Введение
Перегрузочные повреждения костей (ППК) — это повреждения от перегрузок, связанные с повторяющейся нагрузкой на кости при напряженных мероприятиях с нагрузкой (таких как бег, бег трусцой, марш) и недостаточными периодами восстановления. ППК представляют собой неспособность скелета костей противостоять повторяющимся нагрузкам, что приводит к усталости структуры, локальной боли в костях и чувствительности вокруг области.[1] Перегрузочные повреждения костей часто наблюдаются у опытных бегунов, легкоатлетов, спортсменов-эндуранс, новобранцев, гимнастов, танцоров, а также у здоровых людей, недавно начавших новую или интенсивную физическую активность [2], употребляющих 10% от всех спортивных травм.[3] ППК различаются по степени тяжести, начиная с начальных признаков периостального отека и отека костного мозга. В более тяжелых случаях присутствуют стрессовые переломы с явными линиями разлома. Стрессовые переломы составляют более 10% от общего числа спортивных травм, и в беге могут достигать 30%.[4]
Патофизиология
Когда кость подвергается механическим нагрузкам, эти нагрузки вызывают адаптивные изменения в трабекулярной (т.е. внутренней архитектуре кости), сопровождаясь вторичными адаптивными изменениями в кортикальной оболочке кости (т.е. внешней архитектуре кости). В трабекулярной кости (также известной как губчатая кость) первоначальная реакция на механические нагрузки - это микроповреждения трабекул, которые восстанавливаются с помощью микромозоли. В кортикальной кости первоначальной реакцией на увеличение механических нагрузок является остеокластическая активность (разрушение кости), приводящая к резорбции кости. Остеобластическая клеточная активность заполняет полости резорбции пластинчатой костью. Однако, формирование кости происходит медленнее, чем ее резорбция.[5]
В нормальных здоровых костях новые физические нагрузки или устойчивые нагрузки стимулируют обновление клеток кости. Сначала организм разрушает выбранные участки кости, временно ослабляя ее, а затем в течение 1-2 недель формируется новая костная ткань. Новая кость становится более прочной, плотной и лучше приспособленной к новой активности или увеличенной нагрузке. Однако, если в этот период после изменений мы продолжим высокие нагрузки или ударные действия, не дав костям времени на восстановление. Со временем перегруженная кость накапливает микропереломы и в конечном итоге разрушается, что приводит к так называемому перегрузочному повреждению кости.[6]
Континуум напряжения костей
Существует континуум остеонеприятностей от "нормального состояния до остеонопревазионной реакции или разгрузочного стресса, последующим результатом которого является стрессовая реакция, и, наконец, прогрессирование к стрессовому перелому. Эти повреждения находятся на континууме, начинаясь со стрессовой реакции (часто называемой 'горячая точка), которая может прогрессировать к стрессовому перелому и, в конечном итоге, к полному перелому кости. По сути, по мере прогресса ППК по континууму требуется больше времени на восстановление.[8] Таким образом, понимание и раннее признание этих повреждений критично для любого спортсмена и его целей, связанных с конкретным видом спорта.
На континууме кость накапливает микроповреждения под воздействием механических сил, например, при нагрузке, такой как бег. Микроповреждения накапливаются пропорционально количеству циклов нагрузки, скорости нагрузки и величине напряжения скелетной кости. Когда кость получает достаточное время для восстановления между циклами нагрузки, скорость резорбции кости совпадает с темпом ее восстановления и ремоделирования. Однако, когда недостаточно времени для адаптации кости к внешним механическим силам, может возникнуть дисбаланс между ремоделированием кости и микроповреждениями, что приводит к структурной деформации кости и усталости. Это накопительное микроповреждение может продолжать прогрессировать и вызывать дальнейшую патологию. Оно может прогрессировать от состояния стрессовой реакции кости до стрессового перелома и иногда даже до явного кортикального перелома. [9]
Стадии перегрузочных повреждений костей
Существует три прогрессирующих стадии перегрузочных повреждений костей:
- Напряжение кости/реакция на стресс: признаки перегрузки костей видны на медицинских снимках, но спортсмен еще не испытывает симптомов.
- Стрессовая реакция: перегрузочное повреждение кости достаточно серьезно, чтобы вызвать локальную боль в кости, которая ухудшается при спортивных занятиях. Спортсмены часто также испытывают болезненность при прикосновении.
- Стрессовый перелом: последняя стадия континуума напряжения костей, когда в кости развивается перелом или разлом, который можно увидеть на медицинских снимках. Как правило, боль очень выражена в четко локализованной области, и часто нагрузка на конечность уже достаточно, чтобы спровоцировать боль.[5]
Часто встречающиеся места
Наиболее распространенные места для перегрузочных повреждений костей и стрессовых переломов в основном находятся в нижних конечностях. Часто встречающиеся места перегрузочных повреждений костей следующие:
- Передняя или внутренняя часть большеберцовой кости (голень)
- Малая берцовая кость
- Плюсневые или запястные кости стопы
- Медиальная стабильная лодыжка
- Шейка или стержень бедренной кости
- Пяточная кость[4]
Факторы риска
Факторы риска повреждения костного стресса можно сгруппировать в две категории:
- Биомеханические факторы - факторы, которые изменяют и влияют на нагрузку, приложенную к кости/скелету
- Биологические факторы - факторы, которые изменяют, как кость противостоит напряжению и последующему накоплению повреждений.[10][11] (см. Таблицу 1)
| Биомеханические факторы | Биологические факторы |
|---|---|
| Ошибки в тренировках: резкое увеличение тренировочных нагрузок (не позволяющее кости достаточно времени для адаптации) | История атлетической/физической активности: предыдущая история BSI |
| Неправильная биомеханика: Плохая форма бега и техники | История болезней: Семейная история BSI или остеопороза/остеопении, история приема лекарств, таких как пероральные стероиды, гормональная терапия, лекарства от рака, антидепрессанты, антациды, противосудорожные и т.д. |
| Обувь: например, ношение неподходящей обуви | Низкая энергетическая доступность/RED-S |
| Жесткая тренировочная поверхность | Здоровье костей: Низкая минеральная плотность костной ткани |
| Слабая мышечная сила и выносливость | Недостаток кальция и витамина D |
| Мисалайнмент или анатомические проблемы, такие как маленькая мышечная масса, разница в длине ног, малый обхват икр, песс кавус или песс планус и др. | Плохое питание и диета |
| Динамические паттерны нагрузки: например, большая вертикальная нагрузка, пикальная аддукция бедра и эверсия заднелестницы и т.д. во время походки. | Стресс |
Таблица 1: Факторы риска, предложенные Уорденом[12]
Классификация
Системы классификации травм могут помочь оценить серьезность, выбрать варианты лечения и определить прогноз. У спортсменов, которые показывают изменения на снимках, совместимые с симптомами BSI, анатомическое расположение и результаты изображений поражения являются важными факторами. Основываясь на понимании биологического процесса заживления, знании кровоснабжения кости в различных областях тела и направления нагрузки на кость, эти места были классифицированы как имеющие низкий, средний и высокий риск перелома[13](см. Таблицу 2 ниже). BSI с низким риском восприимчивы к компрессионным силам и обычно хорошо заживают при изменении активности, в этом случае нормальная нагрузка на вес также возможна. BSI с высоким риском, с другой стороны, восприимчивы к тензильным силам и встречаются в областях с уменьшенным кровотоком. Они более уязвимы для задержки или отсутствия объединения и более вероятно развиваются до полных переломов на более поздней стадии.[14]
| Низкий | Средний | Высокий |
|---|---|---|
| Заднемедиальная большеберцовая кость | Таз (крестец и лонные ветви) | Шейка бедра |
| Малоберцовая кость/латеральная лодыжка | Бедренная кость | Надколенник |
| Кальканеус | Проксимальная часть большеберцовой кости | Передняя диафизия большеберцовой кости |
| Диафиз от второй до четвертой плюсневой кости | Кубовидная кость | Медиальная лодыжка |
| Клиновидная кость | Таранная кость (латеральный процесс) | |
| Сесамовидная кость большого пальца | ||
| Ладьевидная кость |
Таблица 2: Анатомическое расположение и риск BSI
Кроме классификации риска по анатомическому расположению, BSI могут быть оценены по результатам изображений (Таблица 3). В системе градации, категории 1 и 2 считаются низшими, в то время как категории 3 и 4 можно классифицировать как высокие BSI.[15] После низких и высоких BSI время возвращения к спорту составляет соответственно 13.1 недели и 23.6 недели.[16]
Подводя итог, низкие BSI в местах с низким риском имеют лучший прогноз и минимальное время возвращения к спорту. Высокие BSI в местах с низким риском должны быть идентифицированы, поскольку им потребуется больше времени для возвращения к игре. Поскольку BSI в местах с высоким риском требуют больше времени для восстановления, необходима осторожное лечение независимо от классификации.[13]
Оценка и Диагностика
Сбор анамнеза и физикальное обследование
Повреждения костных стрессов — это травмы от перегрузки, которые характеризуются постепенной болью при активности. Тщательный обзор истории тренировок спортсмена является необходимым, особенно поиск резкого или быстрого изменения в нагрузке на тренировки. У спортсменок оценка женской триады спортсменов является важной, и следует учесть поведение, связанное с ограничением рациона, ежедневное потребление кальция и витамина D, а также менструальные нерегулярности. Следует также исследовать предыдущие переломы и семейную историю низкой костной минеральной плотности (КМП).[17] Гормональное использование, например, оральных контрацептивов, и использование таких препаратов, как стероиды и антациды, которые могут влиять на здоровье костей, должно быть отражено.[18] На ранних стадиях континуума боль может быть легкой и диффузной при беге, проходящей в покое. По мере прогрессирования стрессовой реакции боль может быть значительной при нагрузке, а на поздних стадиях, боль может присутствовать даже в покое или при низкой нагрузке, такой как ходьба или ночью.
При физическом осмотре боль обычно локализована и будет болезненной при пальпации. Поскольку прямую пальпацию глубоких областей трудно провести в более глубоких местах, можно выполнить тест прыжка на одной ноге или фулькрумный тест диафиза бедренной кости для провокации боли.[19] В более тяжелых случаях могут быть заметны изменения цвета кожи и местный отек.[18]
Оценка здоровья костей
Для спортсменов с диагностированными БСИ врачи должны измерить КМП и провести оценку эндокринной функции. Согласно Американскому колледжу спортивной медицины, Z-показатели меньше -1 считаются низкой костной массой у спортсменок, занимающихся видами спорта с нагрузкой.[20] Для спортсменов-мужчин критерии еще не установлены. Z-показатели менее -2 у обоих полов рассматриваются как низкая плотность костной ткани Международным обществом клинической денситометрии.[21]
Изображение
В конечном счете, золотым стандартом для идентификации и диагностики повреждений костных стрессов (БСИ) является применение Магнитно-резонансной томографии (МРТ). МРТ является наиболее чувствительным и специфичным методом визуализации по сравнению с обычными рентгеновскими снимками, так как эти снимки могут выглядеть нормальными в течение первых нескольких месяцев, несмотря на клинические признаки и симптомы повреждения кости. Для того чтобы изменения были заметны на рентгене, травма должна полностью прогрессировать до стрессового перелома кости. При ранней визуализации с помощью МРТ можно обнаружить повреждение костного стресса, что может направить на соответствующее вмешательство с целью избежать полного стрессового перелома кости и задержки в периоде восстановления.[2] Стрессовая реакция будет показывать отек (костной отек) на МРТ. В последнее время увеличивается использование диагностического ультразвука, который может использоваться на поле, позволяя раннее обнаружение БСИ и продолжение использования в последующем.[22][23]
| Степень МРТ | Наттив и др.[16] | Фредериксон и др.[24] |
|---|---|---|
| 1 | Легкий отек костного мозга или периоста на Т2; Т1 норма | Легкий умеренный отек периоста на Т2; нормальный костный мозг на Т2 и Т1 |
| 2 | Умеренный отек костного мозга или периоста плюс положительный Т2 | Умеренный тяжелый отек периоста на Т2; отек костного мозга на Т2, но не на Т1 |
| 3 | Тяжелый отек костного мозга или периоста на Т2 и Т1 | Умеренный тяжелый отек периоста на Т2; отек костного мозга на Т2 и Т1 |
| 4 | Тяжелый отек костного мозга или периоста на Т2 и Т1 плюс линия перелома на Т2 или Т1 | Умеренный тяжелый отек периоста на Т2; отек костного мозга на Т2 и Т1; Линия перелома присутствует. |
Таблица 3: МРТ шкала градаций
Управление
Основой лечения является понимание и устранение факторов, вызвавших травму, и используется двухфазный подход, состоящий из изменения активности и постепенного возвращения к спорту.[25] Время реабилитации при стрессовом повреждении кости низкого риска может варьироваться в зависимости от того, является ли это простой стрессовой реакцией или продвинутым стрессовым переломом, но среднее время заживления составляет 6-8 недель.[13]
Фаза I: Контроль боли
начинается с контроля боли с использованием анальгетиков в сочетании с физиотерапией. Нестероидные противовоспалительные препараты не следует использовать из-за их потенциального негативного влияния на заживление костей.[26] Допустимая нагрузка на вес возможна для повседневных активностей, однако для начального управления стрессовыми повреждениями низкого риска необходимо временно прекратить занятия конкретным спортом и изменить активность, чтобы позволить заживлению тканей и ограничению патологического прогрессирования.
Фаза II: Условие
- Тренировка выносливости сердечно-сосудистой системы: Поддержание кондиции во время восстановления после стрессового повреждения кости важно для плавного возвращения к спорту. Так как у спортсменов, тренирующих выносливость, наблюдается сердечно-сосудистая недостаточность спустя 2 недели после прекращения тренировок, упражнения на кондиционирование должны вводиться на раннем этапе.[27] Существует много способов поддержания сердечно-сосудистой фитнеса во время восстановления после стрессового повреждения кости, таких как плавание, велоспорт, бег в глубокой воде и тренировки на беговой дорожке с антигравитацией[28][29] и т.д.
- Диетические изменения для улучшения здоровья костей: Обеспечьте достаточное потребление кальция и витамина D. Все спортсмены с стрессовыми повреждениями кости должны быть оценены на предмет достаточного потребления кальция и витамина D, предпочтительно через диету. Целевые значения, опубликованные Институтом медицины в зависимости от возраста и пола, следующие:
- 600 МЕ витамина D ежедневно предлагается для возрастов от 9 до 70 лет
- 800 МЕ витамина D ежедневно рекомендуется для > 71 года и старше
- 1300 мг кальция ежедневно для возрастов от 9 до 18 лет.[30]
Фаза III: Упражнения с аксиальной нагрузкой
Как только спортсмен не испытывает боли на протяжении пяти последовательных дней обычной активностей, он может начать специфическую программу постепенной аксиальной нагрузки, цель которой — ввод контролируемых, прогрессивных нагрузок на пораженный участок. Существует несколько вариаций программ постепенной нагрузки, и они могут быть индивидуально настроены; обычно включают 30-минутные сеансы, разделенные днями отдыха. Такие упражнения необходимы, чтобы оптимально нагрузить кость для того, чтобы она могла переносить повторяющиеся, субмаксимальные силы, возникающие при активностях с высокой ударной нагрузкой, таких как бег. Приведены несколько примеров различных упражнений, которые можно включить в программу кросс-тренинга.
- Марширующие движения
- приседания на одной ноге или "фигуристские" приседания
- переноска с грузом с использованием штанги с шестигранной формой
- Велоспорт
- ПОГОС: Пого — это действительно хороший способ вводить влияние, наряду с легкостью измерения. Отслеживайте общее количество контактов с землей или учитывайте, сколько раундов спортсмен сделал и как долго. Например, начните с трех раундов по 30 секунд и сосчитайте, сколько раз спортсмен контактировал с землей в общей сложности. Цель состоит в том, чтобы увеличить объем до нескольких наборов, выполняемых два-три раза в день, поскольку ремоделирование костей лучше всего происходит с небольшими и распределенными на протяжении дня нагрузками, чем нежели большим объемом, сделанным за раз. Позвольте достаточному восстановлению и ремоделированию костей, позволяя дни отдыха по мере необходимости.
- Ходьба на беговой дорожке
- Высокоинтенсивные силовые тренировки (HIRT)
- протоколы повторного обучения ходьбе [13]
Стрессовые повреждения высокого риска требуют другого управления. Это может варьироваться от продления изменения активности до отсутствия нагрузки на ноги, с или без гипса и/или хирургической фиксации.[31] Полное заживление должно быть подтверждено перед возвращением к игре для предотвращения полного перелома и других осложнений.[32]
Фаза IV: Возвращение в спорт
Первый этап начинается с ходьбы в течение 30 минут и постепенного увеличения длительности бега трусцой (бегать на 50% обычного темпа) и уменьшения длительности ходьбы. Второй этап включает в себя постепенное увеличение темпа бега до бега в течение 30 минут в обычном темпе, а третий этап состоит из бега в течение двух последовательных дней с последующим днем отдыха. Финальный этап включает в себя индивидуализированный бег до полного возвращения к желаемым беговым активностям.[13]
Прогресс на каждом этапе беговой программы определяется болью в месте стрессового повреждения кости. Если спортсмен может завершить сеанс без боли и не испытывает скрытых симптомов (например, боли позже в тот же день/ночь или на следующее утро), он может безопасно перейти на следующую стадию программы, зная, что травма переносит нагрузку.[2] Если, однако, возникает боль в месте стрессового повреждения кости, они должны немедленно остановить сеанс и, на следующем сеансе, вернуться на предыдущий уровень, который они смогли успешно завершить. Прогресс через программу часто является линейным; тем не менее, бывают неудачи, особенно в начале реабилитационной программы, когда патология может быть более капризной. Ключ в том, чтобы прогрессировать только настолько быстро, насколько позволяет патология, обращая внимание на провокацию боли.[13]
Примерные сроки возвращения в спорт для мужчин и женщин, занимающихся бегом по треку и кросс-кантри, приведены следующим образом:
- Степень 1: 11.4 недель ( 4.5 недель)
- Степень 2: 13.5 недель ( 2.1 недель)
- Степень 3: 18.8 недель ( 2.9 недель)
- Степень 4: 31.7 недель ( 3.7 недель)[16]
Профилактика
- Участие в спортивных играх с мячом в подростковом возрасте: Занятия спортом с мячом, таким как футбол и баскетбол, в подростковом возрасте в течение двух лет позволяют снизить риск стрессовых повреждений кости.[34]
- Достаточное потребление кальция и витамина D: Получение достаточного количества кальция и витамина D может снизить риск стрессовых повреждений кости. Женщины-бегуны потребляющие 800 мг кальция ежедневно, в 6 раз более подвержены стрессовым переломам, чем те, кто потребляет 1,500 мг ежедневно.[35]
- Идентификация и предотвращение триады спортсменок: У спортсменок женского пола идентификация и исправление энергетического дисбаланса, а также восстановление менструальной функции могут быть лучшим способом сохранения надлежащего здоровья костей в подростковом возрасте.[36]
- Скрининг перед участием: Некоторые поведенческие и активные модели должны быть рассмотрены для всех спортсменов перед участием в соревнованиях.[36] Это включает в себя употребление более десяти бутылок в неделю, курение, чрезмерную физическую активность с недостаточным временем для отдыха, резкое увеличение физической активности и бег в основном по твердым поверхностям.[37][38]
Ссылки
- ↑ Song SH, Koo JH. Травмы костного стресса у бегунов: обзор для повышения интереса к стрессовым переломам в Корее. Журнал корейской медицинской науки. 2020 Мар 2;35(8).
- ↑ 2.0 2.1 2.2 Pegrum J, Crisp T, Padhiar N. Диагностика и лечение травм костного стресса нижней конечности у спортсменов. Bmj. 2012 Апр 24;344.
- ↑ Spitz DJ, Newberg AH. Изображение стрессовые переломы у спортсменов. Radiologic Clinics. 2002 Мар 1;40(2):313-31.
- ↑ 4.0 4.1 Robertson GA, Wood AM. Стрессовые переломы нижних конечностей в спорте: оптимизация их лечения и результата. World journal of orthopedics. 2017 Мар 18;8(3):242.
- ↑ 5.0 5.1 Kiuru MJ, Pihlajamäki HK, Ahovuo JA. Травмы костного стресса. Acta Radiologica. 2004 Май;45(3):000-.
- ↑