Журнал «Травма» Том 12, №3, 2011

Введение

На сегодняшний день предлагается большое количество самых разнообразных методик и способов оперативной коррекции поперечной распластанности переднего отдела стопы [1–7]. Это указывает на то, что по-прежнему не найден оптимальный подход к лечению данной патологии, и делает актуальным максимально полное выяснение вопроса о механогенезе распластывания как основы для разработки эффективных корригирующих операций.

Несмотря на имеющиеся в литературе результаты множества исследований, посвященных механогенезу поперечного распластывания стопы, мы не встретили достаточно полных данных, касающихся роли мягких тканей подошвенной поверхности ее переднего отдела в развитии этой частой и сложной патологии.

Материал и методы

Целью настоящей работы являлось выяснение вопроса о роли мягких тканей подошвенной поверхности переднего отдела стопы в механогенезе ее плоскопоперечной распластанности. Данное исследование основано на результатах анатомического и ультразвукового исследования здоровых стоп 16 женщин в возрасте от 21 до 45 лет весом от 56 до 71 килограмма на аппарате Kranzbuehler SONOSCOPE 30 и препаровки 11 стоп.

Стопы изучались в положении сидя, без нагрузки, и стоя, с массой тела, перенесенной на одну конечность.

Результаты и обсуждение

Обобщенные результаты наших исследований позволяют представить механогенез поперечного распластывания переднего отдела стопы следующим образом. При нагрузке передний отдел стопы подвергается значительному воздействию сил сдавления и растяжения, которые стремятся сдавить мягкие ткани в направлении от подошвенной поверхности к плюсневым костям и фалангам пальцев. Для противодействия этим явлениям эта область снабжена мощными соединительнотканными волокнами, которые преимущественно сосредоточены в связанных между собой подошвенном апоневрозе и глубокой поперечной связке. Эти волокна вместе с жировыми телами (так называемыми опорными подушками), инкапсулированными между соединительнотканными перегородками, образуют систему, которая в момент опоры защищает кожу от непосредственного давления дистальных отделов метатарзальных костей [8, 9].

В расслабленном состоянии ткани под пучками и основными фалангами пальцев представляют собой мягкие и легко смещаемые подушки. Однако при разгибании пальцев, например во время заднего толчка, эти ткани становятся напряженными и твердыми и не допускают смещений кожи. По данным, приведенным C.A. Garcia с соавт. [10], их жесткость увеличивается на 81–88 %.

Под нагрузкой вес тела передается через плюсневые кости на поверхность опоры посредством подошвенных жировых подушек. В результате этого последние деформируются (а именно распластываются). Подтверждением сказанного являются результаты проведенного нами исследования, которые показывают, что толщина слоя мягких тканей под плюсневыми головками, составляющая в ненагруженном состоянии в среднем 9–14 ±  ± 0,4 мм при нагрузке, создаваемой путем переноса веса тела на одну конечность в положении стоя уменьшается в среднем на 11,4 %.

Поперечное распластывание опорных подушек приводит к увеличению расстояния между дистальными отделами плюсневых костей, которые совершают широтную экскурсию в горизонтальной плоскости до тех пор, пока не натянется глубокая поперечная связка стопы.

Механогенез вышеописанных изменений можно представить следующим образом. Передний отдел стопы представляет собой кинематическую биомеханическую систему, основным элементом которой является взаимодействующая пара, состоящая из плюсневой кости и жировой амортизирующей подушки, ограниченной связками. Пять таких пар объединены в единую динамическую цепь глубокой поперечной связкой стопы и подошвенным апоневрозом, связанными между собой перемычками.

Сжимаемые с одной стороны головками плюсневых костей, а с другой — поверхностью опоры, опорные жировые подушки распластываются в горизонтальной плоскости. Объем их при деформации остается постоянным. Так как коэффициент Пуассона жировой ткани приближается к таковому для воды [11], при уменьшении высоты подушек увеличивается их ширина.

Такие изменения параметров стопы, происходящие во фронтальной плоскости, иллюстрирует рис. 1, где М.Т. — головка плюсневой кости, S — площадь жировой подушки в поперечном ее сечении, H — ее высота, W — ширина.

Поскольку в кинематической цепи стопы имеется не один, а пять примерно однородных элементов «плюсневая кость — опорная подушка», под воздействием веса тела происходит расширение всех межпальцевых промежутков, прирост их ширины суммируется, что приводит к широтной экскурсии стопы. Последней противодействует глубокая поперечная связка стопы, связывающая плюсневые кости между собой.

Силу, действующую на глубокую поперечную связку при нагрузке на головки плюсневых костей, можно вычислить на основании закона Гука:

где F — сила распластывания, К — коэффициент упругости жировых подушек и связочного аппарата, а Dx — суммарное изменение расстояний межпальцевых промежутков.

Учитывая, что широтная экскурсия стопы происходит в стороны относительно второго луча (оси стопы), то сила, действующая на внутреннем ее крае, будет равняться: Fmed = –KDWI (где DWI — изменение первого межплюсневого промежутка), а сила, действующая на наружный край, будет равна сумме распластывающих сил, действующих во II–IV межпальцевых промежутках. Ее можно представить в виде следующей формулы:

Таким образом, эпюра напряжения в крайних точках I и V костей переднего отдела стопы в поперечном направлении будет выглядеть следующим образом (рис. 2).

При поперечной распластанности стопы, вызванной накоплением остаточных деформаций в поперечной связке во время экскурсии дистального отдела плюсневых костей в горизонтальной плоскости, и, следовательно, уменьшении коэффициента К (упругости) при той же действующей силе нагрузки на стопу будет увеличиваться ширина межпальцевых промежутков: DWI–IV.

Таким образом, поперечная распластанность стопы обусловлена, по сути, избыточным усталостным растяжением глубокой поперечной связки как основного компонента системы, противодействующего силам распластывания. Соответственно, увеличиваются межплюсневые промежутки, что сопровождается потерей высоты опорных подушек. За счет уплощения они теряют значительную часть амортизирующей функции, головки плюсневых костей начинают оказывать повышенное давление на кожу подошвы. Клинически это проявляется такими болезненными явлениями, как метатарзалгия, натоптыши и омозолелости, неврома Мортона, плантарный фасциит, повышенная утомляемость стоп и др. [12–14].

Выводы

В свете сказанного можно сделать выводы о том, что опорные жировые подушки в сочетании со связочным аппаратом играют важную роль в поперечном распластывании переднего отдела стопы. Полученные нами данные показывают, что полноценное возобновление ее рессорной функции возможно путем восстановления их нормальной высоты за счет ограничения широтной экскурсии дистальных отделов плюсневых костей.