Биомеханическая характеристика околосуставных мышц у спортсменов с посттравматической хондропатией коленных суставов

Изучение проблемы травматических повреждений нижних конечностей при занятиях спортом и их влияния на работоспособность спортсменов и способность достижения высоких спортивных результатов является актуальной задачей спортивной медицины. Травмы коленных суставов и их осложнения у спортсменов являются одной из причин преждевременного прерывания спортивной карьеры [5, 8, 9]. Особого

Запольнова Евгения Николаевна, клинический ординатор кафедры медицинской реабилитации и физиотерапии, Москва внимания заслуживают своевременная диагностика посттравматических патологических изменений во внутренних структурах коленного сустава и их влияния на функциональное состояние поврежденной конечности с целью как можно более раннего начала проведения комплекса восстановительных мероприятий [4].

Острая травма и хроническая микротравматизация коленных суставов являются пусковым механизмом развития повреждения суставного хряща – посттравматической хондропатии [10, 11, 13]. Посттравматическая хондропатия – это медленно протекающий патологический процесс, характеризующийся нарушением структуры суставного гиалинового хряща в виде истончения, разволокнения. В свою очередь, посттравматическая хондропатия является основой развития вторичного (посттравматического) артроза коленных суставов [1, 14]. Осложнения в виде посттравматического гонартроза встречаются в 35,5–69,75% случаев и развиваются в среднем через 3–5 лет после травмы [12]. Частота встречаемости данной патологии у лиц, перенесших травмы коленных суставов, по данным артроскопии [6], составляет от 51 до 66%.

Объективно оценить влияние протекающего патологического процесса на функциональное состояние коленных суставов у спортсменов позволяет такой современный метод исследования, как биомеханическое тестирование. Оценить силовые характеристики параартикулярных мышц позволяет система Biodex System 4 Pro (США), однако из-за высокой стоимости оборудования использование этого метода пока не нашло широкого применения. В современной литературе существуют работы о применении электронной динамометрии после оперативного лечения коленных суставов, дана оценка степени нарушения силовых характеристик параартикулярных мышц в восстановительном периоде, разработаны критерии эффективности послеоперационной реабилитации спортсменов [2, 3, 15]. Однако данных о применении этого метода при хронически протекающих дегенеративных процессах, в частности посттравматической хондропатии коленных суставов, авторами не найдено.

Цель

Изучить особенности биомеханических, в частности силовых, характеристик околосуставных мышц у спортсменов игровых видов спорта с посттравматической хондропатией коленных суставов.

В соответствии с поставленной целью авторами были решены следующие задачи:

• 1.    Измерение силовых способностей мышц сгибателей и разгибателей коленных суставов у обследуемых спортсменов, перенесших травмы коленных суставов.

• 2.    Оценка дефицита силы тестируемых групп мышц поврежденной и контралатеральной конечности у спортсменов с посттравматической хондропатией коленных суставов.

Материалы и методы

В исследовании приняло участие 98 спортсменов игровых видов спорта (футбол, гандбол, волейбол) различной спортивной квалификации (от первого взрослого разряда до мастера спорта международного класса) с травмами коленных суставов в анамнезе. Средний возраст спортсменов составил 25,8±7,2 лет. Стаж занятий спортом составил 12±4 года.

Все спортсмены прошли комплексное обследование:

– опрос с заполнением анкеты KOOS ( Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score – шкала исхода травмы и остеоартроза коленного сустава);

– клинический осмотр;

– ультразвуковое исследование коленных суставов;

– изокинетическое двустороннее тестирование мышц сгибателей и разгибателей коленного сустава.

С целью объективной оценки функционального состояния коленных суставов у спортсменов с посттравматической хондропатией применяли метод изокинетической динамометрии мышц сгибателей и разгибателей голени с применением системы Biodex System 4 Pro (США). Исследование выполнялось по следующему протоколу: режим работы изокинетический, тестирование двустороннее на угловых скоростях 60; 180; 300 º/с, количество повторений 5; 10 и 15 соответственно.

Перед началом тестирования спортсменов обучали методике работы с системой Biodex System 4 Pro , проводили разминку, индивидуальную стабилизацию исследуемого в кресле пациента, калибровку системы. Тестирование начинали с пораженного коленного сустава.

Для получения относительной функциональной оценки F тестируемой группы мышц вычисляли соотношение пикового вращающего момента к массе тела по формуле [7]

F =ПВМ/ВТ⋅100%,                          (1)

где ПВМ – пиковый вращающий момент; ВТ – вес тела.

Затем проводили билатеральную (двустороннюю) сравнительную оценку полученных показателей для каждой угловой скорости тестирования в отдельности путем вычисления дефицита силы Δ F тестируемых групп мышц по формуле

∆ F =( F ₁- F ₂)/ F ₁⋅100%,                            (2)

где F 1 – относительная функциональная оценка интактной конечности, F 2 – относительная функциональная оценка поврежденной конечности.

Критерии оценки: дефицит до 10% – незначительный, коррекции не требует; 11–25% – умеренные отклонения, рекомендована реабилитация для улучшения мышечного баланса, больше 25% – значительные функциональные нарушения, требующие активного лечения.

Статистическая обработка и оценка достоверности различий полученных результатов проводилась с вычислением t -критерия Стьюдента. Различия считали статистически достоверными при t > 1,96 ( t = 1,96 – граничное значение t -критерия Стьюдента при n > 30 с вероятностью Р = 0,95).

Результаты исследования

По результатам проведенного нами комплексного обследования все спортсмены были разделены на две группы: первая группа из 60 спортсменов с установленным диагнозом «посттравматическая хондропатия коленного сустава» и вторая группа из 38 спортсменов, у которых посттравматических изменений в коленных суставах не выявлено.

В результате тестирования силовых возможностей мышц сгибателей и разгибателей голени у спортсменов с посттравматической хондропатией коленного сустава с использованием изокинетической динамометрии авторами получены следующие данные:

– средние значения F разгибателей при угловой скорости тестирования 60 º/с составили для поврежденной и интактной конечности 179,8 ± 42,6 и 220,6 ± 53,2

соответственно, при угловой скорости 180 º/с – 123,5 ± 40,5 и 141,9 ± 46,7, при угловой скорости 300 º/с – 86,4 ± 33,1 и 93,4 ± 35,5;

– средние значения F сгибателей при угловой скорости тестирования 60 º/с составили для поврежденной и интактной конечности 94,8 ± 20,3 и 108,8 ± 24,2 соответственно, при угловой скорости 180 º/с – 59,3 ± 17,7 и 64,8 ± 20,3, при угловой скорости 300 º/с – 38,5 ± 14,3 и 40,6 ± 15,2.

Графический анализ силовых характеристик тестируемых мышц представлен на рис. 1 и 2.

Примечание: жирным шрифтом выделены значения t -критерия Стьюдента, при которых различия статистически достоверны.

Среднее значение дефицита силы разгибателей голени на скорости 60 º/с – 18%, на скорости 180 º/с – 13%, на скорости 300 º/с – 7%; сгибателей – 12; 8 и 5% соответственно.

Цифровые показатели силовых характеристик и результаты статистической обработки данных представлены в таблице.

Таким образом, авторами выявлены меньшие силовые возможности мышц сгибателей и разгибателей травмированного коленного сустава по сравнению с возможностями мышц интактной конечности у спортсменов с посттравматической хондропатией на всех тестируемых угловых скоростях. Статистическая обработка полученных данных показала достоверные различия силовых характеристик мышц разгибателей коленного сустава на угловых скоростях 60 и 180 º/с и мышц сгибателей на угловой скорости 60 º/с ( t > 1,96). Различия силовых показателей мышц разгибателей на угловой скорости 300 º/с и сгибателей на угловых скоростях 180 и 300 º/с не достоверны ( t < 1,96).

F , %

	травмированная нога	интактная нога
1- ■ F60	179,8	220,6
2- ■ F180	123,5	141,9
3- ■ F300	86,4	93,4

Рис. 1. Сравнительная характеристика силовых способностей разгибателей коленных суставов у спортсменов с посттравматической хондропатией

F , %

травмированная нога интактная нога

108,8

64,8

40,6

• 1-  ■ F6094,8

• 2-  ■ F 18059,3

• 3-  ■ F30038,5

Рис. 2. Сравнительная характеристика силовых способностей сгибателей коленных суставов у спортсменов с посттравматической хондропатией

Силовая характеристика мышц сгибателей и разгибателей голени у спортсменов с посттравматической хондропатией коленных суставов

Тестируемая угловая скорость, º/с	Тестируемая группа мышц
	Разгибатели			Сгибатели
	F , %		t	F , %		t
	пораженная ( Х ± σ)	интактная ( Х ± σ)		пораженная ( Х ±σ)	интактная ( Х ±σ)
60	179,8 ± 42,6	220,6 ± 53,2	6,4	94,8 ± 20,3	108,8 ± 24,2	3,4
180	123,5 ± 40,5	141,9 ± 46,7	2,7	59,3 ± 17,7	64,8 ± 20,3	1,6
300	86,4 ± 33,1	93,4 ± 35,5	1,1	38,5 ± 14,3	40,6 ± 15,2	0,8

Выводы

• 1.    На основании цифровых данных, полученных при изокинетическом тестировании околосуставных мышц коленных суставов, авторами выявлена асимметрия силовых характеристик между поврежденной и контралатеральной конечностью. Дефицит силы (Δ F , %) сгибателей на угловой скорости 60 º/с и разгибателей на угловых скоростях 60 и 180 º/с статистически достоверен.

• 2.    При сравнении дефицита силы Δ F тестируемых групп мышц авторами получены средние значения дефицита силы разгибателей голени на угловой скорости 60 º/с – 18%, на угловой скорости 180 º/с – 13%, на угловой скорости 300 º/с – 7%; сгибателей – 12; 8 и 5% соответственно. Дефицит силы разгибателей на угловых скоростях 60 и 180 º/с и сгибателей на угловой скорости 60 º/с оценивается как умеренный.

Таким образом, выявленные хронически протекающие дегенеративные процессы в травмированных коленных суставах у спортсменов отрицательно влияют на функциональное состояние параартикулярных мышц. Данные изменения проявляются снижением их силы в виде умеренного дефицита, что требует проведения комплекса лечебных восстановительных мероприятий, направленных на коррекцию силовой асимметрии.