Dołącz do czytelników
Brak wyników

Z praktyki gabinetu

14 września 2018

NR 97 (Wrzesień 2018)

Diagnostyka różnicowa stawu kolanowego – część 1

0 7

Staw kolanowy jest największym stawem ludzkiego ciała. Ze względu na specyfikę ruchu, jaki w nim zachodzi, i znaczące obciążenia, jakim podlega, łatwo może dojść do jego uszkodzenia. Urazy stawu kolanowego są jednymi z najczęściej występujących wśród ludzi młodych i aktywnych sportowo, a jego zwyrodnienia należą do nagminnych schorzeń u osób powyżej 55. roku życia.

Staw kolanowy pod względem anatomicznym jest stawem dwukłykciowym, pod względem biomechanicznym – zawiasowym zmodyfikowanym, w którym ruch o znacznym zakresie kątowym następuje głównie w jednej płaszczyźnie (strzałkowej), a przy tym brak jest wystarczającej stabilizacji kształtem z powodu ograniczonego kontaktu powierzchni stawowych. Podlega on zarówno obciążeniom osiowym, jak i siłom ścinającym, ponosząc ryzyko uszkodzeń powierzchni stawowych, łąkotek i aparatu więzadłowego. To właśnie silne więzadła i łąkotki są podstawą jego stabilizacji, toteż po ich uszkodzeniu lub usunięciu nawet najbardziej rozwinięte mięśnie nie są w stanie skompensować ubytków stabilności, prowadząc do rozwoju przedwczesnych zmian zwyrodnieniowych. 
Biomechanikę stawu kolanowego komplikują pracujące niezależnie od siebie przedziały: rzepkowo-udowy, łąkotkowo-udowy i łąkotkowo-piszczelowy oraz staw piszczelowo-strzałkowy, często pomijany w rutynowym badaniu klinicznym stawu kolanowego. 
Urazy stawu kolanowego stanowią drugą pod względem częstości po stawie skokowym grupę urazów u pacjentów młodych i aktywnych sportowo. Ze względu na przeciążenia powierzchni stawowych, powolną destabilizację łąkotek i zaburzenia osi kończyny zmiany zwyrodnieniowe stawu kolanowego są jednym z najczęstszych motywów konsultacji ortopedycznych w grupie wiekowej powyżej 55. roku życia, gdyż dotyczą 10% populacji, z czego u 25% pacjentów z tej grupy bardzo poważnie zaburzają codzienne funkcjonowanie [1].

Anatomia i biomechanika

Staw kolanowy jest stawem dwukłykciowym, zawiasowym, zbudowanym z części udowej i piszczelowej utworzonych przez odpowiednio dopasowane do siebie kłykcie udowe i piszczelowe oraz z rzepki będącej zasadniczo trzeszczką wbudowaną w aparat wyprostny stawu. Oddzielnie należy rozpatrywać staw piszczelowo-strzałkowy, gdyż jego jama stawowa nie komunikuje się ze stawem kolanowym, a siły obciążania kłykci udowych i piszczelowych nie przenoszą się bezpośrednio na niego. 
Staw kolanowy pełni funkcję stabilizującą kości podudzia podlegające siłom rozciągania na skutek pracy stawu skokowego i jest amortyzatorem dla sił generowanych przez mięśnie przyczepiające się w okolicy stawu kolanowego (mięśnie: dwugłowy uda, trójgłowy łydki, piszczelowy przedni i strzałkowe) [2]. Dominujący kierunek ruchu w stawie kolanowym zachodzi w płaszczyźnie strzałkowej, osiągając zakresy 140 – 0 – 10º dla ruchu czynnego i 160 – 0 – 15º dla ruchu biernego, przy czym ograniczenie ruchu zgięcia powoduje styk tkanek miękkich łydki i uda na długo przed możliwym ryglowaniem kostnym stawu. Dla normalnego przebiegu faz chodu wymagany jest zakres ruchu 0–70º [3]. Podczas zginania zachodzą jednocześnie dwa komponenty ruchu – ślizg i toczenie, co umożliwia wzajemny ruch kości udowej i piszczelowej w płaszczyźnie strzałkowej i czołowej. W odryglowanym stawie (pozycja zgięciowa) możliwy jest również ruch rotacyjny. W czasie ruchu zgięcia chwilowe centrum rotacji, a więc punkt styku powierzchni stawowych kłykci, przemieszcza się do tyłu, toteż w pełnym zgięciu kość piszczelowa wysuwa się znacząco ku przodowi, co ułatwia tylne pochylenie powierzchni stawowych kości piszczelowej pod kątem 7–10º. Zapobiega to przytrzaskiwaniu tkanek miękkich tylnego przedziału stawu i przedwczesnemu kontaktowi tylnej krawędzi kości piszczelowej z kością udową. 
Dzięki specjalnemu ukształtowaniu kłykci udowych, a więc zaokrągleniu na powierzchni tylnej poza strefą obciążania w kształcie ewoluty (spirala Archimedesa), w pozycji zbliżania się do pełnego zgięcia maleje komponenta toczenia i narasta komponenta ślizgu powierzchni stawowych. Zwiększa się również możliwość rotacji podudzia względem uda, osiągając zakres 30º rotacji wewnętrznej i do 45º rotacji zewnętrznej, rosnąc proporcjonalnie ze zgięciem od pozycji 30º. W pozycji pełnego wyprostu zachodzi tzw. mechanizm ryglowania stawu z nieznaczną rotacją zewnętrzną (screw home mechanism) spowodowany większą powierzchnią kłykcia przyśrodkowego kości piszczelowej niż bocznego i co za tym idzie – dłuższą drogą do zakończenia ruchu wyprostu. Uniemożliwia to rotację podudzia w wyproście, ale za cenę maksymalnej stabilności stawu podczas obciążania kończyny. Jednocześnie w tej pozycji cały aparat więzadłowo-torebkowy ulega napięciu. Siły obciążania chrząstki stawowej kłykci osiągają trzykrotną masę ciała podczas normalnego chodu i aż czterokrotną podczas biegania i wchodzenia na schody. Chrząstka stawowa na kłykciach udowych osiąga do 3 mm grubości, zaś na rzepce i bruździe międzykłykciowej – nawet 5 mm (najgrubsza warstwa chrząstki stawowej w ciele) i jest chrząstką szklistą o typowej warstwowej budowie. 

Budowa stawu kolanowego

Rozpatrując budowę stawu kolanowego, należy analizować jego cztery przedziały: przedni, tylny i dwa poboczne. Należy również brać pod uwagę, że sama jama stawowa wyścielana błoną maziową i zawierająca liczne zachyłki nie stanowi całości tego, co od zewnątrz pokrywa torebka stawowa. 

Przedział przedni
W przedziale przednim znajduje się aparat wyprostny stawu, na który składają się: dystalna część mięśnia czworogłowego uda, rzepka, więzadło rzepki i troczki rzepki. W skład troczków wchodzą pasma pionowe i poziome, wśród których najważniejsze jest tzw. więzadło rzepkowo-udowe przyśrodkowe (medial patellofemoral ligament, MPFL), które przy kącie 20o zgięcia stawu przejmuje 60% sił destabilizujących rzepkę. Układ włókien tworzących poszczególne pasma aparatu wyprostnego jest nadzwyczaj skomplikowany. Część włókien troczków krzyżuje się na przedniej powierzchni rzepki, przechodząc na stronę przeciwną, część włókien pasma biodrowo-piszczelowego wplata się w boczne troczki rzepki, podobnie więzadło poboczne przyśrodkowe i omięsna mięśnia obszernego przyśrodkowego uczestniczą w tworzeniu troczka przyśrodkowego rzepki. W jej kierunku wędrują również więzadła łąkotkowo-rzepkowe wychodzące z przednich części obu łąkotek. Rzepka, oddalając linię działania mięśnia czworogłowego od osi obrotu stawu, zapewnia odpowiednie ramię dźwigni dla mięśnia czworogłowego. Po jej usunięciu siła aparatu wyprostnego spada o 30%. 
Kąt, jaki tworzą oś długa mięśnia prostego uda i więzadło rzepki, określany jest mianem kąta Q. Podczas skurczu mięśnia czworogłowego wypadkowa boczna decyduje o bocznym ślizgu rzepki w czasie ruchu wyprostu. Radiologicznie kąt ten jest utworzony przez linie łączące kolec biodrowy przedni dolny, środek rzepki i guzowatość kości piszczelowej. Natomiast funkcjonalnie na jego wielkość ma wpływ kilka innych czynników, m.in. przodopochylenie miednicy, rotacja wewnętrzna kości udowej zależna od kąta przodoskręcenia szyjki kości udowej, rotacja zewnętrzna kości podudzia zależna od pronacyjnego ustawienia stopy i koślawości stępu, stan napięcia pasma biodrowo-piszczelowego, a także sama siła mięśnia obszernego przyśrodkowego kontrującego składową bocznego przemieszczenia rzepki. Wartość kąta Q zmienia się również w zależności od tego, czy jest on mierzony w wyproście, czy też w zgięciu. W wyproście wartości te wynoszą średnio 13º dla mężczyzn i 18º dla kobiet, a w zgięciu – 8º niezależnie od płci [4].
W części nadrzepkowej przedział przedni zawiera zachyłek nadrzepkowy wypełniony zazwyczaj niewielką ilością płynu stawowego i maziówki oraz leżący pod nią szczątkowy mięsień stawowy kolana, który zapobiega deformacji zachyłka podczas ruchu zgięcia stawu. W zachyłku najczęściej lokalizuje się wysięk zapalny, przerosty błony maziowej w chorobach autoimmunologicznych, tam również lokalizowane są ciała wolne. Swobodny ślizg ścian zachyłka jest jednym z warunków uzyskania pełnego zgięcia w stawie kolanowym. W obecności zrostów ścian zachyłka, znacznych rozrostów błony maziowej czy obecności wysięku deficyt zgięcia ma charakter miękkiego oporu pod koniec ruchu. 
Przedrzepkowo położona jest kaletka podskórna, która w normalnych warunkach pozwala na swobodny ruch skóry wobec powierzchni kostnej rzepki, jednak pod wpływem drażnienia lub po urazie może gromadzić wolny płyn lub ulegać przerostowi. Podobna kaletka znajduje się przed więzadłem rzepki i przed guzowatością kości piszczelowej. 
Przedział przedni to również staw rzepkowo-udowy z wklęsłością bruzdy międzykłykciowej i wypukłością grzebienia środkowego rzepki. Są w nim generowane bardzo znaczące siły dociskające rzepkę. I tak, zwykły marsz lub jazda na rowerze to „zaledwie” 850 N (1/2 masy ciała), wchodzenie po schodach dociska rzepkę z siłą 1,5 tys. N (3,3 x masa ciała), ale już schodzenie ze schodów to siła 4 tys. N (5 x masa ciała), niepełny przysiad – 5 tys. N (7 x masa ciała), zaś głęboki przysiad – nawet 15 tys. N (20 x masa ciała). Warto więc przemyśleć na nowo niektóre programy rehabilitacyjne służące „wzmacnianiu” kolana przed wyjazdem na narty. 
Podczas ruchu zgięcia kolana rzepka dokonuje czystego ruchu ślizgu na długości ok. 7 cm. W wyproście zazwyczaj – poza wadą z niskim ustawieniem rzepki – nie ma ona kontaktu z powierzchnią stawową i „odpoczywa” na zachyłku nadrzepkowym, gdzie ma dość dużą mobilność bierną w kierunku bocznym i przyśrodkowym. Podczas pierwszych 20º ruchu rzepka swoim grzebieniem środkowym angażuje kontakt z bruzdą międzykłykciową, stopniowo od szczytu rzepki do jej podstawy, aby następnie zanurzyć się do dołu międzykłykciowego, przylegając już bardzo ciasno, tylko bocznymi częściami powierzchni stawowych. Maksymalny kontakt powierzchni stawowych zachodzi przy kącie 45–60º. Przedwczesny kontakt z kłykciem bocznym i boczną częścią zagłębienia międzykłykciowego jest określany jako tzw. przyparcie boczne (excessive lateral pressure syndrom, ELPS). 
W przedziale przednim poniżej rzepki lokalizuje się ciało tłuszczowe Hoffy. Jest to skupisko tkanki tłuszczowej o trójkątnym przekroju w płaszczyźnie strzałkowej wypełniające przestrzeń między więzadłem rzepki i torebką stawową przedniego przedziału stawu a błoną maziową. Podstawa tego trójkąta jest skierowana w stronę więzadła rzepki, ale się z nim nie zrasta, dając swobodę przemieszczania dwóch warstw kaletki głębokiej więzadła rzepki, ramiona trójkąta bocznie i przyśrodkowo ograniczone fałdem skrzydłowym (plica alaris) otaczają w części dogłowowej rzepkę, zaś w części doogonowej, zbiegając się do jednego punktu, przyczepiają się w stropie dołu międzykłykciowego. Dno trójkąta utworzone przez fałd podrzepkowy błony maziowej schodzi długim przyczepem aż do podstawy więzadła rzepki. Przerost ciała Hoffy, fałdu podrzepkowego lub fałdów skrzydłowych może powodować ból i konfliktowanie w czasie biernego i czynnego przeprostu stawu. 
Ku tyłowi od ciała Hoffy w dole międzykłykciowym znajdują się dwa najważniejsze stabilizatory więzadłowe kolana, tj. więzadło krzyżowe przednie (anterior crucial ligament, ACL) i tylne (posteriori crucial ligament, PCL). Więzadło ACL rozpięte między ścianą wewnętrzną kłykcia bocznego w jego części tylnej i polem międzykłykciowym przednim w części przedniej jest utworzone z dwóch pęczków o odmiennej funkcji. Pęczek przednio-przyśrodkowy (antero-medial bundle, AMB) jest mniejszy i napina się podczas zgięcia, będąc podstawowym hamulcem przedniej translacji podudzia w zgięciu (test przedniej szuflady w 90º), kiedy krzyżują się oba więzadła krzyżowe. Pęczek tylno-boczny (postero-lateral bundle, PLB) napina się w wyproście i jest podstawowym hamulcem translacji przedniej podudzia w pozycji bliskiej wyprostu, kiedy oba więzadła krzyżowe ustawiają się równolegle. Wytrzymałość ACL oceniana jest na 2,2 tys. N.
Więzadło PCL jest dwukrotnie grubsze od ACL, toteż jego urazy zdarzają się znacznie rzadziej. Przebiega od bocznej powierzchni kłykcia przyśrodkowego w jego części przedniej ku tyłowi do tylnego pola międzykłykciowego i zawiera dwa pęczki: większy przednio-boczny (antero-lateral bundle, ALB) i mniejszy tylno-przyśrodkowy (postero-medial bundle, PMB). Pęczek ALB jest napięty w pozycji zgięcia i rotacji wewnętrznej, zaś pęczek PMB – w wyproście i pełnym zgięciu. 
Oba więzadła krzyżowe mają bardzo bogate unaczynienie od tętnic zstępujących kolana (odgałęzień tętnicy udowej) oraz bardzo bogate unerwienie proprioceptywne i nocyceptywne.

Przedziały poboczne
W przedziałach pobocznych znajdują się łąkotki i więzadła poboczne odpowiednio przyśrodkowe (medial meniscus, MM, i medial collateral ligament, MCL) i boczne (meniscus lateral, ML, i lateral collateral ligament, LCL). 
Łąkotki są strukturami włóknisto-chrzęstnymi w kształcie półksiężyca o wymiarze długim 9–12 mm i trójkątnym przekroju czołowym, gdzie podstawa trójkąta jest skierowana w kierunku obwodowym i łączy się z torebką stawową. W części przedniej i tylnej łąkotki zwężają się, tworząc tzw. rogi łąkotek. Rogi przednie, bardzo cienkie, są połączone więzadłem poprzecznym i oprócz roli amortyzatorów hamują ruch nadmiernego wyprostu stawu. Rogi tylne są miejscami największej grubości – hamują ruch nadmiernego zgięcia, ale również są miejscem nagromadzenia proprioreceptorów współpracujących z mięśniami w odruchu dynamicznej stabilizacji kolana. Rogi łąkotek stanowią miejsce ich przyczepu do kości piszczelowej, zaś dodatkową stabilizację zapewniają więzadła międzyłąkotkowe (więzadła poprzeczne), więzadła łąkotkowo-udowe (Humphreya z przodu i Wrisberga z tyłu krzyżujące PCL) oraz więzadła wieńcowe tworzące przyczepy torebkowe. 
Po stronie przyśrodkowej więzadła wieńcowe tworzą kompletny system stabilizacyjny na całym obwodzie łąkotki. Po stronie bocznej jest on niepełny, gdyż pojawia się przerwa kontaktu torebkowego wynikająca z przejścia ścięgna mięśnia podkolanowego. Dzięki tej stabilizacji łąkotki są w stanie przesuwać się nawet o 11 mm podczas ruchu zgięcia ku tyłowi, towarzysząc kłykciom udowym (przy przedniej translacji kości piszczelowej), poszerzać się w pł...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 11 wydań czasopisma "Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja"
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy