Поперечная распластанность стопы

Поперечная распластанность стопы - механогенез,
патогенетическое обоснование хирургической коррекции.
Ярыгин Николай Владимирович, д-р мед.наук., проф.,
зав.кафедрой медицины катастроф и мобилизационной
подготовки здравоохранения Московского государственного
медико-стоматологического университета;
Шаклычев Оразмохаммед Какабаевич, д-р мед.наук, профессор
той же кафедры, эл.почта: shaklychev.dok@mail.ru
Худалов Таймураз Таймуразович, ст.лаборант той же кафедры,
эл.почта: khudalov@yandex.ru
Резюме.
Изучены биомеханические изменения в переднем отделе стопы, приводящие к развитию
целого патологического комплекса, затрагивающего костный и
мышечно-связочный её
скелет. Подтверждена непосредственная связь между изменениями переднего и заднего
отделов стопы. Были обследованы 114 пациентов в возрасте от 20 до 79 лет, страдавших
метатарзалгией на
фоне
поперечной распластанности
вальгусной деформацией I пальцев
стоп и молоткообразной
стоп, с сопутствующей
деформацией
II, III, IV
пальцев. Подтверждена необходимость понимания механогенеза патологии для выбора
методики лечения при каждой её стадии.
Ключевые
слова:
стопа,
поперечная
распластанность,
вальгусная
деформация,
метатарзальная дуга, деформация портных, молоткообразные пальцы.
We analyzed biomechanical changes of forefoot leading to the whole pathologic complex
concerning both bone and muscular skeleton. The obvious relationship between forefoot and
calcaneal pronation degree is confirmed. We examined 114 patients of both sexes aged from 20 to
79 bearing metatharsalgya with flattened forefoot with related hallux valgus and hammertoes. The
necessity of comprehension of pathologic mechanism for to optimal treatment on each stage is
examined.
Keywords: foot, transversal flattening, hallux valgus, metatarsal arch, tailor’s bunion, hammertoe.
Введение.
В настоящее время существует множество предложенных методик по
хирургическому лечению метатарзалгии на фоне поперечно распластанной
стопы (Минасов Б.Ш., Гутов С.П., Билялов А.Р., 2007, Егоров М.Ф. и соавт.,
2003). Несмотря на достигнутые очевидные успешные
сохраняется определенный процент
результаты,
неудовлетворительных исходов,
немалая часть которых связана с использованием методик, не обоснованных
механогенезом деформации (Несенюк Е.Л., 2000; Черкес-Заде Д.И., 1995;
Bauer T, Biau D, Loetat-Jacob A, Hardy P., 2010; Skotak M., Behounek J., 2006;
Jones C.P et all., 2005; Coughlin M.J., Shurnas P.S., 2003; Meier P.J., Kenzora
J.E., 1985).
В основе клинических проявлений поперечного плоскостопия лежит
комплекс патологических биомеханических изменений в стопе.
Суть его состоит в опущении поперечного свода, образованного головками
плюсневых костей (Баранова Т.С., 1988). Длина плюсневых костей (лучей)
относительно друг друга может разниться, однако чаще всего встречаются
следующие схемы: I>II>III>IV>V; II>I>III>IV>V; I=II>III>IV>V (Истомина
И.С., 1997; Whitney 1997). При нормальной анатомии стопы опорными
точками в переднем отделе являются головки I-ой и V-ой костей плюсны,
которые вместе с головками
остальных плюсневых костей этот свод и
образуют. Известно, что в вертикальном положении человека нагрузка на
головки лучей распределяется следующим образом: на первую - 44%, на
вторую -15%, на третью -11%, на четвёртую -14% и на пятую - 16%
(Истомина М.А., Боярская М.А., 1981), хотя даже в норме нагрузка на
каждую кость может варьировать (Годунов С.Ф. 1968). Причем, имеются
данные, что степень опорности головок
зависит от длины плюсневых
костей: чем они длиннее по сравнению с I-ой плюсневой костью, тем
большая нагрузка на них падает в заключительный момент шага (Никитин
Г.Д., Набиева Т.А.1975, 1977), и повышенная их опорность возрастает по
мере развития поперечного плоскостопия и ригидности стопы.
Рис.1. Нормальный поперечный свод
Рис.2. Уплощенный поперечный свод
Многие исследователи указывают, что в норме линия, проведенная по
касательной к верхушкам головок плюсневых костей, имеет форму арки –
метатарзальная дуга или парабола Leliеvre. В норме головки I-ой и II-ой
плюсневых костей находятся на одном уровне, либо головка II-го луча на
2-3 мм. длиннее или короче. Наиболее оптимальной
распределения нагрузки
формула
с точки зрения
на передний отдел стопы является следующая
метатарзальной дуги: I<=II>III>IV>V (Lelievre J., Lelievre J.F.,
1981- цитировано по Карданов А.А. 2008; Barouk L.S. 2002).
Рис.3. Варианты нормальной метатарзальной дуги
Одной из причин избыточной нагрузки I-ой плюсневой кости является
физиологическая пронация пяточной кости под углом примерно равным 5
градусов. При увеличении угла пронации пятки нарастает асимметрия
нагрузки переднего отдела стопы, и вектор веса тела распределяется по
плюсневым костям неравномерно. Большая часть оказывается направленной
по оси I-ой плюсневой кости. Известно, что при увеличении угла пронации
пятки на 1˚ сила нагрузки I-ой плюсневой кости увеличивается на 13-20 Н
(1кг = 9.8 Н.), а сила нагрузки V-ой плюсневой кости уменьшается на 16-22
Н. При дальнейшем увеличении угла пронации пяточной кости до 16-18 ˚
сила нагрузки на V плюсневую кость становится равна нулю (Баранова
Т.С., 1988).
Как компенсация на
пронацию пятки происходит супинация и
распластывание переднего отдела стопы. Супинация происходит в суставе
Шопара и выражена более всего на внутреннем крае стопы, менее всего на
наружном. Головка I-го луча при этом поднимается, уплощая свод стопы по
внутреннему краю. При этом мышца, отводящая I-ый палец, смещается с
внутренней поверхности стопы на нижнюю. Всё это способствует большему
уплощению продольного и поперечного сводов и резкому снижению
рессорных свойств стопы.
Поперечное
распластывание
переднего
отдела
стопы
уменьшает
асимметрию нагрузки плюсневых костей, особенно при большой пронации
пятки. При слабости связочного аппарата первоначально происходит
усиление пронации пятки и снижение высоты продольного и поперечного
сводов, затем происходит распластывание
переднего отдела в качестве
компенсации в целях уменьшения асимметрии нагрузки переднего отдела
стопы. Опущение продольного свода, удлиняя стопу, заставляет при
короткой обуви или при высоком каблуке смещаться большой палец в
латеральном направлении (Фридлянд М.О.,1954), а II-V пальцы смещает
кверху, переводя их в тыльный подвывих.
Рис. 4. Тыльный подвывих II-III пальцев.
Из-за ослабления связочного аппарата и нарушения равновесия мышечного
баланса
увеличивается
промежуток
происходит отклонение I-ой плюсневой
между
кости
плюсневыми
кнутри,
костями,
её ротация и
смещение сесамовидных костей (Поликарпова Т.Ф., 1980; Левченко В.А.
1988), хотя есть авторы, отрицающие ротацию I-го луча (Черкес-Заде Д.И. и
др., 1995). В процессе уплощения поперечного свода стопы увеличиваются
промежутки между всеми плюсневыми костями, но преимущественно
между I-ой и
II-ой. Причиной этого является, помимо нагрузки,
максимально направленной на I-ый луч, еще и то, что I-ый палец в процессе
развития стопы присоединился к остальным позже, межкостные мышцы и
межкостные связки между I-ой и остальными плюсневыми костями
отсутствуют.
Таким образом,
I-ая плюсневая кость является наиболее слабым звеном
при развитии поперечного плоскостопия. В связи с этим, поперечную
распластанность стопы рассматривают как необратимый патогенетический
процесс,
который
характеризуется
веерообразным
расхождением
плюсневых костей в результате ослабления связочного аппарата переднего
отдела стопы, что приводит к изменению величины нагружаемости головок
плюсневых костей (Годунов С.Ф., 1972). На I-ю и V-ю плюсневые кости
нагрузка снижается, в то время как на средние увеличивается.
Жильцов А.Н. (1978) объясняет слабость связочного аппарата при этом
заболевании у женщин частыми гормональными перестройками – начиная с
половой зрелости, беременности и климакса.
Г.Д. Никитин, Н.В. Корнилов и др. (1994) патогенетической основой
развития многих видов плоскостопия считают ослабление связей по линии
Шопарова сустава, обеспечиваемых активными связками (lig. Bifurcatum,
lig. calcaneo-naviculare plantare, lig. plantare longum) и подошвенными
мышцами стопы (m. tibialis posterior, m. flexor hallucis longus, m. flexor
digitorum longus, m. abductor hullucis et minimi). Опускание среднего отдела
стопы вызывает растяжение связочного аппарата проксимальных суставов и
мышц вокруг плюсневых костей и их веерообразное расхождение в
различных вариантах. Так, с учётом рентгенографии выделяют следующие
типы расхождения плюсневых костей: А) с медиальным отклонением I-ой
плюсневой кости (metatarsus I varus); Б) с медиальным отклонением I-ой
плюсневой кости (metatarsus I varus) и латеральным отклонением V-ой
плюсневой кости (metatarsus V valgus); В) с веерообразным расхождением
всех плюсневых костей; Г) то же, с деформацией диафиза I и V плюсневых
костей, что свидетельствует о развитии поперечного плоскостопия в период
роста скелета (Никитин Г.Д., Корнилов Н.В., 1994); Д) редким вариантом
является изолированное латеральное отклонение V-ой или IV-ой и V-ой
плюсневых костей.
Ослабление и растяжение
апоневротико-связочного аппарата стопы
приводит не к только ротации I-ой плюсневой кости, но и поднятию ее
головки вследствие
интимной её связи с сесамовидными косточками,
расположенными в сухожилии аддуктора I-го пальца. Степень поднятия
головки плюсневой кости можно оценить по пяточно-метатарзальному углу,
который в норме равен 130-135˚, при вальгусном отклонении он
увеличивается. Поднятие головки приводит к
увеличенной нагрузке на
головки плюсневых костей, в головке I-ой плюсневой кости развиваются
дегенеративные изменения, остеопороз. Часть развиваемого мышцей,
приводящей
большой
палец
стопы,
усилия,
создаёт
в
первом
плюснефаланговом суставе вращательный компонент, направленный на
отклонение I-го пальца кнаружи. По мере прогрессирования деформации эта
функция значительно усиливается за счёт возникающего приводящего
действия сгибателей I-го пальца и уменьшения противодействия отводящей
мышцы. Складывается ситуация, когда ввиду смещения вектора силы
мышца, отводящая I-ый палец, становится дополнительным сгибателем, а
сгибатели
и
разгибатели
становятся
дополнительными
мышцами,
отводящими I-ый палец, причем по мере прогрессирования распластанности
точка приложения силы смещается все больше и вышеописанные
патологические векторы усугубляются.
Передняя большеберцовая и
длинная малоберцовая мышца не могут в должной мере противодействовать
отклонению I-го луча, так как, хоть они и являются антагонистами
вышеуказанным мышцам, но прикрепляются почти у основания I-ой
плюсневой кости и не обладают достаточным рычагом. Далее, поскольку
сухожилие
мышцы,
приводящей
I-ый
палец
помимо
основания
проксимальной фаланги I-го пальца прикрепляется еще и к латеральной
сесамовидной кости, то в процессе варусизации I-го луча латеральная
сесамовидная кость
“соскальзывает” с
последней кнаружи, нарушая
соотношения в плюсне-сесамовидных суставах. Медиальная сесамовидная
косточка при этом следует за латеральной, и при выраженных деформациях
обе они могут оказаться смещенными в I-ый межплюсневый промежуток. В
этот момент снимается ротационный момент силы, и механические
предпосылки к пронации I-ой плюсневой кости прекращаются.
По мере распластывания стопы своды ее опускаются, расстояние между
точками прикрепления мышц увеличивается, сухожилия их натягиваются,
что
приводит
к
тыльному
подвывиху
пальцев
стопы.
Ввиду
преимущественного удлинения сгибателей II, III, IV пальцев подвывих
наиболее выражен именно у них. При длительной давности процесса
капсула
плюснефалангового
сустава
по
тыльной
поверхности
контрагируется, фиксируя подвывих. Головки плюсневых костей начинают
выстоять в жировые подушки стопы. Это, а также увеличенная на них
нагрузка приводит к утоньшению и дегенеративным изменениям жировых
подушек, снижению их амортизационных качеств (Батенкова Г.И., Горелова
И.К., Старцев Т.Е. и др., 1980).
Эти изменения должны быть как-то
компенсированы и в проекции головок кожа уплотняется и утолщается,
формируя подошвенные кератозы. Патологические изменения имеются и на
самих пальцах: в силу подвывихов они начинают выступать в тыльную
сторону, однако ввиду ношения обуви
сгибаются в проксимальном
межфаланговом суставе, внешне напоминая музыкальный молоточек, а на
тыльной их поверхности в проекции проксимального межфалангового
сустава образуется омозолелость. Такая деформация носит название
молоткообразной.
Существует еще один вид деформации, хотя и необязательно, но и нередко
развивающийся при поперечной распластанности стопы. Возникает он в том
случае, когда V плюсневая кость отклоняется кнаружи. Это так называемая
“деформация портных” (tailor’s bunion, bunionette).
Рис.5. “Деформация портных”
Механизм развития в данном случае схож с таковым при вальгусном
отклонении I-го пальца: V-ый палец соскальзывает с головки плюсневой
кости, вектор тяги сгибателей и разгибателей изменятся и они начинают
действовать как аддукторы. Силы мышцы, отводящей V-ый палец,
недостаточно, чтобы эффективно противодействовать описанным мышцам.
Кроме того, надо заметить, что варусизации V-го пальца способствует
ношение тесной обуви. В итоге, головка V-го луча начинает выступать и в
случае постоянного и длительного раздражения обувью на ней начинает
формироваться экзостоз, под кожей – периодически воспаляющаяся
слизистая сумка, а на коже – кератоз.
Рис.6. Воспаленная слизистая сумка в области головки V-го луча.
Связь поперечного плоскостопия с изменениями заднего отдела стопы
хорошо раскрыта в работах Процко В.Г. (2004). Так, при опущении
продольного свода и пронации
пятки происходит
смещение
кнутри
среднего отдела стопы, особенно таранной и ладьевидной кости, а также
его удлинение из-за перерастяжения связочного аппарата. Происходит
увеличение давления со стороны этих костей
на клиновидные кости,
которые, в свою очередь, воздействуют в суставе Лисфранка на основания IIV плюсневых костей. Происходит смещение, выталкивание их оснований
кнаружи, их пронация, и точками вращения являются головки этих костей.
Затем
I-IV плюсневые кости приводятся в дистальных отделах, и
отклоняются кнаружи.
V плюсневая кость испытывает меньшее давление со стороны среднего
отдела стопы, так как участвует в образовании наружного свода, сама несет
нагрузку, а основанием сочленяется с опорной кубовидной костью, которая
находится медиальнее
кубовидной
основания V-го луча.
соединяет
мощная
связка
–
V-ю плюсневую кость с
lig.metatarso-cuboideum.
V
плюсневая кость на всем протяжении имеет тенденцию смещаться кнаружи
относительно
среднего отдела стопы. При этом происходит натяжение
m.adductor hallucis и смещение
сесамовидных костей, причем имеется
зависимость их подвывиха от степени смещения V-ой плюсневой кости
кнаружи. Натяжение аддуктора способствует супинации V-го луча.
Выводы.
1.Положительный исход хирургической коррекции, возникает при
четком понимание предпосылок и этапов механогенеза отклонения
I-го
пальца кнаружи, чему способствует натяжение как m.adductor hallucis, так и
m.extensor hallucis longus, которая смещается относительно приведенной
первой плюсневой кости.
2.Смещением оснований I-IV плюсневых костей и их приведением
объясняется
тот факт, что
угол
между ними
при выраженных
деформациях
меняется меньше
плюсневыми костями. Этим
по сравнению
объясняется
с углом между
неудачи
I-V
по восстановлению
поперечного свода различными стяжками, проведенными через шейки
плюсневых костей, так как основная нагрузка по удержанию приведенных
костей ложится на шейку V-ой плюсневой кости.
3. Недостаточно
необоснованны и остеотомии
первой клиновидной
кости с ее удлинением, так как эта операция тоже приводит к увеличению
нагрузки на основания плюсневых костей, что приводит смещению кнутри
практически всего переднего отдела стопы по отношению к среднему.
Следовательно, угол между I-ой и II-ой плюсневыми
меняться
мало. В сложившейся
ситуации
костями
сухожилия
будет
длинных
разгибателей, оставаясь на месте, смещаются относительно оснований
плюсневых костей и способствуют смещению пальцев кнаружи, а из-за
уплощения II-IV пальцы еще и смещаются кверху. Сухожилие
V-ой
плюсневой кости при этом способствует приведению V-го пальца кнутри
относительно головки V-го луча.
4. Понимание этапов механогенеза поперечно-распластанной стопы
совершенно необходимо для оптимального алгоритма методики лечения
данной патологии.
Литература.
1. Баранова Т.С. Механогенез принципы статического плоскостопия и
клинико-био-механическое обоснование оперативного лечения вальгусного
отклонения первого пальца стопы: Автореф.дис.канд.мед.наук. – Казань,
1988. – 21 с.
2. Батенкова Г.И., Горелова И.К., Старцева Т.Е. и др. Вкладные
ортопедические приспособления для стандартной обуви. // Протезирование
и протезостроение: Собр. Научн. Трудов ЦНИИПП. М.: 1980. -Вып. 70. - С.
66-71.
3. Годунов С.Ф. Поперечнораспластанная стопа с отклонением I пальца
наружу (hallux valgus)// Многотомное руководство по ортопедии и
травматологии/Под ред. Н.П.Новаченко. М., 1968. Т. 2. С. 720-755.
4. Годунов С. Ф. Патологическая анатомия «статической» плосковальгусной стопы//Ортопед., травматол., 1972. № 10. с. 43—47.
5. Егоров М.Ф., Гунин К.В., Тетерин О.Г. Ортопедическая косметология.
Коррекция стопы. – М., - Издательство РАМН.- 2003. С. 25.
6. Жильцов А.Н. О поперечном своде и hallux valgus // Ортопедия,
травматология и протезирование. -1978.-№ 11.- С 54-58.
7. Истомина И.С., Боярская М.А.//Актуальные вопросы травматологии и
ортопедии: Сборник трудов ЦИТО. – М., 1981. – Вып. 23. – С. 108-112.
8. Истомина И.С. Статические деформации сто и связанные с ними
заболевания // Руководство по травматологии и ортопедии. т .3. – М. –
1997. – с. 329-350.
9. Карданов А.А., Макинян Л.Г., Лукин М.П., Оперативное лечение
деформаций первого луча стопы: история и современные аспекты. – М.:
Медпрактика-М. 2008., С. 26.
10.Краснов А.Ф., Герасимов С.Г.
Сухожильно-мышечная пластика при
лечении поперечного плоскостопия // Состояние сухожильно-мышечного
аппарата при травмах и ортопедических заболеваниях. – Куйбышев,
1980. – С. 108-112.
11.Левченко
В.А.
Миотенопластическая
коррекция
поперечно
распластанной стопы. // Дисс. к.м.н. - К. -1988.
12.Минасов Б.Ш. и соавт. Способ реконструкции переднего отдела стопы
при вальгусной деформации I пальца.// Травматология и ортопедия
России, 2007. № 2. С 84-88.
13.Несенюк Е.Л. Хирургическая коррекция вторичных послеоперационных
деформаций переднего отдела стопы: дис. …канд. мед. наук/ Несенюк
Е.Л. – СПб., 2000. – 180 с.
14.Никитин Г.Д., Набиева Т.А., Стабилизация поперечнораспластанной
стопы с помощью гомосухожилия // Ортопед., травматол. и протезир.
1975. № 8. С. 85.
15.Никитин Г.Д., Набиева Т.А. Пластика аллогенным сухожилием при
поперечном плоскостопии // Вестн. Хир. 1977. № 1. С. 153.
16.Никитин
Г.Д.,
Корнилов
Н.В.,
Линник
С.А.,
Ефимов
В.Н.
Аллотендопластика при лечении мышц, сухожилий и связок. СПб., 1994.
17.Поликарпова Т.Ф. Радикальный метод лечения Hallux Valgus //
Автореф. Дисс к.м.н. -Л.: 1980.
18.Процко В.Г. Выбор оптимального хирургического метода лечения
вальгусной деформации первого пальца стопы: дисс.канд.мед.наук. М.,
2004.
19.Фридлянд М.О. Ортопедия /М.О. Фридлянд. М., 1954. С. 490-491.
20.Черкес-Заде Д.И. Хирургия стопы / Д.И. Черкес-Заде, Ю.Ф. Каменев. –
М., 1995. – С. 288.
21.Barouk L.S. Forefoot reconstruction. Paris; Springer Verlag. – 2002.
22.Bauer T, Biau D, Loetat-Jacob A, Hardy P. Orthopaedics & Traumatology:
Surgery & Research. Volume 96, N 4, pp 407-416, 2010.
23.Coughlin M.J., Shurnas P.S. Hallux rigidus: grading and long-term results of
operative treatment. J Bone Joint Surg Am 2003 ; 85 : 2072-2088.
24.Jones C.P., Coughlin M.J., Grebing B.R., Kennedy M.P., Shurnas P.S.,
Viladot R., and al. First metatarsophalangeal joint motion after hallux valgus
correction: a cadaver study. Foot Ankle Int 2005 ; 26 : 614-619
25.Meier P.J., Kenzora J.E. The risks and benefits of distal first metatarsal
osteotomies. Foot Ankle 1985; 6: 7—17.
26.Skotak M., Behounek J. Scarf osteotomy for the treatment of forefoot
deformity Acta Chir Orthop Traumatol Cech 2006 ; 73 : 18-22