Биомеханическое обследование детей, страдающих идиопатическим сколиозом

Сколиотическая болезнь – одна из самых распространенных ортопедических патологий детского, подросткового и юношеского возраста. Как правило, она сопровождается значительными биомеханическими отклонениями, нарушением статодинамических функций, деформациями скелета (искривлением позвоночника) и сбоями в работе внутренних органов.

В последнее время некоторые аспекты терапии и диагностики сколиоза воспринимаются ортопедами как очевидные относительно минувших десятилетий. Каждый год появляются и разрабатываются все новые и новые версии возникновения патогенетических отклонений, совершенствуются технические средства, позволяющие проводить углубленные исследования.

Сколиотические деформации позвоночного столба изучаются медиками достаточно давно и, исходя из этих знаний, предложен ряд их классификаций. Однако в большинстве случаев они отображают степень искривления скелета, причины возникновения патологии и прочие анатомические показатели, полностью упуская из вида биомеханику. Безусловно, биомеханика движений, статические позы, осанка во многом зависят от конституции тела и индивидуальных особенностей (компенсаторных возможностей) организма, поэтому и деформации при равных условиях у детей будут различными.

На сегодняшний день разработано множество методик обследования мышечно-связочного аппарата человека: компьютерная оптическая топография, стабилография, динамоплантография, видеоанализ динамики движений. Все они позволяют отследить биомеханику тела как у здоровых людей, так и у пациентов с отклонениями в работе опорно-двигательного аппарата. По отдельности эти исследования малорезультативны и только в комплексе отображают полную картину заболевания.

Этиология идиопатического сколиоза

По мере развития сколиозной деформации позвоночника изменяются и компенсаторные функции различных отделов скелета, которые отражаются на процессах самостабилизации организма. Условно в развитии идиопатического сколиоза можно выделить 2 этапа:

• функциональной стабилизации, характеризующийся формированием нового стереотипа движений за счет изменения функций отдельных отделов опорно-двигательного аппарата, охваченных патологией;
• структурной стабилизации, при котором осуществляется фиксация изменившегося скелета посредством структурного изменения компонентов позвоночника.

Во время ходьбы позвоночник здорового человека имеет трехплоскостные динамические изгибы. При опоре на правую ногу в поясничном сегменте позвоночного столба формируется компенсаторный изгиб с левосторонним направлением, который на рентгеновском снимке выглядит как левостороннее отклонение позвоночной дуги от вертикальной оси. При опоре на левую ногу – отмечается правостороннее отклонение. Не остается без дела и плечевой пояс, в котором наблюдаются такие же деформации.

Кроме общих видимых искривлений позвоночного столба осуществляются еще и единичные ротационные движения позвонков. Таким образом, опытный ортопед должен четко представлять с каким видом нарушения биомеханики, а, следовательно, сколиоза имеет дело:

• сколиотическая осанка (деформации только мышечных и связочных структур позвоночника) как результат постоянных неправильных статических поз и динамических функций у ребенка;
• компенсаторный сколиоз, возникший вследствие врожденных анатомических патологий, например, укорочения одной из конечностей или аномалии развития некоторых позвонков и пр.;
• идиопатический сколиоз, резвившийся без видимых адекватных предпосылок, быстро прогрессирующий и охватывающий не только мышечно-связочные ткани, но и костные.

В тоже время длительные отклонения биомеханических функций скелета могут служить стартовым механизмом в развитии идиопатического сколиоза и способствовать быстрому прогрессу заболевания. В этом случае необходимо отслеживать сложные взаимосвязи патологических процессов (статики и динамики тела) и компенсаторных реакций организма, а также фиксированных компонентов деформации позвоночного столба.

Компенсаторная адаптация

У детей с идиопатическим сколиозом отмечаются структурные отклонения в анатомическом строении позвоночника (постоянное смещение центра нагрузки в направлении основной дуги деформации). Они провоцируют дальнейшее прогрессирование заболевания на фоне постоянного патологического биомеханического статуса скелета.

Тестом на компенсированный идиопатический сколиоз является линия отвеса, которая спускается от седьмого шейного позвонка (самый выпирающий остистый отросток у основания шеи) и проходит между ягодичными складками (по копчику). Однако этот показатель не является признаком стабильности состояния пациента. Необходимость человека в прямостоянии и прямохождении изначально формирует компенсаторно-адаптационные изменения осанки, при их недостаточности – функциональные, а далее – структурные трансформации организма.

Изначально на первых стадиях сколиоза формируется первичная дуга искривления, которая характеризуется мышечным дисбалансом. Далее происходит компенсаторная перестройка опорно-двигательного аппарата относительно первичной дуги, во время которой проходят процессы уравновешивания статических и динамических возможностей тела относительно смещенного «центра распределения масс» (вертикальная ось) в опорной системе организма. Эта перестройка необходима для сохранения равновесия и баланса во время ходьбы.

Затем наступает период функциональной стабилизации, во время которого формируется новая биомеханика движений за счет изменения статодинамической функциональности некоторых отделов позвоночника и всего скелета (плечевой пояс, нижние конечности, стопы). Этап структурной стабилизации характеризуется очерчиванием компенсирующих дуг в вышележащем и нижележащем от патологии отделе позвоночного столба, после чего ситуация «закостеневает». Во время следующих аллометрических периодов роста ребенка происходит усугубление деформации позвоночника и скелета и предыдущие этапы повторяются.

Основные компенсаторные процессы у детей, страдающих идиопатическим сколиозом, достаточно широко варьируются в проявлениях и зависят от локализации первичной патологии (искривления), индивидуальных особенностей строения организма и темпов прогрессирования заболевания. Компенсирующие реакции со временем формируют клинически стабильную форму сколиоза с нарушенными биомеханическими функциями. Стабильная форма сколиоза проверяется тем же отвесом, проходящим через копчик и спускающимся на пол, на одинаковом расстоянии от обеих стоп.

Проявление компенсаторных механизмов, стабилизирующих биомеханику тела:

Со стороны плечевого пояса отмечается мышечный дисбаланс в статических позах.

Со стороны позвоночника:

• возникает компенсирующее искривление в вышележащем и нижележащем от патологии отделе;
• формируются функциональные блоки в отдельных позвоночно-двигательных сегментах;
• гипертрофия мускулатуры спины с выпуклой стороны искривления;
• атрофия мышц на вогнутой стороне патологии.

Со стороны тазобедренного сочленения:

• возникновение костных блоков в крестцово-подвздошном соединении, ограничение их функциональности;
• отклонение таза в сторону, противоположную от основной дуги деформации, снижение в ту же сторону динамического наклона и скручивания (торсии) таза;
• увеличение динамических наклонных функций и торсии таза со стороны сколиоза.

Со стороны нижних конечностей отмечается сгибание ног в коленях, вальгусное искривление стоп, дисбаланс развития мускулатуры.

Диагностика

В традиционной ортопедии при обследовании детей со сколиозом обычно учитываются только показатели уже деформированного скелета и абсолютно не берутся во внимание биомеханические отклонения. Хотя, согласно клиническим наблюдениям, у детей с идиопатическим сколиозом усиливается амплитуда и частота балансирования (поддержания равновесия), появляются тренды основной линии опоры, волны качания, тремор напряжения в мышцах, а учитывая, что даже в состоянии покоя позвоночник испытывает нагрузку, в которой участвуют определенные группы мышц, то можно сказать, что он постоянно находится в динамике.

Безусловно, визуальная оценка (индивидуальный осмотр и рентгенологическое исследование) заболевания на сегодняшний день является необходимой, но упрощенной или предварительной схемой диагностирования. Для более детального изучения патологии, выбора правильной тактики лечения и оценки его эффективности все же необходимо проводить статистику показателей статических и динамических функций опорно-двигательного аппарата и связанную с ними компенсаторную перестройку скелета.

Биомеханические методы диагностики:

• Компьютерная оптическая топография позволяет определить угол деформации позвоночника, степень компенсирующего отклонения таза и плечевого пояса, торсию и ротацию отделов позвоночного столба и отдельных позвонков, уровень лордозных и кифозных изгибов и их отношение к фронтальному сколиозу. Дает возможность зафиксировать функциональные и структурные показатели скелета относительно фронтальной проекции искривления, дифференцировать перекос таза и плеч как компенсаторных реакций.
• Стабилография отображает смещение основной линии опоры относительно первоначальной или компенсаторной деформации позвоночника, определяет степень компенсации стабилизирующих изменений по отношению к основной патологии.
• Динамоплантография предназначена для отслеживания динамического смещения центра тяжести и нагрузок при ходьбе. Позволяет зафиксировать показатели симметричности движений (осанка и стереотип движений), эргономичности шагов, распределения суммарной нагрузки под каждой из стоп. Может использоваться для сбора и анализа информации статических и динамических функций организма, определения степени перегрузок нижних конечностей, влияния компенсаторных изменений на искривленный позвоночник.
• Видеоанализ движений отображает линейное смещение нагрузок в боковой плоскости во время определенных действий. Показывает отклонение точек вершин дуг деформации позвоночного столба, а также плечевого пояса и костей таза в процессе ходьбы.

Вышеперечисленные биомеханические методы диагностики позволяют дополнить и правильно оценить картину заболевания, назначить адекватное лечение. Особенно они незаменимы при отслеживании эффективности терапии различными видами ортезов (корсетов) и вкладными изделиями (ортопедическими стельками), ЛФК, массажами, при занятиях на тренажерах.