Особенности восстановления функциональных характеристик мышц у школьников 13-17 лет после перелома костей голени

Актуальность проблемы.

В условиях механической травмы, сопровождающейся переломом костей, происходит потеря локомоторной активности. Если бы в процессе эволюции не сформировался эффективный механизм восстановления функциональных способностей поврежденного опорно-двигательного аппарата, не было бы бипедии и собственно человека.

Проблема сохранения целостности и опороспособности поврежденной конечности в настоящее время, благодаря успехам травматологии и прежде всего — появлению метода Илизарова, практически решена. На сегодняшний день в травматологии остается весьма актуальной задача полного функционального восстановления опорно-двигательного аппарата, в частности после переломов костей голени, составляющих до 20−40% всех повреждений костей конечностей. Эта задача особенно актуальна в детской травматологии, поскольку инвалидность среди детей вследствие травм в нашей стране сохраняется на уровне 6,1 на 10 тыс. [22, 139].

С увеличением возраста резервы естественного роста, регенерации поврежденной кости и восстановления функциональных способностей мышц неуклонно снижаются. Например, с увеличением возраста пациентов при удлинении конечностей на большие величины становится больше степень недовосстановления сократительной способности мышц [92, 93, 137, 151].

Травма, сопровождающаяся переломом костей конечности, приводит практически к полной потере произвольной сократительной способности мышц [143], восстановление которой в отдаленные сроки после лечения происходит не в полном объёме[150].

При травме конечности о полном функциональном восстановлении мышц можно с уверенностью говорить, по-видимому, лишь в случаях, когда речь идет о лечении методом чрескостного остеосинтеза закрытых переломов костей конечностей в детском возрасте, когда сохраняются резервы естественного роста и больше регенераторная способность тканей.

При лечении травмированных конечностей у подростков необходимо учитывать анатомо-физиологические особенности их организма, высокие регенераторные возможности тканей, специфику кровообращения в зоне перелома. Известно, что в детском возрасте возможно самопроизвольное исправления посттравматических деформаций костей, восстановление функции поврежденной конечности происходит быстрее [121, 139, 189].

Голень — один из наиболее уязвимых сегментов конечности, так как конечности при ходьбе и беге совершают маховые движения с большой амплитудой, подвергаются переменной нагрузке массы тела. В литературе большое внимание уделяется сравнительной характеристике методов лечения повреждений голени [48, 70, 72, 102, 118, 161, 170, 173, 186], в то время как процесс функциональной реабилитации мышц освещен недостаточно, особенно у детей.

Уровень функциональной реабилитации мышц поврежденной конечности имеет особое значение для детей, поскольку может ограничить выбор профессии, повлиять на качество жизни и социальную ценность личности.

Общеизвестно, что после перенесенных инфекционных заболеваний у человека повышается специфическая иммунологическая устойчивость, у ранее травмированной кости повышается механическая прочность. В литературе имеется полное описание явления викарной гиперплазии, компенсаторной гипертрофии. Однако вопрос о возможности увеличения сократительной способности мышц травмированной конечности даже не рассматривался, хотя имеет большое практическое значение в физиологии спорта. В травматологии такой вопрос важно поставить для решения задач поиска путей, которые позволят решить проблему восстановления функции после крупномасштабных травматологических и ортопедических вмешательств.

Для решения этого вопроса необходим метод лечения, обеспечивающий точную репозицию, надежную фиксацию отломков и раннее восстановление функции конечности, а также не приблизительный клинический с точностью 25%, а строго количественный метод динамометрии.

Таким образом, исследование возможности полного восстановления сократительной способности мышц травмированной голени имеет не только медицинский, но и биологический, социальный, философский и, несомненно, научный аспекты.

Цель исследования. Выявить уровень и особенности восстановления функционального состояния мышц, регионарного кровотока и опороспособности нижних конечностей у школьников 13−17 лет в процессе реабилитации после закрытых переломов костей голени.

Задачи.

1. Оценить показатели динамометрии различных групп мышц бедра и голени, а также показатели кровотока по артериям нижних конечностей у здоровых подростков.

2. Исследовать динамику восстановления силы мышц бедра и голени после перелома берцовых костей у подростков.

3. Изучить динамику показателей кровоснабжения конечностей в процессе лечебной и функциональной реабилитации травмированной конечности.

4. Исследовать динамику восстановления опороспособности конечности в процессе функциональной реабилитации.

Научная новизна исследования.

Впервые у подростков с закрытыми переломами костей голени был проведен сравнительный анализ сократительной способности мышц таза, бедра и голени и кровоснабжения конечностей. Изучена динамика восстановления функционального состояния мышц, скорости регионарного кровотока и опороспособности нижних конечностей у школьников после травмы голени. Показано, что линейная скорость кровотока по магистральным артериям нижних конечностей восстанавливается к месяцу после снятия аппарата Илизарова, распределение нагрузки на отделы стопы нормализуется и в ближайшие сроки (1 год) соответствует показателям здоровых сверстников. Максимальный момент силы мышц у пациентов 13−17 лет после переломов костей голени в отдаленные сроки восстанавливается полностью в отличие от пациентов более старшего возраста с аналогичными повреждениями. Установлено влияние длительности посттравматического болевого синдрома на сроки фиксации и восстановление сократительной способности мышц, при длительности болей в пределах 1,5 суток восстановление силы мышц осуществляется быстрее, длительность боли более 3 дней не благоприятно отражается на сроках фиксации.

Теоретическая и практическая значимость исследования заключается в определении принципиальной возможности и сроков полного восстановления сократительной способности мышц травмированной конечности у школьников 13−17 лет. Получен комплекс основных показателей функционального состояния нижних конечностей у практически здоровых школьников 13−17 лет обоего пола (момента силы передней и задней групп мышц таза, бедра и голени, скорости кровотока по магистральным артериям и капиллярам нижних конечностей, биомеханических свойств мышц и кожных покровов). Установлена взаимосвязь длительности болевого синдрома и темпов лечебной и функциональной реабилитации опорно-двигательного аппарата у травматологических больных 13−17 лет. Показано, что при длительности болей после травмы в пределах 2 дней восстановление силы мышц осуществляется быстрее, чем при длительности более 3 суток.

Полученные результаты позволяют прогнозировать сроки восстановления функциональных характеристик мышц в зависимости от возраста пациентов, продолжительности болевого синдрома и сроков фиксации.

Выносимые на защиту положение.

1. В условиях применения метода Илизарова восстановление опороспособности травмированной конечности, нормализация повышенной скорости кровотока и увеличение силы мышц после закрытых переломов костей голени начинается в период фиксации.

2. В процессе реабилитации у школьников 13−17 лет с травмой голени установлена возможность полного восстановления не только опороспособности травмированной конечности, но и сократительной способности мышц.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на IX Международной молодежной научно-технической конференции «ЭКСПО — Наука 2003» (г. Москва, 2003) — на 69 Республиканской итоговой научно-практической конференции молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (г. Уфа, 2004) — на XIX съезде физиологического общества им. И. П. Павлова, (г. Екатеринбург, 2004) — на Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (г. Санкт-Петербург, 2005) — Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина», (г. СПб., 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объём и структура работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, списка литературы, изложена на 124 страницах машинописного текста со списком литературы. В диссертации 34 рисунка и 9 таблиц.

Список литературы

включает 202 источника (российских — 155, иностранных -47).

100 Выводы.

1. Впервые у практически здоровых школьников 13−17 лет обоего пола получены значения максимального момента силы различных групп мышц бедра и голени, соотнесенных с массой тела, скорости кровотока по магистральным артериям и капиллярам нижних конечностей, а также биомеханических свойств мышц и кожных покровов которые соответствуют известным возрастным нормативам.

2. Показано, что в процессе лечения у пациентов с закрытыми переломами костей голени происходит снижение повышенной на 10−30% после травмы линейной скорости кровотока. В процессе функциональной.

• реабилитации (1 месяц после снятия аппарата Илизарова) скорость кровотока в состоянии покоя по сосудам, кровоснабжающим мышцы конечности, нормализуется.

3. Отличительной особенностью восстановления динамометрических показателей мышц травмированной конечности у обследуемых школьного возраста является то, что оно начинается уже в период лечебной реабилитации в условиях остеосинтеза по методу Г. А. Илизарова, проходит более интенсивно в период функциональной реабилитации, достигая условно исходного уровня и у трети пациентов превышает его на 17%.

4. В процессе функциональной реабилитации нормализуется опороспособность обеих конечностей, распределение нагрузки на отделы стопы у пациентов 13−17 лет становится равномерным за счет увеличения ранее сниженной нагрузки на передний отдел стопы на 30% (р<0,001).

5. В ближайшие месяцы после снятия аппарата Илизарова происходит интенсивное восстановление силы мышц — тыльных сгибателей стопы, более поврежденных по сравнению с подошвенными сгибателями. В отдаленные сроки после лечения у 30% пациентов сила у мышц — подошвенных сгибателей стопы поврежденной конечности превышает показатель интактной.

6. В отдаленные сроки после снятия аппарата у трети пациентов без избирательного увеличения функциональной нагрузки на поврежденную конечность наблюдается увеличение на 10% силы мышц бедра смежного с поврежденной голенью.

7. Установлена возможность полного восстановления максимального момента силы мышц конечности после переломов костей голени, обусловленная закрытым характером повреждения, применением метода, обеспечивающего точную репозицию и надежную фиксацию концов отломков, раннюю функциональную нагрузку конечности, а также подростковым возрастом пациентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Травматические стрессовые факторы приводят к трансформации жизненных установок человека. Даже для подростка главной целью становится не личностный рост, а восстановление утраченного здоровья. Вместе с тем, нельзя думать, что заболевание — это только потеря части здоровья, отбрасывающая человека назад в его поступательном развитии. Страдание, обладая подчас разрушительной силой для личности, одновременно может способствовать и актуализации потенциальных человеческих возможностей [176, 178, 181, 182].

Однако остается неясным вопрос о том, а возможна ли при травме полная компенсации временно нарушенной функции конечности. По данным литературы, возможна только частичная компенсация [105]. В таком случае человек остается заложником экзистенционального страха, потери свободы выбора, неспособным на оправданный риск.

В своих исследованиях мы выбрали в качестве объекта наблюдения больных подросткового возраста. Известно, что подростковый период — это период завершения ряда морфологических процессов, связанных с окончанием продольного роста тела и полового созревания, существенно отличающих их от детей младшего возраста и взрослых. В этот период, сопровождающийся скачком в темпах развития, происходит адаптация морфологических структур к конкретным условиям жизни человека.

Ведущим в эндокринной перестройке этого периода является активация деятельности гипофиза и тесно связанной с ним гипоталамической области (период гипофизарной доминанты). Структурные изменения висцерального мозга и лимбико-ретикулярного комплекса, обеспечивающего объединение нейрогенного и гуморально-гормональных путей регуляции, определяют изменения их функциональных взаимоотношений [88, 96].

Приступая к обследованию больных мы предполагали, что в подростковом возрасте показатели функционального восстановления после травмы могут иметь некоторые особенности, связанные с половыми различиями и степенью полового созревания. Для того чтобы корректно сопоставлять полученные результаты, проведены идентичные исследования функционального состояния нижних конечностей у практически здоровых подростков разного пола того же возраста.

В контрольной группе здоровых подростков кровоток в сосудах нижних конечностей характеризовался симметричным распределением всех показателей. В этом возрасте структура кровеносного русла окончательно сформирована [64]. Линейная скорость кровотока по артериям конечностей у обследованных нами здоровых подростков снижалась в артериях стопы по сравнению с бедренными (по мере ветвления артерий) независимо от возраста (диаметра сосудов) на 63%.

Исследование максимального момента силы мышц конечностей проводилось у подростков, отличающихся по возрасту и массе тела. Известно, что с ростом массы тела увеличивается и сила мышц. Поэтому мы использовали для сравнения не абсолютные величины, а показатели относительного момента силы, то есть силы, соотнесенной с массой тела.

В группе здоровых испытуемых относительный момент силы мышц подошвенных сгибателей стопы у лиц мужского пола составлял 2,33 ± 0,10 Н*м/кг, тыльных сгибателей стопы — 1,02 ± 0,05 Н*м/кг.

Силовой индекс антагонистов достигал 43%, что свидетельствует о недостаточной тренированности школьников старших классов. Известно, что у спортсменов происходит избирательное увеличение силы задней группы мышц. У юношей, учащихся старших классов под влиянием относительной гипокинезии происходит ухудшение функционального состояния опорно-двигательной системы.

У лиц женского пола относительный момент силы мышц-ПСС равен 1,88 ± 0,09 Н*м/кг, ТСС — 0,79 ± 0,05 Н*м/кг. Эти показатели на 19−22% ниже, чем у юношей. Обычно отставание динамометрических показателей у женщин составляет 15%. Большее отставание показателей у девушек может быть связано со смещением длины покоя мышц в условиях постоянного ношения обуви на каблуке. Полученные нами данные по возрастной норме силы мышц у детей совпадают с данными других авторов [90, 149] и могут быть использованы в качестве показателей возрастной нормы.

В группе здоровых испытуемых мужского пола относительный момент силы передней группы мышц бедра (разгибателей голени) составлял 2,26 ± 0,09 Н*м/кг, мышц-сгибателей голени 1,58±0,08 Н*м/кг. У лиц женского пола относительный момент силы мышц — разгибателей голени равен 2,03 ±0,10 Н*м/кг, мышц-сгибателей голени — 1,41 ± 0,07 Н*м/кг. В целом, показатель максимального момента силы мышц у девушек ниже, чем у юношей на 11−12%. У обследуемых мужского и женского пола передняя группа мышц оказалась достоверно сильнее задней соответственно на 30% (р<0,001) и 40% (р<0,001), что также свидетельствует об относительной гиподинамии старшеклассников.

В группе здоровых испытуемых женского пола относительный момент силы мышц таза ниже, чем у юношей в среднем на 10−20%. При этом относительный момент силы передней группы мышц (разгибатели бедра) одинаковый у юношей и девушек равен 2,2 Н*м/кг. В то же время, задняя группа мышц, обеспечивающая поступательное движение тела при ходьбе и беге, существенно больше у юношей 2,3 ± 0,2 Н*м/кг, чем у девушек 1,9 ± 0,2 Н*м/кг. У девушек относительный момент силы отводящих и приводящих мышц составил 1,4 + 0,1 и 1,3 ±0,1 Н*м/кг, что меньше, чем у юношей (соответственно 1,8 ± 0,3 и 1,5 ± 0,2 Н*м/кг).

В доступной нам литературе мы не встретили данных о сократительной способности этих групп мышц у здоровых подростков. Эти данные могут служить показателями, служащими контролем при сравнении с измененными соответствующими показателями у больных сверстников.

Система кровообращения, активно участвующая в создании необходимых условий для остеогенеза, является чутким индикатором функционального состояния тканей. [49, 112, 142, 149].

Сосудистые расстройства зависят не только от тяжести травмы, но и от возрастных изменений в сосудах. Так, известно, что у лиц пожилого возраста нарушения регионарного кровообращения при переломах бедренной кости выражены в большей степени, чем у молодых [20, 21].

По данным литературы, стойкие посттравматические нарушения кровообращения в конечности могут являться одним из осложнений переломов у детей. При этом возникают различные по глубине изменения во всех тканях конечностей, что вызывает развитие стойких ишемических контрактур с нарушением функций суставов и мышц. Расстройства кровообращения в поврежденной конечности замедляют консолидацию зоны кости, удлиняют сроки нетрудоспособности больных, являются причиной осложнений исходов лечения [10, 12, 22].

Характеризуя особенности кровотока в поврежденной нижней конечности у обследованных нами больных в процессе лечения, необходимо отметить нестабильность гемодинамических показателей в магистральных сосудах. На поврежденной конечности после травмы, линейная скорость кровотока по бедренной артерии имела тенденцию к снижению, что может быть связано с увеличением ее диаметра вследствие уменьшения базального тонуса стенок сосуда. По остальным артериям, имеющим более непосредственное отношение к травмированной голени, линейная скорость кровотока в подколенной, заднеберцовой артерии и артерии тыла стопы существенно отличалась от уровня показателей аналогичных артерий здоровых сверстников, повышаясь на 8%, 28% и 12% соответственно.

В группе больных обследуемых показатели выше, по сравнению с, ф контрольной группой, не только на стороне повреждения, но и на контралатеральной конечности.

Известно, что при диафизарных переломах нижних конечностей, независимо от локализации перелома, нарушение гемодинамики и, как следствие, трофики формируются главным образом на уровне голени и стопы.

По мере функциональной реабилитации линейная скорость • кровотока снижалась до нормальных показателей вследствие редукции избыточного капиллярного русла. Значения ДФ, ПИ находились в пределах нормы. Волна ретроградного кровотока присутствовала на допплерограммах всех исследуемых артерий нижних конечностей.

По данным О. В. Бейдика [17], в первые 5−7 дней с момента снятия аппарата отмечена ещё одна волна увеличение интенсивности кровотока, связанная с повреждением тканей при снятии спице-стержневой конструкции.

Повышение линейной скорости кровотока не только на больной, но и на интактной конечности можно объяснить тем, что центральные ® регуляторные механизмы не способны за короткий срок уменьшить степень генерализации ответной реакции, ограничить ее, локализовав по стороне и уровню повреждения, произвести избирательное перераспределение минутного объёма кровотока и снизить тем самым энерготраты организма. Нормализация скорости кровотока по интактной конечности отмечается уже в ранние сроки после операции. Этому способствует применение современных методик лечения больных с V' использованием аппарата внешней фиксации Илизарова. Благодаря точной репозиции и надежной фиксации костных отломков больные дети уже с первых суток после операции приступают к дозированным занятиям лечебной физкультурой, встают с постели. В условиях купирования болевого синдрома расширение объёма двигательной активности является источником дополнительной афферентации, способствующим не только улучшению регионарного кровообращения в поврежденной конечности, но и регенерации костной ткани.

Наблюдающееся повышение линейной скорости кровотока по бедренной и тыльной артерии стопы можно объяснить уменьшением внутреннего диаметра этих сосудов, обеспечивающих питание в основном кожных покровов конечности. В то же время, кровоток покоя по подколенной и задней большеберцовой артериям в процессе функциональной реабилитации снижался. Предполагается, что это связано с увеличением диаметра этих сосудов, обеспечивающих у больных изменяющиеся запросы скелетных мышц. Следовательно, происходит не только функциональная, но и морфологическая адаптация кровеносного русла травмированной конечности, направленная на перераспределение регионарного объёма крови за счет первоочередного обеспечения меняющихся запросов восстанавливающих свои функциональные свойства скелетных мышц.

Известно положительное влияние функции на формирование структуры поврежденной кости и восстановление ее опороспособности [68].

Возрастающая по объёму динамическая нагрузка ведёт к пропорциональному изменению основных морфологических показателей поврежденной кости [34, 86,138].

В результате исследования опороспособности конечностей нами получены достоверные данные изменения распределения функциональной нагрузки на стопу. Через пять дней после травмы и остеосинтеза на задний отдел стопы приходилось до 94% нагрузки, в то время как на передний отдел всего лишь 6%. К концу лечения на больной конечности наблюдалось перераспределение нагрузки за счет снижения избыточного нагружения пятки и возрастания вдвое нагружения переднего отдела.

В ближайшие и отдаленные сроки после окончания лечения распределение функциональной нагрузки на передний и задний отделы стопы травмированной конечности стало более равномерным. Нагрузка на передний отдел травмированной конечности возросла до 30% (р<0,001). Независимо от того, на каком этапе лечения или реабилитации находился пациент, относительно большее нагружение заднего отдела стопы сохранялась и составляло 70%. К моменту снятия аппарата величина функциональной нагрузки достигала 90% от уровня нормы. По данным Кудрина Б. И. и соавт. [74], величина функциональной нагрузки на травмированную конечность к моменту снятия аппарата у взрослых больных составляла 80% от уровня нормы. По мере функциональной реабилитации опорность стоп возрастала до 100% (р<0,001).

По данным литературы, скелетная мускулатура характеризуется наиболее длительным онтогенетическим развитием, претерпевает ряд важнейших перестроек в постнатальном периоде и достигает дефинитивных структурно-функциональных свойств только после завершения полового созревания [65, 174]. Вероятно, именно поэтому у пациентов с диафизарными переломами костей голени 30−40 лет недовосстановление силы мышц голени и бедра (разгибатели и сгибатели) к моменту окончания периода нетрудоспособности составляет не менее 15−25% от уровня здоровой конечности. В отдаленном реабилитационном периоде полного восстановления силы мышц у таких больных также не наблюдается [32, 143].

По нашим данным, восстановление максимального момента силы как передней, так и задней группы мышц голени начинается уже в процессе лечения. К месяцу после снятия аппарата показатель силы мышц у девушек возрастал до 40% от условно исходного уровня (показателей интактной конечности), у юношей — до 60%, через 1 год — соответственно до 95% и 99%. К пяти годам сила мышц — тыльных сгибателей стопы полностью восстанавливалась у обследуемых обоего пола. Восстановление силы мышцподошвенных сгибателей стопы травмированной голени к месяцу после снятия аппарата составило у юношей 63% от уровня интактной конечности и у девушек — 57%, через 1 год — 95% и 71% соответственно. Через 5 лет после снятия аппарата Илизарова сила мышц — подошвенных сгибателей стопы травмированной конечности в обеих группах испытуемых восстановилась в полном объёме.

Сравнительно лучшее восстановление силы у травмированных подростков 13−17 лет, по сравнению с взрослыми, по-видимому, связано с сохранением у них резервов роста тканей. Более быстрое восстановление в период функциональной реабилитации функции мышц-ТСС, по сравнению с мышцами-ПСС, объясняется наверстывающими темпами реабилитации после более тяжелого повреждения мышц передней группы, на большом протяжении тесно связанных с большеберцовой костью, и имеющие, по-видимому, тесные рефлекторные связи.

Как известно, восстановление — это колебательный процесс. Исходом повреждения может быть утрата функции, ее неполное или полное восстановление, а также компенсаторная гипертрофия [148]. Через 5 лет после окончания лечения у части больных мы наблюдали превалирование силы мышц обеих групп мышц поврежденной конечности над интактной, а у части — недовосстановление (соответственно у 17% и 19% обследуемых). Количественное распределение мальчиков и девочек в группе с гипертрофией задней группы мышц оказалось равным. Причину встречаемости случаев превалирования показателя силы мышц-ПСС поврежденной конечности над интактной можно объяснить рабочей гипертрофией. При одинаковой нагрузке на обе конечности при ходьбе, для восстанавливающих свои свойства мышц травмированной конечности она оказывается функционально более значимой. Исследованиями А. П. Шеина [146] показано, что при увеличении силы сокращения интеграл ЭМГ более круто возрастает на поврежденной конечности по сравнению с интактной.

Выяснить причину, по которой у одних больных произошло компенсаторное увеличение силы мышц больной конечности, а у других нет, нам не удалось. Эта проблема многие годы интересует и ортопедов, которые после удлинения отстающей в росте конечности у детей обычно наблюдают существенное недовосстановление силы мышц. И в тоже время у отдельных больных в отдаленные сроки после лечения сила мышц увеличивается по мере увеличения длины оперированной голени [85, 151]. Такое явление возможно в период предпубертата и пубертата, когда происходят глубокие перестройки организма, существенно возрастает мышечная сила, что обусловлено активацией желез внутренней секреции и повышением уровня гормонов, в частности гормона роста и половых гормонов [43].

Максимальный момент силы мышц-разгибателей голени в процессе функциональной реабилитации (через 1 месяц, 1 год и 5 лет после снятия аппарата Илизарова) у больных женского пола достоверно возрастала, составляя соответственно на 63%, 86%, 99% от уровня интактной конечности, у юношей восстановилась в те же сроки соответственно до 46%, 98%, 98%.

Сила задней группы мышц бедра у обследуемых женского и мужского пола через месяц после лечения в процессе функциональной реабилитации продолжала оставаться сниженной не только на поврежденной, но и на интактной конечности в среднем соответственно на 50−55% и 40−45% от уровня здоровых сверстников. Причину снижения силы мышц интактной конечности мы видим в том, что больные при тестировании задней группы мышц бедра стоят на поврежденной конечности и не в состоянии развить максимальное усилие интактной конечностью. Через год после снятия аппарата Илизарова у лиц обоего пола недовосстановление силы мышц травмированной конечности составило 10% от уровня интактной. К пяти годам сила мышц-сгибателей голени у девушек восстановилась полностью в сравнении с интактной конечностью, но сохранилось недовосстановление в сравнении со здоровыми сверстниками (15%). У юношей сила мышц-сгибателей голени восстановилась полностью.

У 50% обследуемых сила мышц бедра травмированной конечности оказалась выше, чем интактной. В этой подгруппе показатели силы передней группы мышц поврежденной и интактной конечностей составили соответственно 129,4 ± 7,5 и 110,2 ± 7,5 Н*м. Сила мышц бедра может быть повышенной на поврежденной конечности в тех случаях, когда при локомоциях компенсируется дефект силы смежной голени. Однако в данном случае показатель динамометрии мышц бедра травмированной конечности был увеличен у тех же самых больных, у которых повышена сила мышц травмированной голени. Следовательно, можно предположить рефлекторный механизм стимуляции силы мышц травмированной конечности.

Известно, что любой биологически значимый акт, согласно закону силовых отношений Арндта-Шульца, в оптимальных дозах оказывает положительный эффект, а в запредельных — отрицательный. При анализе динамики восстановительных процессов мы изучали, в частности, влияние на уровень функциональной реабилитации длительности посттравматического болевого синдрома.

Известно, что боль сопровождается ишемическими расстройствами органов, их сдавлением при отеке и имеет явно отрицательное влияние, указывающее на повреждение тканей [182]. Положительное значение боли заключается в информировании о местного неблагополучии, требующем принятия экстренных мер.

Для нас важно было посмотреть, как повлияла на уровень восстановления силы мышц-подошвенных сгибателей стопы длительность посттравматического болевого синдрома.

Обнаружено, что при длительности болей в пределах 2 дней восстановление мышц осуществляется быстрее, чем при длительности более 3 дней. В случаях отсутствия у пациентов жалоб на боли в послеоперационном периоде мы не наблюдали в отдаленные сроки после лечения явления компенсаторной гипертрофии мышц. В отличие от графика влияния на темпы сращения кости, оптимум влияния продолжительности болевого синдрома сдвинут в сторону сокращения его длительности до 1,5 суток.

Проведенное количественное исследование влияния степени повреждения конечности у детей и подростков на темпы регенераторного процесса кости и уровень восстановления силы мышц позволило предположить проявление феномена стимулирующего эффекта на темпы восстановительных процессов. При этом следует принимать во внимание то, что речь идет о закрытых травмах голени у молодых людей подросткового возраста, в период интенсивных изменений и функциональных перестроек органов и систем. Лечение подростков проходило по методу Илизарова в РНЦ «ВТО» в условиях точной репозиции и надежной фиксации костных отломков.

В результате проведенных исследований впервые выявлено, что у подростков после закрытых переломов костей голени возможно полное восстановление силы мышц травмированного сегмента конечности. Поскольку в литературе имеются лишь ссылки на отставание травмированной конечности от уровня показателей интактной, нами проведено дополнительное теоретическое исследование с целью дать теоретическое обоснование данному явлению.

Совместно с группой научных сотрудников Курганского госуниверситета, возглавляемой к.т.н., доц. В. П. Марфицыным, нами сделана попытка формализовать теоретические основы влияния травмы на функциональное состояние конечности у подростков.

Живой организм представляет собой в высшей степени упорядоченную систему с низкой энтропией. Существование живого организма предполагает непрерывное поддержание энтропии системы на низком уровне, непрерывное противодействие разупрочняющим факторам, вызывающим заболевание. Любой живой организм — это незамкнутая система, активным образом взаимодействующая с окружающей средой, непрерывно черпающая из нее негэнтропию [129].

В живой природе на протяжении миллионов лет развития сформировался защитный энергетический механизм, реагирующий на экстремальные нагрузки. В момент травмы в действие вступают защитные механизмы — стресс-лимитирующие системы с развитием охранительного торможения — гипобиоза. После этого происходит мобилизация структурно-функциональных ресурсов, включение в работу одновременно большого количества резервных клеток, что сопровождается гипертрофией и гиперплазией соответствующих органов и тканей [89].

С этих позиций становится понятным механизм наблюдающегося в некоторых случаях ускорения заживления переломов костей конечностей при сочетанной травме головного мозга, когда происходит мобилизация всех систем организма в ответ на травму, дополнительная выработка соматотропина, перераспределение необходимых для костеобразования минеральных веществ [36, 107, 109].

Рис. 34 Принципиальная схема [148] динамики состояния гомеостаза организма при действии повреждающего фактора.

Схематически выявленные варианты реакции можно выразить графически. На рисунке (34) показано, что если сдвиги в фазе обратимого шока не выходят за рамки максимально допустимого предела гомеостазии, возможность «гармонизации» осуществима. В противном случае, эволюция шока приводит к необратимости и является выражением дисгармонии послешокогенной синусоидной реакции, которая не смогла быть уравновешена ни организмом, ни лечением. При первом варианте развития события, чем сильнее воздействие, тем выше амплитуда положительной волны.

Данные теоретическкого рассуждения дают обоснование, по-видимому, впервые выявленному нами феномену: у больных подростков с закрытыми диафизарными переломами костей голени увеличение длительности первичного болевого синдрома является фактором стимуляции сращения и в меньшей степени — восстановления силы мышц.

Таким образом, переломы костей конечностей у подростков в условиях лечения методом чрескостного компрессионного остеосинтеза не должны приводить к снижению качества жизни, поскольку в результате запускается механизм компенсаторного увеличения функции ряда систем, в том числе силы мышц поврежденной конечности.