Стабильность коленного сустава в поперечной плоскости
На коленный сустав воздействуют существенные боковые нагрузки, которые получили своё отражение в строении суставных концов образующих его костей (рис. 131), имеющих соответственные трабекулярные силовые линии по линиям действия механических нагрузок.
Дистальный конец бедра имеет две основные группы трабекул: одна проходит от кортикального слоя на внутренней поверхности бедренной кости и расходится веером к внутреннему мыщелку (силы компрессии) и к наружному мыщелку (силы дистракции); другая идёт от кортикального слоя на наружной поверхности бедра и также расходится веером. Еще одна трабекулярная система располагается горизонтально.
Проксимальный конец большеберцовой кости имеет сходную систему трабекул, которая начинается от кортикального слоя на внутренней и наружной поверхностях и расходится соответственно к мыщелкам (силы компрессии и дистракции). Оба мыщелка соединены горизонтальными трабекулами.
Поскольку ось бедренной кости направлена книзу и кнутри, сила (F) воздействующая на верхний конец большеберцовой кости, будет действовать не строго вертикально (рис. 132) и может быть разложена на вертикальный компонент (v) и поперечный компонент (t) направленный горизонтально и кнутри. Этот компонент (t) стремится наклонить сустав кнутри и увеличить физиологический вальгус, расширяя внутрисуставное пространство медиально (а). Этому в норме препятствует боковая связка.
Поперечный компонент (t) будет тем больше, чем более выражен физиологический вальгус (рис. 133). Для силы F2, соответствующей состоянию genu valgum (вальгускый угол = 160°), поперечный компонент (t) будет вдвое больше, чем при нормальном вальгусе (170°: F2 и t). Таким образом, чем более выражена вальгусная установка коленного сустава, тем больше будет проявляться тенденция к увеличению вальгуса и тем больше будет нагрузка на внутреннюю боковую связку.
При воздействии внешних травмирующих сил может произойти перелом верхнего конца бедренной кости. Если сила воздействует на внутреннюю сторону коленного сустава (рис. 134), она устраняет физиологический вальгус и вызывает переломовывих внутреннего мыщелка большеберцовой кости (1), если же эта сила достаточно велика, происходит разрыв наружной боковой связи (2). Если же первой "сдаётся" связки, перелома может не произойти.
Если внешняя сила водействует на наружную сторону коленного сустава (рис. 135), например, при бамперных переломах в случае наезда автомашины, наружный мыщелок бедра сначала слегка смещается кнутри, затем вколачивается в наружный мышелок большеберцовой кости и, наконец,
кость по наружной стороне мыщелка большеберцовой кости, т.е. происходит вколоченный переломовывих.
При ходьбе и беге коленный сустав постоянно подвергается воздействию боковых сил. При определённых положениях тела, например в состоянии непрочного равновесия с наклоном туловища кнутри по отношению к опорному коленному суставу (рис. 136), происходит увеличение физиологического вальгуса с расхождением суставных поверхностей медиально. Если подобная нагрузка слишком велика, она может привести к разрыву внутренней боковой связки (рис. 137). Следует подчеркнуть, что для разрыва или тяжёлого растяжения недостаточно чисто механического дисбаланса, требуется приложение большой силы.
При другом варианте нарушения равновесия с наклоном туловища кнаружи по отношению к опорному коленному суставу (рис. 138) происходит устранение физиологического вальгуса с расхождением суставных поверхностей на наружной стороне коленного сустава. Если большая сила будет воздействовать на внутреннюю сторону колена, может произойти тяжёлое повреждение наружной боковой связки (рис. 139).
При тяжелых растяжениях боковых связок коленного сустава можно продемонстрировать боковые движения по отношению к передне-задней оси. Для этого следует полностью разогнуть голень или слегка согнуть ее и сравнить боковые движения с контрлатеральной конечностью.
Когда коленный сустав разогнут или лучше сказать переразогнут под действием веса конечности (рис. 141), наличие любой латеральной подвижности или вальгуса указывает на сочетание разрыва внутренней боковой связки (рис. 138) и фибролигаментозных структур, лежащих внутренней сзади, особенно внутренней мыщелкой пластинки и прикрепления внутреннего мыщелка к капсуле. Наличие любой медиальной подвижности или варуса указывает на сочетание разрыва наружной боковой связки (рис. 138) и фибролигаментозных структур, лежащих сзади, прежде всего скорлупки наружной мыщелковой пластинки.
При сгибании в коленном суставе на 10° (рис. 142) наличие указанной подвижности говорит об изолированном повреждении внутренней или наружной боковой связки. Нельзя абсолютно точно знать, в каком положении были выполнены рентгенограммы коленного сустава, поэтому при постановке диагноза нельзя всецело полагаться на зияние суставной щели медиально при вальгизации или латерально при варизации.
Полноценно обследовать травмированный коленный сустав можно только под общей анестезией.
Тяжёлое повреждение связок нарушает стабильность коленного сустава. Когда разорваны боковые связки, он не может противостоять постоянно действующим на него боковым нагрузкам (рис. 136 и 138).
При ходьбе и беге боковые связки являются не единственными структурами, противодействующими мощным боковым силам, им помогают мышцы, образующие истинные активные связи и играющие важную роль в поддержании стабильности коленного сустава (рис. 140). Наружной боковой связке "помогает" мощный илиотибиальный тракт (1), напрягаемый напрягателем широкой фасции бедра, сокращение которого показано на рис. 138. Внутренней боковой связке "помогает" сокращение медиальной группы мышц голени, портняжной (2), полусухожильной (3), сокращение которых показано не рис. 136.
Боковые связки "выстланы" толстыми мышечными сухожилиями. Им также помогает четырехглавая мышца с ее прямыми (S) и перекрещивающимися (С) волокнами, образующими мощную фиброзную структуру на наружной части бедра. Прямые волокна препятствуют расхождению суставных поверхностей на ипсилатеральной стороне, а крестообразные волокна – на контрлатеральной. Поэтому каждая широкая мышца благодаря тому, что она имеет два типа волокон в области прикрепления, способствует обеспечению боковой стабильности коленного сустава. Это говорит о значимости четырехглавой мышцы и объясняет ненормальное положение коленного сустава при ее атрофии.