6. Скелетно-мышечная система
Редакторы главы: Хилкка Риихимяки и Эйра Вийкари-Юнтура
Содержание
Обзор
Хилкка Риихимяки
Мышцы
Гизела Шёгаард
Сухожилия
Томас Дж. Армстронг
Костей и суставов
Дэвид Хамерман
Межпозвоночные диски
Салли Робертс и Джилл П.Г. Урбан
Область поясницы
Хилкка Риихимяки
Грудной отдел позвоночника
Ярл-Эрик Михельссон
Гриф
Аса Килбом
Плечо
Матс Хагберг
Локоть
Эйра Вийкари-Джунтура
Предплечье, запястье и рука
Эйра Вийкари-Джунтура
Бедро и колено
Ева Вингард
Нога, лодыжка и стопа
Ярл-Эрик Михельссон
Другие болезни
Марьятта Лерисало-Репо
Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.
Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.
Заболевания опорно-двигательного аппарата являются одной из наиболее важных проблем гигиены труда как в развитых, так и в развивающихся странах. Эти расстройства влияют на качество жизни большинства людей в течение их жизни. Ежегодные затраты на заболевания опорно-двигательного аппарата велики. В скандинавских странах, например, он оценивается в пределах от 2.7 до 5.2 % валового национального продукта (Hansen, 1993; Hansen and Jensen, 1993). Считается, что доля всех заболеваний опорно-двигательного аппарата, связанных с работой, составляет примерно 30%. Таким образом, многое может быть достигнуто за счет предотвращения заболеваний опорно-двигательного аппарата, связанных с работой. Для достижения этой цели необходимо хорошее понимание здоровой опорно-двигательной системы, заболеваний опорно-двигательного аппарата и факторов риска заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Большинство заболеваний опорно-двигательного аппарата вызывают локальную боль или ограничение движений, что может мешать нормальной работе или другим повседневным задачам. Почти все заболевания опорно-двигательного аппарата связаны с работой в том смысле, что физическая активность может усугубить или спровоцировать симптомы, даже если заболевания не были непосредственно вызваны работой. В большинстве случаев невозможно указать на какой-то один причинный фактор заболеваний опорно-двигательного аппарата. Состояния, вызванные исключительно случайными травмами, являются исключением; в большинстве случаев несколько факторов играют роль. Для многих заболеваний опорно-двигательного аппарата важным причинным фактором является механическая нагрузка на работе и в свободное время. Внезапная перегрузка, повторяющаяся или продолжительная нагрузка могут повредить различные ткани опорно-двигательного аппарата. С другой стороны, слишком низкий уровень активности может привести к ухудшению состояния мышц, сухожилий, связок, хрящей и даже костей. Поддержание этих тканей в хорошем состоянии требует соответствующего использования костно-мышечной системы.
Опорно-двигательный аппарат по существу состоит из сходных тканей в разных частях тела, что обеспечивает панораму заболеваний. Мышцы являются наиболее распространенным местом боли. В нижней части спины межпозвонковые диски являются распространенными проблемными тканями. В шее и верхних конечностях распространены поражения сухожилий и нервов, в то время как в нижних конечностях наиболее важным патологическим состоянием является остеоартроз.
Чтобы понять эти телесные различия, необходимо понять основные анатомо-физиологические особенности опорно-двигательного аппарата и изучить молекулярную биологию различных тканей, источник питания и факторы, влияющие на нормальную функцию. Биомеханические свойства различных тканей также имеют фундаментальное значение. Необходимо понимать как физиологию нормальной функции тканей, так и патофизиологию, т. е. что идет не так. Эти аспекты описаны в первых статьях о межпозвонковых дисках, костях и суставах, сухожилиях, мышцах и нервах. В следующих статьях описаны нарушения опорно-двигательного аппарата для различных анатомических областей. Обозначены симптомы и признаки наиболее значимых заболеваний и описана встречаемость нарушений в популяциях. Представлено современное понимание, основанное на эпидемиологических исследованиях, факторов риска, связанных как с работой, так и с личностью. Для многих расстройств имеются достаточно убедительные данные о факторах риска, связанных с работой, но в настоящее время имеются лишь ограниченные данные о взаимосвязи эффектов воздействия между факторами риска и расстройствами. Такие данные необходимы для того, чтобы установить руководящие принципы для проектирования более безопасной работы.
Несмотря на отсутствие количественных данных, можно предложить направления профилактики. Основным подходом к профилактике связанных с работой заболеваний опорно-двигательного аппарата является перепланировка работы с целью оптимизации рабочей нагрузки и приведения ее в соответствие с физическими и умственными способностями работников. Также важно поощрять работников поддерживать себя в форме посредством регулярных физических упражнений.
Не все заболевания опорно-двигательного аппарата, описанные в этой главе, имеют причинно-следственную связь с работой. Однако важно, чтобы персонал по охране труда и технике безопасности знал о таких заболеваниях и учитывал рабочую нагрузку в связи с ними. Соответствие работы производительности работника поможет ему или ей работать успешно и с пользой для здоровья.
Физическая активность может увеличить мышечную силу и работоспособность за счет таких изменений, как увеличение мышечного объема и повышение метаболической способности. Различные паттерны активности вызывают различные биохимические и морфологические адаптации в мышцах. В общем, ткань должна быть активной, чтобы оставаться способной к жизни. Бездействие вызывает атрофию, особенно в мышечной ткани. Спортивная медицина и научные исследования показали, что различные режимы тренировок могут вызывать очень специфические мышечные изменения. Силовые тренировки, при которых на мышцы воздействуют большие силы, увеличивают количество сократительных филаментов (миофибрилл) и объем саркоплазматического ретикулума (см. рисунок 1). Высокоинтенсивные упражнения повышают активность мышечных ферментов. Фракции гликолитических и окислительных ферментов тесно связаны с интенсивностью работы. Кроме того, длительные интенсивные физические нагрузки увеличивают плотность капилляров.
Рисунок 1. Схематическое изображение основных компонентов мышечной клетки, участвующих в сопряжении возбуждения и сокращения, а также места производства АТФ, митохондрии.
Иногда слишком много упражнений может вызвать боль в мышцах, явление, хорошо известное каждому, кто требует мышечной работы сверх своих возможностей. При перенапряжении мышцы сначала начинаются повреждающие процессы, за которыми следуют репаративные. Если дать достаточно времени для восстановления, мышечная ткань может стать более мощной. С другой стороны, длительное чрезмерное использование с недостаточным временем для восстановления вызывает усталость и ухудшает работу мышц. Такое длительное чрезмерное использование может вызвать хронические дегенеративные изменения в мышцах.
К другим аспектам использования и неправильного использования мышц относятся модели управления моторикой для различных рабочих задач, которые зависят от уровня силы, скорости развития силы, типа сокращения, продолжительности и точности мышечной задачи (Sjøgaard et al., 1995). Для выполнения этих задач «задействуются» отдельные мышечные волокна, и некоторые паттерны рекрутирования могут вызывать высокую нагрузку на отдельные двигательные единицы, даже если нагрузка на мышцу в целом невелика. Интенсивное вовлечение конкретной двигательной единицы неизбежно вызывает утомление; могут последовать профессиональные мышечные боли и травмы, которые легко могут быть связаны с утомлением, вызванным недостаточным мышечным кровотоком и внутримышечными биохимическими изменениями из-за такой высокой потребности (Edwards, 1988). Высокое давление мышечной ткани может также препятствовать мышечному кровотоку, что может уменьшить способность основных химических веществ достигать мышц, а также способность крови удалять продукты жизнедеятельности; это может вызвать энергетические кризисы в мышцах. Упражнения могут вызвать накопление кальция, а образование свободных радикалов может также способствовать дегенеративным процессам, таким как разрушение мышечной мембраны и нарушение нормального метаболизма (обмен митохондриальной энергии) (рис. 2). Эти процессы могут в конечном итоге привести к дегенеративным изменениям в самой мышечной ткани. Волокна с выраженными дегенеративными характеристиками чаще обнаруживаются в биоптатах мышц у пациентов с хронической мышечной болью (миалгией), связанной с работой, чем у здоровых людей. Интересно, что идентифицированные таким образом дегенерированные мышечные волокна представляют собой «медленно сокращающиеся волокна», которые соединяются с низкопороговыми двигательными нервами. Это нервы, которые обычно задействуются при низких постоянных усилиях, а не при задачах, связанных с большими усилиями. Восприятие усталости и боли может играть важную роль в предотвращении мышечных травм. Защитные механизмы заставляют мышцы расслабляться и восстанавливаться, чтобы восстановить силы (Sjøgaard, 1990). Если такая биологическая обратная связь от периферических тканей игнорируется, усталость и боль могут в конечном итоге привести к хронической боли.
Рисунок 2. Увеличение мышечной оболочки и структур внутри мышцы на рисунке 2. Проиллюстрирована цепочка событий в патогенезе повреждения мышечных клеток, вызванного кальцием ().
Иногда, после частого злоупотребления, различные нормальные клеточные химические вещества могут не только сами вызывать боль, но и усиливать реакцию мышечных рецепторов на другие раздражители, тем самым снижая порог активации (Mense, 1993). Таким образом, нервы, несущие сигналы от мышц к мозгу (сенсорные афференты), со временем могут быть сенсибилизированы, а это означает, что данная доза веществ, вызывающих боль, вызывает более сильную реакцию возбуждения. То есть порог активации снижается, и меньшее воздействие может вызвать более сильную реакцию. Интересно, что клетки, которые обычно служат рецепторами боли (ноцицепторами) в неповрежденных тканях, молчат, но эти нервы также могут проявлять постоянную болевую активность, которая может сохраняться даже после устранения причины боли. Этот эффект может объяснить хронические состояния боли, которые присутствуют после заживления первоначальной травмы. Когда боль сохраняется после заживления, первоначальные морфологические изменения в мягких тканях могут быть трудно идентифицировать, даже если первичная или первоначальная причина боли находится в этих периферических тканях. Таким образом, реальную «причину» боли может быть невозможно отследить.
Факторы риска и превентивные стратегии
Связанные с работой факторы риска мышечных заболеваний включают повторение, усилие, статическую нагрузку, осанку, точность, визуальную потребность и вибрацию. Несоответствующие циклы работы/отдыха могут быть потенциальным фактором риска заболеваний опорно-двигательного аппарата, если перед следующим рабочим периодом не предусмотрены достаточные периоды восстановления, что никогда не дает достаточного времени для физиологического отдыха. Окружающие, социокультурные или личные факторы также могут играть роль. Нарушения опорно-двигательного аппарата многофакторны, и, как правило, простые причинно-следственные связи выявить сложно. Однако важно задокументировать, в какой степени профессиональные факторы могут быть причинно связаны с расстройствами, поскольку только в случае наличия причинно-следственной связи устранение или минимизация воздействия поможет предотвратить расстройства. Конечно, в зависимости от типа рабочей задачи должны применяться различные превентивные стратегии. В случае высокоинтенсивной работы цель состоит в том, чтобы уменьшить усилие и интенсивность работы, в то время как для монотонной повторяющейся работы важнее вызвать разнообразие в работе. Короче говоря, целью является оптимизация экспозиции.
Профессиональные заболевания
Мышечная боль, связанная с работой, чаще всего возникает в области шеи и плеч, предплечий и нижней части спины. Несмотря на то, что это основная причина больничного листа, существует много путаницы в отношении классификации боли и определения диагностических критериев. Используемые общие термины разделены на три категории (см. рис. 3).
Рисунок 3. Классификация мышечных заболеваний.
Когда предполагается, что мышечная боль связана с работой, ее можно отнести к одному из следующих расстройств:
Таксономия заболеваний шеи и верхних конечностей, связанных с работой, ясно показывает, что этиология включает внешние механические нагрузки, которые вполне могут возникать на рабочем месте. Помимо нарушений в самой мышечной ткани, в эту категорию входят также нарушения в других мягких тканях опорно-двигательного аппарата. Следует отметить, что диагностические критерии могут не позволить определить локализацию нарушения конкретно в одной из этих мягких тканей. На самом деле вполне вероятно, что морфологические изменения в мышечно-сухожильных соединениях связаны с восприятием мышечной боли. Это говорит в пользу использования термина фибромиалгия среди локальных мышечных заболеваний. (См. рис. 3)
К сожалению, для обозначения одного и того же заболевания используются разные термины. В последние годы международное научное сообщество все больше внимания уделяет классификации и диагностическим критериям заболеваний опорно-двигательного аппарата. Различают генерализованную и локальную или регионарную боль (Yunus, 1993). Синдром фибромиалгии является генерализованным болевым синдромом, но не считается связанным с работой. С другой стороны, локальные болевые расстройства, вероятно, связаны с конкретными рабочими задачами. Миофасциальный болевой синдром, синдром напряжения шеи и вращательной манжеты плеча являются локализованными болевыми расстройствами, которые можно рассматривать как профессиональные заболевания.
Деформация, возникающая при приложении и снятии силы, называется «упругой» деформацией. Деформация, возникающая после приложения или снятия силы, называется «вязкой» деформацией. Поскольку ткани тела обладают как упругими, так и вязкими свойствами, их называют «вязкоупругими». Если время восстановления между последовательными нагрузками недостаточно велико для данной силы и продолжительности, восстановление не будет полным, и сухожилие будет растягиваться с каждым последующим напряжением. Гольдштейн и др. (1987) обнаружили, что когда сухожилия сгибателей пальцев подвергались физиологической нагрузке в течение 8 секунд (с) и отдыху в течение 2 с, накопленная вязкая деформация после 500 циклов была равна упругой деформации. Когда сухожилия подвергались 2-секундной работе и 8-секундному отдыху, накопленная вязкая деформация после 500 циклов была незначительной. Критическое время восстановления для заданных профилей работы и отдыха еще не определено.
Сухожилия можно охарактеризовать как сложные структуры с параллельными пучками коллагеновых волокон, расположенными в студенистой матрице мукополисахарида. Силы растяжения на концах сухожилия вызывают разворачивание складок и выпрямление нитей коллагена. Дополнительные нагрузки вызывают растяжение выпрямленных прядей. Следовательно, сухожилие становится жестче по мере того, как оно становится длиннее. Силы сжатия, перпендикулярные длинной оси сухожилия, заставляют нити коллагена сближаться, что приводит к уплощению сухожилия. Силы сдвига на стороне сухожилия вызывают смещение нитей коллагена, ближайших к поверхности, по отношению к наиболее удаленным, и придают боковому виду сухожилия перекошенный вид.
Сухожилия как структуры
Силы передаются через сухожилия для поддержания статического и динамического баланса для определенных рабочих требований. Сокращающиеся мышцы имеют тенденцию вращать суставы в одном направлении, в то время как вес тела и рабочих предметов имеет тенденцию вращать их в другом. Точное определение этих сухожильных сил невозможно, потому что на каждую суставную структуру действует множество мышц и сухожилий; однако можно показать, что мышечные силы, действующие на сухожилия, намного превышают вес или силы реакции рабочих объектов.
Силы, возникающие при сокращении мышц, называются силами растяжения, потому что они растягивают сухожилия. Растягивающие силы можно продемонстрировать, потянув за концы резиновой ленты. Сухожилия также подвергаются силам сжатия и сдвига, а также давлению жидкости, что показано на рисунке 4 для сухожилий сгибателей пальцев в запястье.
Рисунок 1. Схематическая диаграмма сухожилия, натянутого вокруг анатомической поверхности или шкива, и соответствующих сил растяжения (Ft), сил сжатия (Fc), сил трения (Ff) и гидростатического давления или давления жидкости (Pf).
Усилие пальцев для захвата или манипулирования рабочими предметами требует сокращения мышц предплечья и кисти. Когда мышцы сокращаются, они натягивают концы соответствующих сухожилий, которые проходят через центр и окружность запястья. Если запястье не удерживается в таком положении, чтобы сухожилия были совершенно прямыми, они будут давить на соседние структуры. Сухожилия сгибателей пальцев надавливают на кости и связки внутри запястного канала. Можно увидеть, как эти сухожилия выпячиваются под кожей по направлению к ладони во время сильного зажима согнутым запястьем. Точно так же можно увидеть, как сухожилия разгибателей и отводящих мышц выступают на тыльной и боковой сторонах запястья, когда оно разгибается с вытянутыми пальцами.
Силы трения или сдвига вызываются динамическими нагрузками, при которых сухожилия трутся о соседние анатомические поверхности. Эти силы действуют параллельно поверхности сухожилия. Силы трения можно почувствовать, одновременно нажимая и скользя рукой по плоской поверхности. Скольжение сухожилий по соседней анатомической поверхности аналогично скольжению ремня по шкиву.
Давление жидкости вызвано физическими нагрузками или позами, которые вытесняют жидкость из пространств вокруг сухожилий. Исследования давления в запястном канале показывают, что контакт запястья с внешними поверхностями и определенные позы создают давление, достаточно высокое, чтобы нарушить кровообращение и угрожать жизнеспособности тканей (Lundborg, 1988).
Сокращение мышцы вызывает немедленное растяжение ее сухожилия. Сухожилия соединяют мышцы вместе. Если нагрузка сохраняется, сухожилие будет продолжать растягиваться. Расслабление мышцы приводит к быстрому восстановлению сухожилия, за которым следует медленное восстановление. Если первоначальное растяжение было в определенных пределах, сухожилие восстановится до своей первоначальной длины без нагрузки (Fung 1972).
Сухожилия как живые ткани
Сила сухожилий противоречит деликатности основных физиологических механизмов, с помощью которых они питаются и заживают. Внутри сухожильного матрикса вкраплены живые клетки, нервные окончания и кровеносные сосуды. Нервные окончания передают информацию в центральную нервную систему для контроля моторики и предупреждения об острой перегрузке. Кровеносные сосуды играют важную роль в питании некоторых участков сухожилия. Некоторые участки сухожилий лишены сосудов и зависят от диффузии жидкости, выделяемой синовиальными выстилками наружных влагалищ сухожилий (Gelberman et al., 1987). Синовиальная жидкость также смазывает движения сухожилий. Синовиальные влагалища находятся в местах, где сухожилия соприкасаются с соседними анатомическими поверхностями.
Чрезмерная эластичная или вязкая деформация сухожилия может повредить эти ткани и ухудшить их способность к заживлению. Предполагается, что деформация может препятствовать или прекращать кровообращение и питание сухожилий (Hagberg, 1982; Viikari-Juntura, 1984; Armstrong et al., 1993). Без адекватного кровообращения жизнеспособность клеток будет нарушена, а способность сухожилия к заживлению будет снижена. Деформация сухожилия может привести к небольшим разрывам, которые в дальнейшем способствуют повреждению клеток и воспалению. Если кровообращение восстановлено и сухожилию предоставлено достаточное время для восстановления, поврежденные ткани заживут (Gelberman et al., 1987; Daniel and Breidenbach, 1982; Leadbetter, 1989).
Заболевания сухожилий
Было показано, что заболевания сухожилий имеют предсказуемый характер (Armstrong et al., 1993). Их расположение происходит в тех частях тела, которые связаны с высокой концентрацией нагрузки (например, в сухожилиях надостной мышцы, двуглавой мышцы, наружных мышцах-сгибателях и разгибателях пальцев). Также существует связь между интенсивностью работы и распространенностью заболеваний сухожилий. Эта закономерность также была показана для спортсменов-любителей и профессиональных спортсменов (Leadbetter, 1989). Общими факторами как у рабочих, так и у спортсменов являются повторяющиеся нагрузки и перегрузка мышечно-сухожильных единиц.
В определенных пределах повреждения, вызванные механической нагрузкой, заживают. Процесс заживления делится на три стадии: воспалительную, пролиферативную и ремоделирующую (Gelberman et al., 1987; Daniel and Breidenbach, 1982). Воспалительная стадия характеризуется наличием полиморфно-ядерно-клеточной инфильтрации, капиллярного почкования и экссудации и длится несколько дней. Пролиферативная стадия характеризуется пролиферацией фибробластов и беспорядочно ориентированных коллагеновых волокон между участками раны и прилегающими тканями и длится несколько недель. Фаза ремоделирования характеризуется выравниванием коллагеновых волокон в направлении нагрузки и длится несколько месяцев. Если ткани повторно повреждаются до завершения заживления, восстановление может быть отложено, а состояние может ухудшиться (Leadbetter 1989). В норме заживление приводит к укреплению или адаптации ткани к механическому воздействию.
Последствия повторяющихся нагрузок проявляются в сухожилиях сгибателей пальцев предплечья, где они соприкасаются с внутренними стенками запястного канала (Louis, 1992; Armstrong et al., 1984). Показано прогрессирующее утолщение синовиальной ткани между краями запястного канала и центром, где контактные напряжения на сухожилия наибольшие. Утолщение сухожилий сопровождается синовиальной гиперплазией и разрастанием соединительной ткани. Утолщение сухожильных влагалищ является часто упоминаемым фактором компрессии срединного нерва внутри запястного канала. Можно утверждать, что утолщение синовиальных тканей является адаптацией сухожилий к механической травме. Если бы не вторичное влияние на компрессию срединного нерва, приводящее к синдрому запястного канала, это можно было бы считать желательным исходом.
До тех пор, пока не будут определены оптимальные режимы нагрузки на сухожилия, работодатели должны следить за работниками на наличие признаков или симптомов заболеваний сухожилий, чтобы они могли вмешиваться в изменения работы для предотвращения дальнейших травм. Рабочие места следует проверять на наличие явных факторов риска каждый раз, когда выявляется или подозревается проблема с верхней конечностью. Рабочие места также следует проверять каждый раз, когда происходят изменения в стандарте работы, процедуре или инструментах, чтобы гарантировать, что факторы риска сведены к минимуму.
Кости и хрящи являются частью специализированных соединительных тканей, составляющих скелетную систему. Кость – это живая ткань, которая постоянно обновляется. Твердость кости хорошо подходит для задачи обеспечения механической опорной функции, а эластичность хряща — для способности суставов двигаться. И хрящ, и кость состоят из специализированных клеток, которые производят и регулируют матрикс материала вне клеток. Матрикс богат коллагенами, протеогликанами и неколлагеновыми белками. Минералы также присутствуют в костном матриксе.
Внешняя часть кости называется корой и представляет собой компактную кость. Более губчатая внутренняя часть (трабекулярная кость) заполнена кроветворным (кроветворным) костным мозгом. Внутренняя и внешняя части кости имеют разную скорость метаболизма, что имеет важные последствия для остеопороза в пожилом возрасте. Трабекулярная кость регенерирует с большей скоростью, чем компактная кость, поэтому остеопороз впервые наблюдается в телах позвонков, которые имеют большие трабекулярные части.
Кость в черепе и других отдельных участках формируется непосредственно в результате костеобразования (внутримембранная оссификация), минуя промежуточную фазу хряща. Длинные кости конечностей развиваются из хрящей в результате процесса, известного как эндохондральная оссификация. Именно этот процесс приводит к нормальному росту длинных костей, заживлению переломов и, в конце взрослой жизни, к уникальному образованию новой кости в суставе, который стал остеоартритным.
Остеобласты представляют собой тип костных клеток, отвечающих за синтез компонентов матрикса кости: отдельного коллагена (тип I) и протеогликанов. Остеобласты также синтезируют другие неколлагеновые белки кости. Некоторые из этих белков могут быть измерены в сыворотке крови для определения скорости метаболизма костной ткани.
Другая отдельная костная клетка называется остеокластом. Остеокласты отвечают за резорбцию кости. В нормальных условиях старая костная ткань рассасывается, а новая костная ткань образуется. Кость резорбируется за счет выработки ферментов, растворяющих белки. Костное обновление называется ремоделированием и обычно представляет собой сбалансированный и скоординированный процесс резорбции и формирования. На ремоделирование влияют гормоны организма и местные факторы роста.
Подвижные (диартродиальные) суставы образуются там, где соединяются две кости. Суставные поверхности рассчитаны на нагрузку и приспосабливаются к диапазону движений. Сустав окружен фиброзной капсулой, внутренняя поверхность которой представляет собой синовиальную оболочку, выделяющую синовиальную жидкость. Суставная поверхность состоит из гиалинового хряща, под которым находится твердая (субхондральная) костная основа. Внутри сустава связки, сухожилия и фиброзно-хрящевые структуры (мениски в некоторых суставах, таких как коленный) обеспечивают стабильность и плотное прилегание суставных поверхностей. Специализированные клетки этих суставных компонентов синтезируют и поддерживают макромолекулы матрикса, взаимодействие которых отвечает за поддержание прочности на растяжение связок и сухожилий, рыхлой соединительной ткани, поддерживающей кровеносные сосуды и клеточные элементы синовиальной оболочки, вязкой синовиальной жидкости, эластичность гиалинового хряща и жесткость субхондральной кости. Эти компоненты соединения взаимозависимы, и их взаимосвязь показана в таблице 1.
Таблица 1. Структурно-функциональные отношения и взаимозависимость суставных компонентов.
Компоненты |
Структура |
функции |
Связки и сухожилия |
Плотная, волокнистая, соединительная ткань |
Предотвращает чрезмерное растяжение суставов, обеспечивает стабильность и прочность |
Синовиальная мембрана |
Ареолярные, сосудистые и клеточные |
Секретирует синовиальную жидкость, растворяет (фагоцитирует) твердые частицы в синовиальной жидкости |
Синовиальная жидкость |
Вязкая жидкость |
Обеспечивает питательные вещества для хрящей суставов, смазывает хрящи во время движения суставов. |
Хрящ |
Плотный гиалиновый хрящ |
Образует суставную поверхность, несет вес, эластично реагирует на сжатие. |
Отметка прилива |
Кальцинированный хрящ |
Отделяет суставной хрящ от подлежащей кости |
Субхондральная кость |
Твердая кость с костномозговыми промежутками |
Обеспечивает поддержку суставной поверхности; полость костного мозга обеспечивает питательными веществами основу хряща и является источником клеток с потенциалом для образования новой кости. |
Источник: Хамерман и Тейлор, 1993 г.
Отдельные заболевания костей и суставов
Остеопения — это общий термин, используемый для описания уменьшенного костного вещества, обнаруживаемого на рентгеновских снимках. Часто бессимптомно на ранних стадиях, со временем может проявиться в виде ослабления костей. Большинство перечисленных ниже состояний вызывают остеопению, хотя механизмы ее возникновения различаются. Например, избыток паратиреоидного гормона усиливает резорбцию костей, в то время как дефицит кальция и фосфатов, который может возникать по множеству причин и часто связан с нехваткой витамина D, приводит к недостаточной минерализации. С возрастом у людей возникает дисбаланс между формированием и резорбцией кости. У женщин в возрасте около менопаузы часто преобладает резорбция, состояние, называемое остеопорозом I типа. В пожилом возрасте резорбция снова может преобладать и приводить к остеопорозу II типа. Остеопороз I типа обычно вызывает потерю костной массы и разрушение позвонков, в то время как при типе II преобладает перелом шейки бедра.
Остеоартрит (ОА) является основным хроническим заболеванием некоторых подвижных суставов, и его заболеваемость увеличивается с возрастом. К 80 годам почти все люди имеют увеличенные суставы на пальцах рук (узелки Гебердена). Обычно это имеет очень ограниченное клиническое значение. Основными суставами, несущими нагрузку, которые подвержены остеоартриту, являются тазобедренные, коленные, стопы и фасетки позвоночника. Плечо, хотя оно и не несет весовой нагрузки, может также страдать от различных артритических изменений, включая разрыв ротаторной манжеты плеча, подвывих головки плечевой кости и выпот с высоким содержанием протеолитических ферментов — клиническую картину, часто называемую «плечо Милуоки» и связанную с выраженная боль и ограничение движений. Основным изменением при ОА является, прежде всего, деградация хряща, но на рентгенограммах обычно видны новообразования кости, называемые остеофитами.
Межпозвонковые диски занимают около одной трети позвоночника. Поскольку они не только обеспечивают гибкость позвоночника, но и передают нагрузку, их механическое поведение оказывает большое влияние на механику всего позвоночника. Большая доля случаев болей в пояснице связана с диском, либо непосредственно из-за грыжи диска, либо косвенно, потому что дегенерированные диски создают аномальную нагрузку на другие структуры позвоночника. В этой статье мы рассмотрим структуру и состав диска в связи с его механической функцией и обсудим изменения диска при заболевании.
Человеческое Тело
В позвоночнике человека имеется 24 межпозвонковых диска, расположенных между телами позвонков. Вместе они составляют передний (передний) компонент позвоночного столба, а сочленяющиеся дугоотростчатые суставы и поперечные и остистые отростки составляют задний (задний) элемент. Диски увеличиваются в размерах вниз по позвоночнику, приблизительно до 45 мм в передне-заднем направлении, 64 мм в боковом направлении и 11 мм в высоту в нижней части спины.
Диск состоит из хрящевой ткани и состоит из трех отдельных областей (см. рисунок 1). Внутренняя область (студенистое ядро) представляет собой студенистую массу, особенно у молодых людей. Наружная часть диска (фиброзное кольцо) твердая и полосчатая. Волокна кольца перекрещиваются, что позволяет ему выдерживать высокие нагрузки на изгиб и скручивание. С возрастом ядро теряет воду, становится тверже, и различие между двумя областями становится менее четким, чем в начале жизни. Диск отделен от кости тонким слоем гиалинового хряща, третьей областью. В зрелом возрасте концевая пластинка хряща и сам диск обычно не имеют собственных кровеносных сосудов, но полагаются на кровоснабжение соседних тканей, таких как связки и тело позвонка, для транспортировки питательных веществ и удаления продуктов жизнедеятельности. Иннервируется только внешняя часть диска.
Рисунок 1. Относительные пропорции трех основных компонентов нормального межпозвонкового диска взрослого человека и замыкательной пластинки хряща.
Состав
Диск, как и другие хрящи, состоит в основном из матрицы коллагеновых волокон (которые погружены в гель протеогликана) и воды. Вместе они составляют от 90 до 95% от общей массы ткани, хотя пропорции варьируются в зависимости от локализации внутри диска, а также с возрастом и дегенерацией. По всему матриксу разбросаны клетки, которые отвечают за синтез и поддержание различных компонентов внутри него (рис. 2). Обзор биохимии диска можно найти в Urban and Roberts 1994.
Рисунок 2. Схематическое изображение структуры диска, показывающее полосчатые коллагеновые волокна с вкраплениями многочисленных молекул протеогликанов, похожих на ершики, и несколько клеток.
протеогликанов: основной протеогликан диска, аггрекан, представляет собой большую молекулу, состоящую из центрального белкового ядра, к которому присоединено множество гликозаминогликанов (повторяющиеся цепи дисахаридов) (см. рисунок 3). Эти боковые цепи имеют высокую плотность связанных с ними отрицательных зарядов, что делает их привлекательными для молекул воды (гидрофильными) — свойство, описываемое как давление набухания. Это очень важно для функционирования диска.
Рисунок 3. Схема части агрегата дисковых протеогликанов. G1, G2 и G3 представляют собой глобулярные складчатые области центрального белка.
Огромные агрегаты протеогликанов могут образовываться, когда отдельные молекулы связываются с цепью другого химического вещества, гиалуроновой кислоты. Размер аггреканов варьируется (в диапазоне молекулярной массы от 300,000 7 до XNUMX миллионов дальтон) в зависимости от того, сколько молекул составляет агрегат. Другие более мелкие типы протеогликанов недавно также были обнаружены в диске и концевой пластинке хряща, например, декорин, бигликан, фибромодулин и люмикан. Их функция, как правило, неизвестна, но фибромодулин и декорин могут участвовать в регуляции образования коллагеновой сети.
Вода: Вода является основным компонентом диска, составляющим от 65 до 90% объема ткани, в зависимости от возраста и области диска. Существует корреляция между количеством протеогликанов и содержанием воды в матриксе. Количество воды также варьируется в зависимости от нагрузки на диск, следовательно, содержание воды различается днем и ночью, так как нагрузка будет сильно различаться во время сна. Вода важна как для механического функционирования диска, так и для обеспечения среды для транспорта растворенных веществ внутри матрицы.
коллаген: Коллаген является основным структурным белком в организме и состоит из семейства не менее 17 различных белков. Все коллагены имеют спиральные участки и стабилизированы серией внутри- и межмолекулярных поперечных связей, которые делают молекулы очень сильными в сопротивлении механическим воздействиям и ферментативному расщеплению. Длина и форма различных типов молекул коллагена, а также доля спиральных молекул различаются. Диск состоит из нескольких типов коллагена, при этом внешнее кольцо состоит преимущественно из коллагена типа I, а ядро и замыкательная пластинка хряща преимущественно из коллагена типа II. Оба типа образуют фибриллы, которые обеспечивают структурную основу диска. Фибриллы ядра намного тоньше (мм в диаметре), чем фибриллы кольца (0.1—0.2 мм в диаметре). Клетки диска часто окружены капсулой из некоторых других типов коллагена, таких как тип VI.
Клетки: Межпозвонковый диск имеет очень низкую плотность клеток по сравнению с другими тканями. Хотя плотность клеток невелика, их постоянная активность жизненно важна для здоровья диска, поскольку клетки производят макромолекулы на протяжении всей жизни, чтобы заменить те, которые разрушаются и теряются с течением времени.
Функция
Основная функция диска — механическая. Диск передает нагрузку вдоль позвоночника, а также позволяет позвоночнику сгибаться и скручиваться. Нагрузки на диск возникают от веса тела и мышечной активности и меняются в зависимости от положения тела (см. рис. 4). Во время повседневной деятельности диск подвергается сложным нагрузкам. Разгибание или сгибание позвоночника вызывает в основном растягивающие и сжимающие нагрузки на диск, величина которых увеличивается по мере продвижения вниз по позвоночнику из-за различий в весе и геометрии тела. Вращение позвоночника создает поперечные (сдвигающие) напряжения.
Рисунок 4. Относительное внутридисковое давление в различных позах по сравнению с давлением в вертикальном положении (100%).
Диски находятся под давлением, которое варьируется в зависимости от позы примерно от 0.1 до 0.2 МПа в состоянии покоя и примерно от 1.5 до 2.5 МПа при сгибании и подъеме. Давление в основном связано с давлением воды на ядро и внутреннее кольцо в нормальном диске. Когда нагрузка на диск увеличивается, давление равномерно распределяется по торцевой пластине и по всему диску.
Во время загрузки диск деформируется и теряет высоту. Замыкающая пластинка и кольцо выпячиваются, увеличивая натяжение этих структур, и, следовательно, повышается давление ядра. Степень деформации диска зависит от скорости, с которой он нагружен. Диск может значительно деформироваться, сжимаясь или растягиваясь на 30-60% при сгибании и разгибании. Расстояния между соседними отростками позвоночника могут увеличиваться более чем на 300%. Если нагрузку снять в течение нескольких секунд, диск быстро возвращается в прежнее состояние, но если нагрузку сохранить, то диск продолжает терять высоту. Эта «ползучесть» возникает из-за продолжающейся деформации структур диска, а также из-за потери жидкости, поскольку диски теряют жидкость в результате повышенного давления. От 10 до 25% жидкости диска медленно теряется во время повседневной деятельности, когда диск находится под гораздо большим давлением, и восстанавливается в положении лежа в состоянии покоя. Эта потеря воды может привести к уменьшению роста человека на 1-2 см с утра до вечера среди работающих днем.
Когда диск изменяет свой состав из-за старения или дегенерации, меняется и его реакция на механические нагрузки. С потерей протеогликана и, следовательно, содержания воды ядро больше не может реагировать столь же эффективно. Это изменение приводит к неравномерному напряжению на замыкательной пластинке и волокнах кольца, а в тяжелых случаях дегенерации внутренние волокна могут выпячиваться внутрь при нагрузке на диск, что, в свою очередь, может привести к аномальным напряжениям в других структурах диска, в конечном итоге вызывая их отказ. Скорость ползучести также увеличивается в дегенерированных дисках, которые, таким образом, теряют высоту быстрее, чем нормальные диски при той же нагрузке. Сужение дискового пространства затрагивает другие структуры позвоночника, такие как мышцы и связки, и, в частности, приводит к увеличению давления на фасеточные суставы, что может быть причиной дегенеративных изменений, наблюдаемых в фасеточных суставах позвоночника с аномалиями. диски.
Вклад основных компонентов в функцию
протеогликанов
Функция диска зависит от поддержания равновесия, при котором давление воды в диске уравновешивается давлением набухания диска. Давление набухания зависит от концентрации ионов, привлеченных в диск отрицательно заряженными протеогликанами, и, таким образом, напрямую зависит от концентрации протеогликанов. Если нагрузка на диск увеличивается, давление воды возрастает и нарушает равновесие. Чтобы компенсировать это, жидкость просачивается из диска, увеличивая концентрацию протеогликанов и осмотическое давление диска. Такое выделение жидкости продолжается либо до восстановления баланса, либо до снятия нагрузки с диска.
Протеогликаны влияют на движение жидкости и другими способами. Из-за их высокой концентрации в ткани промежутки между цепочками очень малы (от 0.003 до 0.004 мм). Поток жидкости через такие маленькие поры очень медленный, и, таким образом, даже при большом перепаде давления скорость потери жидкости и, следовательно, скорость ползучести диска мала. Однако, поскольку дегенерированные диски имеют более низкую концентрацию протеогликанов, жидкость может течь через матрикс быстрее. Возможно, именно поэтому дегенерированные диски теряют высоту быстрее, чем нормальные диски. Заряд и высокая концентрация протеогликанов контролируют поступление и перемещение других растворенных веществ в диск. Небольшие молекулы (питательные вещества, такие как глюкоза, кислород) могут легко проникать в диск и перемещаться по матрице. Электроположительные химические вещества и ионы, такие как Na+золото Ca2+, имеют более высокие концентрации в отрицательно заряженном диске, чем в окружающей интерстициальной жидкости. Крупные молекулы, такие как сывороточный альбумин или иммуноглобулины, слишком громоздки, чтобы проникнуть в диск, и присутствуют только в очень низких концентрациях. Протеогликаны также могут влиять на клеточную активность и метаболизм. Небольшие протеогликаны, такие как бигликан, могут связывать факторы роста и другие медиаторы клеточной активности, высвобождая их при деградации матрикса.
Вода
Вода является основным компонентом диска, а жесткость ткани поддерживается гидрофильными свойствами протеогликанов. При начальной потере воды диск становится более дряблым и деформируемым по мере расслабления коллагеновой сети. Однако, как только диск теряет значительную часть воды, его механические свойства резко меняются; под нагрузкой ткань ведет себя скорее как твердое тело, чем как композит. Вода также обеспечивает среду, через которую питательные вещества и отходы обмениваются между диском и окружающим кровоснабжением.
коллаген
Коллагеновая сеть, способная выдерживать высокие нагрузки на растяжение, обеспечивает основу для диска и прикрепляет его к телам соседних позвонков. Сеть раздувается водой, которую поглощают протеогликаны; в свою очередь сеть удерживает протеогликаны и предотвращает их выход из ткани. Вместе эти три компонента образуют конструкцию, способную выдерживать высокие сжимающие нагрузки.
Организация коллагеновых фибрилл обеспечивает гибкость диска. Фибриллы располагаются слоями, при этом угол, под которым фибриллы каждого слоя проходят между телами соседних позвонков, чередуется по направлению. Это узкоспециализированное переплетение позволяет диску широко расклиниваться, что позволяет сгибать позвоночник, даже несмотря на то, что сами коллагеновые фибриллы могут удлиняться только примерно на 3%.
метаболизм
Клетки диска производят как большие молекулы, так и ферменты, способные расщеплять компоненты матрикса. В здоровом диске скорость производства и распада матрицы сбалансирована. Если баланс нарушен, композиция диска в конечном итоге должна измениться. При росте скорость синтеза новых и замещающих молекул выше, чем скорость деградации, и материалы матрикса накапливаются вокруг клеток. При старении и дегенерации происходит обратное. Протеогликаны обычно сохраняются около двух лет. Коллагена хватает на много лет. При нарушении баланса или падении клеточной активности содержание протеогликанов в матриксе со временем снижается, что влияет на механические свойства диска.
Дисковые клетки также реагируют на изменение механического напряжения. Нагрузка влияет на метаболизм диска, хотя механизмы этого не ясны. В настоящее время невозможно предсказать, какие механические требования способствуют стабильному балансу, а какие могут способствовать деградации, а не синтезу матрицы.
Поставка питательных веществ
Поскольку диск получает питательные вещества из кровоснабжения соседних тканей, питательные вещества, такие как кислород и глюкоза, должны диффундировать через матрикс к клеткам в центре диска. Клетки могут находиться на расстоянии от 7 до 8 мм от ближайшего источника крови. Развиваются крутые градиенты. На границе между диском и телом позвонка концентрация кислорода составляет около 50 %, а в центре диска — менее 1 %. Метаболизм диска в основном анаэробный. Когда содержание кислорода падает ниже 5%, диск увеличивает выработку лактата, продукта метаболизма. Концентрация лактата в центре ядра может быть в шесть-восемь раз выше, чем в крови или интерстиции (см. рис. 5).
Рисунок 5. Основные пути питания к межпозвонковому диску осуществляются путем диффузии из сосудистой сети в тело позвонка (V), через замыкательную пластинку (E) в ядро (N) или из кровоснабжения вне фиброзного кольца (A) .
Снижение поступления питательных веществ часто считается основной причиной дегенерации диска. Проницаемость концевой пластинки диска снижается с возрастом, что может препятствовать транспорту питательных веществ в диск и может привести к накоплению отходов, таких как лактат. В дисках, где транспорт питательных веществ снижен, концентрация кислорода в центре диска может упасть до очень низкого уровня. Здесь увеличивается анаэробный метаболизм и, следовательно, выработка лактата, а кислотность в центре диска может упасть до рН 6.4. Такие низкие значения pH, а также низкое напряжение кислорода снижают скорость синтеза матрикса, что приводит к падению содержания протеогликанов. Кроме того, сами клетки могут не выдержать длительного воздействия кислотного pH. В дисках человека обнаружен высокий процент мертвых клеток.
Дегенерация диска приводит к потере протеогликана и сдвигу его структуры, дезорганизации коллагеновой сети и врастанию кровеносных сосудов. Существует вероятность того, что некоторые из этих изменений могут быть обращены вспять. Было показано, что диск имеет некоторую способность к ремонту.
Заболевания
Сколиоз: Сколиоз – это боковой изгиб позвоночника, при котором заклиниваются как межпозвонковый диск, так и тела позвонков. Обычно это связано с искривлением или вращением позвоночника. Из-за способа прикрепления ребер к позвонкам возникает «реберный горб», видимый, когда пострадавший наклоняется вперед. Сколиоз может быть вызван врожденным дефектом позвоночника, например, клиновидным полупозвонком, или может возникать вторично по отношению к такому заболеванию, как нервно-мышечная дистрофия. Однако в большинстве случаев причина неизвестна, поэтому сколиоз называют идиопатическим. Боль редко является проблемой при сколиозе, и лечение проводится, в основном, для остановки дальнейшего развития бокового искривления позвоночника. (Подробнее о клиническом лечении этой и других патологий позвоночника см. Tidswell 1992.)
Spondylolisthesis: Спондилолистез — это горизонтальное смещение одного позвонка вперед по отношению к другому. Это может произойти в результате перелома моста кости, соединяющего переднюю и заднюю части позвонка. Очевидно, межпозвонковый диск между двумя такими позвонками растянут и подвергается аномальным нагрузкам. Матрица этого диска и, в меньшей степени, соседних дисков демонстрирует типичные для дегенерации изменения состава — потерю воды и протеогликанов. Это состояние можно диагностировать с помощью рентгена.
Разрыв или выпадение диска: Разрыв заднего кольца довольно часто встречается у физически активных людей молодого или среднего возраста. Его нельзя диагностировать с помощью рентгена, если не провести дискограмму, при которой рентгеноконтрастный материал вводится в центр диска. Затем разрыв может быть продемонстрирован путем отслеживания жидкости дискограммы. Иногда через этот разрыв в спинномозговой канал могут пройти изолированные и секвестрированные кусочки материала диска. Раздражение или давление на седалищный нерв вызывает сильную боль и парестезию (ишиас) в нижней конечности.
Болезнь дегенеративного диска: этот термин применяется к нечетко определенной группе пациентов с болью в пояснице. На рентгенограмме они могут показать изменения, такие как уменьшение высоты диска и, возможно, образование остеофитов по краям тел позвонков. Эта группа пациентов может представлять собой конечную стадию нескольких патологических путей. Например, необработанные кольцевые разрывы могут в конечном итоге принять эту форму.
Стеноз позвоночного канала: сужение позвоночного канала, возникающее при спинальном стенозе, вызывает механическую компрессию корешков спинномозговых нервов и их кровоснабжение. Таким образом, это может привести к таким симптомам, как слабость, измененные рефлексы, боль или потеря чувствительности (парестезия), или иногда не иметь симптомов. Сужение канала, в свою очередь, может быть вызвано различными факторами, в том числе протрузией межпозвонкового диска в пространство канала, новообразованием кости в фасеточных суставах (гипертрофия фасеточных суставов) и артритом с воспалением других мягких соединительных тканей.
Интерпретация более поздних методов визуализации в отношении патологии диска не была полностью установлена. Например, дегенерированные диски на магнитно-резонансной томографии (МРТ) дают измененный сигнал по сравнению с тем, который наблюдается для «нормальных» дисков. Однако корреляция между «дегенеративным» диском на МРТ и клиническими симптомами плохая: 45% МРТ-дегенеративных дисков не имеют симптомов, а 37% пациентов с болью в пояснице имеют нормальную МРТ позвоночника.
Факторы риска
Загрузка
Нагрузка на диски зависит от позы. Внутридисковые измерения показывают, что сидячее положение приводит к давлению, в пять раз превышающему давление в позвоночнике в состоянии покоя (см. рис. 8). Если поднимаются внешние веса, это может значительно увеличить внутридисковое давление, особенно если вес удерживается на расстоянии от тела. Очевидно, что повышенная нагрузка может привести к разрыву дисков, которые в противном случае могли бы остаться целыми.
Эпидемиологические исследования, проанализированные Brinckmann и Pope (1990), сходятся во мнении в одном отношении: повторяющийся подъем или перенос тяжестей или выполнение работы в согнутом или чрезмерно вытянутом положении представляют собой факторы риска возникновения проблем с поясницей. Точно так же некоторые виды спорта, такие как поднятие тяжестей, могут быть связаны с более высокой частотой болей в спине, чем, например, плавание. Механизм не ясен, хотя могут иметь значение различные схемы загрузки.
курение
Питание диска очень ненадежно, требуется лишь небольшое уменьшение потока питательных веществ, чтобы сделать его недостаточным для нормального метаболизма клеток диска. Курение сигарет может вызвать такое снижение из-за его воздействия на систему кровообращения за пределами межпозвонкового диска. Транспорт питательных веществ, таких как кислород, глюкоза или сульфат, в диск значительно снижается уже через 20-30 минут курения, что может объяснить более высокую частоту болей в пояснице у курящих людей по сравнению с теми, кто не курит. Райдевик и Холм, 1992).
Вибрация
Эпидемиологические исследования показали, что у людей, подвергающихся воздействию высоких уровней вибрации, чаще возникают боли в пояснице. Позвоночник подвержен повреждениям на своих естественных частотах, особенно от 5 до 10 Гц. Многие транспортные средства возбуждают вибрации на этих частотах. Исследования, проведенные Бринкманном и Поупом (1990), показали взаимосвязь между такими вибрациями и частотой болей в пояснице. Поскольку было показано, что вибрация влияет на мелкие кровеносные сосуды в других тканях, это также может быть механизмом ее воздействия на позвоночник.
Боль в пояснице является распространенным заболеванием среди населения трудоспособного возраста. Около 80% людей в течение жизни испытывают боли в пояснице, и это одна из наиболее важных причин краткосрочной и долгосрочной нетрудоспособности во всех профессиональных группах. В зависимости от этиологии боли в пояснице можно разделить на шесть групп: механические, инфекционные (например, туберкулез), воспалительные (например, анкилозирующий спондилит), метаболические (например, остеопороз), неопластические (например, рак) и висцеральные (боль). вызванные заболеваниями внутренних органов).
Боль в пояснице у большинства людей имеет механические причины, в том числе пояснично-крестцовое растяжение/деформацию, остеохондроз, спондилолистез, спинальный стеноз и перелом. Здесь рассматривается только механическая боль в пояснице. Механическая боль в пояснице также называется регионарной болью в пояснице, которая может быть локальной болью или болью, иррадиирующей в одну или обе ноги (ишиас). Для механических болей в пояснице характерно эпизодическое возникновение и в большинстве случаев естественное течение благоприятное. Примерно в половине острых случаев боль в пояснице стихает в течение двух недель, а примерно в 90% — в течение двух месяцев. По оценкам, примерно каждый десятый случай становится хроническим, и именно на эту группу пациентов с болью в пояснице приходится основная доля расходов, связанных с заболеваниями поясницы.
Структура и функции
Благодаря прямохождению строение нижнего отдела позвоночника человека (пояснично-крестцового отдела позвоночника) анатомически отличается от строения большинства позвоночных животных. Вертикальное положение также увеличивает механические нагрузки на структуры пояснично-крестцового отдела позвоночника. В норме поясничный отдел позвоночника состоит из пяти позвонков. Крестец ригидный, а хвост (копчик) у человека не выполняет никакой функции, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Позвоночник, его позвонки и искривление.
Позвонки связаны между собой межпозвонковыми дисками между телами позвонков, связками и мышцами. Эти мягкие ткани делают позвоночник гибким. Два соседних позвонка образуют функциональную единицу, как показано на рисунке 2. Тела позвонков и диски являются несущими элементами позвоночника. Задние отделы позвонков образуют нервную дугу, защищающую нервы в позвоночном канале. Дуги позвонков крепятся друг к другу посредством дугоотростчатых суставов (зигапофизарных суставов), определяющих направление движения. Дуги позвонков также связаны между собой многочисленными связками, которые определяют диапазон движений в позвоночнике. Мышцы, разгибающие туловище назад (разгибатели), прикрепляются к дужкам позвонков. Важными местами прикрепления являются три костных выступа (два боковых и остистый отросток) дужек позвонков.
Рисунок 2. Основная функциональная единица позвоночника.
Спинной мозг заканчивается на уровне самых высоких поясничных позвонков (L1-L2). Поясничный позвоночный канал заполнен отростком спинного мозга, конским хвостом, который состоит из корешков спинномозговых нервов. Нервные корешки выходят из позвоночного канала попарно через межпозвонковые отверстия (форамины). От каждого из корешков спинномозговых нервов отходит ветвь, иннервирующая ткани в области спины. Имеются нервные окончания, передающие болевые ощущения (ноцицептивные окончания) в мышцах, связках и суставах. В здоровом межпозвонковом диске таких нервных окончаний нет, за исключением самых наружных отделов фиброзного кольца. Тем не менее, диск считается наиболее важным источником болей в пояснице. Кольцевые разрывы, как известно, болезненны. В результате дегенерации диска грыжа полужелатиновой внутренней части межпозвонкового диска, ядра, может возникать в спинномозговой канал и приводить к компрессии и/или воспалению спинномозгового нерва наряду с симптомами и признаками ишиаса, как показано на рис. рисунок 3.
Рисунок 3. Грыжа межпозвонкового диска.
Мышцы отвечают за стабильность и подвижность спины. Мышцы спины сгибают туловище назад (разгибание), а мышцы живота сгибают его вперед (сгибание). Усталость из-за длительной или повторяющейся нагрузки или внезапного перенапряжения мышц или связок может вызвать боль в пояснице, хотя точное происхождение такой боли трудно локализовать. Существуют разногласия по поводу роли травм мягких тканей в заболеваниях нижней части спины.
Люмбаго
Вхождение
Оценки распространенности болей в пояснице варьируются в зависимости от определений, используемых в различных исследованиях. Показатели распространенности болевых синдромов в нижней части спины среди населения Финляндии в возрасте старше 30 лет приведены в таблице 1. Трое из четырех человек в течение жизни испытывали боль в пояснице (и каждый третий — ишиалгию). Ежемесячно каждый пятый человек страдает от боли в пояснице или радикулита, и в любой момент времени у каждого шестого человека имеется клинически поддающийся проверке синдром боли в пояснице. Ишиас или грыжа межпозвонкового диска менее распространены и поражают 4% населения. Около половины пациентов с болевым синдромом в нижней части спины имеют функциональные нарушения, причем в 5% случаев нарушения являются тяжелыми. Ишиас чаще встречается у мужчин, чем у женщин, но другие заболевания нижней части спины также распространены. Боль в пояснице относительно редко встречается в возрасте до 20 лет, но затем наблюдается устойчивый рост распространенности до 65 лет, после чего наблюдается снижение.
Таблица 1. Распространенность заболеваний позвоночника среди населения Финляндии старше 30 лет, в процентах.
Мужчин+ |
Женщин+ |
|
Распространенность болей в спине в течение жизни |
76.3 |
73.3 |
Распространенность ишиаса в течение жизни |
34.6 |
38.8 |
Пятилетняя распространенность ишиаса, вызывающая постельный режим в течение как минимум двух недель |
17.3 |
19.4 |
Распространенность боли в пояснице или ишиасе в течение одного месяца |
19.4 |
23.3 |
Точечная распространенность клинически верифицированных: |
||
Болевой синдром в нижней части спины |
17.5 |
16.3 |
Ишиас или пролапс диска* |
5.1 |
3.7 |
+ скорректированный возраст
* р 0.005
Источник: адаптировано из Heliövaara et al. 1993.
Распространенность дегенеративных изменений в поясничном отделе позвоночника увеличивается с возрастом. Около половины мужчин в возрасте от 35 до 44 лет и девять из десяти мужчин в возрасте 65 лет и старше имеют рентгенологические признаки дегенерации дисков поясничного отдела позвоночника. Признаки выраженной дегенерации диска отмечены у 5 и 38% соответственно. Дегенеративные изменения несколько чаще встречаются у мужчин, чем у женщин. У людей с дегенеративными изменениями в поясничном отделе позвоночника боли в пояснице возникают чаще, чем у людей без них, но дегенеративные изменения также распространены среди бессимптомных людей. При магнитно-резонансной томографии (МРТ) дегенерация диска была обнаружена у 6% бессимптомных женщин в возрасте 20 лет и младше и у 79% женщин в возрасте 60 лет и старше.
В целом боль в пояснице чаще встречается у рабочих, чем у белых воротничков. В Соединенных Штатах у грузчиков, помощников медсестер и водителей грузовиков самые высокие показатели компенсированных травм спины.
Факторы риска на работе
Эпидемиологические исследования достаточно последовательно установили, что боль в пояснице, радикулит или грыжа межпозвонкового диска, дегенеративные изменения поясничного отдела позвоночника связаны с тяжелой физической работой. Однако мало что известно о допустимых пределах физической нагрузки на спину.
Боль в пояснице связана с частым поднятием тяжестей, переноской, тягой и толканием. Высокие растягивающие усилия направлены на мышцы и связки, а высокие сдавливающие – на кости и суставные поверхности. Эти силы могут вызывать механические повреждения тел позвонков, межпозвонковых дисков, связок и задних отделов позвонков. Травмы могут быть вызваны внезапными перегрузками или усталостью из-за повторяющихся нагрузок. В качестве причины дегенерации поясничного отдела позвоночника были предложены повторяющиеся микротравмы, которые могут возникать даже незаметно.
Боль в пояснице также связана с частыми или длительными скручиваниями, наклонами или другими ненейтральными положениями туловища. Движение необходимо для питания межпозвонкового диска, а статические позы могут нарушать питание. В других мягких тканях может развиваться усталость. Кроме того, длительное сидение в одном положении (например, швеи или водители автомобилей) увеличивает риск болей в пояснице.
Было обнаружено, что длительное вождение автомобиля увеличивает риск болей в пояснице, ишиаса или грыжи межпозвоночного диска. Водители подвергаются вибрации всего тела, что отрицательно сказывается на питании диска. Риску также могут способствовать внезапные толчки из-за неровностей дороги, постурального стресса и работы с материалами профессиональными водителями.
Очевидной причиной травм спины является прямая травма, вызванная несчастным случаем, например падением или поскальзыванием. Имеются данные о том, что в дополнение к острым травмам травматические повреждения спины вносят существенный вклад в развитие хронических синдромов нижней части спины.
Боль в пояснице связана с различными психосоциальными факторами на работе, такими как монотонная работа и работа в условиях дефицита времени, а также с плохой социальной поддержкой со стороны коллег и начальства. Психосоциальные факторы влияют на отчетность и восстановление после боли в пояснице, но существуют разногласия по поводу их этиологической роли.
Индивидуальные факторы риска
Рост и лишний вес: данные о связи болей в пояснице с ростом и избыточным весом противоречивы. Однако доказательства связи между ишиасом или межпозвоночной грыжей и ростом довольно убедительны. У высоких людей может быть недостаток питания из-за большего объема диска, а также у них могут быть проблемы с эргономикой на рабочем месте.
Физическая подготовка: результаты исследования связи между физической подготовкой и болью в пояснице противоречивы. Боль в пояснице чаще встречается у людей, у которых меньше сил, чем требуется для их работы. В некоторых исследованиях не было обнаружено, что плохая аэробная способность предсказывает будущие жалобы на боли в пояснице или травмы. Наименее подготовленные люди могут иметь повышенный общий риск травм спины, но у наиболее подготовленных людей травмы могут быть самыми дорогостоящими. В одном исследовании хорошая выносливость мышц спины предотвратила появление боли в пояснице впервые.
Подвижность поясничного отдела позвоночника у людей значительно различается. У людей с острой и хронической болью в пояснице снижена подвижность, но в проспективных исследованиях подвижность не предсказывала заболеваемость болью в пояснице.
курение: Несколько исследований показали, что курение связано с увеличением риска болей в пояснице и грыжи межпозвоночного диска. Курение также, по-видимому, усиливает дегенерацию диска. В экспериментальных исследованиях было обнаружено, что курение ухудшает питание диска.
Структурные факторы: Врожденные дефекты позвонков, а также неравная длина ног могут вызывать аномальную нагрузку на позвоночник. Однако такие факторы не считаются очень важными в возникновении болей в пояснице. Узкий спинномозговой канал предрасполагает к компрессии нервных корешков и ишиасу.
Психологические факторы: Хроническая боль в пояснице связана с психологическими факторами (например, с депрессией), но не все люди, страдающие от хронической боли в пояснице, имеют психологические проблемы. Для дифференциации боли в пояснице, вызванной психологическими факторами, от боли в пояснице, вызванной физическими факторами, использовались различные методы, но результаты были противоречивыми. Симптомы психического стресса чаще встречаются у людей с болью в пояснице, чем у людей без симптомов, а психический стресс, по-видимому, даже предсказывает возникновение болей в пояснице в будущем.
предотвращение
Накопленные знания о факторах риска, основанные на эпидемиологических исследованиях, носят в основном качественный характер и, таким образом, могут дать лишь общие рекомендации по планированию профилактических программ. Существует три основных подхода к профилактике заболеваний поясничного отдела позвоночника, связанных с работой: эргономичный дизайн рабочего места, образование и обучение, а также отбор работников.
Работа дизайн
Широко распространено мнение, что наиболее эффективным средством предотвращения связанных с работой заболеваний поясничного отдела позвоночника является организация рабочего места. Эргономическое вмешательство должно учитывать следующие параметры (показаны в таблице 2).
Таблица 2. Параметры, на которые следует обратить внимание, чтобы снизить риск болей в пояснице на работе.
Параметр |
Пример |
1. Загрузить |
Вес обрабатываемого объекта, размер обрабатываемого объекта |
2. Предметный дизайн |
Форма, расположение и размер ручек |
3. Техника подъема |
Расстояние от центра тяжести объекта и рабочего, скручивающие движения |
4. Схема рабочего места |
Пространственные особенности задачи, такие как расстояние переноса, диапазон движения, препятствия, такие как лестницы. |
5. Дизайн задачи |
Частота и продолжительность задач |
6. Психология |
Удовлетворенность работой, самостоятельность и контроль, ожидания |
7. Окружающая среда |
Температура, влажность, шум, тяга стопы, вибрация всего тела |
8. Организация работы |
Командная работа, поощрения, смены, ротация рабочих мест, машинный темп, гарантия занятости. |
Источник: адаптировано из Halpern 1992.
Большинство эргономических вмешательств изменяют нагрузки, конструкцию обрабатываемых предметов, методы подъема, планировку рабочего места и план задач. Эффективность этих мер в контроле возникновения болей в пояснице или медицинских расходов не была четко продемонстрирована. Возможно, наиболее эффективным будет снижение пиковых нагрузок. Один из предлагаемых подходов заключается в разработке работы таким образом, чтобы она соответствовала физическим возможностям большого процента работающего населения (Waters et al., 1993). В статических работах восстановление движения может быть достигнуто за счет реструктуризации работы, ротации или обогащения работы.
Образование и обучение
Рабочие должны быть обучены правильному и безопасному выполнению своей работы. Обучение и подготовка рабочих по безопасному подъему грузов широко проводились, но результаты не были убедительными. Существует общее мнение, что полезно держать груз близко к телу и избегать рывков и скручиваний, но что касается преимуществ подъема ног и подъема спины, мнения экспертов расходятся.
Если выявляется несоответствие между требованиями работы и силой рабочих и перепрофилирование работы невозможно, для рабочих должна быть предусмотрена программа фитнес-тренировок.
В профилактике инвалидности из-за болей в пояснице или хронических болей в подострых случаях доказали свою эффективность школа спины, а в субхронических случаях - общефизические тренировки.
Обучение должно быть распространено и на управление. Аспекты обучения менеджменту включают раннее вмешательство, первоначальное консервативное лечение, последующее наблюдение за пациентом, трудоустройство и соблюдение правил безопасности. Активные программы управления могут значительно снизить долгосрочные претензии по инвалидности и количество несчастных случаев.
Медицинский персонал должен быть обучен преимуществам раннего вмешательства, консервативного лечения, наблюдения за пациентами и методам трудоустройства. Отчет Целевой группы Квебека по ведению заболеваний позвоночника, связанных с физической активностью, и другие клинические рекомендации содержат надежные рекомендации по правильному лечению. (Спитцер и др., 1987; AHCPR, 1994).
Выбор работника
В целом отбор работников перед приемом на работу не считается подходящей мерой для предотвращения связанных с работой болей в пояснице. История предыдущих проблем со спиной, рентгенограммы поясничного отдела позвоночника, тесты на общую силу и физическую форму — ни один из них не показал достаточно хорошей чувствительности и специфичности при выявлении людей с повышенным риском будущих проблем с поясницей. Использование этих мер при проверке перед приемом на работу может привести к необоснованной дискриминации в отношении определенных групп работников. Однако существуют некоторые специальные профессиональные группы (например, пожарные и полицейские), для которых можно считать уместным предварительный скрининг.
Клинические характеристики
Точное происхождение болей в пояснице часто невозможно определить, что отражается на трудностях классификации заболеваний поясницы. В значительной степени классификация основана на характеристиках симптомов, подтвержденных клиническим обследованием или результатами визуализации. В основном, при клиническом физикальном обследовании может быть диагностирован ишиас, вызванный сдавлением и/или воспалением корешка спинномозгового нерва. Что касается многих других клинических форм, таких как фасеточный синдром, фиброзит, мышечные спазмы, синдром поясничного отдела или крестцово-подвздошный синдром, клиническая проверка оказалась ненадежной.
В попытке устранить путаницу Целевая группа Квебека по заболеваниям позвоночника провела всесторонний и критический обзор литературы и в конечном итоге рекомендовала использовать классификацию для пациентов с болью в пояснице, показанную в таблице 3.
Таблица 3. Классификация заболеваний поясничного отдела позвоночника согласно Квебекской рабочей группе по заболеваниям позвоночника
1. Боль
2. Боль с иррадиацией в нижнюю конечность проксимально
3. Боль с иррадиацией в дистальную часть нижней конечности.
4. Боль с иррадиацией в нижнюю конечность и неврологическими симптомами.
5. Предположительная компрессия корешка спинномозгового нерва на простой рентгенограмме (например, нестабильность или перелом позвоночника)
6. Компрессия корешка спинномозгового нерва, подтвержденная: Специфическими методами визуализации (компьютерная томография,
миелография или магнитно-резонансная томография), другие диагностические методы (например, электромиография,
венография)
7. Спинальный стеноз
8. Послеоперационный статус через 1-6 недель после вмешательства.
9. Послеоперационный статус, >6 недель после вмешательства
9.1. Бессимптомный
9.2. Симптоматический
10. Хронический болевой синдром
11. Другие диагнозы
Для категорий 1-4 дополнительная классификация основана на
(а) Продолжительность симптомов (7 недель),
(b) Рабочий статус (работает; бездействует, т. е. отсутствует на работе, безработный или неактивный).
Источник: Spitzer et al. 1987.
Для каждой категории в отчете приводятся соответствующие меры лечения, основанные на критическом обзоре литературы.
Спондилолиз и спондилолистез
Спондилолиз означает дефект дуги позвонка (межсуставной части или перешейка), а спондилолистез означает смещение тела позвонка вперед относительно нижележащего позвонка. Нарушение чаще всего происходит в пятом поясничном позвонке.
Спондилолистез может быть вызван врожденными аномалиями, усталостным переломом или острым переломом, нестабильностью между двумя соседними позвонками вследствие дегенерации, а также инфекционными или неопластическими заболеваниями.
Распространенность спондилолиза и спондилолистеза колеблется от 3 до 7%, но в отдельных этнических группах распространенность значительно выше (саамы 13%, эскимосы Аляски 25-45%, айны Японии 41%). предрасположенность. Спондилолиз одинаково часто встречается у людей с болью в пояснице и без нее, но люди со спондилолистезом подвержены рецидивирующей боли в пояснице.
Острый травматический спондилолистез может развиться вследствие несчастного случая на производстве. Распространенность повышена среди спортсменов в определенных видах спорта, таких как американский футбол, гимнастика, метание копья, дзюдо и поднятие тяжестей, но нет никаких доказательств того, что физическая нагрузка на работе может вызвать спондилолиз или спондилолистез.
Синдром Пирифортиса
Синдром грушевидной мышцы является редкой и противоречивой причиной ишиаса, характеризующейся симптомами и признаками сдавления седалищного нерва в области грушевидной мышцы, где он проходит через большую седалищную вырезку. Эпидемиологических данных о распространенности этого синдрома нет. Существующие знания основаны на отчетах о клинических случаях и серии случаев. Симптомы усиливаются при длительном сгибании бедра, приведении и внутренней ротации. Недавно увеличение грушевидной мышцы было подтверждено в некоторых случаях синдрома грушевидной мышцы с помощью компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии. Синдром может возникнуть в результате травмы грушевидной мышцы.
Наиболее распространенными симптомами и признаками, возникающими в верхней части спины и позвоночника, являются боль, болезненность, слабость, скованность и/или деформация спины. Боль гораздо чаще возникает в нижней (поясничной) части спины и в шее, чем в верхней части туловища (грудном отделе спины). Помимо местных симптомов, торакальные расстройства могут вызывать боли, иррадиирующие в поясничную область и нижние конечности, в шею и плечи, в грудную клетку и в живот.
Болезненные заболевания мягких тканей
Причины болей в грудной клетке многофакторны и часто неясны. Симптомы во многих случаях возникают из-за перенапряжения, чрезмерного растяжения и/или обычно легких разрывов мягких тканей. Однако существует также много специфических заболеваний, которые могут приводить к болям в спине, таких как тяжелый сколиоз (горбатость) или кифозы различной этиологии, болезнь Шейерманна (остеохондрит грудного отдела позвоночника, иногда болезненный у подростков, но редко у взрослых) и др. деформации, которые могут возникнуть после травмы или некоторых неврологических и мышечных заболеваний. Инфекция в позвоночнике (спондилит) часто локализуется в грудном отделе. Многие виды микробов могут вызывать спондилит, например туберкулез. Боли в грудной клетке спины могут возникать при ревматических заболеваниях, особенно при анкилозирующем спондилите и тяжелом остеопорозе. Многие другие внутриспинальные, внутригрудные и внутрибрюшные заболевания, такие как опухоли, также могут вызывать симптомы со стороны спины. Как правило, боль может ощущаться в грудном отделе позвоночника (отраженная боль). Скелетные метастазы рака из других локализаций часто локализуются в грудном отделе позвоночника; это особенно верно в отношении метастатического рака молочной железы, почек, легких и щитовидной железы. Разрыв грудного диска встречается крайне редко, его частота составляет от 0.25 до 0.5% всех разрывов межпозвонковых дисков.
экспертиза: При обследовании всегда следует помнить о многих интра- и экстраспинальных нарушениях, вызывающих симптомы в грудном отделе спины. Чем старше больной, тем чаще возникают обратные симптомы, возникающие из-за первичных опухолей или метастазов. Поэтому всестороннее интервью и тщательное обследование очень важны. Цель обследования – уточнить этиологию заболевания. Клиническое обследование должно включать обычные процедуры, такие как осмотр, пальпация, проверка мышечной силы, подвижности суставов, неврологического статуса и т.д. В случаях с длительными и тяжелыми симптомами и признаками, а также при подозрении на конкретное заболевание с помощью простой рентгенографии другие рентгенологические исследования, такие как МРТ, КТ, изотопная визуализация и ЭНМГ, могут способствовать уточнению этиологического диагноза и локализации процесса заболевания. В настоящее время МРТ обычно является рентгенологическим методом выбора при болях в грудном отделе спины.
Дегенеративные заболевания грудного отдела позвоночника
Все взрослые страдают дегенеративными изменениями позвоночника, которые прогрессируют с возрастом. У большинства людей отсутствуют какие-либо симптомы этих изменений, которые часто обнаруживаются при обследовании других заболеваний и обычно не имеют клинического значения. Нечасто дегенеративные изменения в грудном отделе приводят к местным и иррадиирующим симптомам — боли, болезненности, скованности и неврологическим симптомам.
Сужение позвоночного канала, спинальный стеноз может привести к компрессии сосудистых и неврологических тканей, что приводит к локальной и/или иррадиирующей боли и неврологическому дефициту. Пролапс грудного диска редко вызывает симптомы. Во многих случаях рентгенологически обнаруженный пролапс диска является побочной находкой и не вызывает никаких симптомов.
Основными признаками дегенеративных заболеваний грудного отдела позвоночника являются локальная болезненность, мышечный спазм или слабость и локальное снижение подвижности позвоночника. В ряде случаев могут быть неврологические расстройства — мышечный парез, нарушение рефлексов и чувствительности локально и/или дистально пораженных тканей.
Прогноз при пролапсе грудного диска обычно благоприятный. Симптомы стихают как в поясничной, так и в шейной области в течение нескольких недель.
экспертиза. Надлежащее обследование необходимо, особенно у пожилых людей с длительной и сильной болью и парезом. Помимо подробного опроса, должно быть проведено адекватное клиническое обследование, включающее осмотр, пальпацию, тестирование подвижности, мышечной силы и неврологического статуса. Из рентгенологических исследований преимущества в оценке этиологического диагноза и локализации патологических изменений в позвоночнике имеют обзорная рентгенография, КТ и особенно МРТ. ЭНМГ и изотопная визуализация могут помочь в диагностике. В дифференциальной диагностике могут быть ценны лабораторные тесты. При чистом пролапсе позвоночного диска и дегенеративных изменениях лабораторные анализы не выявляют специфических отклонений.
Боль и дискомфорт в шее являются одними из наиболее распространенных симптомов, связанных с работой. Они возникают при тяжелой физической работе, а также при сидячей работе, и симптомы часто сохраняются в течение длительного периода времени, а в некоторых случаях даже на протяжении всей жизни. Из этого следует, что заболевания шеи трудно вылечить после того, как они возникли, и поэтому большое внимание следует уделять первичной профилактике. Есть три основные причины, почему заболевания шеи распространены в трудовой жизни:
Анатомия и биомеханика шеи
Скелетно-мышечная часть шеи состоит из семи тел позвонков, шести межпозвонковых дисков (состоящих из хрящей), связок, скрепляющих их вместе и связывающих их с черепом и грудным отделом позвоночника, и мышц, окружающих позвоночник. Хотя каждый сустав шейного отдела позвоночника имеет очень ограниченный диапазон движений, шею можно сгибать, разгибать, скручивать и наклонять с относительно большим диапазоном движений (см. таблицу 1). В нормальном вертикальном положении и при взгляде прямо вперед центр тяжести головы и шеи фактически расположен перед центром опоры и, следовательно, должен быть уравновешен дорсальными мышцами, то есть теми, которые расположены позади тел позвонков. . Когда голова наклонена вперед, требуется больше мышечной силы, чтобы сбалансировать голову, а когда наклон головы вперед сохраняется в течение длительного периода времени, может развиться значительная мышечная усталость. Помимо утомления мышц, наклоны и наклоны головы приводят к усилению компрессии межпозвонковых дисков, что может ускорить дегенеративные процессы.
Таблица 1. Нормальная и допустимая при длительной езде амплитуда движения (ДД) в градусах, на голову.
нормальная1 |
допустимый2 для длительного вождения |
|
Боковой изгиб |
45 |
– |
Поворот |
60 |
0 – 15 |
сгибание |
45 |
0 – 25 |
Расширение |
-45 |
0 - –5 |
1 Американская академия хирургов-ортопедов, 1988 г.
2 Ханссон 1987
Мышцы, окружающие шею, также активно участвуют в работе рук, чтобы стабилизировать комплекс плечо/рука. Трапециевидная и несколько других мышц берут начало в шейном отделе позвоночника и простираются вниз/наружу, прикрепляясь к плечу. Эти мышцы обычно являются местом дисфункции и нарушений, особенно при статических или повторяющихся рабочих задачах, когда руки подняты, а зрение зафиксировано.
Структуры, стабилизирующие шею, очень прочны, что служит для защиты нервной ткани внутри позвоночного канала и нервов, выходящих из межпозвонковых отверстий и иннервирующих шею, верхнюю конечность и верхнюю часть грудной клетки. Межпозвонковые диски, прилежащие отделы тел позвонков и фасеточные суставы межпозвонковых отверстий часто являются местом дегенеративных изменений, которые могут оказывать давление на нервы и сужать их пространство. (См. рис. 1).
Рис. 1. Схематический рисунок поперечного сечения трех нижних шейных позвонков (1) с межпозвонковыми дисками; (2) межпозвонковые отверстия; (3) и нервные корешки; (4) если смотреть сбоку.
Как упоминалось во введении, такие симптомы, как боль, боль и дискомфорт в шее, очень распространены. В зависимости от используемых критериев и метода исследования показатели распространенности заболеваний шеи различаются. Если используется опрос по почте или опрос с упором на заболевания опорно-двигательного аппарата, распространенность нарушений обычно выше, чем при тщательном обследовании, включающем физикальное обследование. Таким образом, сравнения между группами следует проводить только при использовании одной и той же методики исследования. На рис. 2 приведены показатели распространенности за год для репрезентативной выборки исландского населения, ответившего на почтовый опрос, так называемый «скандинавский» вопросник о заболеваниях опорно-двигательного аппарата (Kuorinka et al., 1987). Проблемы с шеей (боль, ломота или дискомфорт) были третьими по распространенности (в среднем 38% по всей выборке), после проблем с плечом (43%) и поясницей (56%). Проблемы с шеей среди женщин были более распространены, чем среди мужчин, и их распространенность увеличивалась до возраста 25–30 лет, когда показатели стабилизировались; они снова несколько снизились в возрасте от 50 до 55 лет. В репрезентативной выборке из 200 мужчин и женщин из Стокгольма в возрасте от 16 до 65 лет 12-месячная распространенность составила около 30% среди мужчин и 60% среди женщин. Недавняя боль в шее продолжительностью не менее одного месяца была обнаружена среди 22% выборки населения в Гетеборге, Швеция, что снова заняло третье место по частоте после боли в плече и пояснице.
Рисунок 2. Распространенность симптомов болезни шеи за 1000 месяцев в случайной выборке населения Исландии (n=XNUMX)
Факторы риска на работе
Заболевания шеи значительно чаще встречаются в определенных профессиональных группах. Используя скандинавский вопросник (Kuorinka et al., 1987), шведские службы гигиены труда собрали данные по нескольким профессиям. Результаты показывают, что риск проблем с шеей (боль, боль или дискомфорт) очень высок среди операторов визуальных дисплеев (VDU), операторов швейных машин, швей и сборщиков электроники, при этом распространенность за 12-месячный период превышает 60%. Кроме того, до одной трети тех, кто сообщает о расстройствах, также заявляют, что проблемы влияют на их трудовую жизнь, либо заставляя их брать отпуск по болезни, либо вынуждая менять работу или рабочие задачи.
Были проанализированы эпидемиологические исследования заболеваний шеи и плеч, и различные исследования были объединены по типу воздействия (повторяющаяся работа и работа выше уровня плеч, соответственно). Заболевания мягких тканей шеи, такие как напряжение шеи и другие миалгии, значительно увеличились при выполнении ряда профессиональных задач, таких как ввод данных, набор текста, изготовление ножниц, сборка ламп и прокатка пленки.
Дегенеративные изменения межпозвонковых дисков шеи чаще встречаются у шахтеров, стоматологов и работников мясной промышленности (Hagberg, Wegman, 1987).
Положение
Длительное сгибание, разгибание, боковое сгибание и скручивание шеи вызывают мышечную усталость и могут привести к хроническим повреждениям мышц и дегенеративным изменениям шейного отдела позвоночника. Мышечная активность, необходимая для противодействия весу головы в сгибание вперед шеи увеличивается с углом сгибания, как показано на рисунке 3. Усталость и боль являются обычными явлениями при сгибании шеи, если выполняется длительная работа. Когда голова наклонена вперед до упора, основная нагрузка переносится с мышц на связки и капсулы суставов, окружающие шейный отдел позвоночника. Было подсчитано, что если весь шейный отдел позвоночника максимально согнут, крутящий момент, оказываемый головой и шеей на диск между седьмым шейным и первым грудным позвонком, увеличивается в 3.6 раза. Такие позы вызывают боль всего через 15 минут, и обычно позу приходится нормализовать в течение 15-60 минут из-за сильной боли. Позы, при которых шея согнута вперед в течение длительного периода времени (несколько часов), распространены при сборочных работах в промышленности, при работе с ВДТ, а также при выполнении задач по упаковке и проверке, где рабочие места плохо спроектированы. Такие позы часто вызваны компромиссом между необходимостью выполнять работу руками, не поднимая рук, и одновременной потребностью в зрительном контроле. Обзор механизмов, ведущих от мышечной усталости к травме, см. в сопроводительной статье «Мышцы».
Рисунок 3. Процент максимальной силы разгибания шеи, необходимой при увеличении наклона шеи (сгибания).
Расширение работа шеи в течение длительного времени, например, при работе над головой в строительной отрасли, может быть очень утомительной для мышц передней части шейного отдела позвоночника. Особенно при ношении тяжелого защитного снаряжения, такого как защитные каски, крутящий момент, отклоняющий голову назад, может быть высоким.
Повторяющиеся движения
Повторяющиеся движения руками повышают требования к стабилизации шеи и плечевого пояса и тем самым увеличивают риск жалоб на шею. Такие факторы, как высокие требования к скорости и точности движений, а также высокие требования к силе рук, предполагают еще большие требования к стабилизации проксимальных отделов тела. Повторяющиеся движения головы встречаются реже. Быстрые и повторяющиеся изменения между зрительными целями обычно осуществляются посредством движений глаз, если только расстояние между наблюдаемыми объектами не является достаточно большим. Это может произойти, например, на больших компьютеризированных рабочих станциях.
Вибрация
Локальная вибрация рук, например, при работе с дрелями и другими вибрирующими ручными машинами, передается вдоль руки, но доля, передаваемая вверх в область плеча и шеи, незначительна. Однако удерживание вибрирующего инструмента может вызывать сокращение мышц проксимальных мышц плеча и шеи, чтобы стабилизировать руку и инструмент, и, таким образом, может оказывать утомляющее воздействие на шею. Механизмы и распространенность таких жалоб, вызванных вибрацией, малоизвестны.
Организация работы
Организация труда в этом контексте определяется как распределение рабочих заданий во времени и между работниками, продолжительность рабочих заданий, а также продолжительность и распределение периодов отдыха и перерывов. Продолжительность периодов работы и отдыха оказывает глубокое влияние на утомление и восстановление тканей. Было проведено несколько конкретных исследований влияния организации труда на заболевания шеи. В крупном эпидемиологическом исследовании, проведенном в Швеции, было обнаружено, что работа с УВО, превышающая четыре часа в день, связана с повышенным уровнем симптомов со стороны шеи (Aronsson, Bergkvist and Almers, 1992). Эти выводы впоследствии были подтверждены в других исследованиях.
Психологические и социальные факторы
Связь между психологическими и социальными факторами на работе и нарушениями в области шеи была продемонстрирована в нескольких исследованиях. В частности, были выделены такие факторы, как воспринимаемый психологический стресс, плохой контроль над организацией работы, плохие отношения с руководством и коллегами по работе, а также высокие требования к точности и скорости работы. Эти факторы были связаны с повышенным риском (до двух раз) нарушений в перекрестных исследованиях. Механизм, вероятно, заключается в увеличении напряжения трапециевидных и других мышц, окружающих шею, как части общей реакции на «стресс». Поскольку хорошо контролируемых лонгитюдных исследований мало, до сих пор неясно, являются ли эти факторы причинными или усугубляющими. Более того, плохие психологические и социальные условия часто возникают на работах, которые также характеризуются длительным пребыванием в неудобной позе.
Индивидуальные факторы
Индивидуальные характеристики, такие как возраст, пол, мышечная сила и выносливость, физическая подготовка, размер тела, личность, интеллект, привычки в отношении досуга (физическая активность, курение, алкоголь, диета) и предшествующие заболевания опорно-двигательного аппарата, обсуждались как факторы, которые могут изменить реакцию на физические и психологические воздействия. Возраст как фактор риска обсуждался выше и проиллюстрирован на рисунке 2.
Женщины обычно сообщают о более высокой распространенности симптомов на шее, чем мужчины. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что подверженность как физическим, так и психосоциальным факторам риска у женщин выше, чем у мужчин, например, при работе с дисплеями, сборке мелких деталей и машинном шитье.
Исследования других групп мышц, кроме мышц шеи, не всегда указывают на то, что низкая статическая сила подразумевает повышенный риск развития нарушений. Данные о мышцах шеи отсутствуют. В недавнем исследовании случайного населения Стокгольма выносливости разгибание шеи слабо ассоциировалось с последующим развитием заболеваний шеи (Schüldt et al., 1993). Аналогичные результаты были получены для заболеваний нижней части спины.
В лонгитюдном исследовании, проведенном в Швеции, тип личности был фактором риска развития заболеваний плечевого пояса и шеи (Hägg, Suurküla and Kilbom, 1990). У тех сотрудников, которые имели личность типа А (например, амбициозные и нетерпеливые), возникали более серьезные проблемы, чем у других, и эти ассоциации не были связаны с индивидуальной продуктивностью.
Мало что известно о связи между другими индивидуальными характеристиками и заболеваниями шеи.
предотвращение
Дизайн рабочей станции
Рабочее место должно быть организовано таким образом, чтобы голова не была статически согнута, вытянута или скручена за пределы, указанные для допустимого диапазона движений, приведенного для длительного вождения в таблице 1. Иногда движения, которые находятся в пределах нормального диапазона допустимы движения, а также случайные движения до отдельных крайностей. Экспериментальные исследования показали, что нагрузка на мышцы шеи ниже при слегка наклоненном назад туловище, чем при прямом вертикальном положении, которое, в свою очередь, лучше, чем при наклоне туловища вперед (Schuldt, 1988).
Настройка рабочей станции и позиционирование рабочего объекта требуют тщательного рассмотрения и компромисса между требованиями оптимального положения головы и плеч и рук. Обычно рабочий объект располагается несколько ниже уровня локтя, что, однако, может вызывать сильное напряжение мышц шеи (например, при сборочных работах). Для этого требуются индивидуально регулируемые рабочие места.
Зрительное напряжение увеличивает напряжение мышц шеи, поэтому следует уделять внимание освещению и контрастности рабочего места, а также читаемости информации, представленной на дисплеях и печатных материалах. Для работы с УВО расстояние просмотра должно быть оптимизировано примерно до 45–50 см, а угол обзора — от 10 до 20 градусов. Зрение работника должно быть оптимизировано с помощью очков.
Организация работы
При работе со статическими нагрузками на шею, например, при сборке и вводе данных УВО, следует вводить частые перерывы для восстановления после утомления. В некоторых населенных пунктах были изданы рекомендации ввести один перерыв продолжительностью около 10 минут в час и ограничить работу УВО максимум четырьмя часами в день. Как указывалось выше, научная база для этих рекомендаций в отношении шеи относительно слаба.
Клинические характеристики и лечение заболеваний шеи
Болезненные поражения мягких тканей
Напряжение шеи и другие миалгии
Наиболее частая локализация напряжения шеи и других миалгий — верхняя часть трапециевидной мышцы, но часто одновременно поражаются и другие мышцы, идущие от шеи. Симптомами являются скованность шеи и боль на работе. и на отдыхе. Часто ощущается чрезмерная мышечная усталость даже во время непродолжительных и малоинтенсивных периодов работы. Мышцы болезненны, часто при пальпации можно обнаружить «болевые точки». Натяжение шеи характерно для работ с длительными статическими нагрузками на шею и плечи. Микроскопическое исследование ткани показало изменения в морфологии мышц, но механизмы до конца не изучены и, вероятно, связаны как с кровообращением, так и с нервной регуляцией.
Острая кривошея
Это состояние острой боли и скованности в шее может быть спровоцировано внезапным поворотом головы и разгибанием противоположной руки. Иногда никакое провоцирующее событие не может быть идентифицировано. Считается, что острая кривошея вызывается растяжением и частичным разрывом связок шеи. Обычно боль и скованность стихают в течение недели после отдыха, внешней поддержки шеи (ошейника) и приема мышечно-расслабляющих препаратов.
Дегенеративные расстройства
Острое заболевание (грыжа диска)
Дегенерация шейного отдела позвоночника затрагивает диски, которые теряют часть своей устойчивости даже к легким нагрузкам. Грыжа диска с выпячиванием его содержимого или его выбуханием может повредить нервную ткань и кровеносные сосуды сбоку и сзади диска. Одним из острых дегенеративных заболеваний диска является сдавление нервных корешков, идущих от спинного мозга и иннервирующих шею, руки и верхнюю часть грудной клетки. В зависимости от уровня компрессии (диск между вторым и третьим шейными позвонками, третьим и четвертым и т. д.) возникают острые сенсорные и двигательные симптомы со стороны иннервируемых отделов. Исследование острых симптомов со стороны шеи и рук включает тщательное неврологическое обследование с целью выявления уровня возможного пролапса диска и простое рентгенологическое исследование, обычно дополняемое КТ и МРТ.
Хронические заболевания (шейный спондилез и шейный синдром)
Дегенерация шейного отдела позвоночника включает сужение диска, образование новой кости (так называемых остеофитов), отходящих от краев шейного позвонка, и утолщение связок, как при остром заболевании. Когда остеофиты проникают в отверстия, они могут сдавливать нервные корешки. спондилез это термин, используемый для рентгенологических изменений в шее. Иногда эти изменения связаны с хроническими местными симптомами. Рентгенологические изменения могут прогрессировать без серьезных симптомов и наоборот. Симптомами обычно являются боль и боль в шее, иногда распространяющаяся на голову и область плеч, и снижение подвижности. Всякий раз, когда нервные корешки сдавлены, диагноз шейный синдром используется. Симптомами шейного синдрома являются боль и боль в шее, снижение подвижности шеи, сенсорные и моторные симптомы со стороны сдавленного корешка нерва. Такие симптомы, как снижение чувствительности к прикосновению, онемение, покалывание и снижение силы, часто встречаются в кисти и предплечье. Таким образом, симптомы сходны с симптомами острого пролапса диска, но обычно их начало более постепенное, а тяжесть может колебаться в зависимости от внешней нагрузки. Как шейный спондилез, так и шейный синдром широко распространены среди населения в целом, особенно среди пожилых людей. Риск шейного спондилеза повышен в профессиональных группах с устойчивой высокой биомеханической нагрузкой на структуры шеи, таких как шахтеры, стоматологи и работники мясной промышленности.
Травматические нарушения (хлыстовые травмы)
При автомобильных авариях сзади голова (если она не ограничена поддержкой сзади) отклоняется назад на высокой скорости и с большой силой. При менее тяжелых авариях возможны только частичные разрывы мышц, тогда как при тяжелых авариях могут быть серьезно повреждены мышцы и связки перед шейным отделом позвоночника, а также повреждены нервные корешки. Наиболее тяжелые случаи возникают при вывихе шейных позвонков. Хлыстовые травмы требуют тщательного обследования и лечения, так как длительные симптомы, такие как головные боли, могут сохраняться, если за травмой не ухаживать должным образом.
Заболевания плечевой области являются распространенной проблемой как среди населения в целом, так и среди работающего населения. Около трети всех женщин и четверть всех мужчин ежедневно или через день испытывают боль в шее и плече. Подсчитано, что распространенность плечевого тендинита среди населения в целом составляет около 2%. Среди работающих мужчин и женщин в Соединенных Штатах распространенность плечевого тендинита, по оценкам, достигает 8% среди тех, кто подвергается часто повторяющимся или сильным движениям рук, по сравнению с примерно 1% среди тех, у кого нет этого типа опорно-двигательного аппарата. стресс.
Человеческое Тело
Кости плеча включают ключицу (ключицу), лопатку (лопатку) и (плечевой) плечелопаточный сустав, как показано на рисунке 1. Ключица соединяется с телом грудино-ключичным суставом и с лопатками. через акромиально-ключичный сустав. Грудино-ключичный сустав является единственным соединением между верхней конечностью и остальной частью тела. Лопатка сама по себе не имеет прямого соединения, и, таким образом, плечо зависит от мышц, которые прикрепляются к туловищу. Плечо соединяется с лопаткой плечевым суставом.
Рисунок 1. Схематическое изображение скелетных частей плечевого пояса.
Функция плеча состоит в обеспечении платформы для верхней конечности и некоторых ее мышц. Хотя плечевой сустав имеет больший диапазон движений, чем, например, нижняя конечность в тазобедренном суставе, эта гибкость развилась за счет стабильности. В то время как тазобедренный сустав имеет очень сильные связки, связки в плечевом суставе немногочисленны и слабы. Чтобы компенсировать эту относительную слабость, плечевой сустав окружен мышцами плеча в виде манжетки и называется ротаторной манжетой.
Биомеханика
На руку приходится около 5% от общей массы тела, а ее центр тяжести находится примерно посередине между плечевым суставом и запястьем. Когда рука поднимается и сгибается либо от туловища, либо к нему (отведение или сгибание), создается рычаг, при котором увеличивается расстояние от центра тяжести, а значит, скручивающая сила и момент нагрузки на плечелопаточный сустав. увеличивается. Однако скорость увеличения крутящего момента не просто прямо пропорциональна углу, на который согнута рука, потому что математическая функция, описывающая биомеханические силы, не является линейной, а представляет собой синусоидальную функцию угла отведения. Крутящий момент уменьшится только примерно на 10%, если угол сгибания или отведения уменьшится с 90 до 60 градусов. Однако если угол уменьшить с 60 до 30 градусов, крутящий момент уменьшится на целых 50%.
Сила сгибания в плечевом суставе составляет примерно 40–50 Н·м у женщин и примерно 80–100 Н·м у мужчин. Когда рука выпрямлена (согнута вперед на 90 градусов) и на руку не воздействует внешняя нагрузка, т. е. человек ничего не держит и не использует руку для приложения силы, статическая нагрузка по-прежнему составляет около 15 20% максимальной произвольной способности (MVC) для женщин и около 10-15% MVC для мужчин. Если инструмент массой 1 кг держать в руке с вытянутой рукой, соответствующая нагрузка на плечо будет составлять около 80% от MVC для женщин, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2. Женская и мужская сила, показывающая результаты удержания 1-килограммового инструмента в руке с выпрямленной рукой под разными углами сгибания плеча.
Наиболее важными мышцами для отведения или поднятия руки от тела в сторону являются дельтовидная мышца, мышцы-вращатели манжеты плеча и длинная головка бицепса. Наиболее важными мышцами для сгибания вперед — подъема руки от тела вперед — являются передняя часть дельтовидной мышцы, мышцы-вращатели манжеты плеча, клювовидно-плечевая мышца и короткая головка двуглавой мышцы плеча. Вращение внутрь осуществляется большой грудной мышцей, подлопаточной мышцей, передней частью дельтовидной мышцы и широчайшей мышцей спины. Вращение наружу осуществляется задней частью дельтовидной мышцы, подостной мышцей, малой и большой круглыми мышцами.
Мышцы ротаторной манжеты участвуют в любом движении плечевого сустава, то есть в любом движении руки. Мышцы ротаторной манжеты берут начало от лопатки, а их сухожилия расположены вокруг плечевой кости в виде манжеты, от чего и произошло их название. К четырем вращательным мышцам плеча относятся надостная, подостная, малая круглая и подлопаточная мышцы. Эти мышцы функционируют как связки в плечевом суставе, а также удерживают головку плечевой кости прижатой к лопатке. Разрыв ротаторной манжеты плеча (например, сухожилия надостной мышцы) вызывает снижение силы отведения, особенно в тех положениях, где рука согнута в сторону от тела. При утрате функции дельтовидных мышц сила отведения может быть снижена на целых 50%, независимо от угла, под которым сгибается рука.
Каждый раз, когда происходит сгибание или отведение руки вперед, на систему будет воздействовать нагрузка. Многие движения также вызывают крутящую силу или крутящий момент. Поскольку рука соединена с лопаткой плечевым суставом, любая нагрузка, воздействующая на этот сустав, будет передаваться на лопатку. Нагрузка в плечевом суставе, измеренная в % MVC, почти прямо пропорциональна нагрузке на мышцу, которая фиксирует лопатку на месте, верхнюю трапециевидную мышцу.
Основные специфические профессиональные заболевания
Заболевания вращательной манжеты плеча и тендинит бицепса
Тендинит и теносиновит — воспаление сухожилия и синовиальной оболочки сухожильного влагалища. Сухожилия мышц-вращателей плеча (надостная, подостная, подлопаточная и малая круглая мышцы) и длинная головка двуглавой мышцы плеча являются частыми местами воспаления в плече. В этих местах задействованы большие движения сухожилий. Во время подъема, когда сухожилия проходят к плечевому суставу и под его костной структурой (клювовидно-акромиальная дуга), они могут сдавливаться, что может привести к воспалению. Эти расстройства иногда называют импинджмент-синдромами. Воспаление сухожилия может быть частью общего воспалительного заболевания, такого как ревматоидный артрит, но также может быть вызвано местным воспалением, возникающим в результате механического раздражения и трения.
Артроз плечевого сустава и акромиально-ключичного сустава
Остеоартроз плечевого и акромиально-ключичного суставов, ОА, представляет собой дегенеративные изменения хрящей и костей в суставах и межпозвонковых дисках.
эпидемиология
Тендинит плечевого сустава широко распространен среди сварщиков и сталеплавильщиков с показателями 18% и 16% соответственно. В одном исследовании, в котором сравнивали сварщиков и сталеваров с офисными работниками-мужчинами, сварщики и сталевары в 11–13 раз чаще страдали от расстройства, если судить по соотношению шансов. Аналогичное отношение шансов, равное 11, было обнаружено в исследовании методом «случай-контроль» промышленных рабочих-мужчин, которые работали, держа руки на уровне плеч или около него. Сборщикам автомобилей, которые страдали от острой боли в плече и тендините, приходилось поднимать руки чаще и дольше, чем рабочим, у которых не было таких требований к работе.
Исследования промышленных рабочих в Соединенных Штатах показали, что распространенность тендинита плечевого сустава и дегенеративного заболевания суставов (плечо) кумулятивных травм (CTD) составляет 7.8% среди рабочих, чьи задачи включали приложение силы или повторяющиеся движения, или и то, и другое, на запястье и руки. В одном исследовании у студенток, выполняющих повторяющиеся сгибания плеча, развился обратимый плечевой тендинит. У них развилось состояние, когда скорость сгибания в течение одного часа составляла 15 сгибаний вперед в минуту, а угол сгибания составлял от 0 до 90 градусов. Рабочие, работающие на посадку, складывание и шитье, страдали примерно в два раза чаще от плечевого тендинита, чем вязальщицы. Среди профессиональных бейсбольных питчеров примерно 10% страдали плечевым тендинитом. Опрос пловцов в канадских плавательных клубах показал, что 15% пловцов сообщили о значительной инвалидности плеча, в основном из-за удара. Проблема была особенно связана с ударами баттерфляем и вольным стилем. Тендинит двуглавой мышцы плеча был обнаружен у 11% из 84 лучших теннисистов мира.
Другое исследование показало, что остеоартроз плечевого сустава чаще встречается у стоматологов, чем среди фермеров, но эргономического воздействия, связанного с ОА плечевого сустава, не выявлено. Сообщалось о повышенном риске акромиально-ключичного ОА среди строительных рабочих. Поднятие тяжестей и обращение с тяжелыми инструментами с вибрацией руки-руки были предложены как воздействие, связанное с ОА акромиально-ключичного сустава.
Механизмы и факторы риска заболевания
Патофизиология плечевого тендинита
Дегенерация сухожилий часто является предрасполагающим фактором к развитию плечевого тендинита. Такая дегенерация сухожилия может быть вызвана нарушением кровообращения в сухожилии, что приводит к нарушению метаболизма. Механический стресс также может быть причиной. Гибель клеток в сухожилии, которая образует дебрис и в котором может откладываться кальций, может быть начальной формой дегенерации. Сухожилия надостной мышцы, двуглавой мышцы плеча (длинной головки) и верхних отделов подостных мышц имеют зону, в которой отсутствуют кровеносные сосуды (аваскулярность), и именно в этой области проявляются признаки дегенерации, в том числе гибель клеток. преимущественно располагаются кальциевые отложения и микроскопические разрывы. Когда кровообращение нарушено, например, из-за сжатия и статической нагрузки на плечевые сухожилия, дегенерация может ускориться, потому что нормальное поддержание тела не будет функционировать оптимально.
Сдавление сухожилий происходит при поднятии руки. Процесс, который часто называют импинджментом, включает проталкивание сухожилий через костные проходы плеча, как показано на рис. клювовидно-акромиальная дуга узкая. Люди, страдающие длительной инвалидностью из-за хронического бурсита или полных или частичных разрывов сухожилий вращательной манжеты плеча или двуглавой мышцы плеча, обычно также имеют импинджмент-синдром.
Рисунок 3. Столкновение
Приток крови к сухожилию также зависит от мышечного напряжения. В сухожилии кровообращение будет обратно пропорционально натяжению. При очень высоких уровнях напряжения циркуляция может полностью прекратиться. Недавние исследования показали, что внутримышечное давление в надостной мышце может превышать 30 мм рт. ст. при 30-градусном сгибании или отведении вперед в плечевом суставе, как показано на рис. 4. При таком уровне давления происходит нарушение кровообращения. Поскольку основной кровеносный сосуд, питающий надостное сухожилие, проходит через надостную мышцу, вполне вероятно, что кровообращение в сухожилии может нарушаться даже при 30-градусном сгибании или отведении вперед в плечевом суставе.
Рисунок 4. Подъем руки на разную высоту и под разными углами оказывает разное внутримышечное давление на надостную мышцу.
Из-за этих биомеханических эффектов неудивительно, что высокий риск повреждения плечевого сухожилия у тех, кто занимается деятельностью, требующей статических сокращений надостной мышцы или повторяющихся сгибаний или отведений плеча вперед. Сварщики, сталевары и швеи входят в число профессий, работа которых связана со статическим напряжением этих мышц. Работники сборочных конвейеров в автомобильной промышленности, маляры, плотники и спортсмены, такие как пловцы, — это другие профессиональные группы, в которых выполняются повторяющиеся движения в плечевых суставах.
В дегенерированном сухожилии нагрузка может вызвать воспалительную реакцию на остатки мертвых клеток, что приводит к активному тендиниту. Кроме того, инфекция (например, вирусная, урогенитальная) или системное воспаление могут предрасполагать человека к реактивному тендиниту в плече. Одна из гипотез состоит в том, что инфекция, активизирующая иммунную систему, увеличивает вероятность реакции инородного тела на дегенеративные структуры сухожилия.
Патогенез остеоартроза
Патогенез остеоартроза, ОА, неизвестен. Первичный (идиопатический) ОА является наиболее частым диагнозом при отсутствии предрасполагающих факторов, таких как предшествующие переломы. При наличии предрасполагающих факторов ОА называют вторичным. Существуют споры между теми, кто утверждает, что (первичный) ОА является метаболическим или генетическим заболеванием, и теми, кто утверждает, что кумулятивная механическая травма также может играть роль в патогенезе первичного ОА. Микропереломы вследствие внезапного удара или повторяющихся ударных нагрузок могут быть одним из патогенетических механизмов ОА, связанного с нагрузкой.
Управление и профилактика
В этом разделе рассматривается немедикаментозное лечение заболеваний плечевого сустава. Изменение дизайна рабочего места или изменение рабочего задания необходимо, если считается, что тендинит вызван высокой локальной нагрузкой на плечо. Тендинит плечевого сустава в анамнезе делает работника, выполняющего повторяющуюся работу или работу над головой, восприимчивой к рецидиву тендинита. Нагрузка на остеоартритный сустав должна быть минимизирована за счет эргономической оптимизации работы.
Первичная профилактика
Профилактика заболеваний опорно-двигательного аппарата плеча, связанных с работой, может быть достигнута за счет улучшения рабочих поз, движений, обращения с материалами и организации труда, а также за счет устранения внешних опасных факторов, таких как вибрация кистей рук или вибрация всего тела. Методология, которая может оказаться полезной для улучшения эргономических условий труда, — это эргономика участия, использующая макроэргономический подход.
эпикондилит
Эпикондилит — это болезненное состояние, возникающее в локтевом суставе, где мышцы, обеспечивающие подвижность запястья и пальцев, соприкасаются с костью. Когда это болезненное состояние возникает снаружи, оно называется теннисным локтем (латеральный эпикондилит). Когда это происходит на внутренней стороне локтевого сгиба, это называется локтем игрока в гольф (медиальный эпикондилит). Теннисный локоть является довольно распространенным заболеванием среди населения в целом, и в некоторых исследованиях наблюдалась его высокая заболеваемость в некоторых профессиональных группах с интенсивным ручным трудом (таблица 1); это более распространено, чем медиальный эпикондилит.
Таблица 1. Заболеваемость эпикондилитом в различных популяциях.
Исследование населения |
Ставка за 100 XNUMX человеко-лет |
ID |
5,000 рабочих разных профессий |
1.5 |
Манц и Рауш, 1965 г. |
15,000 XNUMX субъектов нормального населения |
Алландер 1974 |
|
7,600 рабочих разных профессий |
0.6 |
Киви 1982 г. |
102 мужчины-мясорубки |
6.4 |
Курпа и др. 1991 г. |
107 женщин-сосисочниц |
11.3 |
Курпа и др. 1991 г. |
118 женщин-упаковщиков |
7.0 |
Курпа и др. 1991 г. |
141 мужчина на нетяжелых работах |
0.9 |
Курпа и др. 1991 г. |
197 женщин на нетяжелых работах |
1.1 |
Курпа и др. 1991 г. |
Считается, что эпикондилит вызывается повторяющимися и сильными нагрузками на запястье и пальцы; однако контролируемые исследования дали противоречивые результаты относительно роли ручных интенсивных занятий в развитии заболевания. Травма также может играть роль, и доля случаев, произошедших после травмы, колеблется от 0 до 26% в различных исследованиях. Эпикондилит обычно возникает у людей в возрасте 40 лет и старше. Заболевание редко встречается в возрасте до 30 лет. Мало что известно о других индивидуальных факторах риска. Распространенное мнение о патологии заключается в том, что в месте прикрепления мышц имеется разрыв. Симптомы эпикондилита включают боль, особенно при нагрузке на кисть и запястье, а сжатие с вытянутым локтем может быть чрезвычайно болезненным.
Существуют различные концепции патогенеза эпикондилита. Продолжительность эпикондилита обычно составляет от нескольких недель до нескольких месяцев, после чего обычно наступает полное выздоровление. Среди рабочих с интенсивным ручным трудом продолжительность отпуска по болезни из-за эпикондилита обычно составляет около или чуть более двух недель.
Бурсит локтевого отростка
Бурсит локтевого отростка — это воспаление заполненного жидкостью мешочка на тыльной стороне локтевого сустава (бурса локтевого отростка). Причиной может быть повторная механическая травма (травматический или «студенческий» бурсит). Это также может быть связано с инфекцией или подагрой. При пальпации отмечается локальная припухлость и волнообразная подвижность из-за скопления жидкости в бурсе. При повышении температуры кожи предполагают инфекционный процесс (септический бурсит).
Остеоартроз
Остеоартроз или дегенеративное заболевание, возникающее в результате разрушения хряща в локтевом суставе, редко наблюдается у людей моложе 60 лет. Однако избыточная распространенность остеоартроза была обнаружена среди некоторых профессиональных групп, чья работа связана с интенсивным использованием ручных инструментов или других тяжелых предметов. ручной труд, например, шахтеры и дорожные рабочие. Однако также сообщалось о достоверных исследованиях без чрезмерного риска в таких профессиях. Артроз локтевого сустава также связан с вибрацией, но считается, что остеоартроз локтевого сустава не является специфичным для вибрации.
Симптомы включают локальную боль, сначала во время движения, а затем и в покое, и ограничение диапазона движений. При наличии свободных тел в суставе может возникнуть блокировка сустава. Потеря способности полностью разгибать сустав приводит к инвалидности. Аномалии, видимые на рентгеновских снимках, включают рост новой костной ткани в местах, где связки и сухожилия встречаются с костью. Иногда можно увидеть свободные кусочки хряща или кости. Повреждение суставного хряща может привести к разрушению подлежащей костной ткани и деформации суставных поверхностей.
Профилактика и лечение остеоартроза локтевого сустава делают упор на оптимизацию рабочей нагрузки за счет улучшения инструментов и методов работы для снижения механических нагрузок на верхнюю конечность и минимизации воздействия вибрации. Активная и пассивная двигательная терапия может использоваться для минимизации ограничений в диапазоне движений.
Теносиновит и перитендинит
Разгибатели и сгибатели запястья и пальцев
В запястье и кисти сухожилия окружены сухожильными влагалищами, которые представляют собой трубчатые структуры, содержащие жидкость, обеспечивающую смазку и защиту сухожилия. Воспаление сухожильного влагалища называется тендовагинит. Воспаление в месте соединения мышцы с сухожилием называется перитендинит Тендосиновит запястья локализуется в области сухожильного влагалища на запястье, а локализация перитендинита — выше области сухожильного влагалища на предплечье. Инсерционный тендинит обозначает воспаление сухожилия в месте, где оно встречается с костью (рис. 1).
Рисунок 1. Мышечно-сухожильный блок.
Терминология заболеваний сухожилия и прилегающих к нему структур часто используется расплывчато, а иногда термин «тендинит» используется для обозначения всех болезненных состояний в области предплечья-запястья-кисти, независимо от типа клинической картины. В Северной Америке общий диагноз «кумулятивное травматическое расстройство» (CTD) используется для всех заболеваний мягких тканей верхних конечностей, которые, как считается, вызваны, спровоцированы или усугублены повторяющимися усилиями руки. В Австралии и некоторых других странах используется диагноз «повторяющаяся травма от перенапряжения» (RSI) или «травма от чрезмерной нагрузки», в то время как в Японии понятие «профессиональное шейно-плечевое расстройство» (OCD) охватывает заболевания мягких тканей верхних конечностей. конечность Два последних диагноза включают также заболевания плеча и шеи.
Возникновение теносиновита или перитендинита широко варьируется в зависимости от типа работы. О высоких показателях заболеваемости обычно сообщалось среди производственных рабочих, таких как работники пищевой промышленности, мясники, упаковщики и сборщики. Некоторые недавние исследования показывают, что высокие показатели заболеваемости существуют даже в современных отраслях промышленности, как показано в таблице 1. Заболевания сухожилий чаще встречаются на тыльной стороне, чем на сгибательной стороне запястья. Боль в верхних конечностях и другие симптомы распространены и при выполнении других типов задач, таких как современная работа на клавиатуре. Однако клинические признаки, которые присутствуют у клавишников, редко совместимы с тендосиновитом или перитендинитом.
Таблица 1. Частота теносиновита/перитендинита в различных популяциях.
Исследование населения |
Ставка за 100 XNUMX человеко-лет |
ID |
700 московских упаковщиков чая |
40.5 |
Оболенская и Гольяницкий 1927 г. |
12,000 рабочих автозавода |
0.3 |
Томпсон и др. 1951 г. |
7,600 рабочих разных профессий |
0.4 |
Киви 1982 г. |
102 мужчины-мясорубки |
12.5 |
Курпа и др. 1991 г. |
107 женщин-сосисочниц |
16.8 |
Курпа и др. 1991 г. |
118 женщин-упаковщиков |
25.3 |
Курпа и др. 1991 г. |
141 мужчина на нетяжелых работах |
0.9 |
Курпа и др. 1991 г. |
197 женщин на нетяжелых работах |
0.7 |
Курпа и др. 1991 г. |
Частое повторение рабочих движений и высокая нагрузка на руку являются мощными факторами риска, особенно когда они происходят одновременно (Сильверштейн, Файн и Армстронг, 1986). Однако общепринятых значений допустимой повторяемости и применения силы пока не существует (Hagberg et al., 1995). Непривычный ручной труд в качестве нового работника или после отсутствия на работе увеличивает риск. Искривленное или согнутое положение запястья на работе и низкая температура окружающей среды также считаются факторами риска, хотя эпидемиологических данных, подтверждающих это, недостаточно. Теносиновит и перитендинит встречаются в любом возрасте. Существуют некоторые свидетельства того, что женщины могут быть более восприимчивы, чем мужчины (Silverstein, Fine and Armstrong, 1986). Однако это было трудно исследовать, потому что во многих отраслях задачи мужчин и женщин сильно различаются. Теносиновит может быть вызван бактериальной инфекцией, а некоторые системные заболевания, такие как ревматоидный артрит и подагра, часто связаны с теносиновитом. Мало что известно о других индивидуальных факторах риска.
При теносиновите область сухожильного влагалища болезненна, особенно на концах сухожильного влагалища. Движения сухожилия ограничены или заблокированы, и есть слабость в захвате. Симптомы часто усиливаются по утрам, а функциональные способности улучшаются после некоторой активности. Область сухожильного влагалища болезненна при пальпации, могут быть обнаружены болезненные узлы. Сгибание запястья усиливает боль. Область сухожильного влагалища также может быть опухшей, а сгибание запястья вперед и назад может вызвать крепитацию или треск. При перитендините на тыльной стороне предплечья часто видна типичная веретенообразная опухоль.
Теносиновит сухожилий сгибателей на ладонной стороне запястья может вызвать ущемление срединного нерва, проходящего через запястье, что приводит к синдрому запястного канала.
Патология в острой стадии заболевания характеризуется скоплением жидкости и вещества, называемого фибрином, в сухожильном влагалище при теносиновите, а в паратеноне и между мышечными клетками - при перитендините. Позже замечается рост клеток (Moore 1992).
Следует подчеркнуть, что теносиновит или перитендинит, которые клинически идентифицируются как профессиональные, обнаруживаются лишь в незначительной части случаев болей в запястьях и предплечьях среди работающего населения. Большинство рабочих впервые обращаются за медицинской помощью с симптомом болезненности при пальпации как единственным клиническим признаком. До конца не известно, сходна ли патология при таких состояниях с тендосиновитом или перитендинитом.
Для профилактики теносиновита и перитендинита следует избегать часто повторяющихся и интенсивных рабочих движений. Помимо внимания к методам работы, организационные факторы труда (количество и темп работы, паузы и чередование работ) также определяют локальную нагрузку, воздействующую на верхнюю конечность, и следует учитывать возможность внесения вариативности в работу путем воздействия на эти факторы. также. Новых работников и работников, возвращающихся из отпуска или меняющих работу, следует постепенно приучать к повторяющейся работе.
Для промышленных рабочих с интенсивным ручным трудом типичная продолжительность отпуска по болезни из-за теносиновита или перитендинита составляет около десяти дней. Прогноз теносиновита и перитендинита обычно благоприятный, и большинство работников могут возобновить выполнение своих прежних задач.
Теносиновит де Кервена
Теносиновит де Кервена представляет собой стенозирующий (или констриктивный) теносиновит сухожильных влагалищ мышц, разгибающих и отводящих большой палец на внешней поверхности запястья. Состояние возникает в раннем детстве и в любом возрасте позже. Это может быть более распространено среди женщин, чем среди мужчин. Продолжительные повторяющиеся движения запястья и тупая травма были предложены в качестве причинных факторов, но это не было эпидемиологически исследовано.
Симптомы включают локальную боль в запястье и слабость захвата. Боль может иногда распространяться в большой палец или вверх в предплечье. При пальпации в месте сужения отмечается болезненность и возможное утолщение. Иногда могут быть видны узелковые утолщения. Сгибание запястья в сторону мизинца с согнутым в ладони большим пальцем (проба Финкельштейна) обычно усугубляет симптомы. В некоторых случаях наблюдается срабатывание или щелчок при движении большого пальца.
Патологические изменения включают утолщение наружных слоев сухожильных влагалищ. Сухожилие может быть сужено и иметь расширение за пределами места сужения.
Стенозирующий тендосиновит пальцев
Влагалища сухожилий сгибателей пальцев удерживаются близко к осям суставов плотными связками, называемыми шкивы . Блоки могут утолщаться, а сухожилие может иметь узловатую припухлость за пределами блока, что приводит к стенозирующему теносиновиту, часто сопровождающемуся болезненным запиранием пальца или спусковым крючком. Триггерный палец или триггерный палец использовались для обозначения таких состояний.
Причины триггерного пальца в значительной степени неизвестны. Некоторые случаи, возникающие в раннем детстве, вероятно, являются врожденными, а некоторые появляются после травмы. Было высказано предположение, что триггерный палец вызывается повторяющимися движениями, но эпидемиологических исследований для проверки этого не проводилось.
Диагноз основывается на локальном отеке, возможном узелковом утолщении и щелчке или блокировке. Это состояние часто встречается на ладони на уровне головок пястных костей (суставных суставов), но может возникать и в других местах и в нескольких местах.
Остеоартроз
Распространенность рентгенологически обнаруживаемого остеоартроза запястья и кисти редко встречается у нормальной популяции в возрасте до 40 лет и чаще встречается у мужчин, чем у женщин (Kärkkäinen, 1985). После 50 лет артроз кисти чаще встречается у женщин, чем у мужчин. Тяжелый ручной труд с воздействием и без воздействия низкочастотной (ниже 40 Гц) вибрации был связан, хотя и не всегда, с чрезмерной распространенностью остеоартроза запястья и кисти. При более высоких частотах вибрации не сообщалось об избыточной патологии суставов (Gemne and Saraste, 1987).
Остеоартроз первого сустава между основанием большого пальца и запястьем (запястно-пястный сустав) довольно часто встречается среди населения в целом и чаще встречается у женщин, чем у мужчин. Остеоартроз реже встречается в суставах пальцев (пястно-фаланговых), за исключением пястно-фалангового сустава большого пальца. Этиология этих расстройств недостаточно известна.
Остеоартротические изменения распространены в суставах, ближайших к кончику пальца (дистальные межфаланговые суставы пальцев), в которых скорректированная по возрасту распространенность рентгенологически выявляемых изменений (от легкой до тяжелой) в разных пальцах колеблется от 9 до 16% среди мужчин и 13 и 22 лет. 55% среди женщин нормального населения. Дистальный межфаланговый остеоартроз можно обнаружить при клиническом осмотре в виде узловатых выростов на суставах, называемых узлами Гебердена. В шведском популяционном исследовании среди 5-летних женщин и мужчин узлы Гебердена были обнаружены у 28% мужчин и 1989% женщин. Большинство испытуемых показали изменения в обеих руках. Наличие узелков Гебердена коррелирует с тяжелым ручным трудом (Bergenudd, Lindgärde and Nilsson, XNUMX).
Нагрузка на сустав, связанная с манипулированием инструментами, повторяющиеся движения кисти и руки, возможно, в сочетании с незначительной травмой, нагрузка суставных поверхностей в экстремальных позах и статическая работа рассматривались как возможные причинные факторы остеоартроза запястья и кисти. Хотя остеоартроз не считался специфичным для низкочастотной вибрации, следующие факторы также могут играть роль: повреждение суставного хряща от ударов инструментом, дополнительная нагрузка на сустав, связанная с вызванным вибрацией увеличением потребности в стабилизации сустава. , тонический вибрационный рефлекс и более сильное сцепление с рукояткой инструмента, возникающие, когда чувствительность к прикосновению снижается из-за вибрации (Gemne and Saraste, 1987).
К симптомам остеоартроза относятся боли при движении на начальных стадиях, позже и в покое. Ограничение движения в запястье не оказывает заметного влияния на работу или другую повседневную деятельность, в то время как остеоартроз суставов пальцев может мешать хватанию.
Чтобы избежать остеоартроза, необходимо разработать инструменты, помогающие свести к минимуму тяжелый ручной труд. Вибрация от инструментов также должна быть сведена к минимуму.
Синдром отсека
Мышцы, нервы и кровеносные сосуды в предплечье и кисти расположены в определенных отделах, ограниченных костями, мембранами и другими соединительными тканями. Компартмент-синдром обозначает состояние, при котором внутрикомпартментное давление постоянно или неоднократно повышается до уровня, при котором могут быть повреждены компартментарные структуры (Mubarak 1981). Это может произойти после травмы, например перелома или раздавливания руки. Компартмент-синдром после напряженной мышечной нагрузки — известное заболевание нижних конечностей. Также были описаны некоторые случаи компартмент-синдрома предплечья и кисти, хотя причина этих состояний неизвестна. Не определены общепринятые диагностические критерии и показания к лечению. Заболевшие рабочие обычно выполняли ручную работу, хотя никаких эпидемиологических исследований связи между работой и этими заболеваниями не публиковалось.
Симптомы компартмент-синдрома включают напряжение фасциальных границ компартмента, боль при сокращении мышц, а затем и в покое, мышечную слабость. При клиническом осмотре область компартмента чувствительна, болезненна при пассивном растяжении, может быть снижена чувствительность в месте расположения нервов, проходящих через компартмент. Для подтверждения диагноза использовались измерения внутрикомпартментного давления во время отдыха и активности, а также после активности, но полного согласия относительно нормальных значений не существует.
Внутрикомпартментное давление увеличивается, когда объем содержимого в жестком компартменте увеличивается. Далее следует повышение венозного давления, уменьшение разницы артериального и венозного давления, что, в свою очередь, сказывается на кровоснабжении мышцы. За этим следует производство анаэробной энергии и повреждение мышц.
Профилактика компартмент-синдрома физической нагрузки включает предотвращение или ограничение активности, вызывающей симптомы, до уровня, который можно переносить.
Тромбоз локтевой артерии (синдром гипотенарного молотка)
Локтевая артерия может подвергнуться повреждению и последующему тромбозу и окклюзии сосуда в канале Гийона на внутренней (локтевой) поверхности ладони. Заболеванию часто предшествовала повторная травма локтевой стороны ладони (гипотенарное возвышение), например, интенсивные удары молотком или использование гипотенарного возвышения в качестве молотка (Jupiter and Kleinert, 1988).
Симптомы включают боль, судороги и непереносимость холода в четвертом и пятом пальцах. Также могут присутствовать неврологические жалобы, такие как боль, онемение и покалывание, но работа мышц обычно нормальная. При клиническом осмотре можно наблюдать похолодание и побледнение четвертого и пятого пальцев, а также изменения питания кожи. Проба Аллена обычно положительна, что указывает на то, что после сдавления лучевой артерии кровь не поступает к ладони через локтевую артерию. В области гипотенара можно обнаружить пальпируемое болезненное образование.
Контрактура Дюпюитрена
Контрактура Дюпюитрена представляет собой прогрессирующее укорочение (фиброз) ладонной фасции (соединительной ткани, соединяющей сухожилия сгибателей пальцев) кисти, приводящее к постоянной контрактуре пальцев в сгибательном положении. Это обычное заболевание у людей североевропейского происхождения, поражающее около 3% населения в целом. Распространенность заболевания среди мужчин вдвое выше, чем среди женщин, и может достигать 20% среди мужчин старше 60 лет. Контрактура Дюпюитрена связана с эпилепсией, сахарным диабетом 1 типа, употреблением алкоголя и курением. Имеются данные о связи между воздействием вибрации от ручных инструментов и контрактурой Дюпюитрена. Наличие заболевания было связано также с единичной травмой и тяжелым физическим трудом. Существуют некоторые данные, подтверждающие связь между тяжелым физическим трудом и контрактурой Дюпюитрена, в то время как роль одиночной травмы не рассматривалась должным образом (Liss and Stock 1996).
Фиброзное изменение сначала появляется как узел. Позже фасция утолщается и укорачивается, образуя хордовидное прикрепление к пальцу. По мере прогрессирования процесса пальцы переходят в постоянное сгибание. Первыми обычно поражаются пятый и четвертый пальцы, но могут быть затронуты и другие пальцы. На тыльной стороне пальцев можно увидеть подушечки пальцев.
Ганглии запястья и руки
Ганглий представляет собой мягкий, заполненный жидкостью небольшой мешочек; ганглии составляют большинство всех опухолей мягких тканей кисти. Ганглии распространены, хотя распространенность в популяции неизвестна. В клинических популяциях женщины показали более высокую распространенность, чем мужчины, и были представлены как дети, так и взрослые. Существуют споры о причинах ганглиев. Одни считают их врожденными, другие считают, что в их развитии играют роль острые или повторяющиеся травмы. Существуют разные мнения и о процессе развития (Angelides, 1982).
Наиболее типичное расположение ганглия — на внешней поверхности тыльной стороны запястья (дорзорадиальный ганглий), где он может представлять собой мягкое, хорошо видимое образование. Меньший дорсальный ганглий может быть незаметен без заметного сгибания запястья. Волярный ганглий запястья (на ладонной стороне запястья) обычно расположен на внешней стороне сухожилия лучевого сгибателя запястья. Третий часто встречающийся ганглий расположен на шкиве влагалища сухожилия сгибателя пальца на уровне суставов. Волярный ганглий запястья может вызвать ущемление срединного нерва в запястье, что приводит к синдрому запястного канала. В редких случаях ганглий может располагаться в локтевом канале (канал Гийона) на внутренней стороне ладони и вызывать ущемление локтевого нерва.
Симптомы запястных ганглиев включают локальную боль, как правило, при нагрузке и отклонении положения запястья. Ганглии на ладони и пальцах обычно болезненны при захвате.
Нарушения моторного контроля кисти (писчий спазм)
Тремор и другие неконтролируемые движения могут нарушать функции рук, требующие высокой точности и контроля, такие как письмо, сборка мелких деталей и игра на музыкальных инструментах. Классическая форма расстройства писчая судорога . Частота возникновения писчих спазмов неизвестна. Заболевание поражает оба пола и, по-видимому, часто встречается в третьем, четвертом и пятом десятилетии жизни.
Причины писчих спазмов и связанных с ними расстройств до конца не изучены. Предполагается наследственная предрасположенность. Эти состояния в настоящее время рассматриваются как форма дистонии, зависящей от задачи. (Дистонии представляют собой группу расстройств, характеризующихся непроизвольными длительными мышечными сокращениями, вызывающими скручивание и повторяющиеся движения или ненормальные позы.) У пациентов с писчим спазмом не было зарегистрировано патологических признаков заболевания головного мозга. Электрофизиологические исследования выявили аномально длительную активацию мышц, участвующих в письме, и избыточную активацию тех мышц, которые непосредственно не участвуют в выполнении задания (Marsden and Sheehy, 1990).
При писчих судорогах обычно сразу или вскоре после начала письма появляется безболезненный мышечный спазм. Пальцы, запястье и кисть могут принимать ненормальные позы, а ручку часто сжимают с чрезмерной силой. Неврологический статус может быть нормальным. В некоторых случаях наблюдается повышенное напряжение или тремор пораженной руки.
Некоторые из субъектов с писчими судорогами учатся писать недоминантной рукой, и у небольшой части из них также развиваются судороги в недоминантной руке. Самопроизвольное излечение писчих спазмов наблюдается редко.
Тазобедренный сустав представляет собой шаровидный сустав, окруженный связками, сильными мышцами и сумками. Сустав несет вес и обладает как высокой внутренней стабильностью, так и широким диапазоном движений. У молодых людей боль в области тазобедренного сустава обычно возникает в мышцах, местах прикрепления сухожилий или сумке, в то время как у пожилых людей преобладающим заболеванием, вызывающим боль в тазобедренном суставе, является остеоартроз.
Колено — это несущий сустав, который важен при ходьбе, стоянии, наклонах, наклонах и приседаниях. Колено довольно нестабильно и опирается на связки и сильные мышцы, как показано на рисунке 1. В колене есть два сустава: бедренно-большеберцовый и бедренно-надколенниковый. Как на внутренней, так и на внешней стороне сустава имеются прочные связки, а в центре бедренно-большеберцового сустава находятся крестообразные связки, которые обеспечивают стабильность и способствуют нормальной механической функции колена. Мениски представляют собой изогнутые волокнисто-хрящевые структуры, которые лежат между бедренной (бедренные мыщелки) и большеберцовой костями (большеберцовое плато). Коленный сустав стабилизируется и укрепляется мышцами, которые берут начало над тазобедренным суставом и у стержня бедренной кости и прикрепляются к костным структурам ниже коленного сустава. Вокруг коленного сустава находится синовиальная капсула, сустав защищен несколькими сумками.
Рисунок 1. Колено.
Все эти структуры легко повреждаются при травмах и чрезмерном использовании, и лечение боли в колене довольно распространено. Остеоартроз коленного сустава является распространенным заболеванием среди пожилых людей, приводящим к боли и инвалидности. У молодых людей бурсит надколенника и пателлофеморальные болевые синдромы, подобные болезненному гусиная лапка довольно распространены.
Остеоартроз
Остеоартроз (ОА) является распространенным дегенеративным заболеванием суставов, при котором хрящ более или менее разрушается и затрагивается структура подлежащей кости. Иногда он сопровождается небольшим количеством симптомов, но обычно ОА вызывает страдания, изменения трудоспособности и снижение качества жизни. Изменения в суставе видны на рентгенограмме, и больной ОА обычно обращается за медицинской помощью из-за болей, которые присутствуют даже в состоянии покоя, и уменьшения объема движений. В тяжелых случаях сустав может стать полностью тугоподвижным и даже разрушиться. На сегодняшний день хорошо развита операция по замене разрушенного сустава и замещению его протезом.
Изучение причин остеоартроза тазобедренного сустава затруднено. Начало расстройства обычно трудно точно определить; развитие обычно медленное и коварное (то есть человек не обязательно знает, что это происходит). Конечной точкой для исследовательских целей могут быть разные вещи, варьирующиеся от незначительных изменений на рентгенограммах до симптоматических нарушений, требующих хирургического вмешательства. Действительно, конечные точки, используемые для определения состояния, могут различаться из-за разных традиций в разных странах и даже в разных клиниках в одном городе. Эти факторы вызывают проблемы в интерпретации научных исследований.
Эпидемиологические исследования пытаются выявить связи между воздействием, таким как физическая нагрузка, и последствиями, такими как остеоартроз. В сочетании с другими знаниями можно найти ассоциации, которые можно было бы считать причинными, но причинно-следственная цепочка усложняется. Остеоартроз распространен в каждой популяции, и следует помнить, что заболевание встречается у лиц, не подвергавшихся опасным воздействиям, в то время как в группе с высоким и хорошо известным вредным воздействием есть здоровые люди. Неизвестные пути между воздействием и расстройством, неизвестные факторы здоровья, генетика и силы отбора могут быть лишь некоторыми из факторов, способствующих этому.
Индивидуальные факторы риска
Возраст: Возникновение артроза увеличивается с возрастом. Рентгенологическое исследование остеоартроза различных суставов, в основном тазобедренного и коленного, было проведено в разных популяциях, и было установлено, что распространенность остеоартроза различается. Объяснением могут быть этнические различия или различия в методах исследования и диагностических критериях.
Врожденные и связанные с развитием заболевания и изменения: ранние изменения в суставе, такие как врожденные пороки развития, вызванные инфекциями и т. д., приводят к более раннему и быстрому прогрессированию остеоартроза тазобедренного сустава. Деформация коленей (варус) и искривление ног (вальгус) приводят, например, к неравномерному распределению усилий на коленный сустав, что может иметь определенное значение для развития артроза.
Наследственность: Наследственные факторы присутствуют для остеоартроза. Например, остеоартроз тазобедренного сустава является редким заболеванием среди лиц азиатского происхождения, но чаще встречается у представителей европеоидной расы, что свидетельствует о наследственном факторе. Остеоартроз трех и более суставов называется генерализованным остеоартрозом и имеет наследственный характер. Наследственный путь остеоартроза коленного сустава не очень хорошо известен.
Избыточный вес: Избыточный вес, вероятно, может вызвать остеоартроз коленного и тазобедренного суставов. Взаимосвязь между избыточным весом и остеоартрозом коленного сустава была показана в крупных эпидемиологических исследованиях населения в целом, таких как Национальное обследование здоровья и питания (NHANES) и исследование Framingham в Соединенных Штатах. Связь была наиболее сильной у женщин, но существовала и у мужчин (Anderson and Felson, 1988; Felson et al., 1988).
Травма: Несчастные случаи или причины травм или травм, особенно те, которые нарушают механику и кровообращение в суставах и связках, могут привести к раннему остеоартрозу.
Секс и использование эстрогена: Остеоартроз тазобедренного и коленного суставов одинаково распространен среди мужчин и женщин. На основании изучения женщин-участниц Фрамингемского исследования был сделан вывод, что использование эстрогенов у женщин связано с умеренным, но незначительным защитным эффектом против остеоартроза коленного сустава (Hannan et al., 1990).
Механическая нагрузка
Экспериментальные исследования на обезьянах, кроликах, собаках и овцах показали, что компрессионные нагрузки на сустав, особенно когда он удерживается в крайнем положении, с одновременным сдвигом нагрузки или без него, могут приводить к изменениям в хрящах и костях, подобным таковым при остеоартрозе. в людях.
Спортивные занятия: Занятия спортом могут увеличить нагрузку на разные суставы. Также повышается риск травм. Однако, с другой стороны, одновременно развиваются хорошая мышечная функция и координация. Имеется мало данных о том, предотвращают ли занятия спортом травмы или вредны для суставов. Данные, полученные в результате хороших научных исследований, очень ограничены, и некоторые из них описаны здесь. Несколько исследований футболистов показали, что как профессионалы, так и любители чаще страдают остеоартрозом тазобедренного и коленного суставов, чем мужчины в целом. Например, одно шведское исследование мужчин в возрасте от 50 до 70 лет с тяжелым остеоартрозом, которых сравнивали со здоровыми мужчинами той же возрастной группы, показало, что мужчины с остеоартрозом в молодости больше занимались спортом. Легкая атлетика, ракеточные виды спорта и футбол оказались наиболее вредными (Vingård et al., 1993). В научной литературе есть и другие исследования, не показавшие различий между спортсменами и теми, кто не занимается спортом. Однако большинство из них выполняются на все еще активных спортсменах и, таким образом, не являются окончательными.
Факторы рабочей нагрузки
Этиология остеоартроза коленного и тазобедренного суставов, как и всех заболеваний, сложна и многофакторна. Недавние хорошо проведенные исследования показали, что физическая нагрузка на сустав в результате профессиональных воздействий может играть роль в качестве причины, способствующей развитию преждевременного остеоартроза.
Большинство эпидемиологических исследований, касающихся физической нагрузки, являются поперечными и проводятся на профессиональных группах без оценки индивидуального воздействия. Эти серьезные методологические проблемы крайне затрудняют обобщение результатов таких исследований. В нескольких исследованиях было обнаружено, что у фермеров чаще встречается остеоартроз тазобедренного сустава, чем у представителей других профессиональных групп. В ходе шведского исследования 15,000 565 фермеров, фермерских жен и других сельскохозяйственных рабочих спросили о прошлых рентгеновских обследованиях, на которых можно было увидеть тазобедренный сустав. Среди 151 мужчин и 1984 женщины, которые были обследованы, тазобедренные суставы изучались с использованием тех же критериев и тем же исследователем, что и в популяционном исследовании в Швеции в 1 г. Распределение остеоартроза тазобедренного сустава среди мужчин-фермеров и мужского населения Мальме является показано в таблице 1993 (Аксмахер и Линдберг, XNUMX).
Таблица 1. Распространенность первичного остеоартроза тазобедренного сустава среди мужчин-фермеров и населения разных возрастных групп в г. Мальмё.
Фермеры-мужчины |
Мужское население Мальмё |
|||||
Возрастная группа |
N |
проектов |
распространенность |
N |
проектов |
распространенность |
40-44 |
96 |
1 |
1.0% |
250 |
0 |
0.0% |
45-49 |
127 |
5 |
3.9% |
250 |
1 |
0.4% |
50-54 |
156 |
12 |
6.4% |
250 |
2 |
0.8% |
55-59 |
127 |
17 |
13.4% |
250 |
3 |
1.2% |
60-64 |
59 |
10 |
16.9% |
250 |
4 |
1.6% |
N = количество обследованных мужчин; случаи = мужчины с остеоартрозом тазобедренного сустава.
Источник: Аксмахер и Линдберг, 1993 г.
Помимо фермеров, повышенному риску остеоартроза тазобедренного сустава подвержены строители, работники пищевой промышленности (рабочие зерновых заводов, мясники и мясники), пожарные, почтальоны, рабочие верфей и профессиональные артисты балета. Важно понимать, что само по себе название профессии неадекватно описывает нагрузку на сустав — один и тот же тип работы может означать разные нагрузки для разных работников. Кроме того, нагрузка, представляющая интерес в исследовании, представляет собой точное давление на сустав. В исследовании, проведенном в Швеции, физическая нагрузка определялась ретроспективно посредством индивидуальных интервью (Vingård et al., 1991). У мужчин с высокими физическими нагрузками в связи с родом занятий до 49 лет риск развития остеоартроза тазобедренного сустава был более чем в два раза выше, чем у тех, кто подвергался низким нагрузкам. Как динамические воздействия, такие как поднятие тяжестей, так и статические воздействия, такие как длительное сидение в скрученном положении, оказались одинаково вредными для сустава.
Было обнаружено, что риск остеоартроза коленного сустава повышен у шахтеров, докеров, рабочих верфи, укладчиков ковров и полов и других строительных рабочих, пожарных, фермеров и уборщиков. Умеренные или тяжелые физические нагрузки на работе, сгибание колена и травматические травмы увеличивают риск.
В другом английском исследовании, проведенном в 1968 г., у докеров было обнаружено больше случаев остеоартроза коленного сустава, чем у государственных служащих, занимающих сидячие должности (Partridge and Duthie, 1968).
В Швеции Линдберг и Монтгомери исследовали рабочих на верфи и сравнили их с офисными работниками и учителями (Линдберг и Монтгомери, 1987). Среди рабочих верфи 3.9% болели гонартрозом по сравнению с 1.5% среди служащих и учителей.
В Финляндии Викстрём сравнил рабочих, занимающихся арматурой бетона, с малярами, но не обнаружил различий в инвалидности коленей (Викстрём и др., 1983). В более позднем финском исследовании сравнивались заболевания коленного сустава у укладчиков ковров и полов и у маляров (Kivimäki, Riihimäki and Hänninen 1992). Боль в колене, несчастные случаи с коленом и режимы лечения коленей, а также остеофиты вокруг надколенника чаще встречались среди укладчиков ковров и полов, чем среди маляров. Авторы предполагают, что работа на коленях увеличивает риск заболеваний коленного сустава и что изменения, наблюдаемые на рентгеновских снимках, могут быть начальным признаком дегенерации коленного сустава.
В Соединенных Штатах факторы, связанные с остеоартрозом коленного сустава, в ходе первого Национального обследования состояния здоровья и питания (NHANES 1) были изучены в общей сложности у 5,193 35 мужчин и женщин в возрасте от 74 до 315 лет, 1988 из которых имели рентгенологический диагноз. остеоартроз коленного сустава (Anderson 32). При исследовании профессиональной нагрузки авторы охарактеризовали физические нагрузки и напряжение при сгибании коленей по названиям профессий, приведенным в Словаре профессиональных названий Министерства труда США. Как для мужчин, так и для женщин, для тех, чья работа была связана с большим количеством сгибания колен, риск развития остеоартроза колена был более чем в два раза выше, чем для тех, кто не имел такой работы. При контроле возраста и веса при статистическом анализе они обнаружили, что XNUMX% случаев остеоартроза коленного сустава у этих рабочих были связаны с родом занятий.
Во Фремингемском исследовании в Соединенных Штатах за субъектами из Фрамингема, городка недалеко от Бостона, наблюдали в эпидемиологическом исследовании более 40 лет (Felson, 1990). Сообщается о профессиональном статусе за 1948–51 и 1958–61 годы, а также о результатах рентгенологического исследования остеоартроза коленного сустава в 1983–85 годах. Работа каждого испытуемого характеризовалась уровнем физической нагрузки и была ли работа связана с приседанием коленей. Это исследование также показало, что риск развития остеоартроза коленного сустава был удвоен для тех, кто много сгибает колено и, по крайней мере, со средними физическими нагрузками в своей профессии.
В исследовании, проведенном в Калифорнии, оценивалась роль физической активности, ожирения и травмы колена в развитии тяжелого остеоартроза колена (Kohatsu and Schurman, 1990). Обследовано 46 человек с гонартрозом и 3.5 здоровых из того же сообщества. Люди с остеоартрозом в два-три раза чаще, чем контрольная группа, выполняли умеренную или тяжелую работу в более раннем возрасте и в 20 раза чаще страдали ожирением в возрасте XNUMX лет. травма колена. Не было никакой разницы в деятельности в свободное время, о которой сообщили в двух группах.
В основанном на регистрах когортном исследовании в Швеции (Vingärd et al. 1991) испытуемые, родившиеся между 1905 и 1945 годами, проживающие в 13 из 24 округов Швеции в 1980 году и сообщившие, что они занимали ту же профессию рабочих в переписях 1960 года и 1970 г. были изучены. Зарегистрированные рабочие профессии были затем классифицированы в зависимости от того, были ли они связаны с высокой (выше средней) или низкой (ниже средней) нагрузкой на нижнюю конечность. В течение 1981, 1982 и 1983 годов было установлено, обращалась ли исследуемая популяция за стационарной помощью по поводу остеоартроза коленного сустава. Пожарные, фермеры и строители имели повышенный относительный риск развития остеоартроза коленного сустава среди мужчин. Было обнаружено, что среди женщин большему риску подвергаются уборщики.
Хондромаляция надколенника
Особым случаем остеоартроза является хондромаляция надколенника, которая часто начинается в молодом возрасте. Это дегенеративное изменение хряща на задней поверхности надколенника. Симптомом является боль в колене, особенно при его сгибании. У больных коленная чашечка очень болезненна при постукивании, особенно при надавливании на нее. Лечение заключается в тренировке четырехглавой мышцы и, в тяжелых случаях, хирургическом вмешательстве. Связь с профессиональной деятельностью неясна.
Коленный бурсит
В колене между кожей и надколенником имеется бурса. Бурса, которая представляет собой мешок, содержащий жидкость, может подвергаться механическому давлению во время стояния на коленях и, таким образом, воспаляться. Симптомами являются боль и отек. Из бурсы можно аспирировать значительное количество серозной жидкости. Это расстройство довольно распространено среди профессиональных групп, которые много стоят на коленях. Kivimäki (1992) исследовал изменения мягких тканей в передней части колена с помощью ультразвукового исследования в двух профессиональных группах. Среди ковров и напольных покрытий 49% имели утолщение препателлярной или поверхностной инфрапателлярной сумки по сравнению с 7% среди маляров.
гусиный бурсит
Команда гусиная лапка состоит из сухожилий портняжной, полуперепончатой и тонкой мышц с внутренней стороны коленного сустава. Под точкой прикрепления этих сухожилий находится бурса, которая может воспаляться. Боль усиливается при сильном разгибании колена.
вертлуг бурсит
Бедро окружено множеством бурс. Вертельная сумка лежит между сухожилием большой ягодичной мышцы и заднелатеральным выступом большого вертела (с другой стороны бедра). Боль в этой области обычно называют вертеловым бурситом. Иногда это истинный бурсит. Боль может иррадиировать вниз по бедру и может симулировать ишиалгию.
Теоретически возможно, что причиной расстройства может быть особая профессиональная поза, но научных исследований нет.
Парестетическая мералгия
Парестетическая мералгия относится к расстройствам захвата, а причиной, вероятно, является защемление кожный нерв бедренной кости латеральный где нерв выходит между мышцами и фасциями над краем таза (верхняя передняя подвздошная кость). Больной испытывает боль по передней и боковой стороне бедра. Расстройство может быть довольно сложно вылечить. Различные средства, от болеутоляющих до хирургического вмешательства, применялись с переменным успехом. Поскольку существуют профессиональные воздействия, которые вызывают давление на нерв, это состояние может быть профессиональным заболеванием. Существуют неподтвержденные сообщения об этом, но нет доступных эпидемиологических исследований, подтверждающих это.
В целом боль является основным симптомом заболеваний голени, голеностопного сустава и стопы. Он часто следует за физическими упражнениями и может усугубляться физическими упражнениями. Мышечная слабость, неврологический дефицит, проблемы с подбором обуви, нестабильность или тугоподвижность суставов, трудности при ходьбе и беге являются общими проблемами при этих заболеваниях.
Причины проблем обычно многофакторны, но чаще всего они возникают из-за биомеханических факторов, инфекций и/или системных заболеваний. Распространенными причинами этих симптомов являются деформации стопы, колена и голени, изменения костей и/или мягких тканей, возникающие после травмы, чрезмерный стресс, такой как повторяющееся использование, нестабильность или тугоподвижность, а также неподходящая обувь. Инфекции могут возникать в костных или мягких тканях. Сахарный диабет, ревматические заболевания, псориаз, подагра и нарушения кровообращения часто приводят к таким симптомам в нижней конечности.
Помимо анамнеза, всегда необходимо надлежащее клиническое обследование. Следует тщательно исследовать деформации, нарушения функций, кровообращения и неврологическое состояние. Может быть показан анализ походки. Обычная рентгенограмма, КТ, МРТ, сонография, ЭНМГ, визуализация сосудов и анализы крови могут помочь в патологической и этиологической диагностике и лечении.
Принципы лечения . Лечение всегда должно быть направлено на устранение причины. За исключением травм, основное лечение обычно консервативное. Деформация будет, если возможно, исправлена подходящей обувью и/или ортезом. Хороший совет по эргономике, включая исправление неправильного поведения при ходьбе и беге, часто бывает полезен. Могут быть показаны уменьшение чрезмерной нагрузки, физиотерапия, противовоспалительные препараты и в редких случаях короткая иммобилизация. Может быть указан редизайн работы.
Хирургическое вмешательство также может быть рекомендовано при некоторых острых травмах, особенно при некоторых стойких симптомах, при которых консервативная терапия не помогла, но в каждом случае требуется конкретная медицинская консультация.
Ахиллова тендинита
Расстройство обычно связано с чрезмерным использованием ахиллова сухожилия, которое является самым сильным сухожилием в человеческом организме и находится в голени/лодыжке. Сухожилие подвергается чрезмерным нагрузкам, особенно при занятиях спортом, в результате чего возникают патологические воспалительно-дегенеративные изменения в сухожилии и окружающих его тканях, сумках и паратеноне. В тяжелых случаях может последовать полный разрыв. Предрасполагающими факторами являются неподходящая обувь, неправильное положение и деформации стопы, слабость или тугоподвижность икроножных мышц, бег по твердым и неровным поверхностям и интенсивные тренировки. Тендинит ахиллова сухожилия иногда возникает при некоторых ревматических заболеваниях, после переломов голени или стопы, при некоторых метаболических заболеваниях и после трансплантации почки.
Боль и припухлость в области пяточного сухожилия, ахиллова сухожилия являются довольно частыми симптомами, особенно у спортсменов. Боль локализуется в сухожилии или его прикреплении к пяточной кости.
Тендинит ахиллова сухожилия развивается у мужчин чаще, чем у женщин. Симптомы чаще встречаются в любительских видах спорта, чем в профессиональной легкой атлетике. Бег и прыжки могут особенно привести к тендиниту ахиллова сухожилия.
Сухожилие болезненное, часто узловатое, с отеком, сухожилие фиброзировано. Могут быть микроразрывы. Клиническое обследование может быть подтверждено, в основном, МРТ и ультразвуковым исследованием (УЗИ). МРТ и УЗИ превосходят КТ для демонстрации области и качества изменений мягких тканей.
Правильная обувь при смещении, ортопедические стельки и советы по правильной биомеханической тренировке могут предотвратить развитие тендинита ахиллова сухожилия. При наличии симптомов часто бывает успешным консервативное лечение: предотвращение чрезмерных тренировок, правильная обувь с лечебной подкладкой и амортизацией, физиотерапия, противовоспалительные препараты, растяжка и укрепление икроножных мышц.
Пяточный бурсит
Боль под пяткой, обычно усиливающаяся при ходьбе, часто вызывается бурситом пяточной кости, который часто сочетается с тендинитом ахиллова сухожилия. Расстройство может быть обнаружено как на пятках, так и в любом возрасте. У детей бурсит пяточной кости часто сочетается с экзостозом или остеохондритом пяточной кости.
В большинстве случаев причиной этого расстройства является неправильная обувь с узким и жестким задником. В легкой атлетике чрезмерная нагрузка на пяточную область, как и при беге, может спровоцировать тендинит ахиллова сухожилия и позадипяточный бурсит. Предрасполагающим фактором является деформация тыла стопы. Инфекции обычно нет.
При осмотре нежная пятка утолщена, а кожа может быть красной. Часто наблюдается изгиб задней части стопы внутрь. Рентгенограммы особенно важны для дифференциальной диагностики и могут выявить изменения в пяточной кости (например, болезнь Севера, костно-хрящевые переломы, остеофиты, опухоли костей и остит). В большинстве случаев анамнез и клиническое обследование будут подтверждены МРТ или сонографией. Ретрокальканеальная бурсограмма может дать дополнительную информацию о хронических случаях.
Симптомы могут исчезнуть без какого-либо лечения. В легких случаях консервативное лечение обычно бывает успешным. Болезненную пятку следует защитить ремешками и подходящей обувью с мягким задником. Ортез, исправляющий неправильное положение задней части стопы, может оказаться ценным. Коррекция поведения при ходьбе и беге часто бывает успешной.
Хирургическое иссечение бурсы и импактирующей части пяточной кости показано только при неэффективности консервативного лечения.
Метатарзалгия Мортона
Метатарзалгия – боль в переднем отделе стопы. Это может быть связано с невриномой подошвенного пальцевого нерва, невромой Мортона. Типичная боль в переднем отделе стопы, обычно иррадиирующая в третий и четвертый пальцы, редко во второй и третий пальцы. Боль возникает при стоянии или ходьбе в любом возрасте, но чаще всего у женщин среднего возраста. В покое боль исчезает.
Состояние часто связано с плоской передней частью стопы и мозолями. Сжатие головок плюсневых костей из стороны в сторону и пространства между головками плюсневых костей может вызывать боль. На обычных рентгенограммах неврома не видна, но могут быть видны другие изменения (например, деформации костей, вызывающие метатарзалгию). МРТ может выявить неврому.
Консервативное лечение — подходящая обувь и подкладки — для поддержки переднего зубного ряда часто бывает успешным.
Тарзальный туннельный синдром
Жгучая боль вдоль подошвы стопы и во всех пальцах ног, которая может быть вызвана сдавлением заднего большеберцового нерва внутри фиброзно-костного туннеля под удерживателем сгибателя голеностопного сустава, — все это симптомы тарзального туннельного синдрома. Существует множество состояний, приводящих к сдавливанию нерва. Наиболее распространенными причинами являются неровности костей, переломы или вывихи лодыжек, местные ганглии или опухоли или плохая обувь.
Могут быть потеря чувствительности в областях, где лежат медиальный и латеральный подошвенные нервы, слабость и паралич мышц стопы, особенно сгибателей пальцев стопы, положительный симптом Тинеля и болезненность в области хода нерва.
Надлежащее клиническое обследование функции, неврологического и сосудистого состояния имеет важное значение. Синдром также может быть диагностирован с помощью электрофизиологических тестов.
Компартмент-синдромы нижних конечностей
Компартментарный синдром возникает в результате длительного высокого давления замкнутого внутрифасциального мышечного пространства, что приводит к заметному снижению кровообращения в тканях. Высокое внутриполовое давление обычно возникает из-за травм (размозжения, переломов и вывихов), но оно также может быть результатом чрезмерной нагрузки, опухолей и инфекций. Тугая повязка может привести к компартментарному синдрому, а также к диабету и заболеваниям кровеносных сосудов. Первыми симптомами являются напряженная припухлость, боль и снижение функции, которые не проходят, когда ногу поднимают, иммобилизуют или лечат обычными лекарствами. Позже появятся парестезии, онемение и парезы. У растущих людей компартмент-синдром может привести к нарушениям роста и деформации в пораженной области.
При подозрении на компартмент-синдром необходимо провести тщательное клиническое обследование, включая сосудистое, неврологическое и мышечное состояние, активную и пассивную подвижность сустава и так далее. Следует провести измерение давления путем многоканальной катетеризации отсеков. МРТ, допплеровское исследование и сонография могут помочь в диагностике.
Теносиновиты области стопы и голеностопного сустава
Из многих симптомов в стопе боль после теносиновита встречается довольно часто, особенно в области голеностопного сустава и продольного свода стопы. Причиной синовита могут быть деформации стопы, такие как плосковальгусная, чрезмерная нагрузка, неправильная посадка обуви или последствия переломов и других травм, ревматологических заболеваний, сахарного диабета, псориаза и подагры. Синовит может возникать во многих сухожилиях, но чаще всего поражается ахиллово сухожилие. Только в редких случаях тендинит связан с инфекцией. История болезни и клиническое обследование необходимы для диагностики синовита. Основными симптомами являются локальная боль, чувствительность и болезненные движения. Нужны обычные рентгенограммы, показывающие костные изменения и МРТ, особенно изменений мягких тканей.
Нужен совет по эргономике. Правильная обувь, коррекция привычек ходьбы и бега и предотвращение чрезмерных стрессовых ситуаций на работе обычно полезны. Часто показаны короткий период покоя, иммобилизация в гипсовой повязке и противовоспалительные препараты.
Hallux valgus
Вальгусная деформация большого пальца стопы – это крайнее отклонение первого сустава большого пальца стопы от средней линии стопы. Часто сочетается с другими заболеваниями стопы (варус первой плюсневой кости, плоскостопие, плоская поперечная стопа или плосковальгус). Hallux valgus может возникнуть в любом возрасте, чаще у женщин, чем у мужчин. Заболевание в большинстве случаев носит семейный характер и часто возникает из-за ношения неправильно подобранной обуви, например, на высоких каблуках и с узкими остроконечными носками.
В этом состоянии плюсневой сустав выступает, первая плюсневая головка увеличена, и может быть (часто воспаленная) бурса на медиальной стороне сустава. Большой палец ноги часто перекрывает второй палец. Мягкие ткани пальца стопы часто изменены за счет деформации. Диапазон разгибания и сгибания плюснефалангового сустава обычно нормальный, но он может быть тугоподвижным из-за остеоартрита (жесткого большого пальца стопы). В подавляющем большинстве случаев вальгусная деформация безболезненна и не требует лечения. Однако в некоторых случаях вальгусная деформация вызывает проблемы с подбором обуви и боль.
Лечение должно быть индивидуализировано в зависимости от возраста пациента, степени деформации и симптомов. Особенно подросткам и в случаях с легкими симптомами рекомендуется консервативное лечение — правильная обувь, стельки, прокладки для защиты бурсита и так далее.
Хирургия предназначена, прежде всего, для взрослых пациентов с серьезными проблемами с примеркой обуви и болью, симптомы которых не облегчаются консервативным лечением. Хирургические процедуры не всегда бывают успешными, и поэтому чисто косметические факторы не должны быть реальным показанием к операции; но существует множество мнений относительно полезности примерно 150 различных хирургических процедур при вальгусной деформации.
Подошвенный фасцит
Больной ощущает боль под пяткой, особенно при длительном стоянии и ходьбе. Боль часто иррадиирует в подошву стопы. Подошвенный фасцит может возникнуть в любом возрасте, но чаще всего у лиц среднего возраста. Больные часто страдают ожирением. Это также довольно распространенное заболевание у людей, занимающихся спортом. Часто стопа имеет уплощенный продольный свод.
Отмечается локальная болезненность, особенно под пяточной костью в месте прикрепления подошвенной фасции. Вся фасция может быть чувствительной. На рентгенограмме костная шпора видна в пяточной кости примерно у 50% пациентов, но она также присутствует у 10-15% бессимптомных стоп.
Причины подошвенного фасцита не всегда ясны. Симптомы могут быть вызваны инфекцией, особенно гонореей, ревматоидным артритом и подагрой. Чаще всего никакие специфические заболевания не связаны с этим состоянием. Повышенное давление и напряжение фасции могут быть основной причиной болезненности. Пяточная шпора может быть результатом чрезмерного использования подошвенной фасции. Это, вероятно, не является основной причиной болезненности пяточной кости, потому что у многих пациентов с этими симптомами пяточная шпора отсутствует, а у многих с пяточной шпорой симптомы отсутствуют.
Первичная фибромиалгия
Причина фибромиалгии неизвестна. Некоторые пациенты связывают травму и инфекции с развитием симптомов, но убедительных доказательств в пользу таких триггерных событий нет. Однако известно, что многие факторы усугубляют существующие симптомы. Холодная, сырая погода, психические расстройства, физический или психический стресс, а также отсутствие физической активности — все это связано с фибромиалгией (Wolfe, 1986).
Основной особенностью является то, что пациенты просыпаются утром с чувством усталости. Нарушение метаболизма серотонина связано как с нарушением сна, так и со снижением болевого порога, характерным для этих больных (Goldberg, 1987).
Симптомы фибромиалгии начинаются незаметно с персистирующих распространенных мышечно-скелетных болей, множественных общих симптомов, таких как утомляемость, скованность, субъективное опухание пальцев, не замеченное осматривающим врачом, неосвежающий сон и мышечные боли после физической нагрузки. Около трети больных имеют дополнительные симптомы, такие как синдром раздраженного кишечника, головные боли напряжения, предменструальный синдром, онемение и покалывание в конечностях, сухость во рту и глазах, сужение кровеносных сосудов в пальцах при воздействии холода (болезнь Рейно). явление).
Как правило, у больного фибромиалгией наблюдается большое разнообразие симптомов, которые, за исключением болезненных точек, не имеют объективных аналогов. Фибромиалгия имеет хроническое течение. У большинства пациентов сохраняются симптомы различной степени выраженности. Полная ремиссия является исключением. При первичной фибромиалгии отсутствуют лабораторные признаки воспалительного артрита. Пациенты с воспалительным артритом (например, ревматоидным артритом) также могут иметь фибромиалгические симптомы, и в этом случае термин вторичная фибромиалгия применены.
Единого теста на фибромиалгию не существует. Диагноз фибромиалгии основывается на анамнезе пациента и клиническом наблюдении болезненных точек (рис. 1). Распространенность фибромиалгии в общей популяции составляет от 0.5 до 1%. Большинство (от 75 до 90%) пациентов составляют женщины, обычно в возрасте от 25 до 45 лет; дети болеют редко.
Рисунок 1. Места болезненных точек при фибромиалгии.
Американский колледж ревматологов установил критерии классификации фибромиалгии (рис. 2).
Рисунок 2. Критерии Американского колледжа ревматологии 1990 г. для диагностики фибромиалгии.
Диагноз
Необходимо исключить другие заболевания с похожими симптомами. Распространенная боль должна присутствовать не менее трех месяцев. Кроме того, должна быть боль в 11 из 18 чувствительных точек, показанных на рисунке 1, при нажатии пальцем исследователя.
Ревматоидный артрит
Около 1% взрослого населения болеет ревматоидным артритом. Заболевание обычно начинается в возрасте от 30 до 50 лет, причем у женщин риск в три раза выше, чем у мужчин. Распространенность заболевания увеличивается в пожилом возрасте.
Причина ревматоидного артрита неизвестна. Он не передается по наследству, но генетические факторы повышают риск развития заболевания. Считается, что в дополнение к одному или нескольким генетическим факторам в его патогенезе играют роль некоторые провоцирующие факторы окружающей среды, и подозреваются вирусные или бактериальные инфекции.
Ревматоидный артрит обычно начинается постепенно. Как правило, у пациента отмечается умеренная припухлость мелких суставов пальцев и болезненность стоп, проявляющаяся симметрично. Если, например, поражены суставы на одной руке, вполне вероятно, что будут затронуты те же суставы на другой руке. Скованность рук и ног по утрам является основным симптомом. Больной часто испытывает утомляемость и может иметь умеренную лихорадку. Лабораторные признаки включают признаки воспаления (повышенная скорость оседания эритроцитов и уровень С-реактивного белка) и часто легкую анемию. Около 70% больных имеют циркулирующий ревматоидный фактор (аутоантитела к иммуноглобулину класса IgG). В ранних случаях рентгенологическое исследование кистей и стоп часто нормальное, но в дальнейшем у большинства пациентов появляются рентгенологические признаки разрушения суставов (эрозии). Диагноз ревматоидного артрита основывается на совокупности клинических, лабораторных и рентгенологических данных (см. рис. 3).
Рисунок 3. Критерии диагностики ревматоидного артрита.
Заболеваниями, которые чаще всего вызывают трудности дифференциальной диагностики, являются дегенеративные заболевания суставов кистей, артриты после инфекций, спондилоартропатии и некоторые редкие заболевания соединительной ткани (Guidelines 1992).
Обучение пациентов уменьшению нагрузки на суставы, использование эргономичных приспособлений, хорошей обуви и правильное лечение инфекций составляют основу профилактических мер. Рекомендации по лечению приведены в таблице 1.
Таблица 1. Рекомендации по лечению ревматоидного артрита
1. |
Лечение боли в суставах |
Нестероидные противовоспалительные препараты Ацетаминофен (декстропропоксифен) |
2. |
Лечение воспаления суставов (противоревматические препараты, модифицирующие заболевание) |
Внутримышечное золото Сульфасалазин Auranofin Противомалярийные препараты D-пеницилламин Метотрексат Азатиоприн Циклоспорин (циклофосфамид) Глюкокортикостероидная терапия |
3. |
Местные инъекции |
Глюкокортикостероид Химическая синовэктомия тетроксид осмия Введение радиоактивных изотопов |
4. |
Хирургия |
Ранние восстановительные операции (синовэктомия, теносиновэктомия) Реконструктивная хирургия |
5. |
Реабилитация |
Трудотерапия ФИЗИОТЕРАПИЯ Образование Оценка потребности в вспомогательных средствах и приспособлениях |
Спондилоартропатии
Эпидемиология и этиология
Спондилоартропатии включают типичные клинические проявления, такие как анкилозирующий спондилоартрит и некоторые формы артритов, связанные с псориазом, хроническими воспалительными заболеваниями кишечника или бактериальными инфекциями урогенитального тракта или кишечника (так называемый реактивный артрит). Болезни распространены. Распространенность наиболее хронической формы, анкилозирующего спондилита, в западных популяциях колеблется от 0.1 до 1.8% (Gran and Husby, 1993). По оценкам, ежегодно среди населения в 10,000 20 человек возникает три новых случая транзиторного артрита, такого как реактивный артрит, по сравнению с одним пациентом с анкилозирующим спондилитом. Большинство пациентов, у которых развивается спондилоартропатия, — молодые люди в возрасте от 40 до 1988 лет. Имеются данные о том, что среднее время появления симптомов у пациентов с анкилозирующим спондилитом увеличивается (Calin et al., XNUMX).
Спондилоартропатии имеют сильный генетический компонент, поскольку у большинства пациентов имеется наследственный генетический маркер HLA-B27. Частота этого маркера составляет от 7 до 15% в западных популяциях; От 90 до 100% пациентов с анкилозирующим спондилитом и от 70 до 90% пациентов с реактивным артритом являются HLA-B27-положительными. Однако на популяционном уровне большинство субъектов с этим маркером здоровы. Поэтому считается, что для развития заболевания помимо генетической предрасположенности необходимы экзогенные факторы. К таким провоцирующим факторам относятся бактериальные инфекции урогенитального тракта или кишечника (табл. 2), кожные поражения и хронические воспалительные заболевания кишечника. Доказательства в пользу инфекций наиболее очевидны в случае реактивного артрита. Инфицирование сальмонеллезом имеет широкое распространение, в результате чего можно ожидать увеличения случаев суставных осложнений. Источниками этих инфекций могут быть сельское хозяйство и птицеводство. Что касается инфекций иерсиний, у свиней в миндалинах обитают бактерии иерсиний. Было высказано предположение, что забой с последующим хранением мясных продуктов на холоде способствует распространению инфекций среди людей. Однако у пациентов с анкилозирующим спондилитом, как правило, нельзя проследить предшествующие инфекции в качестве инициирующего события. Однако недавние результаты были сосредоточены на обнаружении того, что у пациентов с анкилозирующим спондилитом часто наблюдается бессимптомное хроническое воспаление кишечника, которое может служить пусковым фактором или способствовать воспалительному очагу при хронизации заболевания.
Таблица 2. Инфекции, вызывающие реактивный артрит
Fсфокусироваться вначале |
Бактерии |
Верхние дыхательные пути |
Chlamydia pneumoniae Бета-гемолитический стрептококк (обычно вызывает ревматическую лихорадку) |
Хорошо |
Сальмонелла Shigella Иерсинии энтероколитические Иерсинии псевдотуберкулез Campylobacter jejuni |
Мочеполовой тракт |
Хламидиоза Гонококков |
Признаки и симптомы
Периферический артрит асимметричен, поражает крупные суставы и имеет склонность к поражению нижних конечностей. Пациенты часто также имеют воспалительную боль в пояснице, усиливающуюся ночью и облегчающуюся при движении, а не в покое. Типичным признаком является склонность к воспалению места соединения сухожилий и костей (энтезопатия), которая может проявляться болью под пяткой или в пяточной кости в месте прикрепления ахиллова сухожилия. В дополнение к воспалению в суставах и местах прикрепления связок у пациентов также могут быть воспалительные симптомы в глазах (ирит или конъюнктивит), коже (псориаз, поражение кожи ладоней, подошв или индурация ног) и иногда в сердце.
Ниже приведены диагностические критерии спондилоартропатии (Dougados et al., 1991).
Воспалительная боль в пояснице
or
Воспаление суставов (синовит):
и
хотя бы одно из следующего:
У пациентов с анкилозирующим спондилитом отмечаются боли в пояснице, усиливающиеся ночью, и болезненность между позвоночником и тазом в крестцово-подвздошных суставах. У них может быть ограниченная подвижность позвоночника с болезненностью грудной клетки. Треть больных имеют периферический артрит и энтезопатию. Краеугольным камнем диагностики анкилозирующего спондилита является наличие рентгенологических изменений крестцово-подвздошных сочленений; наблюдается потеря пространства между суставами и костные выросты. Такие изменения повышают точность диагностики у пациентов со спондилоартропатиями, но необходимы только в случае анкилозирующего спондилоартрита.
подагра
Эпидемиология и этиология
Подагра — это нарушение обмена веществ, которое является наиболее частой причиной воспалительного артрита у мужчин. Его распространенность среди взрослых колеблется от 0.2 до 0.3 на 1000, а у взрослых мужчин составляет 1.5%. Распространенность подагры увеличивается с возрастом и с повышением уровня уратов в сыворотке крови.
Гиперурикемия (высокий уровень мочевой кислоты в сыворотке крови) является фактором риска. Способствующими факторами являются хронические заболевания почек, которые приводят к почечной недостаточности, гипертонии, приему мочегонных препаратов, чрезмерному употреблению алкоголя, воздействию свинца и ожирению. Подагрические приступы провоцируются перенасыщением суставной жидкости мочевой кислотой; выпавшие кристаллы раздражают сустав, с развитием острого артрита.
Признаки и симптомы
Естественное течение подагры проходит в несколько стадий от бессимптомной гиперурикемии до острого подагрического артрита, бессимптомных периодов и до хронической тофациозной подагры (подагра с узелками).
Острый подагрический артрит часто проявляется острым воспалением в одном суставе, обычно у основания большого пальца ноги. Сустав очень болезненный, опухший и очень болезненный; он часто красный. Острый приступ может спонтанно стихать в течение нескольких дней. При отсутствии лечения могут возникать повторные приступы, а у некоторых больных они продолжаются (в последующие годы), так что у больного развивается хронический артрит. У этих пациентов отложения уратов могут наблюдаться в ушных раковинах, на локтях или в ахилловых сухожилиях, где они образуют безболезненные подкожные пальпируемые образования (тофусы).
Инфекционный Артрит
Эпидемиология и этиология
У детей инфекционный артрит часто развивается у ранее здорового ребенка, но у взрослых нередко имеется какой-либо предрасполагающий фактор, например, сахарный диабет, хронический артрит, применение глюкокортикостероидной или иммуносупрессивной терапии, предшествующие инъекции или травма сустава. Пациенты с эндопротезами также подвержены инфекциям в оперированном суставе.
Бактерии чаще всего являются причиной инфекционного артрита. У пациентов с ослабленным иммунитетом могут быть обнаружены грибки. Хотя бактериальная инфекция в суставе встречается редко, ее очень важно распознать, поскольку при отсутствии лечения инфекция быстро разрушает сустав. Микробы могут попадать в сустав циркуляционным путем (септическая инфекция), через непосредственную проникающую рану или при внутрисуставной инъекции, а также из соседнего инфекционного очага.
Признаки и симптомы
В типичном случае у пациента наблюдается острое воспаление сустава, обычно в одном-единственном суставе, болезненном, горячем, красном и чувствительном при движении. Имеются общие симптомы инфекции (лихорадка, озноб) и лабораторные признаки острого воспаления. Совместная аспирация мутная, и при микроскопическом исследовании видно большое количество лейкоцитов с положительным окрашиванием и посевами на бактерии. У больного могут быть признаки очага инфекции в другом месте, например пневмония.
Остеопороз
Эпидемиология и этиология
Костная масса увеличивается с детства до подросткового возраста. У женщин плотность костной ткани на 15% меньше, чем у мужчин. Он находится на самом высоком уровне между 20 и 40 годами, после чего происходит постоянное снижение. Остеопороз — это состояние, при котором костная масса уменьшается, и кости становятся восприимчивыми к переломам. Остеопороз является основной причиной заболеваемости пожилых людей. Наиболее важным проявлением являются переломы поясничного отдела и бедра. Около 40% женщин, достигших 70 лет, страдали переломами.
На пиковую костную массу влияют генетические факторы. У женщин костная масса уменьшается после наступления менопаузы. Снижение костной массы у мужчин менее выражено, чем у женщин. Помимо недостатка эстрогена, на скорость потери костной массы и развитие остеопороза влияют и другие факторы. К ним относятся отсутствие физической активности, низкое количество кальция в рационе, курение, употребление кофе и низкая масса тела. Использование системной кортикостероидной терапии также связано с повышенным риском развития остеопороза.
Признаки и симптомы
Остеопороз может протекать бессимптомно. С другой стороны, наиболее отчетливым проявлением остеопороза является перелом костей, как правило, тазобедренного сустава, позвонков (позвоночника) и запястья. Переломы бедра и запястья обычно являются результатом падения, но переломы позвонков могут развиться коварно после незначительной травмы. У больного боли в спине, кифоз и потеря роста.
Рак кости
Эпидемиология и этиология
Первичные злокачественные опухоли костей встречаются редко. Чаще всего они возникают у детей и молодых людей. Остеосаркома является наиболее частой из злокачественных опухолей костей. Чаще всего он наблюдается на втором десятилетии жизни, а у пожилых людей может быть вторичным по отношению к заболеванию костей (болезнь Педжета). Саркома Юинга также чаще наблюдается у детей с деструктивными изменениями таза или длинных костей. Злокачественные опухоли, происходящие из хряща (хондросаркома), могут возникать во многих участках хряща. У взрослых злокачественные поражения костей часто являются метастатическими (т. е. первичное злокачественное заболевание находится где-то еще в организме).
Большинство злокачественных первичных опухолей не имеют известной этиологии. Однако болезнь Педжета кости, остеомиелит, остеонекроз и радиационное поражение были связаны со злокачественной трансформацией. Метастазы в кости часто встречаются при первичном раке молочной железы, легкого, предстательной железы, почки или щитовидной железы.
Признаки и симптомы
Боль, ограничение движений и отек присутствуют у пациентов с остеосаркомой. В дополнение к боли в костях у пациентов с саркомой Юинга часто наблюдаются системные симптомы, такие как лихорадка, недомогание и озноб. Хондросаркомы могут вызывать различные симптомы в зависимости от локализации опухоли и ее гистологических особенностей.
Остеомиелит
Эпидемиология и этиология
Остеомиелит — это инфекция костей, обычно бактериальная, но может быть грибковой или вирусной. У здорового человека остеомиелит встречается редко, но у пациентов с хроническими заболеваниями, такими как диабет или ревматоидный артрит, инфекция в организме может распространяться с током крови или путем прямого проникновения в кости. У детей наиболее благоприятным местом для распространения является диафиз длинных костей, но у взрослых инфекция часто локализуется в позвоночнике. Очаг, из которого инфекция может распространяться током крови или прямой инвазией, проникающая или тупая травма, предшествующая ортопедическая операция (установка протеза) — все это может осложниться остеомиелитом.
Признаки и симптомы
Острая инфекция длинных костей связана с лихорадкой, ознобом и болью в костях. Остеомиелит позвоночника может вызывать более расплывчатые симптомы с прогрессирующей болью и субфебрилитетом. Инфекции вокруг протеза вызывают боль и болезненность при движении оперированного сустава.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».