Стрессовый перелом — это усталостный перелом кости , вызванный повторяющимся стрессом с течением времени. Вместо того, чтобы быть результатом одного сильного удара, стрессовые переломы являются результатом накопленной травмы от повторяющейся субмаксимальной нагрузки, такой как бег или прыжки. Из-за этого механизма стрессовые переломы являются распространенными травмами от перегрузки у спортсменов. [1]
Стрессовые переломы можно описать как небольшие трещины в кости или переломы по линии роста волос . Стрессовые переломы стопы иногда называют « маршевыми переломами » из-за распространенности травмы среди солдат, совершающих тяжелые марши. [2] Стрессовые переломы чаще всего случаются в несущих вес костях нижних конечностей, таких как большеберцовая и малоберцовая кости (кости голени), плюсневые и ладьевидные кости (кости стопы). Менее распространены стрессовые переломы бедренной кости , таза и крестца . Лечение обычно заключается в отдыхе с последующим постепенным возвращением к физическим нагрузкам в течение нескольких месяцев. [1]
Стрессовые переломы обычно обнаруживаются после быстрого увеличения нагрузки. Симптомы обычно имеют постепенное начало, с жалобами, которые включают изолированную боль вдоль диафиза кости и во время активности, снижение мышечной силы и спазмы. В случаях стрессовых переломов малоберцовой кости боль возникает проксимальнее латеральной лодыжки, которая усиливается при активности и стихает в состоянии покоя. [3] Если боль присутствует постоянно, это может указывать на более серьезную травму кости. [4] Обычно на кости или около нее имеется область локализованной болезненности и генерализованный отек в этой области. Давление, оказываемое на кость, может воспроизводить симптомы [1] и выявлять крепитацию при хорошо развитых стрессовых переломах. [3] Передние стрессовые переломы большеберцовой кости вызывают очаговую болезненность на переднем большеберцовом гребне, в то время как задние медиальные стрессовые переломы могут быть болезненными на заднем большеберцовом крае. [4]
Кости постоянно пытаются перестроиться и восстановиться, особенно во время занятий спортом, когда на кость оказывается чрезвычайная нагрузка. Со временем, если на кость оказывается достаточное давление, которое исчерпывает ее способность к перестройке, на кости может появиться ослабленное место — стрессовый перелом. Перелом не появляется внезапно. Он возникает из-за повторяющихся травм, ни одна из которых не является достаточной для внезапного перелома, но которые, будучи сложены вместе, подавляют остеобласты , которые перестраивают кость.
Возможные причины включают перегрузку, вызванную сокращением мышц, аменорею , измененное распределение напряжения в кости, сопровождающее мышечную усталость, изменение силы реакции опоры (бетон на траву) или выполнение ритмически повторяющегося напряжения, которое приводит к точке вибрационной суммации. [5]
Стрессовые переломы обычно случаются у малоподвижных людей, которые внезапно предпринимают резкие физические нагрузки (чьи кости не привыкли к такой задаче). Они также могут возникнуть у спортсменов, выполняющих большой объем высокоударных тренировок, таких как бег или прыжковые виды спорта. Стрессовые переломы также часто встречаются у солдат, которые маршируют на большие расстояния.
Мышечная усталость также может играть роль в возникновении стрессовых переломов. У бегуна каждый шаг обычно оказывает большие силы в различных точках ног. Каждый толчок — быстрое ускорение и передача энергии — должен быть поглощен. Мышцы и кости служат амортизаторами . Однако мышцы, обычно те, что находятся в нижней части ноги, устают после бега на большую дистанцию и теряют способность поглощать удары. Поскольку кости теперь испытывают большие нагрузки, это увеличивает риск перелома.
Предшествующие стрессовые переломы были определены как фактор риска. [6] Наряду с историей стрессовых переломов, узкий диафиз большеберцовой кости, высокая степень наружной ротации бедра, остеопения , остеопороз и полая стопа являются распространенными предрасполагающими факторами для стрессовых переломов. [3]
Распространенные причины стрессовых переломов в спорте включают в себя: [5]
Рентгеновские снимки обычно не показывают признаков новых стрессовых переломов, но могут быть использованы примерно через три недели после появления боли, когда кость начинает ремоделироваться. [4] КТ , МРТ или трехфазное сканирование костей могут быть более эффективными для ранней диагностики. [7]
МРТ, по-видимому, является наиболее точным диагностическим тестом. [8]
Камертоны были предложены в качестве недорогой альтернативы для определения наличия стрессовых переломов. Врач помещает вибрирующий камертон вдоль стержня подозреваемой кости. Если присутствует стрессовый перелом, вибрация вызовет боль. Этот тест имеет низкий положительный коэффициент правдоподобия и высокий отрицательный коэффициент правдоподобия, что означает, что его не следует использовать как единственный диагностический метод. [3]
Изменение биомеханики тренировок и графиков тренировок может снизить распространенность стрессовых переломов. [9] Было обнаружено, что ортопедические стельки снижают частоту стрессовых переломов у новобранцев, но неясно, можно ли это экстраполировать на население в целом или спортсменов. [10] С другой стороны, некоторые спортсмены утверждают, что амортизация в обуви на самом деле вызывает больший стресс, снижая естественную амортизирующую способность организма, тем самым увеличивая частоту травм при беге. [11] Во время упражнений, которые оказывают большую нагрузку на кости, может помочь увеличение ежедневного потребления кальция (2000 мг) и витамина D (800 МЕ) в зависимости от человека. [9]
Для стрессовых переломов с низким риском лучшим вариантом лечения является отдых. Время восстановления сильно варьируется в зависимости от местоположения и тяжести перелома, а также от реакции организма на заживление. Полный отдых и ортез для стремени или прогулочный ботинок обычно используются в течение периода от четырех до восьми недель, хотя периоды отдыха в двенадцать недель и более не являются редкостью для более тяжелых стрессовых переломов. [9] После этого периода занятия можно постепенно возобновлять, если они не вызывают боли. Хотя кость может ощущаться зажившей и не болеть во время повседневной активности, процесс ремоделирования кости может происходить в течение многих месяцев после того, как травма покажется зажившей. Случаи рефракции кости по-прежнему представляют значительный риск. [12] Такие занятия, как бег или виды спорта, которые оказывают дополнительную нагрузку на кость, следует возобновлять только постепенно. Реабилитация обычно включает в себя тренировку мышечной силы, чтобы помочь рассеять силы, передаваемые костям. [9]
При тяжелых стрессовых переломах (см. «прогноз») может потребоваться хирургическое вмешательство для надлежащего заживления. Процедура может включать фиксацию места перелома штифтом, а реабилитация может занять до шести месяцев. [ необходима цитата ]
Переломы передней большеберцовой кости могут иметь особенно плохой прогноз и могут потребовать хирургического вмешательства. На рентгенограммах эти переломы напряжения называются «ужасной черной линией». [5] По сравнению с другими переломами напряжения, переломы передней большеберцовой кости с большей вероятностью прогрессируют до полного перелома большеберцовой кости и смещения. [4] Переломы верхней шейки бедренной кости, если их не лечить, могут прогрессировать до полных переломов с аваскулярным некрозом и также должны лечиться хирургическим путем. [13] Проксимальные метадиафизарные переломы пятой плюсневой кости (середина внешнего края стопы) также печально известны плохим заживлением костей. [13] Эти переломы напряжения заживают медленно со значительным риском повторного перелома. [12]
В Соединенных Штатах ежегодная частота стрессовых переломов у спортсменов и новобранцев составляет от 5% до 30% в зависимости от вида спорта и других факторов риска. [14] Женщины и высокоактивные люди также подвержены более высокому риску. Вероятно, частота также увеличивается с возрастом из-за возрастного снижения плотности костной массы (BMD). Дети также могут подвергаться риску, поскольку их кости еще не достигли полной плотности и прочности. Триада спортсменок также может подвергать женщин риску, поскольку расстройство питания и остеопороз могут привести к серьезному ослаблению костей. [15]
Этот тип травмы чаще всего наблюдается в нижних конечностях из-за постоянной нагрузки (WB). Кости, которые обычно поражаются стрессовыми переломами, это большеберцовая кость , предплюсна , плюсневая кость (MT), малоберцовая кость , бедренная кость , таз и позвоночник. Стрессовые переломы верхних конечностей случаются реже и обычно возникают в верхней части туловища под действием мышечных сил. [16]
Группа населения, которая имеет самый высокий риск стрессовых переломов, это спортсмены и новобранцы, которые участвуют в повторяющихся, высокоинтенсивных тренировках. Виды спорта и виды деятельности, которые имеют чрезмерные, повторяющиеся силы реакции опоры, имеют самую высокую частоту стрессовых переломов. [17] Место, в котором происходит стрессовый перелом, зависит от активности/вида спорта, в котором участвует человек. [ необходима цитата ]
Женщины больше подвержены риску стрессовых переломов, чем мужчины, из-за таких факторов, как более низкая аэробная способность, сниженная мышечная масса, более низкая минеральная плотность костей, среди других анатомических и гормональных элементов. У женщин также в два-четыре раза выше риск стрессовых переломов, когда у них аменорея, по сравнению с женщинами, у которых эуменорея. [18] Снижение здоровья костей увеличивает риск стрессовых переломов, и исследования показали обратную зависимость между минеральной плотностью костей и возникновением стрессовых переломов. Это состояние наиболее заметно и часто наблюдается на шейке бедренной кости. [19]
В 2001 году Брюс Ротшильд и другие палеонтологи опубликовали исследование, в котором изучались доказательства стрессовых переломов у динозавров -теропод , и проанализировали последствия таких травм для реконструкции их поведения. Поскольку стрессовые переломы возникают из-за повторяющихся событий, они, вероятно, вызваны проявлениями регулярного поведения, а не случайной травмой . Исследователи уделили особое внимание доказательствам травм руки, поскольку задние ноги динозавров были бы более склонны к травмам, полученным во время бега или миграции. Между тем, травмы руки с большей вероятностью были вызваны борющейся добычей. Стрессовые переломы в костях динозавров можно определить, посмотрев на выпуклости на стержнях костей, которые обращены к передней части животного. При рентгеновском сканировании эти выпуклости часто показывают линии чистого пространства, где рентгеновским лучам сложнее проходить через кость. Ротшильд и другие исследователи отметили, что эта «зона ослабления», видимая под рентгеновским снимком, обычно не видна невооруженным глазом. [20]
Исследователи описали фаланги теропод как « патогномоничные » для стрессовых переломов; это означает, что они «характерны и недвусмысленны с диагностической точки зрения». Ротшильд и другие исследователи исследовали и исключили другие виды травм и болезней как причины повреждений, которые они обнаружили на костях динозавров. Повреждения, оставленные стрессовыми переломами, можно без труда отличить от остеомиелита из-за отсутствия разрушения кости в повреждениях стрессовых переломов. Их можно отличить от доброкачественных опухолей костей , таких как остеоид-остеома, по отсутствию склеротического периметра. Никаких нарушений внутренней костной архитектуры, вызванных злокачественными опухолями костей, не было обнаружено среди кандидатов на стрессовые переломы. Никаких доказательств метаболических нарушений, таких как гиперпаратиреоз или гипертиреоз , в образцах также не было обнаружено. [20]
После изучения костей многих видов динозавров исследователи отметили, что у аллозавра было значительно большее количество выпуклостей на стержнях костей рук и ног, чем у тираннозавра альбертозавра или страусовых динозавров орнитомимуса и археорнитомимуса . Большинство стрессовых переломов, наблюдаемых по длине костей пальцев ног аллозавра, были ограничены концами, ближайшими к задней ступне, но были распределены по всем трем основным пальцам в «статистически неразличимых» количествах. Поскольку нижний конец третьей плюсневой кости первым соприкасался с землей, когда теропод бежал, он должен был выдерживать наибольшую нагрузку и должен быть наиболее предрасположен к развитию стрессовых переломов. Отсутствие такого смещения в исследованных окаменелостях указывает на происхождение стрессовых переломов из источника, отличного от бега. Авторы приходят к выводу, что эти переломы произошли во время взаимодействия с добычей. Они предполагают, что такие травмы могли возникнуть в результате того, что теропод пытался удержать сопротивляющуюся добычу своими ногами. Наличие стрессовых переломов свидетельствует об очень активном хищническом питании, а не о питании падалью. [20]