Это может происходить в результате повторяющихся движений над головой, а также когда сухожилию и мускулатуре не дается достаточного времени для отдыха для восстановления накопленного повреждения. [8] Доминантная рука также была выявлена как фактор риска разрывов ротаторной манжеты. [10] Доминантная рука, как правило, используется чаще, поэтому подвергается большему повторяющемуся стрессу, что может способствовать разрыву. [10] Профессиональные требования от повторяющегося и/или тяжелого труда также влияют на распространённость разрывов ротаторной манжеты. [11] Ротаторная манжета также подвергается значительному стрессу у спортсменов, занимающихся деятельностью над головой или метанием. [12] При повторяющихся движениях метанием рука совершает большие объёмы внутренней и внешней ротации, при которых волокна сухожилия ротаторной манжеты подвергаются скручиванию, что может привести к крутильной перегрузке и сдвиговой недостаточности. [13]
Возраст и дегенеративные изменения
Старение является важным фактором риска возникновения и тяжести разрывов ротаторной манжеты плеча. [10][11][14] Было замечено, что преобладание разрывов ротаторной манжеты увеличивается с возрастом. [11] Это может быть результатом биомеханики сухожилия, которая изменяется с возрастом. Исследования показывают снижение модуля и прочности сухожилий с возрастом. [15] С увеличением возраста происходят дегенеративные изменения, включая истончение и дезориентацию коллагеновых волокон в ротаторной манжете, что может быть способствующим фактором для разрыва. [16] В общем, возрастные изменения могут привести к ослаблению сухожилий и повышенной их подверженности травмам, таким как разрывы. [17]
Острые и травматические события
Разрывы ротаторной манжеты плеча могут также происходить вследствие травматического события, такого как вывих плеча. Когда происходят такие травмы, поврежденная ротаторная манжета может способствовать повторной нестабильности. [18] Травматические разрывы ротаторной манжеты чаще всего встречаются у молодых мужчин, которые падают на выпрямленную руку, чаще всего в положении отведения и внешней ротации. [19]
Биомеханические последствия разрывов ротаторной манжеты
Разрывы ротаторной манжеты влияют на биомеханику и стабильность плечевого сустава. [5] Например, разрыв передней ротаторной манжеты, например подлопаточной мышцы, может вызвать слабость при активной внутренней ротации и увеличенной пассивной внешней ротации. Разрыв задней ротаторной манжеты, например надостной/подостной мышц, может привести к слабости при активной внешней ротации и увеличенной пассивной внутренней ротации. [5] Полный разрыв надостной мышцы приводит к неспособности достичь полной абдукции плеча, так как надостная мышца играет важную роль в начале этого движения. [20] Когда этот тип разрыва ротаторной манжеты прогрессирует и влияет на поперечные пары сил, сила дельтовидной мышцы не может достичь полной абдукции из-за потери стабильного упора для движения плечевого сустава. [21] Более того, прогресс разрыва, затрагивающий подостную, влияет на кинематику головки плечевой кости. [20] Это наблюдается как верхняя и боковая миграция головки плечевой кости при максимальной внутренней ротации и задняя миграция в среднем диапазоне движений. [20] Снова, это является следствием дисбаланса пар сил плечевого сустава, что эффективно уменьшает силу сжатия сустава. [20] Это можно объяснить предыдущим биомеханическим анализом, что разрывы ротаторной манжеты приводят к значительному снижению величины реакционных сил сустава на уровне плечевого сустава. [21] Направление сжимающих сил сустава также изменяется, что вызывает смещение центра силы, что дополнительно способствует нестабильности и миграции головки плечевой кости. [21] Разрывы ротаторной манжеты могут привести к верхней миграции головки плечевой кости и даже к дегенерации самого сустава. [3] В общем, разрыв ротаторной манжеты приводит к дисбалансу пар сил, что ухудшает компрессию вогнутости и стабильность плечевого сустава. [8][21]
В заключение, разрывы ротаторной манжеты могут привести к боли и дисфункции в плечевом суставе. Реабилитация плеча должна быть сосредоточена на восстановлении сбалансированных силовых пар плечевого сустава и компрессии вогнутости для поддержания правильной стабильности и функционирования. [22]
Ссылки
- ↑ 1.0 1.1 Lädermann A, Denard PJ, Collin P. Массивные разрывы вращательной манжеты плеча: определение и лечение. Int Orthop. 2015; 39(12):2403–14.
- ↑ 2.0 2.1 Hsu HC, Luo ZP, Cofield RH, An KN. Влияние разрыва вращательной манжеты на стабильность плечевого сустава. J Shoulder Elb Surg. 1997;6(5):413–22.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 Eajazi A, Kussman S, LeBedis C, Guermazi A, Kompel A, Jawa A, et al. Артропатия разрыва вращательной манжеты: патофизиология, особенности изображений и варианты лечения. AJR Am J Roentgenol. 2015; 205(5):502-11.
- ↑ Yamamoto N, Itoi E. Обзор биомеханики плеча и биомеханических концепций восстановления вращательной манжеты. Asia-Pacific J Sport Med Arthrosc Rehabil Technol. 2015;2(1):27–30.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 Greenspoon JA, Petri M, Warth RJ, Millett PJ. Массивные разрывы вращательной манжеты: патомеханика, текущие варианты лечения и клинические результаты. J Shoulder Elb Surg. 2015;24(9):1493–505
- ↑ 6.0 6.1Липпитт SB, Вандерхофт JE, Харрис SL, Сидлес JA, Гарриман DT 2-й, Матсен FA 3-й. Стабильность гленогумерального сустава благодаря вогнутости-компрессии: Количественный анализ. J Shoulder Elb Surg. 1993; 2(1):27–35
- ↑ 7.0 7.1 Гумина S, редактор. Разрыв ротаторной манжеты: патогенез, оценка и лечение [Интернет]. Шам, Швейцария: Springer; 2017.
- ↑ 8.0 8.1 8.2 8.3 Хьюгель J, Уильямс AA, Сословски LJ. Биология и биомеханика ротаторной манжеты: обзор нормальных и патологических состояний. Curr Rheumatol Rep. 2015; 17(1):476.
- ↑ 9.0 9.1 Пандей V, Джап Виллемс W. Разрыв ротаторной манжеты: Детальное обновление. Asia-Pacific J Sport Med Arthrosc Rehabil Technol. 2015;2(1):1–14.
- ↑ 10.0 10.1 10.2 Саяппанатан AA, Эндрю THC. Систематический обзор факторов риска разрывов ротаторной манжеты. J Orthop Surg (Гонконг). 2017;25(1):2309499016684318.
- ↑ 11.0 11.1 11.2 Ямамото A, Такагиши K, Осава T, Янагава T, Накаджима D, Шитара H и др. Распространенность и факторы риска разрыва ротаторной манжеты в общей популяции. J Shoulder Elb Surg. 2010;19(1):116–20.
- ↑ Экономопулос KJ, Брокмайер SF. Разрывы ротаторной манжеты у спортсменов, занимающихся бросковыми видами спорта. Clin Sports Med. 2012;31(4):675–92.
- ↑ Буркхарт SS, Морган CD, Киблер W Бен. Пораженное плечо у бросающих спортсменов: спектр патологий Часть I: патоанатомия и биомеханика. Arthroscopy. 2003 Apr;19(4):404–20.
- ↑ Гумина S, Карбонэ S, Кампания V, Кандела V, Саккетти FM, Джанникола G. Влияние старения на размер разрыва манжеты плеча. Musculoskelet Surg. 2013 Jun;97 Suppl 1:69–72.
- ↑ Свенссон RB, Хейнмейер KM, Куппе C, Кьер M, Магнуссон SP. Влияние старения и упражнений на сухожилия. J Appl Physiol. 2016 Dec;121(6):1237–46.
- ↑ Хашимото T, Нобухара K, Хамада T. Патологические доказательства дегенерации как основной причины разрыва ротаторной манжеты. Clin Orthop Relat Res. 2003;(415):111–20.
- ↑ Каннус P, Паавола M, Йоца L. Старение и дегенерация сухожилий BT - Травмы сухожилий. В: Маффулли N, Ренстрём P, Лидбеттер WB, редакторы. Basic Science and Clinical Medicine. Лондон: Springer, 2005. стр. 25–31.
- ↑ Гомберуалла MM, Секия JK. Разрыв ротаторной манжеты и нестабильность гленогумерального сустава: систематический обзор. Clin Orthop Relat Res. 2014;472(8):2448–56.
- ↑ Малл NA, Ли AS, Чахал J, Шерман SL, Ромео AA, Верма NN и др. Эвиденцированный обзор эпидемиологии и исходов травматических разрывов ротаторной манжеты. Arthroscopy. 2013; 29(2):366–76.
- ↑ 20.0 20.1 20.2 20.3 О JH, Чжун BJ, МакГарри MH, Ли ТК. Существует ли критическая стадия разрыва ротаторной манжеты?: Биомеханическое исследование прогрессирования разрыва ротаторной манжеты в плечах человеческого трупа. J Bone Joint Surg Am. 2011;93(22):2100–9.
- ↑ 21.0 21.1 21.2 21.3 Парсонс IV IM, Апрелева M, Фу FH, Ву SL-Y. Влияние разрывов ротаторной манжеты на реакционные силы в гленогумеральном суставе. J Orthop Res [Интернет]. 2002; 20(3):439–46.
- ↑ Гоетти P, Денард PJ, Коллин P, Ибрагим M, Хоффмейер P, Лэдерманн A. Биомеханика плеча в нормальных и избранных патологических состояниях. EFORT open Rev. 2020 Авг;5(8):508–18.