Анатомо-функциональные особенности культей конечностей у детей

Показания к ампутациям у детей ставятся весьма осторожно, учитывая большие возможности детского организма к регенератив­ным и приспособительным перестройкам тканей. Ампутации выпол­няются в крайних случаях, когда сохранить конечность не представ­ляется возможным, при этом учитывается, что ампутация может неблагоприятно отразиться на психомоторном развитии ребенка, а также вызвать вторичные деформации усеченной конечности, позво­ночника, грудной клетки.

У детей после ампутации конечностей наблюдаются специфи­ческие особенности формирования культи, изменения в ее тканях, других отделах опорно-двигательной системы, обусловленные продол­жающимся ростом организма.

Морфофункциональные особенности формирования культи в детском возрасте определяются, с одной стороны, незавершенностью развития всех систем и органов, особенно центральной нервной сис­темы и опорно-двигательного аппарата, с другой - пластичностью всех тканей, способностью их изменять свою форму и структуру под влиянием различных воздействий, в том числе неблагоприятных, связанных с утратой конечности. Вследствие этого структура поро­ков и болезней культей у детей существенно отличается от таковой у лиц, перенесших ампутацию в зрелом возрасте.

Для детей характерно отсутствие фантомных болей или их чрез­вычайная редкость и нестойкость. Отсутствие фантомных болей у детей находит объяснение в особом состоянии центральной нервной системы, когда прочные ассоциативные связи коры с подкорковыми структурами еще не образовались. У детей наблюдаются местные боли в культе, которые обусловлены ее анатомическими недостат­ками, однако болей центрального происхождения, связанных с очага-

ми застойного возбуждения, в центрах отсутствующей конечности не бывает. Редко встречаются у детей и фантомные ощущения, кото­рые до 7 лет вообще не наблюдаются. Они более часты у детей школьного возраста.

В силу особенностей нервной системы детей реакция на ампу­тацию не сопровождается развитием нервно-психических расстройств. Нарушения психоэмоционального состояния развиваются позднее, когда ребенок возвращается в детский коллектив. В этот период и осо­бенно в школьном возрасте у детей могут возникать невротические реакции, которые встречаются в 16,8 % случаев.

Уже в первые недели после ампутации восстановительные про­цессы у детей идут иначе, чем у взрослых. В детской культе с самого начала протекают два противоположных процесса - продолжающее­ся развитие и рост тканей и атрофия, как следствие трофоневротичес-кого влияния ампутации. Разные ткани реагируют на это поврежде­ние по-разному, чем и объясняется диспропорция роста кости и мягких тканей. В костной ткани, наряду с продолжающимся ростом за счет ростковых зон, имеет место процесс костеобразования и остеокласти-ческого рассасывания. Выраженность этих процессов зависит от мно­гих причин, однако при самых различных взаимоотношениях между костеобразованием и рассасыванием при формировании детских куль­тей основные изменения носят атрофический характер.

У детей значительно раньше, чем у взрослых, наступают пятнис­тый, а затем диффузный остеопороз и спонгиозная перестройка корти­кального слоя. Спонгиозирование кортикального слоя идет по всей тол­ще, сопровождается его истончением и, следовательно, расширением костно-мозгового канала. В то же время уменьшается общий диаметр кости. Наиболее интенсивная костная атрофия происходит в первые два года, хотя остеопороз наблюдается вплоть до окончания роста.

Усиленными процессами рассасывания кости на конце культи может быть объяснено позднее образование замыкающей пластин­ки. Если у взрослых четкая замыкающая пластинка рентгенологи­чески определяется на третьем-четвертом месяце после ампутации, то у детей - лишь на шестом-седьмом месяце, в силу замедления пластических процессов в культе.

У детей выраженные остеофиты встречаются примерно в 10 раз реже, чем у взрослых, и исключительно редко требуют оператив­ного лечения. Это объясняется активной костной перестройкой с преобладанием резорбтивных процессов, что сопровождается «при­туплением» остеофитов вплоть до их полного рассасывания.

Наличие у детей рубцовых пороков культи определяется усло­вием ампутации и характером заживления раны. Однако у детей в процессе роста и формирования культей рубцы размягчаются и рас­тягиваются. Только после электротравмы, заканчивающейся ампута­цией верхних конечностей, часто формируются грубые рубцы, как правило, ограничивающие подвижность в суставах культи.

Особенностью детских культей является так называемая физио­логическая, или возрастная, коничность культи, развивающаяся в связи с диспропорцией роста кости и мягких тканей, а также неравномер­ным ростом костей культей голени и предплечья.

Основным пороком детских культей (до 70%) является пато­логическая коничность культи, приводящая к резкому выстоянию кости и прободению мягких тканей. Продолжающийся рост в патологи­ческих условиях сопровождается недоразвитием вышележащих сег­ментов конечности, а также костей таза и плечевого пояса. Плас­тичность растущей костной ткани у детей обусловливает легкое образование различных деформаций как самой культи, так и выше­лежащих сегментов.

У взрослых наблюдаются ретракция и атрофия пересеченных и потерявших дистальные точки прикрепления мышц. У детей посте­пенно, по мере роста кости наступает относительный дефицит мяг­ких тканей, которые нередко оказываются расположенными прокси-мальнее конца кости. Удлинение мышц происходит за счет интерстициального роста, идущего независимо от эпифизарного рос­та кости. Мышцы усеченной конечности растут пропорционально их сохранившейся длине: чем короче мышца, тем более она отстает в росте.

Морфологические исследования свидетельствуют о глубоких атрофических изменениях мышечных волокон, разрастании соедини­тельной ткани, о нарушении электровозбудимости мышц.

Коническая культя формируется под влиянием продолжающего­ся за счет эпифиза роста кости, отставания роста мышц и процесса остеокластического рассасывания кости. Атрофические явления наи­более выражены на конце костной культи. Вместо закругления кон­цов опила, которое происходит после ампутации у взрослых, у детей развивается коническая атрофия конца кости. Особенно быстро она наступает на малоберцовой и плечевой костях. Конец кости обычно резко истончен и заострен. Рентгенологически определяются разре­жение, спонгиобразование: кость на конце представлена рыхлым губ­чатым веществом.

Степень коничности зависит от возраста, в котором произведе­на ампутация, ее давности и уровня. После ампутации в возрасте до 12 лет культя продолжает увеличиваться в длину вследствие преоб­ладания активности ростковой зоны над процессом рассасывания.

По мере снижения активности роста, которая наступает после 12 лет, преимущественное значение приобретает процесс остеокластическо-го рассасывания на конце костной культи, что может сопровождать­ся даже укорочением ее диафиза. Активность проксимального и ди-стального ростковых хрящей сегментов конечности различна. В нижней конечности более активны диаэпифизарные зоны, распола­гающиеся вблизи коленного сустава, в верхней - проксимальные.

Эти особенности во многом объясняют тот факт, что у детей наиболее отстающими в росте являются культи бедра, наиболее кони­ческими с явлениями врастания костной культи в мягкие ткани - культи голени и плеча.

Вследствие более высокой активности проксимальных зон роста малоберцовой кости (относительно большеберцовой) и лучевой (от­носительно локтевой) чаще всего наблюдаются преобладание в рос­те и врастание именно этих костей. Синдром врастания является самой частой причиной затруднения пользования протезом у детей.

Процесс формирования детской культи продолжается многие годы, причем в различные возрастные периоды он протекает по-разному. Вследствие этих процессов к окончанию роста детские культи при­обретают своеобразную форму с относительно развитым эпифизом и резко заостренной недоразвитой дистальной частью.

Таким образом, непосредственной причиной коничности культи является выраженный резорбтивный процесс в области конца кости при продолжающемся ее росте за счет ростковой зоны. Степень вы­раженности коничности культи во многом обусловлена давностью ампутации и возрастом, в котором она произведена. Наряду с отста­ванием в росте усеченной конечности в процессе неравномерного роста костей голени и предплечья у детей могут самопроизвольно возникать костные блоки.

Изменения в скелете усеченной и сохранившейся нижней конечности.Характерными последствиями ампутации в детском возрасте являются отставание в росте сохранившейся части конеч­ности и ее деформация. В результате ампутации удаляется один из важных источников роста конечности в длину - дистальный мета-эпифизарный ростковый хрящ. По данным экспериментальных ис­следований, отставание в росте костной культи бедра после ампута­ции дистальнее периферического росткового хряща составляет в среднем 26%, в то время как после ампутации проксимальнее пери­ферического росткового хряща - 59,8%. После ампутации голени в нижней трети проксимальнее периферического росткового хряща большеберцовой кости отставание в росте в среднем равно 36,5%. В процессе роста ребенка относительное укорочение культи нарас-

тает. Кроме того, возникающие после ампутации трофические нару­шения в костях, помимо регрессивных процессов, проявляются в снижении жизнедеятельности росткового хряща и камбиального слоя надкостницы, а также в преждевременном синостозировании.

Начальным проявлением преждевременного синостозирования является сужение эпифизарной щели относительно таковой на сим­метричной конечности. Как следствие указанных процессов снижа­ется рост в длину, нарушается дифференцировка костной ткани, раз­вивается концентрическая и эксцентрическая атрофия. Существенное влияние на отставание культи в росте, кроме того, имеет неизбеж­ное нарушение нормальной функции усеченной конечности.

Важнейшими стимуляторами активности метаэпифизарного хряща и роста костей в длину являются опорная функция и проходящее по оси конечности продольное давление силы тяжести тела на эпифи-зарные зоны трубчатых костей. Другим фактором, определяющим активность функции метаэпифизарного хряща и стимулирующим рост в длину, является тонус мышц, окружающих сустав. Отставание в росте, как правило, тем более выражено, чем короче культя.

Оссификация ростковой зоны малоберцовой кости происходит медленнее, и ее щель почти всегда шире, чем большеберцовой. Это, наряду с ее большей активностью, и обусловливает столь часто на­блюдаемый преимущественный рост и выстояние малоберцовой кос­ти. Рост культи происходит неравномерно, но установлено, что в среднем культя в течение года увеличивается в длину на 1 см. За такой же период размер «колено-пол» сохранившейся конечности увеличивается в среднем на 3 см.

Вследствие нарушенного роста новообразованные костные бал­ки, идущие от зоны роста, не создают нормальную костную сеть, а скапливаются в виде пластов, которые уплотняются и становятся видимыми на рентгенограмме. Таким образом, анатомическим суб­стратом этих линий являются пластинки костного вещества, образу­ющиеся при нарушении роста в длину.

После ампутации голени наблюдается отставание в росте бедра как по длине, так и по окружности. Степень укорочения бедра зави­сит не столько от уровня ампутации, сколько от ее давности и возра­стного периода, когда она произведена. Чем в более раннем возрас­те ребенок потерял конечность, тем больше бедро отстает в росте. У части детей наряду с атрофией остеопороз распространяется на бедро и соответствующую половину таза.

Неравномерный рост культи голени, отставание роста диафиза в толщину при почти нормальном росте эпифиза, а также специфи­ческие условия нагрузки в области посадочного кольца, особенно

при нерациональном протезировании, постепенно приводят к образо­ванию грибовидной формы культи. Кроме того, в местах сосредото­чения давления приемной гильзы нередко образуются деформации мыщелков (преимущественно внутреннего и головки малой берцо­вой кости). Такие изменения бывают только после ампутации в дет­ском возрасте и встречаются у 25 % детей с культями голени (Рож­ков А.В., 1999).

Детские культи в процессе роста ребенка могут подвергаться значительным изменениям: меняются размеры и формы культи, ее ориентация относительно проксимального сегмента. Нарушение функ­ции мышц способствует (особенно при неблагоприятных условиях нагрузки) развитию различных деформаций культей: варусной, валь-гусной, рекурвации, наклону проксимального метафиза большеберцо-вой кости кзади.

Основной причиной образования деформаций детских куль­тей голени считается отсутствие, недостаточность или неравно­мерность нагрузки на ростковые зоны в связи с дефектами про­тезирования.

Деформации детской культи могут возникать и по другим при­чинам, например, воздействия стягивающих рубцов, неодинаковой ин­тенсивности роста берцовых костей при наличии костного блока и др. В большинстве же случаев они являются следствием ходьбы на коротком протезе, с неправильной схемой построения.

Основные нарушения процесса формирования костно-мышечной системы после ампутации бедра проявляются в атрофии и недораз­витии не только самой культи, но и головки бедра и вертлужной впадины, соответствующей половине таза, а также в закономерном увеличении шеечно-диафизарного угла.

Атрофия кортикального слоя и мягких тканей культи бедра вы­ражена в большей степени в наружных отделах и достигает 53,5% и 41,8% на коротких культях и 42,1% и 43,6% - на длинных. Параллельно с атрофией кортикального слоя происходит уменьше­ние диаметра кости почти вдвое по сравнению с диаметром бедрен­ной кости здоровой конечности. В то же время рост эпифиза в ши­рину соответствует норме.

После ампутации бедра отмечаются недоразвитие вертелов, за­держка формирования шеечно-диафизарного угла. Причиной задерж­ки процесса нормализации шеечно-диафизарного угла является от­сутствие осевой нагрузки на конечность вследствие ампутации и нарушения мышечного равновесия в области шейки. Степень увели­чения угла тем больше, чем в более раннем возрасте произведена ампутация. Соответствующая половина таза, как правило, также недоразвита (отставание в развитии может достигать 15%), ротирова­на кнаружи и, при наличии сгибательной контрактуры, кпереди. Ко­роткие культи чаще находятся в положении отведения и наружной ротации. Клиническое значение задержки формирования нормально­го шеечно-диафизарного угла состоит в том, что ягодичные мышцы оказываются ослабленными и при ходьбе на протезе это проявляет­ся в неустойчивости походки. У детей после односторонней ампута­ции бедра наблюдается сколиотическая установка позвоночника вслед­ствие нарушения мышечного равновесия и превалирующего действия мышц ягодичной области на стороне сохраненной конечности.

Изменения, связанные с ампутацией у детей, распространяются и на сохранившуюся конечность. Вследствие перегрузки и особых условий функции иногда развиваются статические деформации в виде рекурвации коленного сустава и понижения свода стопы.

Слабый мышечно-связочный аппарат стопы ребенка не может противостоять значительно возросшей нагрузке после утраты одной из конечностей, вследствие чего у большинства детей возникает ста­тическая недостаточность стопы.

Изменения в скелете усеченной верхней конечности.Ампу­тация верхней конечности в детском возрасте или врожденное ее недоразвитие влекут за собой значительные изменения усеченного сегмента, а также скелета всей конечности и соответствующей поло­вины плечевого пояса. Эти изменения тем более выражены, чем проксимальнее уровень ампутации. Их причинами являются выпаде­ние многообразной сложной функции конечности и трофические рас­стройства, связанные с ампутацией.

Коничность проявляется раньше и больше всего на культях плеча, где диспропорция роста мягких тканей и костей наиболее вы­ражена. Она зависит от способа ампутации, возраста ребенка, харак­тера заживления раны и вида травмы. Так, после электротравмы, за­канчивающейся ампутацией плеча, происходит более раннее синостозирование ростковой зоны, что, по-видимому, связано с более выраженными трофическими нарушениями.

Формирование детской культи плеча в различные возрастные периоды протекает по-разному. Так, в период наиболее активного роста культя плеча нередко растет интенсивнее здоровой конечно­сти. После 12 лет рост культи в длину практически прекращается, в то время как процесс остеокластического рассасывания на конце костной культи продолжается. Как следствие серьезных трофичес­ких нарушений остеопороз захватывает не только культю, но и соот­ветствующую половину плечевого пояса. Эти изменения тем менее выражены, чем дистальнее уровень усечения.

На культях предплечья неравномерный рост парных костей при­водит к преобладанию роста лучевой кости. Однако вследствие ме­нее интенсивного роста культи вообще и наличия двух костей ко-ничность культей предплечья менее выражена, а синдром врастания наблюдается реже, чем на культях плеча.

Установлено, что вывихи не связаны с характером травмы и проявляются спустя 3-5 лет после ампутации, безболезненны и легко вправимы. На основании клинико-рентгенологических данных выде­лено две стадии развития вывиха. Образованию вывиха способству­ет нарушение процесса формообразования суставных концов плеча и лопатки в связи с отсутствием нормальной функции сустава. Вывих культи плеча осложняет протезирование.

У детей после ампутации предплечья в верхней трети часто развиваются рекурвация в локтевом суставе и вывих головки луче­вой кости. В первой стадии (давность ампутации 3-5 лет) имеются умеренная рекурвация, расширение суставной щели, недоразвитие локтевого отростка, скошенность головки лучевой кости, уменьшение площади контакта ее с мыщелком плеча. Во второй стадии (спустя 5 лет и более после ампутации) рекурвация локтевого сустава уве­личивается, головка находится вне сустава, контурируется на перед­ней поверхности предплечья и легко смещается. Причиной вывиха головки лучевой кости после ампутации предплечья является нару­шение динамического равновесия мышц, главным образом ослабле­ние усеченных мышц - пронатора круглого и плечелучевой при нормальной функции двуглавой мышцы. При врожденных дефектах механизм образования в основном тот же, но имеет большое значе­ние недоразвитие не только мышц, но и связок, а также всего суста­ва (Витковская А.Н., 1981; Рожков А.В., 1999).