۱٫۲٫۲٫ استئو آرتریت
استئوآرتریت[۱] شایع ترین بیماری مفصلی است که با نام های آرتروز، استئوآرتروز یا آرتروز هایپرتروفیک نیز شناخته می شود. همزمان با افزایش سن، ساختار غضروف مفصلی شروع به تغییر می کند و توانایی غضروف در جذب و پخش نیروهای وارد بر آن کاهش می یابد، به این ترتیب غضروف مفصلی در اثر صدمات و یا استفاده مفرط، به سهولت صدمه می بیند. در نتیجه واکنش های پیچیده بین فاکتورهای سلولی، بیوشمیایی و بیومکانیکی موثر بر روی غضروف، سینوویوم که مثل آستری دیواره درونی مفاصل را می پوشاند و به مرور زمان منجر به از دست دادن فونکسیون مفصلی و بروز التهاب می شود، این التهاب موادی تولید می کند که غضروف را در برابر صدمات آسیب پذیر می کند و در نتیجه غضروف مفصلی دچار فرسایش می شود. در اثر تخریب غضروف، استخوان زیر آن متحمل فشار بیشتری می شود و به تدریج فرسوده می شود، امکان دارد مفصل شکل طبیعی خود را از دست بدهد، انتهای استخوان ها کلفت شده و برآمدگی ها و زوائد استخوانی در محل اتصال بافت نرم به استخوان تشکیل شود، همچنین امکان تشکیل تکه های استخوانی در مفصل وجود دارد و یا ممکن است تکه هایی از غضروف از محل اصلی خود جدا شوند و در فضای مفصلی به صورت آزاد قرار گیرند. علاوه بر تخریب غضروف مفصلی، ساختار مایع مفصلی که بسیاری از صدمات و تکان ها را جذب می کند، ممکن است دچار تغییراتی شود و در نتیجه خاصیت حفاظتی و عملکرد آن، به عنوان جاذب نیروها، کاهش می یابد. به طور خلاصه می توان گفت در بیماری استئوآرتریت غضروف مفصلی به تدریج به صورت پیشرونده فرسایش می یابد و در محل مفصل تکه های استخوانی تشکیل می شوند. معمولا مفصل مبتلا بیشترین صدمه را پس از استفاده مفرط و یا پس از دوره های عدم فعالیت می بیند، این بیماری منجر به درد و محدودیت حرکات می شود به طوری که حرکت دادن مفصل مبتلا به آسانی میسر نیست. مفاصلی که بیشتر استفاده می شوند و یا وزن بدن را تحمل می کنند بیش تر از سایر مفاصل به این بیماری دچار می شوند(جمشیدی۱۳۷۹).
۲٫۲٫۲٫ استئوآرتریت زانو
زانو شایع ترین مفصل درگیر در بدن می باشد، مطالعات صورت گرفته شروع تغییرات دژنراتیو[۲] را از دهه دوم زندگی بیان می کند. در ۴۰ سالگی۹۰% از افراد جامعه تغییراتی در مفاصل تحمل کننده وزن خود دارند. اگر چه علائم بالینی ممکن است وجود نداشته باشد. در مطالعه لوئیس سولماس[۳] تغییرات غضروفی در تمام افراد بالای ۶۵ سال دیده شده است. تظاهرات رادیولوژیک بیماری به طور پیشرونده ای با افزایش سن دیده می شود(پهلوان حسینی۱۳۸۱). مطالعات اپیدمیولوژیک دیگر، تظاهرات استئوآرتریت را در حدود۸۰% افراد بالای ۵۵ سال نشان داده است. شکل ۲-۱ تفاوت میان مفصل زانوی طبیعی و زانوی مبتلا به استئوآرتریت آورده شده است.
شکل ۲-۱- زانوی طبیعی و زانوی مبتلا به استئوآرتریت
مطالعه فورمن[۴] در سال ۱۹۸۳ بر روی ۶۸۲ نفر نشان داد که شیوع علائم بالینی و شدت گرفتاری افراد مبتلا به آرتروز زانو در دهه های ۷ و۸ و۹ زندگی ثابت می ماند(شایسته ۱۳۸۷). بنابراین می توان نتیجه گرفت که استئوآرتریت زانو در سنین بالا شایع ولی پیشرونده نمی باشد لیکن علی رغم نتایج این مطالعه به نظر می رسد شیوع و بروز آرتروز زانو با افزایش سن بالا می رود، به طور که در مطالعات بعدی در سال ۱۹۹۲ توسط اسکاتون[۵] و همکاران انجام شد، در یک فاصله زمانی ۱۲ ساله نشان دادند کاهش فاصله مفصلی را استئوآرتریت زانوی افراد بالای ۶۰ سال تقریبا چهار برابر بیشتر از افراد ۴۵-۴۹ ساله ایجاد می شود(جمشیدی ۱۳۷۹).
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۳٫۲٫۲٫ انواع استئوآرتریت زانو
استئوآرتریت براساس مکان درگیری مفصل به دو نوع تقسیم می شود: استئوآرتریت پاتلوفمورال[۶] و استئوآرتریت تیبیوفمورال[۷](Hart Dj 1995).
۱٫۳٫۲٫۲٫ استئوآرتریت پاتلوفمورال
بعد از چهل سالگی خیلی شایع است (بخصوص در خانمها) معمولاً دو طرفه و قرینه است، تقریباً همیشه خارجی است و ندرتاً داخلی یا گلوبال است، وقتی زانو فلکشن پیدا می کند استخوان کشکک از بالا به پائین آمده و به طرف خارج رفته که منجر به انحراف محور کشیدگی چهارسر و لیگامان رتول به طرف خارج رفته که منجر به انحراف محور کشیدگی چهارسر و لیگامان رتول به طرف خارج شده و ایجاد یک زاویه خفیف به طرف خارج می نماید. در این جریان استخوان کشکک مختصری به خارج رفته و در تروکلئه باقی می ماند و در واقع به طرف مروفولوژی و ساختمان طبیعی یا پاتلوفمورال و مقاومت و درست کار کردن دستگاه عضلانی لیگامانی و قدرت اعمال شده رتول روی تروکلئه، استخوان کشکک با این جابجایی به طرف خارج، مخالفت می کند. این عارضه دو طرفه خود نشان میدهد که علام اصلی آن درد مکانیکی قدامی زانو است گاهی درد قدامی خارجی یا داخلی است. درد در راه رفتن به بالا و پائین از پله ایجاد شده و آزار دهنده می باشد. به مدت طولانی نشستن گاهی ایجاد درد می نماید و بیمار را مجبور می کند پای خود را بکشد، چمباتمه زدن و زانو زدن اکثراً غیر ممکن است(Hart Dj 1995).
۲٫۳٫۲٫۲٫ استئوآرتریت تیبیا فمورال
این عارضه کمتر از استئوآرتریت پاتلو فمورال دیده می شود ولی به طور کلی خیلی شایع است و خیلی بیشتر از استئوآرتریت پاتلو فمورال وخیم تر و معلول کننده تر است. ممکن است به صورت استئوآرتریت تیبیا فمورال خارجی یا داخلی باشد. در موارد نادر هر دو عارضه استئوآرتریت تیبیا فمورال خارجی و داخلی همزمان درگیرمی شوند، در این آرتروز ممکن است همراه استئوآرتریت پاتلو فمورال باشد یا نباشد. استئوآرتریت تیبیا فمورال داخلی خیلی شایع تر از خارجی است. هر دو جنس را گرفتار میکند و معمولا بین سنین ۵۰-۶۵ سالگی شروع می شود. استئوآرتریت تیبیافمورال خارجی کمتر از داخلی دیده می شود و بعد از ۶۵ سالگی شروع شده و تقریباًدر خانمها دیده می شود. استئوآرتریت تیبیا فمورال با درد زانو تظاهر کرده که در این درد در نوع داخلی در سطح داخلی مفصل بوده و در نوع خارجی مفصل زانو گاهی در موارد پیشرفته درد و در تمام زانو حس می شود. درد ممکن است در سطح خلفی زانو و گاهی در ساق و گاهاً قسمت تحتانی ران می باشد. با پیشرفت بیماری، محدودیت خفیف فلکشن زانو ایجاد می شود و با پیشرفت بیشتر گاهاً هیپرتروفی استخوانی و یا وجود مایع در مفصل یا هر دو ایجاد می شود. به طور خلاصه می توان گفت: استئوآرتریت تیبیا فمورال داخلی، شایع تر است، زودتر از خارجی ایجاد شده، سریع تر پیشرفت نموده، می تواند منجر به استئونکروز کندیل داخلی شود(Hart Dj 1995).
۴٫۲٫۲٫ آناتومی زانو
زانو بزرگترین و پیچیده ترین مفصل بدن یک مفصل بدن است. سطوح مفصلی استخوان رانی و درشت نی در مفصل زانو تیبیوفمورال[۸] از غضروف ساخته شده اند. همچنین سطح قدامی استخوان ران با استخوان کشکک پاتلو فمورال[۹] تشکیل مفصل می دهند(شکل ۲-۲). استخوان نازک نی که محل اتصال رباطها و عضله هاست به سمت بالا امتداد یافته اما هیچ گونه مفصلی با زانو ندارد. دامنه حرکات طبیعی شامل: اکستنشن از صفر درجه بوده، اما در بعضی افراد ممکن است هایپراکستنشن تا ۱۵ درجه داشته باشد و فلکشن تا ۱۲۰-۱۵۰ درجه می باشد و اکستنشن به وسیله عضلات چهارسر ران انجام شده و فلکشن به وسیله همسترینگ انجام می شود. پایداری مفصل زانو از سوی رباط های جانبی، رباط های صلیبی و مینیسک ها و کپسول مفصلی و عضلات تامین می شود.
شکل ۲-۲- آناتومی مفصل زانو
ثبات استخوان کشکک تحت تاثیر مسیر کشیدن عضله چهار سر و موقعیت اتصال تاندون پاتلا به برجستگی استخوان درشت نی می باشد. زانو مفصلی است که وزن را تحمل نموده و در نتیجه به افزایش سن حساس و همچنین به آنرمال های محوری نیز حساس می باشد ضمنا زانو مفصلی است که بسیار آسیب پذیر است، زیرا سطحی بوده و به وسیله ساختمان های اطراف مفصلی خوب محافظت نشده و در نتیجه در معرض ضایعات تروماتیک است(Hamill 2009).
حرکات مفصل زانو شامل فلکشن[۱۰] و اکستنشن[۱۱] است که حول محور فرونتال[۱۲] صورت می گیرند و توسط عضلاتی انجام می شود که در سطح قدامی و خلفی محور حرکتی قرار دارند. عضلات همسترینگ[۱۳] قوی ترین عضلات فلکسور این مفصل می باشد و عضلات چهار سر[۱۴] قوی ترین عضلات اکستنسور مفصل زانو می باشد، محور حرکتی مفصل زانو ورتیکال می باشد که در آن حرکات چرخشی انجام می گیرد البته این حرکات هنگامی در زانو رخ می دهد که زانو در حالت فلکشن باشد و وزنی روی مفصل قرار نداشته باشد و این حرکات توسط عضلاتی صورت می گیرند که در قسمت داخلی و خارجی زانو قرار دارد(تندنویس ۱۳۸۳).
۱٫۴٫۲٫۲٫ عضلات همسترینگ
عضلات همسترینگ عضلات پهنی هستند که در قسمت خلفی ران، بالای زانو قرار دارد که به سه عضله مجزا به نام های نیم وتری[۱۵]، نیم غشایی[۱۶] و دو سر رانی[۱۷] تقسیم می شوند. سر ثابت این عضلات به برجستگی ورکی استخوان ورک متصل شده است. عضله نیم وتری سطحی، خلفی و داخلی استخوان ران قرار گرفته است و تاندون سر متحرک به راحتی قابل لمس است، سر متحرک آن بخش داخلی و قدامی استخوان درشت نی است و این عضله اکستنسور مفصل ران و فلکسور زانو می باشد و به استخوان درشت نی چرخش داخلی می دهد. عضله نیم غشایی در کنار عضله نیم وتری قرار دارد و قابل لمس می باشد، سر متحرک آن بخش خلفی و داخلی استخوان درشت نی و عمل آن دخالت در اکستنشن ران و فلکشن زانو و همچنین چرخش داخلی استخوان درشت نی از مفصل می شود. سومین عضله از عضلات همسترینگ عضله دو سر رانی می باشد که در بخش سطحی، خلفی و خارجی استخوان ران قرار گرفته است و قابل لمس است، سر متحرک آن عضله به برجستگی خارجی استخوان درشت نی و سر استخوان نازک نی می باشد و عمل آن دخالت در اکستنشن ران و فلکشن زانو و همچنین چرخش خارجی استخوان درشت نی از مفصل می شود. تمامی عضلات همسترینگ فلکسور زانو می باشند و و از بخش درشت نی عصب سیاتیک عصب گیری می شود(تندنویس۱۳۸۳). وضعیت قرارگیری این عضلات در شکل ۲-۳، نشان داده شده است.
شکل ۲-۳- عضلات همسترینگ به ترتیب شامل: عضله نیم غشایی، عضله نیم وتری و عضله دو سر رانی
۲٫۴٫۲٫۲٫ عضلات چهار سر ران
عضلات چهار سر ران، شامل عضلات راست قدامی[۱۸]، پهن داخلی[۱۹]، پهن خارجی[۲۰] و پهن میانی[۲۱] می باشد. از این بین تنها عضله راست قدامی در حرکات مفصل ران شرکت دارد، این عضله در قسمت قدامی ران قرار دارد و قابل لمس می باشد. عضله راست قدامی دارای دو سر است یکی به خار خاصره ای قدامی و دیگری به بالای حفره حقه متصل می شود و سر متحرک این عضله به لبه بالایی استخوان کشکک اتصال دارد، راست قدامی اکستنسور زانو و فلکسور ران و در هر دو مفصل به صورت قوی عمل می کند، در کنار عضله راست قدامی سه عضله وجود دارد که در این میان عضله پهن میانی قابل لمس نیست. سر ثابت عضلات رانی روی استخوان ران قرار دارد به طوری که عضله پهن خارجی به سطح خارجی زیر برآمدگی بزرگ استخوان ران و نصف بالای خط خشن و عضله پهن میانی به دو سوم بالای سطح قدامی استخوان ران متصل می شود، سر متحرک هر سه عضله نیز به لبه های استخوان کشکک متصل می گردد. عمل عضلات رانی، اکستنشن مفصل زانو می باشد(تندنویس۱۳۸۳). وضعیت قرارگیری این عضلات در شکل ۲-۴، نشان داده شده است.
شکل ۲-۴- عضلات چهار سر شامل: راست قدامی، پهن داخلی، پهن خارجی و پهن میانی
۵٫۲٫۲٫ بیومکانیک زانو
برای بررسی بیومکانیک زانو چند محور باید تعریف گردد:
-
- محور آناتومیک[۲۲] ران خطی است که در امتداد تنه استخوان ران با سطوح کندیل های ران ادامه می یابد(امامی میبدی ۱۳۷۲).
-
- محور مکانیکال[۲۳] اندام تحتانی خطی است که از مرکز سر استخوان ران شروع و به وسط مچ پا
شکل ۲-۵- محور آناتومیک و مکانیکال در مفصل زانو
ادامه می یابد. در حالت عادی این خط از مرکز زانو کمی نزدیک به مدیال آن عبور می کند(امامی میبدی ۱۳۷۲). وضعیت قرارگیری این محورها در شکل ۲-۵، نشان داده شده است.
محور آناتومیک ران با خط عمودی زاویه ای حدود نه درجه تشکیل می دهد و محور مکانیکال اندام تحتانی با خط عمودی زاویه سه درجه تشکیل می دهد و محور آناتومیک زاویه ای حدود شش درجه تشکیل می دهد. شکل کوندیل داخلی و خارجی متشابه نیستند، کوندیل داخلی ران کمی پائین تر از کوندیل خارجی ران است و این انحراف مکانیکی و آناتومیک زانو را جبران می کند و در مجموع زانو با سطح افق تقریبا موازی است(امامی میبدی ۱۳۷۲).
دامنه حرکتی زانو ۰-۱۴۰ درجه است اما در بعضی افراد حدود ۵ درجه خمیدگی و یا در بعضی افراد ۲۰ درجه زانو به طرف عقب می رود (هایپراکستنشن) ولی باید دقت نمود که این میزان غیر طبیعی بودن معمولا قرینه هستند و زانوها باید با هم مقایسه گردند. تصور اینکه حرکت مفصل زانو یک حرکت لولایی است غلط است. در مفصل زانو در مجموع حرکات خم و راست شدن، لیز خوردن و چرخش و کمی هم در راه رفتن آداکشن و آبداکشن مشاهده می شود. حرکت زانو از اکستنشن به فلکشن یک حرکت غلطیدن است. سپس حرکت لیز خوردن می باشد. در ابتدای خم شدن ( ۱۵-۲۰ درجه ابتدای خم شدن) حرکت غلطیدن است. سپس حرکت لیز خوردن نیز به آن اضافه می شود. در ابتدای غلطیدن به ازای هر درجه غلطیدن دو درجه لیز خودرن داریم (نسبت غلطیدن به لیز خوردن ½) به تدریج که زانو خم می شود حرکت لیز خوردن بیشتر می شود و در اواخر این نسبت ¼ است یعنی هرچه به طرف اواخر خم شدن می رویم زانو بیشتر روی هم لیز می خورد(قراخانلو ۱۳۸۶).
در طی خم شدن زانو محور چرخش زانو از وسط زانو نمی گذرد بلکه در هر زاویه ای در یک نقطه قرار می گیرد. در حالت صاف بودن زانو به دلیل شکل رباط ها و منیسک[۲۴] ها هیچ گونه حرکت چرخشی و یا آداکشن و آبداکشن نمی توان به زانو داد. به تدریج که زانو خم می شود رباط های جانبی[۲۵] و کپسول های مفصل به خصوص رباط های پشتی و قسمت هایی از رباط های متقاطع[۲۶] شل می شود و اجازه چرخش بیشتری به زانو داده می شود و اجازه چرخش بیشتری به زانو داده می شود، به طوری که در ۹۰ درجه خمیدگی حدود ۲۵-۳۰ درجه زانو را می توان چرخاند(Hamill 2009).
چرخش به داخل[۲۷] همیشه بیشتر از چرخش به خارج[۲۸] است. این میزان چرخش در افراد متفاوت است. در حرکات خم و راست شدن زانو حرکت بین ران و در بالای منیسک انجام می شود چون منیسک در سطح فوقانی کمی فرورفته است. در حرکات چرخشی بین درشت نی و سطح تحتانی منیسک انجام می شود. چون سطح تحتانی منیسک صاف است در خم شدن زانو منیسک ها به طرف عقب و در صاف شدن زانو منیسک ها به جلو حرکت می کنند. چون منیسک داخلی محکم تر از منیسک خارجی در حاشیه به لیگامان ها چسبندگی دارد در مجموع منیسک داخلی کمتر از منیسک خارجی حرکت دارد(Donatelli 1996).
سطح مفصلی کندیل داخلی طولانی تر از سطح مفصلی کندیل خارجی است این شکل آناتومیک باعث می شود که زمانی که زانو به اکستنشن کامل نزدیک می شود سطح کندیل خارجی تمام می شود، در حالی که هنوز مقادیری از سطح کندیل داخلی باقی مانده است و ران برای استفاده از این سطح مفصلی استفاده نشده به طرف داخل می چرخد و این پدیده به نام “حرکت پیچیدن سر جای خود” نامیده می شود. درحقیقت اگر پا روی زمین باشد در ۱۵ درجه آخر ران به داخل می چرخد و اگر پا روی زمین نباشد و ما ساق را بلند کنیم ۱۵ درجه آخر اکستنشن با چرخش درشت نی به طرف خارج تمام می شود(Desiree 2006). در حالت اکستنشن زانو کشکک[۲۹] تقریبا با ران تماس ندارد و شاید قطب تحتانی آن با سطح خارجی ران کمی تماس داشته باشد. زانو که به تدریج خم می شود ابتدا سطح غضروف خارجی و به تدریج سطح داخلی نیز شروع به تماس می کند، زانو هر چه بیشتر خم می شود سطوح بالاتری از کشکک با ران تماس پیدا می کند و درجات آخر خم شدن تمامی سطح داخلی و خارجی کشکک تماس پیدا می کنند. در حرکات کامل زانو کشکک حدود ۷-۸ سانتی متر نسبت به کندیل ران به پائین حرکت می کند. در خم شدن کامل زانو فشار بیشتری به سطح داخلی وارد می شود. در طی خم شدن زانو محل تماس بین کندیل ران و پلاتو درشت نی از جلو به عقب می رود. اما باید توجه نمود که طبق در شت نی نسبت به ران در سمت مدیال خیلی تغییر محل نمی دهد، در صورتی که در سمت لترال حدود ۷-۸ میلیمتر عقب می رود. به همین دلیل ضایعات سمت مدیال زانو مثلا شکستگی پاتلا سمت مدیال و یا ناصافی های کندیل داخلی محدودیت حرکت بیشتری در مقایسه با همین ضایعات در قسمت خارج ایجاد می کنند. این حرکات بسیار ظریف و حساب شده در مفصل زانو توسط شکل استخوان ها و منیسک ها همامنگی رباط های زانو کنترل می شود، بدین دلیل با آسیب به عناصر تشریحی مثل رباط های متقاطع و یا منیسک ها این حرکات دقیق از بین می رود و در دراز مدت باعث آرتروز زودرس می شود(Hilliguin 2007).
۶٫۲٫۲٫ بیومکانیک غضروف در مفاصل متحمل وزن
مفاصل متحمل وزن به طور مکرر در معرض فشارهای موضعی بالاتر قرار دارند، این مفاصل از وارد شدن فشارهای زیاد واحد خود با چهار مکانیسیم محافظت می کنند. یک مکانیسم فعال که همان انقباض عضلانی است و سه مکانیسم پسیو که عبارتند از:
الف) انتقال قسمتی از نیروها به نسج نرم اطراف، لیگامنت ها و عضلات
ب) ناسازگاری مفصلی که در مقابل فشاربالا سبب افزایش تماس سطحی می شود
ج) کمپلانس[۳۰] واحد غضروفی، استخوان مربوطه
درحالت طبیعی انتقال این نیروها در مفاصل متحمل وزن آن قدر موثر است که وزن های مکرر وغیرعادی در مواردی حتی ناشی منجر به شکستگی ناشی از استرس در دیافیز استخوان در چند سانتی متری مفصل وارد شده بدون اینکه آسیبی به خود مفصل برسد. غضروف مفصلی سطح متحمل وزن بوده و ساختمان آن برای مقاومت در مقابل تماس مکرر تغییر شکل قابل توجه در این سطح در طول زمان ساخته شده است(Hamill 2009).
در حالت طبیعی این بافت نیروی وارده را به وسیله ویژگی های مخصوص خود (مثل قابلیت پذیرش فشار، قبلیت کشش و غیره) پخش می کند که همگی قابل انتساب به ترکیب شیمیایی آن و واکنش بین کلاژن و سایر اجزاء مولکولی می باشد و غضروف مفصلی بدون کلاژن به صورت رشته ای سست و شفاف و بدون قدرت کششی می شود. غضروف مفصلی علی رغم قرار گرفتن در معرض نیروهای فشاری زیاد در حین فعالیت روزمره سالم باقی می ماند، این مقاومت غضروف ناشی از چهار مکانیسم عمده زیر است:
الف) تغییر شکل غضروف برای افزایش سطح تماس
ب) تغییر شکل غضروف به منظور پخش نمودن نیروها
ج) مقاومت غضروف ناشی از قرار گرفتن کلاژن ها
د) مقاومت غضروفی ناشی از جریانات مایع در آن
با افزایش سن، ترکیب شیمیایی، ساختمان و خصوصیات مکانیکی غضروف مفصلی همگی تغییر می کنند و بنابراین بیماری هایی مثل استئوآرتریت با افزایش سن شایع می شود(Hamill 2009).
۷٫۲٫۲٫ فاکتوهای مستعد کننده