Основна наука про структуру, склад і функцію менісків колінного суглоба людини
Команда коліно є одним із найскладніших суглобів в людському тілі, що складається з стегнової кістки, або стегнової кістки, гомілки, або великогомілкової кістки, і колінної чашечки, або колінної чашечки, серед інших м’яких тканин. Сухожилля з'єднують кістки з м'язами, а зв'язки з'єднують кістки колінного суглоба. Дві клиноподібні частини хряща, відомі як меніск, забезпечують стабільність колінного суглоба. Метою статті нижче є продемонструвати, а також обговорити анатомію колінного суглоба та оточуючих його м’яких тканин.
абстрактний
- Контекст: Інформація про структуру, склад і функцію менісків коліна була розкидана в різних джерелах і областях. Цей огляд містить стислий детальний опис менісків колінного суглоба, включаючи анатомію, етимологію, філогенез, ультраструктуру та біохімію, анатомію та нейроанатомію судин, біомеханічну функцію, дозрівання та старіння, а також методи візуалізації.
- Отримання доказів: Пошук літератури був здійснений шляхом огляду статей PubMed та OVID, опублікованих з 1858 по 2011 рік.
- результати: У цьому дослідженні висвітлюються структурні, композиції та функціональні характеристики менісків, які можуть мати значення для клінічних проявів, діагностики та хірургічного відновлення.
- Висновки: Розуміння нормальної анатомії та біомеханіки менісків є необхідною передумовою для розуміння патогенезу захворювань, пов’язаних з коліном.
- Ключові слова: коліно, меніск, анатомія, функція
Вступ
Колись описані як нефункціональний залишок ембріона162, тепер відомо, що меніски є життєво важливими для нормальної функції та довготривалого здоров’я колінного суглоба. Менніски підвищують стабільність стегнової артикуляції, розподіляють осьове навантаження, поглинають удари та забезпечують змащення. і харчування колінного суглоба.4,91,152,153
Пошкодження менісків визнаються причиною значної захворюваності опорно-рухового апарату. Унікальна і складна структура менісків робить лікування та відновлення складним для пацієнта, хірурга та фізіотерапевта. Крім того, тривале пошкодження може призвести до дегенеративних змін суглобів, таких як утворення остеофітів, дегенерація суглобового хряща, звуження суглобової щілини та симптоматичний остеоартрит.36,45,92 Збереження менісків залежить від збереження їх специфічного складу та організації.
Анатомія менісків
Етимологія меніска
Слово меніск походить від грецького слова m?niskos, що означає «півмісяць», зменшувальне від m?n?, що означає «місяць».
Філогенія меніска та порівняльна анатомія
Гомініди демонструють подібні анатомічні та функціональні характеристики, включаючи двовиростковий дистальний відділ стегнової кістки, внутрішньосуглобові хрестоподібні зв’язки, меніски та асиметричний колатеральний ланцюг.40,66 Ці подібні морфологічні характеристики відображають спільну генетичну лінію, яку можна простежити понад 300 мільйонів років.40,66,119 ,XNUMX
У лінії приматів, що ведуть до людей, гомініди еволюціонували до двоногого положення приблизно 3-4 мільйони років тому, а 1.3 мільйона років тому був створений сучасний надколінно-стегновий суглоб (з довшою латеральною фасеткою колінної чашечки та відповідним латеральним колінчастим бугоєм).164 Тардіє досліджував перехід від випадкового двоногого до постійного двоногого і помітив, що примати містять медіальний і латеральний фіброзно-хрящові меніски, причому медіальний меніск є морфологічно подібним у всіх приматів (форма півмісяця з 2 вставками великогомілкової кістки).163 На відміну від цього, латеральний меніск спостерігається як мати більш різноманітну форму. Унікальним у Homo sapiens є наявність 2 вставок великогомілкової кістки — 1 передньої та 1 задньої, що вказує на звичайну практику рухів повного розгинання колінного суглоба під час фази стійки та маху двоногої ходьби.20,134,142,163,168
Ембріологія та розвиток
Характерна форма латеральних і медіальних менісків досягається між 8-м і 10-м тижнем гестації.53,60 Вони виникають внаслідок ущільнення проміжного шару мезенхімної тканини з утворенням прикріплень до навколишньої суглобової капсули.31,87,110 Меніски, що розвиваються. є висококлітинними та судинними, при цьому кровопостачання надходить з периферії та поширюється на всю ширину менісків.31 Оскільки плід продовжує розвиватися, відбувається поступове зниження клітинності менісків із супутнім збільшенням колагену 30,31, 10. Рухи суглобів і постнатальний стрес від перенесення ваги є важливими факторами, що визначають орієнтацію колагенових волокон. У зрілому віці лише 30-12,31% периферичних органів мають кровопостачання.XNUMX
Незважаючи на ці гістологічні зміни, частка плато великогомілкової кістки, покритого відповідним меніском, є відносно постійною протягом усього внутрішньоутробного розвитку плода, при цьому медіальний і латеральний меніски покривають приблизно 60% і 80% площ поверхні відповідно.31
Макроскопічна анатомія
При загальному огляді менісків колінного суглоба виявляється гладка, змащена тканина (Малюнок 1). Вони являють собою серповидні клини фіброзного хряща, розташовані на медіальній і латеральній сторонах колінного суглоба (Малюнок 2A). Периферична судинна межа (також відома як червона зона) кожного меніска товста, опукла і прикріплена до суглобової капсули. Внутрішня межа (також відома як біла зона) звужується до тонкого вільного краю. Верхні поверхні менісків увігнуті, що забезпечує ефективну артикуляцію з відповідними опуклими виростками стегна. Нижні поверхні плоскі для розміщення плато великогомілкової кістки (Малюнок 1).28,175
Медіальний меніск. Напівкруглий медіальний меніск має приблизно 35 мм в діаметрі (спереду до заднього) і значно ширше ззаду, ніж спереду.175 Передній ріг прикріплений до плато великогомілкової кістки біля міжмищелкової ямки спереду від передньої хрестоподібної зв’язки (ПКС). Існує значна варіабельність місця прикріплення переднього рогу медіального меніска. Задній ріг прикріплюється до задньої міжвиросткової ямки великогомілкової кістки між бічним меніском і задньою хрестоподібною зв’язкою (PCL; малюнки 1 і 2B).2B). Johnson та співавтори повторно дослідили місця введення менісків великогомілкової кістки та їх топографічні відносини з навколишніми анатомічними орієнтирами коліна.82 Вони виявили, що місця введення переднього і заднього рогів медіального меніска були більшими, ніж у латерального меніска. Площа переднього рогу медіального меніска була найбільшою загалом, розміром 61.4 мм2, тоді як задній ріг латерального меніска був найменшим, 28.5 мм2.82
Гомілкова частина прикріплення капсули є коронарною зв’язкою. У своїй середній точці медіальний меніск більш міцно прикріплений до стегнової кістки через ущільнення в суглобовій капсулі, відомому як глибока медіальна колатеральна зв’язка.175 Поперечна, або «міжменіска», зв’язка являє собою волокнисту смугу тканини, яка з’єднує передній ріг. від медіального меніска до переднього рогу латерального меніска (рисунки 1 і 2A2A).
Латеральний меніск. Латеральний меніск майже круглий, з приблизно рівномірною шириною від передньої до задньої частини (рисунки 1 і 2A).2A). Він займає більшу частину (~80%) суглобової поверхні, ніж медіальний меніск (~60%), і є більш рухливим.10,31,165 Обидва роги латерального меніска прикріплені до великогомілкової кістки. Вставка переднього рогу латерального меніска лежить спереду від міжмищелкового виросту і прилегла до широкого місця прикріплення ACL (Малюнок 2B).9,83 Задній ріг бічного меніска вставляється ззаду від латерального хребта великогомілкової кістки і просто спереду від місця вставки заднього рогу медіального меніска (Малюнок 2B).83 Латеральний меніск нещільно прикріплений до капсульної зв’язки; однак ці волокна не прикріплюються до бічної колатеральної зв’язки. Задній ріг латерального меніска прикріплюється до внутрішньої сторони медіального виростка стегнової кістки за допомогою передніх і задніх меніско-стегнових зв’язок Хамфрі та Вісберга, відповідно, які беруть початок біля початку PCL (рис. 1 і 22).75
Меніскофеморальні зв'язки. У літературі повідомляють про значні невідповідності щодо наявності та розміру меніскостегнових зв’язок бічного меніска. Їх може не бути, 1, 2 або 4.? Якщо вони присутні, ці допоміжні зв’язки поперечні від заднього рогу латерального меніска до латеральної сторони медіального виростка стегна. Вони вставляють безпосередньо біля стегнового прикріплення PCL (рисунки 1 і 22).
У серії досліджень Harner та співавтори вимірювали площу поперечного перерізу зв’язок і виявили, що меніскофеморальна зв’язка в середньому становить 20% розміру PCL (діапазон 7%-35%).69,70 Однак розмір одна лише область введення без знання кута введення або щільності колагену не вказує на їх відносну міцність.115 Функція цих зв’язок залишається невідомою; вони можуть тягнути задній ріг бічного меніска в передньому напрямку, щоб збільшити конгруентність меніско-гомілкової ямки та латерального виростка стегна.75
Ультраструктура та біохімія
Позаклітинний матрикс
Меніск являє собою щільний позаклітинний матрикс (ECM), що складається переважно з води (72%) і колагену (22%), вставлених між клітинами.9,55,56,77 Протеоглікани, неколагенові білки та глікопротеїни становлять решту сухої маси. � Клітини меніска синтезують і підтримують ECM, який визначає властивості матеріалу тканини.
Клітини менісків називають фіброхондроцитами, оскільки вони, здається, є сумішшю фібробластів і хондроцитів.111,177 Клітини в більш поверхневому шарі менісків мають веретеноподібну або веретеноподібну форму (більш фібробластні), тоді як клітини розташовані глибше в меніски яйцеподібні або багатокутні (більш хондроцитарні).55,56,178 Морфологія клітин не відрізняється між периферичним і центральним розташуванням менісків.56
Обидва типи клітин містять рясний ендоплазматичний ретикулум і комплекс Гольджі. Мітохондрії візуалізуються лише іноді, що свідчить про те, що основним шляхом виробництва енергії фіброхондроцитами в їх аваскулярному середовищі, ймовірно, є анаеробний гліколіз.112
вода
У нормальних, здорових менісках тканинна рідина становить від 65% до 70% загальної ваги. Більшість води утримується в тканинах в доменах протеогліканів-розчинників. Вміст води в клітковині меніска вище в задніх ділянках, ніж у центральних або передніх ділянках; зразки тканини з поверхневих і глибоких шарів мали подібний вміст.135
Великі гідравлічні тиски необхідні для подолання опору тертя, що змушує рідину протікати через тканину меніска. Таким чином, взаємодії між водою та макромолекулярним каркасом матриці суттєво впливають на в’язкопружні властивості тканини.
Колагенс
Колагени в першу чергу відповідають за міцність менісків на розрив; вони становлять до 75% сухої ваги ECM.77 ECM складається переважно з колагену типу I (90% сухої ваги) з різною кількістю типів II, III, V і VI.43,44,80,112,181 Переважання колагену I типу відрізняє фіброзний хрящ менісків від суглобового (гіалінового) хряща. Колагени сильно зшиті гідроксилпіридинієвими альдегідами.44
Розташування колагенових волокон ідеально підходить для передачі вертикального стискаючого навантаження на окружні напруги «обруча» (Малюнок 3).57 Колагенові волокна типу I орієнтовані по колу в більш глибоких шарах меніска, паралельно периферійній межі. Ці волокна з’єднують зв’язкові з’єднання ріжків меніска з суглобовою поверхнею великогомілкової кістки (Малюнок 3).10,27,49,156 У найбільш поверхневій області менісків волокна I типу орієнтовані в більш радіальному напрямку. Радіально орієнтовані сполучні волокна також присутні в глибокій зоні і вкраплені або сплетені між периферичними волокнами для забезпечення структурної цілісності (Малюнок 3).# У ECM людських менісків є залишки ліпідів і кальциновані тіла.54 Звапнінні тіла містять довгі, тонкі кристали фосфору, кальцію та магнію за результатами електронно-зондового рентгенографічного аналізу.54 Функція цих кристалів не повністю зрозуміла, але вважається, що вони можуть відігравати роль у гострому запаленні суглобів та деструктивних артропатіях.
Неколагенові матричні білки, такі як фібронектин, становлять від 8% до 13% сухої органічної маси. Фібронектин бере участь у багатьох клітинних процесах, включаючи відновлення тканин, ембріогенез, згортання крові та міграцію/адгезію клітин. Еластин складає менше 0.6% сухої маси меніска; його ультраструктурна локалізація не ясна. Він, ймовірно, безпосередньо взаємодіє з колагеном, щоб забезпечити еластичність тканин.**
Протеоглікани
Розташовані всередині тонкої сітки колагенових фібрил, протеоглікани являють собою великі негативно заряджені гідрофільні молекули, що становлять від 1% до 2% сухої ваги.58 Вони утворені білком ядра з 1 або більше ковалентно приєднаними ланцюгами глікозаміногліканів (Малюнок 4).122 Розмір цих молекул додатково збільшується за рахунок специфічної взаємодії з гіалуроновою кислотою.67,72 Кількість протеогліканів в меніску становить одну восьму від кількості суглобового хряща,2,3 і може бути значним зміною залежно від місця зразка. і вік пацієнта.49
Завдяки своїй спеціалізованій структурі, високій щільності фіксованого заряду та силам відштовхування заряду-заряду протеоглікани в ECM відповідають за гідратацію та забезпечують тканину високу здатність протистояти навантаженням стискання. Профіль глікозаміногліканів нормальної дорослої людини меніск складається з хондроїтин-6-сульфату (40%), хондроїтин-4-сульфату (10-20%), дерматансульфату (20-30%) і кератину сульфату (15%; малюнок 4).65,77,99,159 ,58,77 Найвищі концентрації глікозаміногліканів виявлені в меніскових рогах і внутрішній половині менісків у первинних зонах, що несуть вагу.XNUMX
Агрекан є основним протеогліканом, що міститься в менісках людини, і значною мірою відповідає за їх в’язкопружні властивості стискання (Малюнок 5). Менші протеоглікани, такі як декорін, біглікан і фібромодулін, зустрічаються в менших кількостях.124,151 Гексозамін становить 1% у сухій масі ECM.57,74 Точні функції кожного з цих невеликих протеогліканів на меніску ще не встановлені повністю. з'ясовано.
Матричні глікопротеїни
Хрящ меніска містить ряд матриксних глікопротеїнів, ідентичність та функції яких ще не визначені. Електрофорез і подальше фарбування поліакриламідних гелів виявляє смуги з молекулярною масою, що варіюється від кількох кілодальтон до понад 200 кДа.112 Ці матричні молекули включають білки зв’язку, які стабілізують агрегати протеоглікан-гіалуронової кислоти, і білок з невідомою функцією 116-kDa46. Цей білок знаходиться в матриксі у вигляді дисульфідного зв’язаного комплексу високої молекулярної маси.46 Дослідження імунолокації свідчать про те, що він переважно розташований навколо колагенових пучків у міжтериторіальному матриксі.47
Адгезивні глікопротеїни становлять підгрупу матриксних глікопротеїнів. Ці макромолекули частково відповідають за зв’язування з іншими матриксними молекулами та/або клітинами. Таким чином, такі міжмолекулярні молекули адгезії є важливими компонентами в надмолекулярній організації позаклітинних молекул меніска.150 У меніску виявлено три молекули: колаген VI типу, фібронектин і тромбоспондин.112,118,181
Анатомія судин
Меніск є відносно аваскулярною структурою з обмеженим периферичним кровопостачанням. Медіальна, латеральна та середня колінчаста артерія (відгалужуються від підколінної артерії) забезпечують основну васкуляризацію нижнього та верхнього відділів кожного меніска (Малюнок 5).9,12,33-35,148 Середня колінчаста артерія — це невелика задня гілка, яка перфорує косу підколінну зв’язку в заднемедіальному куті великогомілково-стегнового суглоба. Пременіскальна капілярна мережа, що виникає від гілок цих артерій, бере початок у синовіальній і капсулярній тканинах коліна по периферії менісків. Периферичні 10-30% медіальної межі меніска і 10-25% латерального меніска відносно добре васкуляризовані, що має важливе значення для загоєння меніска (Малюнок 6).12,33,68 Ендолігаментні судини від передньої і Задні роги проходять невелику відстань до речовини менісків і утворюють кінцеві петлі, забезпечуючи прямий шлях для живлення.33 Частина кожного меніска, що залишилася (65-75%) отримує живлення від синовіальної рідини шляхом дифузії або механічного перекачування (тобто , суглобовий рух).116,120
Берд і Світ досліджували меніски тварин і людей за допомогою скануючої електронної та світлової мікроскопії.23,24 Вони спостерігали каналоподібні структури, що відкриваються глибоко в поверхню менісків. Ці канали можуть відігравати певну роль у транспортуванні рідини в меніск і можуть переносити поживні речовини від синовіальної рідини та кровоносних судин до аваскулярних відділів меніска.23,24 Однак для з’ясування точного механізму механічних рух забезпечує живлення аваскулярної частини менісків.
Нейроанатомии
Колінний суглоб іннервується задньою суглобовою гілкою заднього великогомілкового нерва і кінцевими гілками запірного і стегнового нервів. Латеральна частина капсули іннервується рецидивною малобічній гілкою загального малогомілкового нерва. Ці нервові волокна пронизують капсулу і слідують за кровопостачанням судин до периферичної частини менісків і передніх і задніх рогів, де зосереджена більшість нервових волокон.52,90 Зовнішня третина тіла меніска іннервується більш щільно. ніж середня третина.183,184 Під час екстремального згинання та розгинання коліна ріжки меніска напружуються, і аферентний вхід, ймовірно, найбільший у цих крайніх положеннях.183,184
Механорецептори в менісках функціонують як перетворювачі, перетворюючи фізичний подразник напруги і стиснення в специфічний електричний нервовий імпульс. Дослідження менісків людини виявили 3 морфологічно відмінні механорецептори: закінчення Руффіні, тільця Пачіні та сухожильні органи Гольджі. Механорецептори типу I (Руффіні) мають низький поріг і повільно адаптуються до змін деформації та тиску суглобів. Механорецептори типу II (пачініанські) мають низький поріг і швидко адаптуються до змін напруги.� Тип III (Гольджі) – це високопорогові механорецептори, які сигналізують, коли колінний суглоб наближається до кінцевого діапазону руху і пов’язані з нервово-м’язовим гальмуванням. Ці нейронні елементи були виявлені в більшій концентрації в меніскових рогах, особливо в задньому розі.
Асиметричні компоненти коліна діють узгоджено як тип біологічної передачі, яка приймає, передає та розсіює навантаження вздовж стегнової, великогомілкової, колінної та стегнової кістки.41 Зв’язки діють як адаптивна зв’язок, а меніски представляють рухомі підшипники. У кількох дослідженнях повідомлялося, що різні внутрішньосуглобові компоненти коліна є чутливими, здатними генерувати нейросенсорні сигнали, які досягають спинного, мозочкового та вищого рівня центральної нервової системи. Вважається, що ці нейросенсорні сигнали призводять до свідомого сприйняття і є важливими для нормальної функції колінного суглоба та підтримки гомеостазу тканин.42
Меніск - це хрящ, який забезпечує структурну та функціональну цілісність коліна. Меніски являють собою дві подушечки фіброзно-хрящової тканини, які розповсюджують тертя в колінному суглобі, коли він зазнає напруги і скручування між гомілковою кісткою, або гомілкою, і стегновою кісткою, або стегновою кісткою. Розуміння анатомії та біомеханіки колінного суглоба є важливим для розуміння травм та/або станів коліна. Д-р Алекс Хіменес, округ Колумбія, CCST Insight
Біомеханічна функція
Біомеханічна функція меніска є відображенням загальної та ультраструктурної анатомії та його зв’язку з навколишніми внутрішньосуглобовими та позасуглобовими структурами. Меніски виконують багато важливих біомеханічних функцій. Вони сприяють передачі навантаження, амортизації, 10,49,94,96,170 стабільності, 51,100,101,109,155 живленню,23,24,84,141 змащуванню суглобів,102-104,141 і пропріоцепції. напруги та збільшення площі контакту та конгруентності коліна.5,15,81,88,115,147
Кінематика меніска
У дослідженні функції зв’язок Брантіган і Вошелл повідомили, що медіальний меніск рухався в середньому на 2 мм, тоді як латеральний меніск був помітно більш рухливим з приблизно 10 мм передньо-заднього зміщення під час згинання.25 Так само ДеПальма повідомив, що медіальний меніск зазнає передньо-заднього зміщення на 3 мм, тоді як латеральний меніск зміщується на 9 мм під час згинання.37 У дослідженні з використанням 5 трупних колін Томпсон та інші повідомили, що середня екскурсія становить 5.1 мм (середнє значення передніх і задніх рогів) і середня бічна екскурсія, 11.2 мм, уздовж суглобової поверхні великогомілкової кістки (рис. 7).165 Результати цих досліджень підтверджують значну різницю в сегментарному русі між медіальним і латеральним менісками. Співвідношення латерального меніска переднього і заднього рогів є меншим і вказує на те, що меніск рухається більше як єдине ціле.165 Крім того, медіальний меніск (в цілому) рухається менше, ніж латеральний меніск, демонструючи більшу диференціальну екскурсію переднього та заднього рогів. Thompson et al виявили, що область найменшого руху меніска є заднім медіальним кутом, де меніск обмежений його прикріпленням до великогомілкового плато меніско-гомілкової частини задньої косої зв’язки, яка, як повідомляється, більш схильна до травм. 143,165 Зменшення руху заднього рогу медіального меніска є потенційним механізмом розривів меніска, що призводить до «захвату» фіброзного хряща між виростком стегнової кістки та плато великогомілкової кістки під час повного згинання. Більша різниця між переднім і заднім відступом рогів може призвести до більшого ризику травмування медіального меніска.165
Диференціал руху переднього рогу від заднього рогів дозволяє меніскам приймати зменшуваний радіус із згинанням, що корелює зі зменшенням радіусу кривизни задніх виростків стегна.165 Ця зміна радіусу дозволяє меніску підтримувати контакт із суглобовою поверхнею як стегнова, так і гомілкова кістка протягом усього згинання.
Передача навантаження
Функція менісків була клінічно визначена за дегенеративними змінами, які супроводжують його видалення. Fairbank описав підвищену частоту та передбачувані дегенеративні зміни суглобових поверхонь у повністю меніскектомованих колінних суглобах.45 Після цієї ранньої роботи численні дослідження підтвердили ці висновки та в подальшому встановили важливу роль меніска як захисної, несучої конструкції.
Підтримка ваги створює осьові сили поперек коліна, які стискають меніски, що призводить до напружень «обруча» (окружного)170. Напруги обруча утворюються як осьові сили і перетворюються на розтягуючі напруги вздовж колагенових волокон меніска по колу (Малюнок 8). Міцні кріплення передніх і задніх вставних зв’язок запобігають периферійному видавлюванню меніска під час витримування навантаження.94 Дослідження Сідхома і Харгрівза показали, що 70% навантаження в латеральному відділі і 50% навантаження в медіальному відсіку передається через меніски.153 Меніски передають 50% навантаження на стиск через задні роги в розгинанні, з 85% передачі при згинанні 90°.172 Radin та співавтори продемонстрували, що ці навантаження добре розподіляються, коли меніски неушкоджені.137 Однак видалення медіальний меніск призводить до зменшення площі контакту виростка стегнової кістки на 50-70% і збільшення контактної напруги на 100%.4,50,91 Повна латеральна меніскектомія призводить до зменшення площі контакту на 40-50% і збільшення контактної напруги в бічний компонент від 200% до 300% від норми.18,50,76,91 Це значно збільшує навантаження на одиницю площі і може сприяти прискореному пошкодженню та дегенерації суглобового хряща.45,85
Поглинання удару
Меніски відіграють життєво важливу роль у послабленні переривчастих ударних хвиль, що виникають при імпульсному навантаженні коліна при нормальному ході.94,96,153 Волошин і Воск показали, що нормальне коліно має здатність амортизації приблизно на 20% вище, ніж коліна, які перенесли меніскектомію. .170 Оскільки нездатність суглобової системи поглинати удари була пов'язана з розвитком остеоартриту, меніск відіграє важливу роль у підтримці здоров'я колінного суглоба.138
Стабільність суглоба
Геометрична структура менісків відіграє важливу роль у підтримці конгруэнтності та стабільності суглобів.## Верхня поверхня кожного меніска увігнута, що забезпечує ефективне зчленування між опуклими виростками стегна та плоским плато великогомілкової кістки. Коли меніск не пошкоджений, осьове навантаження на коліно виконує функцію багатоспрямованої стабілізації, обмежуючи надмірний рух у всіх напрямках.9
Markolf та його колеги розглядали вплив меніскектомії на передньо-задню в’ялість колінного суглоба і обертання. Медіальна меніскектомія в неушкодженому коліні має незначний вплив на передньо-задній рух, але в колінному суглобі з дефіцитом ПКС вона призводить до збільшення передньо-задньої трансляції великогомілкової кістки до 58% при 90o згинання.109 Шумейкер і Марколф продемонстрували, що задній ріг медіального меніска є найважливішою структурою, яка чинить опір передній великогомілковій силі в коліні з дефіцитом ПКС.155 Аллен та співавтори показали, що результуюча сила в медіальному меніску коліна з дефіцитом ПКС збільшилася на 52% у повне розгинання і на 197% при 60° згинання під навантаженням 134N на передню великогомілкову кістку.7 Великі зміни кінематики внаслідок медіальної меніскектомії в колінному суглобі з дефіцитом ПКС підтверджують важливу роль медіального меніска в стабільності коліна. Нещодавно Musahl та співавтори повідомили, що латеральний меніск відіграє роль у передній трансляції великогомілкової кістки під час маневру зсуву повороту.123
Харчування та змазування суглобів
Меніски також можуть відігравати певну роль у харчуванні та змащуванні колінного суглоба. Механіка цього змащування залишається невідомою; меніски можуть стискати синовіальну рідину в суглобовий хрящ, що зменшує сили тертя під час носіння ваги.13
Всередині меніска, розташованого близько до кровоносних судин, є система мікроканалів, яка сполучається з синовіальною порожниною; вони можуть забезпечувати транспорт рідини для харчування та змащування суглобів.23,24
Проприоцепція
Сприйняття руху та положення суглоба (пропріоцепція) опосередковується механорецепторами, які передають механічну деформацію в електричні нейронні сигнали. Механорецептори були ідентифіковані в передніх і задніх рогах менісків.*** Вважається, що механорецептори, що швидко адаптуються, такі як тільця Пачіні, опосередковують відчуття руху суглоба, а рецептори, що повільно адаптуються, такі як закінчення Руффіні і сухожилля Гольджі Вважається, що вони опосередковують відчуття положення суглоба.140 Ідентифікація цих нервових елементів (розташованих переважно в середній та зовнішній третині меніска) вказує на те, що меніски здатні виявляти пропріоцептивну інформацію в колінному суглобі, відіграючи таким чином важлива аферентна роль у механізмі сенсорного зворотного зв'язку коліна.61,88,90,158,169
Дозрівання і старіння меніска
Мікроанатомія меніска складна і, безумовно, демонструє старіючі зміни. З віком меніск стає жорсткішим, втрачає еластичність і стає жовтим.78,95 Мікроскопічно спостерігається поступова втрата клітинних елементів з порожнім простором і збільшення фіброзної тканини в порівнянні з еластичною тканиною.74 Ці кістозні ділянки можуть ініціювати розрив, а при скручуванні виростка стегнової кістки поверхневі шари меніска можуть відірватися від глибокого шару на межі кістозної дегенеративної зміни, викликаючи горизонтальний розрив. Зсув між цими шарами може викликати біль. Розірваний меніск може безпосередньо пошкодити верхній суглобовий хрящ.74,95
Гош і Тейлор виявили, що концентрація колагену збільшувалася від народження до 30 років і залишалася постійною до 80 років, після чого відбулося зниження.58 Білки неколлагенового матриксу показали найбільш глибокі зміни, зменшившись з 21.9% � 1.0% (суха вага). у новонароджених до 8.1% ± 0.8% у віці від 30 до 70 років.80 Після 70 років рівень білка неколагенового матриксу підвищився до 11.6% ± 1.3%. Пітерс і Сміллі спостерігали збільшення гексозаміну та уронової кислоти з віком.131
McNicol і Roughley вивчали зміну меніскових протеогліканів при старінні113; спостерігалися невеликі відмінності в екстрагуванні та гідродинамічних розмірах. Пропорції кератину сульфату відносно хондроїтин-6-сульфату збільшуються зі старінням.146
Петерсен і Тілман імуногістохімічно досліджували меніски людини (від 22 тижнів вагітності до 80 років), спостерігаючи за диференціацією кровоносних і лімфатичних судин у 20 трупів людини. Під час народження майже весь меніск був васкуляризований. На другому році життя у внутрішній окружності розвинулась аваскулярна ділянка. У другій декаді кровоносні судини були присутні в периферичній третині. Після 50 років васкуляризована лише периферична чверть основи меніска. Щільна сполучна тканина вставки була васкуляризована, але не фіброзний хрящ вставки. Кровоносні судини супроводжувалися лімфатичними виділеннями у всіх областях.���
Арноцкі припустив, що вага тіла та рух колінного суглоба можуть усунути кровоносні судини у внутрішній і середній частині менісків.9 Харчування тканин меніска відбувається за допомогою перфузії з кровоносних судин і через дифузію із синовіальної рідини. Вимогою для живлення за допомогою дифузії є періодичне навантаження та вивільнення суглобових поверхонь під впливом ваги тіла та м’язових сил.130 Механізм можна порівняти з харчуванням суглобового хряща.22
Магнітно-резонансна томографія меніска
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) є неінвазивним діагностичним інструментом, який використовується для оцінки, діагностики та моніторингу менісків. МРТ широко прийнято як оптимальний метод візуалізації через чудовий контраст м’яких тканин.
На МРТ у поперечному перерізі нормальний меніск виглядає як однорідна трикутна структура з низьким рівнем сигналу (темна) (Малюнок 9). Розрив меніска визначається наявністю посиленого внутрішньоменіскового сигналу, який поширюється на поверхню цієї структури.
Кілька досліджень оцінювали клінічну користь МРТ для розривів меніска. Загалом, МРТ є високочутливим і специфічним для розривів меніска. Чутливість МРТ при виявленні розривів меніска коливається від 70% до 98%, а специфічність від 74% до 98%.48,62,105,107,117 МРТ 1014 пацієнтів перед артроскопічним дослідженням мала точність 89% щодо патології медіалу. меніска і 88% для латерального меніска.48 Метааналіз 2000 пацієнтів з МРТ і артроскопічним дослідженням виявив 88% чутливість і 94% точність для розривів меніска.105,107
Були розбіжності між діагнозами МРТ і патологією, виявленою під час артроскопічного дослідження. Джастис і Квінн повідомили про розбіжності в діагнозі 66 із 561 пацієнта (12%).86 У дослідженні 92 пацієнтів розбіжності між МРТ та артроскопічні діагнози були відзначені у 22 із 349 (6%) випадків.106 Міллер провів одноразове сліпе проспективне дослідження, порівнюючи клінічні дослідження та МРТ під час 57 досліджень колін.117 Він не виявив суттєвої різниці в чутливості між клінічним оглядом та МРТ (80.7). % і 73.7% відповідно). Шепард та співавтори оцінили точність МРТ у виявленні клінічно значущих уражень переднього рогу меніска в 947 послідовних МРТ колінного суглоба154 і виявили 74% хибнопозитивних результатів. Підвищена інтенсивність сигналу в передньому розі не обов’язково вказує на клінічно значуще ураження.154
Висновки
Меніски колінного суглоба є серповидними клинами волокнистого хряща, які забезпечують підвищену стабільність стегнової суглоба, розподіляють осьове навантаження, поглинають удари і забезпечують змазування колінного суглоба. Пошкодження менісків визнаються причиною значної захворюваності опорно-рухового апарату. Збереження менісків сильно залежить від збереження їх характерного складу та організації.
Подяки
Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3435920/
Виноски
Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3435920/
На закінчення можна сказати, що коліно є найбільшим і найскладнішим суглобом в організмі людини. Однак, оскільки коліно часто може бути пошкоджено в результаті травми та/або стану, важливо розуміти анатомію колінного суглоба, щоб пацієнти отримували належне лікування. Обсяг нашої інформації обмежений хіропрактикою та проблеми зі здоров'ям хребта. Щоб обговорити тему, зверніться до доктора Хіменеса або зв’яжіться з нами за адресою�915-850-0900.
Куратор доктор Алекс Хіменес
Додаткова тема для обговорення: полегшення болю в коліні без операції
Біль у коліні є добре відомим симптомом, який може виникнути через різноманітні травми та/або стани коліна, у тому числі �спортивні травми. Коліно є одним із найскладніших суглобів в організмі людини, оскільки складається з перетину чотирьох кісток, чотирьох зв’язок, різних сухожиль, двох менісків і хрящів. За даними Американської академії сімейних лікарів, найпоширенішими причинами болю в коліні є підвивих колінної чашечки, тендиніт надколінка або коліно стрибуна та хвороба Осгуда-Шлаттера. Хоча біль у колінах найчастіше виникає у людей старше 60 років, біль у колінах також може виникати у дітей та підлітків. Біль у коліні можна лікувати вдома за методами RICE, однак серйозні травми коліна можуть вимагати негайної медичної допомоги, включаючи хіропрактику.
