Оптимальные продольные размеры нижних конечностей

Оценка оптимальных размеров длины нижних конечностей до недавнего времени не представляла интереса для ортопедов. Искусствоведами было подмечено, что художники и скульпторы разных эпох имели эталоны женской красоты, отличающиеся, в частности, пропорциями длины туловища и конечностей. Однако эти варианты моды не рассматривались как патологическое отклонение от нормы и укладывались в рамки логического объяснения, даваемого антропологами. В частности, на относительную длину конечностей влияет скорость и длительность роста до момента наступления полового созревания, когда происходит торможение эн-хондрального роста длинных костей.

Известно, что новорожденные имеют относительно большую голову и короткие ноги. В процессе постнатального онтогенеза длина туловища увеличивается в 3 раза, размеры головы – в 2, рук – в 4, ног – в 5 раз. Нижние конечности особенно быстро растут в период до завершения полового созревания [1]. Под влиянием процесса акселерации за последние 100 лет длина тела детей дошкольного возраста увеличилась на 10-12 см. Особенно существенно возросла длина конечностей. При этом удлинение голеней шло быстрее, чем бедра [2]. В географических районах с оптимальным геохимическим состоянием почвы население характеризуется большими продольными размерами и грацильностью сложения тела [3].

По данным Т.И. Алексеевой [4], соотношение продольных размеров нижних конечностей и тела у жителей разных континентов может колебаться от 49 до 57%. Так, у жителей Руанды в Африке оно достигает 56,8%. У русского населения Восточной Европы оно равняется 5354%, у коренного населения Сибири – 52-53%. У племени Нахуква в Бразилии составляет всего 49,5%. Установлена зависимость длины ног от продольных размеров тела (индекс длины конечностей): ИДК=43,232+0,0611*L [5]. Опережающий рост продольных размеров конечностей вынудил экспортеров одежды шить брюки с большим запасом длины.

Согласно математическим расчетам, у больных ахондроплазией ИДК должен составлять 50%. Однако отставание в росте конечностей у больных носит патологический избирательный характер, и ИДК составляет 40%. После удлинения конечности на 20-25 см ИДК приближается к 50% [6, 7, 8].

Эпохальное увеличение размеров тела в процессе акселерации сопровождается и увеличением скоростно-силовых качеств спортсме- нов, постоянным ростом спортивных достижений, в том числе мировых рекордов [9].

Внедрение в клиническую практику методик Г.А. Илизарова, позволяющих производить коррекцию продольного размера тела за счет оперативного удлинения сегментов нижних конечностей, остро поставило вопрос о необходимых и достаточных величинах такого удлинения. Если при врожденном отставании в росте одной из конечностей не вызывало сомнения, что эталоном оптимального размера служит длина сегментов интактной конечности, то при ахондроплазии за эталон принимались средние значения длины конечностей здоровых людей соответственно мужского и женского пола.

Именно это побудило доводить размеры удлиняемых сегментов конечностей у больных ахондроплазией до размеров здоровых сверстников. В период освоения методики лечения на протяжении ряда лет пытались найти способы увеличить длину голени у больных с 20 см до 40 см (рис. 1).

Рис. 1. Возрастная динамика достигаемых после удлинения размеров голени у больных ахондроплазией в 1976, 1980 и 1984 годах

Настоящее исследование базируются на анализе данных обследования 154 больных ахондроплазией, 112 больных с врожденным отставанием в росте одной из конечностей, пролеченных в РНЦ «ВТО» за последние 25 лет, и 425 здоровых обследуемых контрольной группы.

Анализ результатов такого лечения показал, что скорость роста голени после лечения у детей в первый год наибольшая при удлинении на 95% от исходной длины (рис. 2). При этом длина голени у детей с 15 см увеличивалась до 30 см. Это на 50% больше, чем дефинитивные размеры голени у нелеченных взрослых больных (20 см), но на 25% меньше конечных размеров голени у здоровых людей (40 см).

Рис. 2. Зависимость скорости роста голени от величины её удлинения у больных ахондроплазией

Исследование объёмной скорости кровотока голени у больных ахондроплазией выявило, что наибольший прирост показателя наблюдался после удлинения голени до 30 см или на 55% от исходной длины (рис. 3). Оказалось, что пубертатное ускорение кровотока голени у здоровых подростков наблюдается также при увеличении размеров голени на 55%, однако голень при этом достигает 35-37 см. Возникло предположение, что существуют оптимальные продольные размеры голени и что этот оптимум различный у здоровых и больных, у мужчин и у женщин.

После окончания лечения больных ахондроплазией максимальный прирост силы мышц голени наблюдался при удлинении ее до 30 см.

У больных с отставанием в росте одной из конечностей оптимальные значения силы мышц голени наблюдались до лечения у девушек и юношей при длине голени соответственно 35 и 37 см (рис. 5), после лечения – 40-42 см.

Рис. 3. Зависимость прироста скорости кровотока у здоровых подростков в процессе естественного роста и у больных ахондроплазией от величины удлинения голени

Прирост длины голени (%)

Рис. 4. Зависимость относительного момента силы мышц от величины удлинения голени у больных ахондроплазией

Рис. 5. Зависимость ОМС мышц-тыльных сгибателей стопы интактной и отстающей в росте голени

По данным нашего сотрудника Н.В. Велечути-ной, обследовавшей 423 здоровых подростка, максимальные значения силы мышц развиваются при длине голени у девушек – 41 см, у юношей – 42 см.

После оперативного удлинения отстающего в росте бедра длиной 32 ± 0,8 см оптимум значений ОМС наблюдался при увеличении его длины на 25% (рис. 6). Наибольшая сила мышц удлиненного бедра наблюдалась при достижении 41 см (рис. 7). У здоровых подростков максимум силы наблюдался при длине бедра 44 см.

Рис. 6. Зависимость ОМС мышц от величины удлинения отстававшего в росте бедра

Рис. 7. Зависимость момента силы мышц-разгибателей голени от длины бедра

Следует заметить, что ортопеды на основании данных физиологических исследований и собственных наблюдений пришли к выводу о целесообразности удлинять конечности на такие величины, которые позволяют восстановить функцию суставов и мышц. Особенно это важно для мышц бедра, недовосстановление сократительной способности которого лимитирует локомоторную активность больных [10].

Важно понять причину возникновения расхождения представлений об анатомически и функционально оптимальной длине конечностей. Известно, что существуют механизмы компенсации небольших (до 5%) асимметрий в продольных размерах конечностей у детей [11, 12]. Лишь более существенные отклонения приводят к прогрессирующему отставанию в росте конечностей. Чем больше нарушение, тем ниже темп роста, вплоть до его полной остановки [13]. Уже после 5 лет у детей можно прогнозировать конечные размеры сегментов конечностей. Отставание роста конечности, по-видимому, оказывает отрицательное корригирующее влияние на рост мышц. Продольный рост мышц у детей раннего возраста может осуществляться независимо от роста костей, в то время как у подростков – в значительной мере под влиянием тракции кости [14].

Таким образом, представление о том, что дефинитивные размеры сегментов конечностей у здоровых людей могут быть эталоном при прогнозировании оперативного удлинения отстающих в росте конечностей, не является обоснованным. Оптимальные размеры конечностей, при которых достигаются наиболее высокие показатели функциональных свойств мышц, у больных соответственно меньше. На основании анализа влияния достигаемых продольных размеров удлиненных сегментов конечностей на уровень восстановления функциональных способностей опорно-двигательной системы нами выведена формула, описывающая взаимосвязь между размерами отстающей в росте голени и ее должной оптимальной величиной : L d = 0,57*L i +19.