Vliv aplikace kinesiotapu na reologické vlastnosti kolenního kloubu s chondromalacií pately

Transkript

1 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE Fakulta tělesné výchovy a sportu Vliv aplikace kinesiotapu na reologické vlastnosti kolenního kloubu s chondromalacií pately Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. František Lopot, PhD. Vypracovala: Bc. Petra Mertová Praha 2012

2 Evidenční list Souhlasím se zapůjčením své diplomové práce ke studijním účelům. Uživatel svým podpisem stvrzuje, že tuto diplomovou práci použil ke studiu a prohlašuje, že ji uvede mezi použitými prameny. Jméno a příjmení: Fakulta / katedra: Datum vypůjčení: Podpis:

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracovala samostatně pod vedením Ing. Františka Lopota, PhD. a všechny zdroje, ze kterých jsem čerpala, jsem uvedla do seznamu literatury. V Praze dne Bc. Petra Mertová

4 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) (9)(10)(11)x(12)(13)(14)x(15) x(16)x (17)x(18)x(19)(20)(21)(22)x(23)x(24)(25) (26)(27)x(28)(29)x(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)(37)(38)(39)x(40)x(41)(42)(43)(44)(45) (46)x(47)(48)(49)(50)x(51)(52)(53)x(54)x(55)(56)(57)(58)x(59)x(60)x(61)(62)x(63)(64 )x(65)x(66)(67) Poděkování Ráda bych poděkovala Ing. Františku Lopotovi, PhD. za odborné vedení, cenné rady a za obětavou pomoc při tvorbě této diplomové práce. Mé poděkování patří také panu pplk. MUDr. Michalu Říhovi, PhD. z Ústřední vojenské nemocnice za odbornou pomoc, rady při vypracovávání studie a za pomoc při expertním hodnocení naměřených dat. A v neposlední řadě bych ráda poděkovala svým rodičům a blízkým, kteří mi byli během psaní této práce velkou oporou.

5 Abstrakt Autor: Bc. Petra Mertová Název: Vliv aplikace kinesiotapu na reologické vlastnosti kolenního kloubu s chondromalacií pately Vymezení problému: Chondromalacie pately patří mezi velmi časté diagnózy, které souvisí s poraněním kolenního kloubu. Diagnostika chondromalacie je ovšem velmi složitá. Artroskopie kolenního kloubu nejlépe hodnotí stav kloubní chrupavky a přítomnosti chondromalacie pately, ale patří mezi invazivní techniky. Kinesiotaping je terapeutická metoda, která se hojně používá k ovlivnění bolestí kolenních kloubů. Taping pately je prokazatelně efektivní metodou pro zlepšení symptomů pramenících z problematiky patelofemorálního kloubu, avšak zhodnocení jeho vlivu nebylo dosud objektivně zcela prozkoumáno. Cíl práce: Cílem práce bylo jednak zjistit zda lze neinvazivně detekovat chondromalacii pately metodou bioreometrie, a jednak jaký vliv má přímá aplikace kinesiotapu na reologické vlastnosti kolenního kloubu postiženého chondromalacií pately. Metoda řešení: Navržený experiment byl proveden formou pilotní případové studie za využití metody bioreometrie. V rámci výzkumu byla zjištěna anamnéza formou dotazníku a provedeno klinické vyšetření kolenního kloubu. Byly vytvořeny dva dotazníky hodnotící klinický obraz a funkční stav kolenního kloubu. Měření proběhlo na speciálním přístroji bioreometru. Celkem bylo provedeno 5 měření bez aplikace tapu v klidu a po zátěži, s aplikací tapu v klidu, po zátěži a po 4 dnech aplikace. Hodnoceny byly výsledky dotazníkového šetření a reologických parametrů a bylo provedeno expertní posouzení bioreogramů. Výsledky: Byly nalezeny specifické grafoelementy, které mohou detekovat chondromalacii pately. Lze potvrdit, že aplikací kinesiotapu došlo k navýšení tuhosti kolenního kloubu a náročnosti pohybů v něm (flexe, extenze). Klíčová slova: chondropatie, chondromalacie, patela, patelofemorální kloub, kinesiotaping, bioreometrie

6 Abstract Author: Bc. Petra Mertová Title: The effect of kinesiotape application on rheological properties of the knee joint with chondromalacia patellae Problem definition: Chondromalacia patellae is a very frequent diagnosis related to knee injuries. Diagnosing chondromalacia is very difficult. Knee arthroscopy is the best method for evaluating the cartilage condition, however this technique is invasive. Kinesiotaping is a therapeutic method extensively used to affect knee pain. Patellar taping is an effective method in improving symptoms resulting from patellofemoral joint problems, nevertheless the evaluation of its effect has not yet been objectively investigated. Aim of the thesis: The aim of this study is firstly to discover the possibility to noninvasively detect chondromalacia patellae using the method of biorheometry and secondly to discover the impact of kinesiotaping on rheological properties of the knee joint with chondromalacia patellae. Method: The designed experiment was performed as a pilot case study using the method of biorheometry. The history of the patient was monitored using a questionnaire and by a clinical examination of the knee joint. Two questionnaires were created to evaluate the functional state of the knee joint. Measurements were done on a special device called biorheometer. Totally five measurements were done without tape without load, without tape under load, with tape without load, with tape under load and with tape after 4 days application. The evaluation was focused on results from the questionnaires and on rheological properties. An expert assessment of biorheograms was done also. Results: Some special grafoelements where identified, which may detect chondromalacia patellae. It can be concluded that the rigidity and also the demands on motion (flexion, extension) increase by kinesiotape application on the knee joint. Key words: chondromalacia, patella, patellofemoral joint, kinesiotaping, biorheometry,

7 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE TEORETICKÁ VÝCHODISKA Funkce patelofemorálního kloubu Anatomie patelofemorálního kloubu Patela Chrupavka pately a artikulujících kloubních ploch Složení chrupavky Struktura chrupavky Výživa chrupavky Biomechanická charakteristika chrupavky Poranění, hojení a regenerace chrupavky Ostatní měkké tkáně Biomechanika patelofemorálního kloubu Dynamika patelofemorální kloubu Kompresní síly Kontaktní tlaky Kinematika patelofemorálního kloubu Q-úhel Tracking pately Kontaktní plochy Patologické stavy z hlediska biomechaniky Chondromalacie pately Vymezení pojmu Klasifikace Lokalizace změn na patele... 31

8 3.4.4 Etiopatogeneze Diagnostika Klinický obraz Lysholmovo skóre Klinické vyšetření Zobrazovací metody Terapie Konzervativní terapie Taping a kinesiotaping pately Operační léčba Laterální release pately Prevence vzniku a rozvoje chondromalacie pately HYPOTÉZY METODIKA VÝZKUMU Popis výzkumného souboru Klinické vyšetření Výsledky klinického vyšetření Shrnutí klinického vyšetření Aplikace kinesiotapu Podmínky experimentu a postup měření Metodika záznamu, zpracování, analýzy a vyhodnocení dat Bioreometrické měření Popis bioreometru Snímané a vyhodnocované veličiny Stanovení reologických parametrů Klinický obraz Skóre funkčního stavu... 64

9 6 VÝSLEDKY Klinický obraz Dotazník I Skóre funkčního stavu Dotazník II Bioreometrické měření Shrnutí bioreometrického měření Expertní posouzení Shrnutí výsledků expertního posouzení Shrnutí výsledků DISKUZE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY PŘÍLOHY Seznam zkratek Seznam obrázků Seznam tabulek Seznam grafů Seznam příloh... 93

10 1 ÚVOD Ve fyzioterapeutické praxi se často setkáváme s pacienty, kteří si stěžují na bolesti přední části kolenního kloubu. V cizojazyčné literatuře se tyto bolesti souhrnně nazývají syndromem patelofemorálních bolestí (PFPS, patellofemoral pain syndrom), který patří celosvětově mezi jedny z nejčastějších problémů běžné i sportující populace. Mezi jednu z možných příčin těchto bolestí s velmi častým výskytem literatura řadí chondromalacii pately. Jedná se o patologický stav postihující kloubní chrupavku čéšky, který zpravidla souvisí s poraněním nebo přetížením kolenního kloubu. Dnes široce používaná diagnostika chondromalacie pately je ovšem velmi složitá a nákladná. Využívá se řada zobrazovacích metod jako např. magnetická resonance (MR) nebo počítačová tomografie (CT). Současným standardem k hodnocení stavu kloubní chrupavky a přítomnosti chondromalacie pately zůstává artroskopie, která se bohužel řadí k invazivním technikám. Léčbu lze rozdělit na konzervativní a operační. První volbou by měla být konzervativní léčba. Terapeutická metoda, která se v dnešní době těší velké oblibě, je kinesiotaping, v souvislosti s tématem pak především taping pately. Naše práce formou pilotní studie navrhuje bioreometrii, která je dostupná na FTVS UK, jako možnou nenákladnou a neinvazivní diagnostickou alternativu. Pomocí bioreometru jsou detekovány reologické vlastností kolenního kloubu a jejich změny při změně jeho stavu, např. právě při aplikaci tapu. 9

11 2 CÍL PRÁCE Hlavním cílem této diplomové práce je náhled do problematiky chondromalacie pately a na možnosti jejího ovlivnění aplikací kinesiotapu. Stanovený cíl byl přizpůsoben rozsahu diplomové práce a k jeho dosažení byly provedeny následující dílčí úkoly: 1. Rešerše a. Podrobně rozebrat téma chondromalacie pately. b. Zmapovat funkci a silové interakce patelofemorálního kloubu v rámci celé soustavy kolenního kloubu vzhledem k jeho anatomickým parametrům. c. Zpracovat vliv konzervativního přístupu léčby patelofemorálního kloubu. d. Zpracovat vliv operačního přístupu léčby patelofemorálního kloubu. 2. Vlastní tvůrčí práce a. Zjistit, zda lze detekovat chondromalacii pately metodou bioreometrie. b. Zjistit, jaký vliv má přímá aplikace kinesiotapu na reologické vlastnosti kolenního kloubu postiženého chondromalacií pately a jaký vliv má kinesiotaping po zátěži a po 4 dnech aplikace. 10

12 3 TEORETICKÁ VÝCHODISKA Následující text je věnován shrnutí dostupných poznatků o vybraných částech kolenního kloubu, které jsou předmětem zájmu této práce. Jedná se především o patelofemorální kloubní spojení a jeho funkci v rámci celé soustavy kolenního kloubu. 3.1 Funkce patelofemorálního kloubu Funkce patelofemorálního kloubu je z největší míry určena jeho hlavní komponentou, patelou. Patela je součástí tzv. extenzorového aparátu kolenního kloubu, který tvoří šlacha svalu musculus quadriceps femoris (dále jen m. QF) a ligamentum patellae (dále jen lig. patellae). Patela zde představuje hlavní dynamizující prvek a plní několik funkcí (55; 64): Spojuje čtyři šlachy m. QF v jednu výslednou šlachu a centralizuje tak jejich síly. Zvětšuje odstup šlachy m. QF od středu otáčení kloubu, zabraňuje tím ostrému ohýbání šlachy m. QF při flexi kolena a výrazně tím zvětšuje jeho výkon. Zajišťuje rovnoměrné rozložení tlaku vycházejícího ze šlachy m. QF. Umožňuje hladké klouzání extenzorového aparátu po distálním femuru a snižuje tím tření na jeho kondylech. Zpevňuje přední plochu kolenního kloubu a chrání chrupavčitou facies patellaris femoris zepředu před nárazy a údery. Má estetickou úlohu na kolenním kloubu při flexi. Při poruše některého ze jmenovaných bodů dochází k významnému, většinou negativnímu ovlivnění vlastností kolenního kloubu. 3.2 Anatomie patelofemorálního kloubu Patelofemorální kloub (dále jen PF kloub) je součástí komplexu kolenního kloubu a je tvořen kloubním spojením mezi patelou (čéškou) a kondyly femuru. Kolenní kloub je nejsložitějším a také největším kloubním spojením v lidském těle. Vzniká spojením kosti stehenní (femur), kosti holenní (tibia) a sezamské kosti pately, které spolu tvoří dvě základní komponenty kolenního kloubu spojení 11

13 femorotibiální a femoropatelární. Mimo obou kloubních spojení, zahrnuje také další komponenty - svalově kosterní struktury a okolní tkáně - šlachy, svaly, cévy, nervy, podkožní vazivo a kůži a celkově tento komplex lze nazvat systémem kolenního kloubu (56) Patela Patela (obr. č. 1) má srdčitý tvar. Na širší horní okraj kosti, bázi čéšky, se upíná hlavní část šlachy čtyřhlavého stehenního svalu, musculus quadriceps femoris (m. QF), která po přední ploše čéšky přechází do vazu, ligamentum patallae (lig. patellae). Zadní plocha čéšky je podélně zalomena ve dvě nestejně velké fasety. Širší konkávní laterální faseta a menší konvexní mediální faseta jsou odděleny nevysokým oblým hřebenem, tzv. crista patellae. Celá tato plocha je povlečena kloubní chrupavkou, která je nejsilnější v lidském těle. U 80 % populace se na patele nalézá ještě tzv. odd facet. Je to drobná, téměř vertikální ploška, která se dostává do styku s femurem až při maximální flexi (120 º a výše). V těchto polohách kolenního kloubu je to jediným místem kontaktu mezi patelou a mediálním kondylem femuru (9; 17; 41; 64). Patela je považována za sezamskou kost v úponové šlaše m. QF. Přiléhá svou zadní kloubní plochou, facies articularis, k femorálnímu žlábku, trochlea, mezi kondyly femuru, po kterém čéška klouže během pohybu kolenního kloubu z plné extenze do flexe. Laterální kondyl femuru, který je o 1cm vyšší než mediální, zamezuje posunu pately laterálně. Slouží jako opěra proti laterální subluxaci pately a napomáhá udržet centrální postavení pately ve femorálním žlábku (9; 46; 66). Tvarem a velikostí pately se zabýval Wiberg a později Baumgartl. Podle popisu těchto autorů rozeznáváme celkem šest základních typů. Klasifikace dle Wiberga- Baumgartla (obr. č. 2) (2): Typ I obě fasety jsou stejně velké a konkávní Typ II obě fasety jsou konkávní, mediální je menší 12 Obr. č. 1 Kloubní plocha pately (Bartoníček, 2004) 1 - odd facet 2 - mediální faseta 3 - cristapatellae 4 - laterální faseta

14 Typ II/III mediální faseta je rovná a menší, laterální je větší konkávní Typ III mediální faseta je menší a konvexní, laterální je konkávní Typ IV mediální faseta je malá, strmá, konvexní, patela má naznačenou dvojitou hranu Typ lovecké čapky mediální faseta zcela chybí Obr. č. 2 Wiberg-Braumgartlova klasifikace tvarů pately (Bartoníček, 2004) První tři typy jsou považovány za normální nález a patela je stabilní. Typ III už představuje přechod k patologické formě a patela je více náchylná k laterálnímu posunu. Tato klasifikace, vzniklá na základě RTG vyšetření, nás však vůbec neinformuje o rozložení a tloušťce kloubní chrupavky pately (2; 64) Chrupavka pately a artikulujících kloubních ploch Chrupavka, textus cartilagineus, je jednou ze tří pojivových tkání lidského těla a slouží jako mechanická opora těla. Je to pružná, pevná a tuhá tkáň, schopná odolávat mechanickým stresům bez trvalé deformace. Nejrozšířenějším typem chrupavky je chrupavka kloubní, tzv. hyalinní chrupavka, která kryje povrchy kostí a kloubů. Díky svému složení působí jako určitý tlumič nebo absorbér nárazů a umožňuje kostem v kloubech hladký klouzavý pohyb (15; 40; 64). Chrupavka pately je nejsilnější chrupavkou lidského těla (7-8mm). Svými vlastnostmi se liší od chrupavky kolenního kloubu na facies patellaris femoris - má větší permeabilitu a je méně komprimovatelná. Díky své viskoelasticitě je schopna snést velkou kompresní zátěž a minimalizovat působení třecích sil a tím ochránit pod ní ležící inervovanou kost (15; 19; 64). 13

15 Složení chrupavky Kloubní chrupavka je specializovaný komplex skládající se ze dvou hlavních komponentů: vlastních buněk chondrocytů a mezibuněčné hmoty, tzv. extracelulární matrix (54). Extracelulární matrix tvoří 90% hmotnosti kloubní chrupavky, z toho 60% tvoří voda a 40% strukturální proteiny. Ze strukturálních proteinů připadá 60% na kolagen a 40% na proteoglykany. Kolagenní vlákna typu II, tzv. hyalinní, jsou základní stavební složkou matrixu a odpovídají za ukotvení proteoglykanů v jejich síti (15; 64). Pružnost a odolnost chrupavky vůči mechanickým tlakům závisí na obsahu vody, kterou obhospodařují proteoglykany (16). Mezi hlavní Cproteoglykany patří chondroitinsulfát a kyselina hyaluronová, která se dále vyskytuje volně i v synoviální tekutině, kde přispívá k viskoelasticitě a stabilitě vnitřního prostředí kloubů (64) Struktura chrupavky Matrix chrupavky je organizovaný systém kolagenních vláken. Horizontálně orientované fibrily, které jsou uloženy v povrchové vrstvě chrupavky, slouží k odolávání střižným silám a zajišťují strukturální integritu. V hlubších vrstvách se fibrily orientují více vertikálně, aby mohly lépe odolávat kompresi (66). Chrupavku lze rozlišit dle úpravy vláken a chondrocytů na 4 zóny (obr. č. 3): povrchová zóna přechodná zóna radiální zóna zóna kalcifikované chrupavky + subchondrální kost Obr. č. 3 Schéma struktury chrupavky (Višna, 2006) 14

16 Čtvrtá vrstva chrupavky navazuje na subchondrální kost. Chondrocyty a vazivová vlákna této vrstvy leží již ve zvápenatělé mezibuněčné hmotě, kterou vlákna procházejí kolmo do kosti. Hluboká vrstva chrupavky prodělává v průběhu života největší změny a ve stáří má již jen poloviční tloušťku (15; 16; 64) Výživa chrupavky Kloubní chrupavka je ploténka zcela bez prokrvení (bez krevních a mízních cév) a také zcela bez nervů. Zdroj výživy chrupavky je záhadou a usuzuje se, že látková přeměna je zajišťována difúzně synoviální tekutinou nebo ze subchondrální kosti. Avšak difuze složek plazmy z cév z kloubních konců kostí je za fyziologických podmínek bezvýznamná. Synoviální tekutina se tedy zdá být primárním zdrojem výživy (40) Biomechanická charakteristika chrupavky Hyalinní chrupavka je viskoelastický a anizotropní biomateriál. Tyto vlastnosti zajišťují proteoglykany, které jsou schopny vázat velké množství vody. Přítomnost chondroitinsulfátu a kyseliny hyaluronové výrazně zvyšuje viskozitu vnitřního prostředí chrupavky. Kloubní chrupavka má ve své hmotě submikroskopické otvory (cca 6 nm), kterými je do chrupavky vtlačována a následně i vytlačována synoviální tekutina. Prostup synoviální tekutiny hraje klíčovou roli, protože chování chrupavky při deformaci je určováno stupněm její nasycenosti synoviální tekutinou. Z biomechanického hlediska je tedy kloubní chrupavka porézním materiálem, který se svým chováním podobá houbě schopné zadržet velké množství tekutiny. Při jakémkoli zatížení dochází k pružné deformaci chrupavky, kdy je z mezibuněčné hmoty vytlačována synoviální tekutina do kloubní štěrbiny. Uvolňuje se až 60% tekutiny chrupavky a dochází ke změně tvaru chrupavky. Při odlehčení proudí synoviální tekutina zpět do chrupavky, kam je nasávána osmotickými silami proteoglykanů, které ji na sebe vážou. Pružnost kloubních chrupavek a jejich schopnost měnit objem není u všech kloubů stejná. Obecně platí, že čím vyšší (silnější) je chrupavka, tím je i pružnější. S věkem ale pružnost chrupavek klesá a snižuje se jejich výška. Je dobré si uvědomit, že 15

17 i tzv. nezatížená kloubní chrupavka je vystavena trvalému tlaku 6-8kg na 1cm 2, který vyvolává svalový tonus (15; 16) Poranění, hojení a regenerace chrupavky Chrupavky, přestože se jedná o pevné tkáně, podléhají častým mechanickým poraněním, která jsou provázána významnými funkčními ztrátami chrupavky. Mimoto, jedinci, kteří byli vystaveni opakovaným drobným zraněním kolenních kloubů, jsou v ohrožení pomalého nástupu procesu degenerace kloubu (40). Poškozená chrupavka má malou schopnost hojení a regenerace, protože tento proces záleží na přítomnosti cév (perichondria), které chrupavka nemá. Povrchová poranění tedy nemají schopnost se zahojit. Naopak hluboké defekty zasahující až do subchondrální kosti tu schopnost aspoň v určité míře mají, protože kost je u těchto zranění zdrojem cév, které zahajují reparativní pochody poškozené chrupavky. Nehojí se ale vlastní tkání chrupavky, ale vazivovou jizvou (tzv. vazivovou chrupavkou), která je slabší než původní hyalinní chrupavka, méně organizovaná a méně schopná odolávat mechanickým vlivům a dříve podléhá degeneraci (15; 54; 66) Ostatní měkké tkáně Měkké tkáně PF kloubu rozdělujeme na tzv. pasivní a dynamické stabilizátory. Obr. č. 4 Pasivní a dynamické stabilizátory PF kloubu (Dixit, 2007) 16

18 Pasivní stabilizátory (obr. č. 4), mezi něž řadíme lig. patellae a komplex vazivových pruhů, tzv. retinákul pately, které jsou pokračováním m. QF jdoucí po stranách pately k tibii, jsou přítomny pro zamezení abnormálních kloubních pohybů ve směru latero-mediálním (9; 46). Dynamické stabilizátory (obr. č. 4) slouží ke stabilizaci patelofemorálního kloubu a zabezpečení správné trajektorie pately. K nim patří m. QF, jehož nejdůležitějším komponentem je m. vastus medialis obliquus (VMO) (63). Retinákula pately jsou postranní části šlachy m. QF a brání postrannímu vybočení pately. Považují se za tzv. přídatný extenční aparát kolenního kloubu, protože táhnou koleno do extenze i při poškození pately. Laterální retinaculum (obr. č. 5) připojuje patelu k iliotibiálnímu traktu, laterálnímu femuru a k tibii. Povrchová vlákna, která jsou součástí šlachy m. QF, jdou pararelně podél pately a probíhají přes ni. Hluboko uložená vlákna retinákula, transverse retinaculum, jsou zasunuta přímo do pately a probíhají transverzálně. V případě zkrácení laterálního retinákula dochází k abnormálnímu tahu pately laterálně a zároveň k rotaci laterální hrany dorsálně (9; 41; 64). Obr. č. 5 Laterální retinakulum (McGinty, 2003): A povrchové, B hluboké 17

19 Na mediální straně PF kloubu se nalézá retinaculum medialis společně s mediálním patelofemorálním ligamentem (MPFL). Jejich společným přínosem je zajištění stability PF kloubu mezi plnou extenzí a 30 º flexí kolenního kloubu. Právě v této pozici je stabilita PF kloubu závislá na výši omezení, kterou udávají její měkké tkáně, tzv. restraining force. Experti se domnívají, že MPFL primárně zamezuje laterální translaci PF kloubu. Studie prokázaly, ze MPFL odolává 50-60% síly, která je potřebná právě k provedení laterálního posunu pately. Samotné ligamentum připojené k fascii VMO vede od horního mediálního okraje pately a upíná se pevně přímo pod mediálním kolaterálním vazem (MCL) na mediálním epikondylu tibie (46; 41; 63). VMO je nejdůležitějším dynamickým stabilizátorem. Stabilizuje patelu proti laterálnímu tahu svalu m.vastus lateralis a zamezuje laterálnímu posunu pately. Orientace a směr svalových vláken VMO je přibližně 50 º -60 º. Elektromyografické studie (EMG) ukázaly, že jeho největší aktivita je mezi 0 º -30 º flexí kolenního kloubu, přičemž m.vastus lateralis je více aktivní mezi 30 º -90 º a provádí dynamickou stabilitu laterálním směrem (46; 63).Místem úponu VMO je oblast mediálního okraje pately. Silové působení svalu směřuje mediálně a výsledný vektor svírá s mechanickou osou dolní končetiny úhel 50 º -65 º. V abnormálním případě nedosahuje distální část svalu ani k proximálnímu pólu pately. Výslednice silového působení se dostává do příliš vertikální polohy a sval tím patelu nedostatečně stabilizuje. 3.3 Biomechanika patelofemorálního kloubu Češka funguje jako kladka umožňující hladké klouzání extenzorového aparátu po přední ploše femorálního žlábku. Zajišťuje posun šlachy m. QF směrem dopředu a tím zvyšuje mechanickou výhodu 1 svalu o 25%. Sval, podepřený kladkou pately v místě úponu, tím vyvine podstatně větší sílu (17; 23). Biomechanika PF kloubu v cizojazyčné literatuře zkoumá dynamiku a kinematiku PF kloubu (19; 25): Dynamika PF kloubu Kompresní (extenzorové) síly působící na PF kloub Tlaky působící na PF kloub (při kontaktu PF kloubu s kondyly femuru) tzv. kontaktní tlaky 1 účinnost respektive využití 18

20 Kinematika PF kloubu Základní geometrie (Q-úhel) Trajektorie (pohyb) pately tzv. tracking pately Kontaktní plochy PF kloubu Dynamika patelofemorální kloubu Termín dynamika se v české literatuře vztahuje k dějům, které jsou proměnné v čase. Dochází tak k drobnému rozporu s literaturou zahraniční, kde jsou v daném kontextu dynamické efekty často zaměňované se silovými a není jednoznačně definováno, zda jsou zkoumány v průběhu pohybu nebo v klidu. Pro účely této práce jsou však rozhodující spíš směry působení jednotlivých silových složek než jejich absolutní velikosti, které, pokud budou uvedeny, budou sloužit pouze pro informaci, se kterou nebude dále pracováno Kompresní síly Pojem kompresní síly je v daném kontextu užíván v cizojazyčné literatuře a v rámci této terminologie je použit i v této práci pro popis sil působících dle schématu na (obr. č. 6). Výsledná síla působící na PF kloub je dána působením extenzorového aparátu kolenního kloubu, šlachy m. QF a lig. patellae drží patelu v kontaktu s femurem (19). Obr. č. 6 Změna výsledné kompresní síly se změnou flexe kolenního kloubu (Fu, 1993) 19

21 Její velikost závisí na 2 faktorech flexi kolenního kloubu a síle vyvíjené šlachou m. QF a lig. patellae (obr. č. 6). Se zvyšující se flexí kolenního kloubu se snižuje úhel, který svírá šlacha m. QF a lig. patellae a tím dochází ke zvýšení poměru sil m. QF a lig. patellae. Tedy, hypoteticky, zvýšením flexe kolenního kloubu se zvýší výsledná kompresní síla působící na PF kloub (19). Ve skutečnosti je toto navýšení síly při flexi limitováno kontaktem šlachy m. QF s distálním femurem, tzv. tendofemorálním kontaktem, mezi 70 º -80 º flexe. Díky rozložení působící zátěže tímto kontaktem je skutečná výsledná kompresní síla působící na PF kloub výrazně snížena. Dle Hehneho nese tendofemorální kontakt stejně velkou porci síly jako PF kloub, snižující tím patelofemorální kontakní sílu až o polovinu (19). Fu uvádí, že dochází k navyšování síly i v lig. patellae v přímé souvislosti s navýšením síly m. QF. Uvažuje, že lig. patellae je částečně aktivní struktura, která obsahuje nepatrné množství kontraktilních jednotek, které mají omezenou možnost se měnit. Platí, tedy, že zvýšení síly vyvíjené šlachou m. QF způsobí zvýšení síly lig. patellae a za následek to má zvýšení výsledné síly působící na PFK (19). Obr. č. 7 Změna výsledné kompresní síly s větší flexí kyčelního kloubu při chůzi po schodech (Fu, 1993) Flexí kyčelního kloubu se přesouvá těžiště horního části trupu blíže centru rotace kolenního kloubu a tím se sníží moment síly generalizovaný m. QF (obr. č. 7). Toto snížení momentu síly způsobí podobné snížení síly vyvíjené m. QF a tím i snížení výsledné kompresní síly na PF kloub. Pacienti s patologií kolenních kloubů nebo s bolestí kolenních kloubů proto modifikují pozici svého těla. Například, při chůzi ze 20

22 schodů budou více využívat flexi v kyčelním kloubu a méně budou flektovat kolenní kloub a tím sníží výslednou kompresní sílu na PF kloub (19). Výsledná kompresní síla působící na PF kloub není rovnoměrně rozložená mezi laterální a mediální fasetu pately. Dle studie Wiberga (1941) transverzální snímky získané počítačovou tomografií (CT) prokázaly, že subchondrální kost má na laterální fasetě pately zvýšenou hustotu v porovnání s mediální. Tento objev svědčí o tom, že laterální faseta je vystavěna většímu množství výsledné kompresní síly. Potvrdil to Hehne, který předvedl, že síla vyvíjená na laterální fasetu je o 60% větší než síla působící na fasetu mediální a to po většinu flexe kolenního kloubu (19). Řada studií je věnována velikosti popisované síly, uváděné údaje však vykazují značný rozptyl hodnot. Dle Višny je síla vyvíjená lig. patellae během chůze menší než síla vznikající tahem šlachy m. QF. Síla vyvíjená v PF kloubu se pohybuje po většinu doby od poloviny do trojnásobku váhy těla. Při dřepu, chůzi po schodech a podobně může dosáhnout až osminásobku váhy těla. Dle Martense je výsledná kompresní síla během chůze rovna poloviny váhy těla a při provádění dřepu až 7,8 krát násobek váhy těla. Při provádění dřepu s modifikovanou flexí kyčelního kloubu se dle studie Bandiho výsledná síla sníží a to na 3,8 krát násobek váhy těla (19; 64) Kontaktní tlaky Patelofemorální kontaktní tlak, tedy tlak působící na PF kloub, je definován působením normálové složky výsledné kompresní síly na jednotku kontaktní plochy kloubu. Vzhledem k uspořádání kloubu, kdy je výsledná kontaktní síla funkcí nejen flexe, ale i silového působení m. QF a dalších komponent, je oprávněně očekáváno různé tlakové působení v různých režimech práce kloubu. V zásadě lze hovořit o dvou případech: 1. Fyziologická flexe kolenního kloubu 2. Extenze kolenního kloubu proti odporu Fyziologická flexe Při fyziologické flexi kolenního kloubu se moment síly m. QF s přibývající flexí kolenního kloubu zvyšuje (viz kap ). Tím dojde také ke zvýšení výsledné síly vyvíjené na PF kloub. Zvýšení této síly by významně zvýšilo i kontaktní tlak působící na PF kloub, kdyby nedocházelo současně ke zvětšení plochy PF kloubu, která je v kontaktu s femurem. Právě toto zvýšení kontaktní plochy chrání povrch pately, 21

23 protože tím limituje navýšení tlaku vznikajícího při kontaktu pately a kondylů femuru, při nabývající síle vyvíjené na PF kloub (19). Patela je chráněna kloubní chrupavkou, jejíž tloušťka se dle lokalizace a působení tlaků na PF kloub liší svou tloušťkou. V 60 º flexi kolenního kloubu je kontaktní tlak vyvinutý na patelu roven až dvojnásobku tlaku při 30 º flexi. Proto je také tloušťka chrupavky v těchto místech mnohem silnější (19). Extenze proti odporu Druhou situací je extenze proti odporu. Neplatí, že pokud se při flexi zvýší síla působící na PF kloub, tak se při extenzi proti odporu sníží. Naopak výsledná síla se také při extenzi zvýší. V počátečních stupních flexe je kontaktní plocha pately s kondyly femuru ještě velmi malá a díky navýšení působené síly na PF kloub při extenzi, je proto maximální síla na PF kloub vyvíjena na velmi malou plochu, což vede k vytvoření velkého kontaktního tlaku působícího na patelu. Dle Hungerforda je při zvedání 0,5 kg závaží, tedy při pohybu do extenze proti odporu, v 30 º flexi kolenního kloubu vyvinut tlak čtyři krát větší než při fyziologické flexi. Proto je důležité, aby se rehabilitační programy, využívající cvičení extenze kolenního kloubu proti odporu, aplikovaly s obezřetností na potenciální zhoršení problémů v PF kloubu (19). Patela je vystavena největšímu tlaku na PF kloub při kontrakci m. QF. Dle Višny je největší tlak vyvíjen na laterální straně skloubení. Fu ve své práci píše, že PF kontaktní tlak je rozložen rovnoměrně přes obě mediální i laterální fasety, přestože je laterální faseta vystavena větší síle než mediální faseta. Kuriózní fakt objevil Hehne, a to že tlak vyvíjený na mediální fasetu je o 10% vyšší než na laterální. Navýšení tlaku na mediální fasetě s porovnáním s laterální fasetou nám může napovědět, proč je výskyt chondromalacie mediální fasety vyšší navzdory faktu, že laterální faseta je vystavena větší síle (19; 64). Změny kontaktních tlaků v PF kloubu jsou způsobeny i abnormalitami v kinematice tibiofemorálního kloubu. Studie Li objevila, že zvýšená zevní rotace a posteriorní posun tibie vůči femuru, za kterou je odpovědná kokontrakce hamstringů, zvýší kontaktní tlak v PF kloubu (obr. č. 8 a 9). Li usuzuje, že pro zajištění správné biomechaniky PF kloubu je nutné, aby síly mezi m. QF a hamstringy byly vyrovnané (31). 22

24 Obr. č. 9 Kontaktní tlak na PF kloub zvýšen posteriorním posunem tibie způsobený tahem hamstringů (Li, 2004) Obr. č. 8 Komprese laterální fasety pately vyvolaná zvýšenou zevní rotací tibie (vnitřní rotací femuru) způsobená tahem hamstringů (Li, 2004) Kinematika patelofemorálního kloubu Kinematika je vědní oblast, která se zabývá studiem pohybu s tím, že není řešeno silové působení. Pro potřeby této práce jsou do tohoto oddílu zařazeny i informace o geometrických charakteristikách kloubu a kloubních ploch, protože se jedná o parametry, které se v průběhu pohybu (flexe) kloubu mění Q-úhel Q-úhel (obr. č. 10) je tvořen spojnicí mezi středem pately a spina iliaca anterior superior a spojnicí mezi středem pately a středem tuberositas tibiae. Přítomnost Q-úhlu má anatomické příčiny dané rozdílnými vzdálenostmi mezi kyčelními klouby a kolenními klouby. Dalším faktorem, který ovlivňuje velikost Q-úhlu, je silové působení m. QF, které směřuje na bérci lehce mediálně vzhledem k ose ligamenta patellae, která je odkloněna mírně laterálně. Klidové poloze tyto směry svírají rovněž zmíněný valgózní Q-úhel (23; 17). Obr. č. 10 Q-úhel (Gross, 2005) 23

25 Rozsah Q-úhlu je různý pro obě pohlaví. U mužů je normální Q-úhel 8 º -10 º, u žen je Q-úhel větší vzhledem k širší pánvi a to kolem 15 º (23; 46; 17). Q-úhel je jeden z důležitých faktorů postavení a stability pately. Určuje valgózní laterální sílu, která táhne patelu laterálně a určuje míru její lateralizace. V plné extenzi, kdy se Q-úhel měří, není patela ještě omezena strukturou femorálního žlábku, který ji brání v mediolaterálních pohybech, a je nutné valgózní síle zabránit, aby nedošlo k laterálnímu posunu pately. Hlavními stabilizátory, které brzdí patelu před laterálním posunem, jsou mediální retinákulum a šikmá vlákna m. vastus medialis. Pokud jsou stabilizátory oslabeny, nebo je Q-úhel zvětšen, může dojít k obávanému laterálnímu posunu, tzv. subluxaci pately (19; 23; 46) Tracking pately Trajektorii pately během pohybu z extenze do flexe a obráceně zajišťují tvarové charakteristiky a vzájemné silové působení jednotlivých komponent PF kloubu. Při počáteční flexi kolenního kloubu, 10 º -15 º, je patela ihned tažena ke středu trochlei a měla by zde zůstat centrována bez vychýlení, tzv. tilt nebo mediolaterálního posunu, tzv. shift, po zbytek pohybu do flexe. V º flexi kolenního kloubu je primárním stabilizátorem MPFL spolu s VMO a mediálním retinákulem. S přibývající flexí je patela ukotvena femorálním žlábku, který zabraňuje jejímu možnému vychýlení. V plné extenzi je patela umístěna mírně laterálně od středu femorálního žlábku (41; 63). Patela vstupuje do femorálního žlábku při zahájení flexe kolenního kloubu z plné extenze díky Q-úhlu z laterální strany. S pokračující flexí se posouvá více mediálně do asi 30 º, kdy tibie dokončí rotaci a tím uvolní valgózní sílu vyvíjenou Q- úhlem. Současně zaujme patela prominentní místo ve femorálním žlábku. V této pozici je již trajektorie pately zajištěna pevným kontaktem s femurem. Za 40 º flexe se patela začíná vracet do centrované pozice, kdy zapadne dozadu do trochlei. Úplné centrované pozice dosáhne patela v 80 º flexi a zůstává ve středu trochlei po zbytek pohybu kolenního kloubu do flexe. Současně s mediolaterálním posunem se patela při flexi také mírně naklápí a rotuje. V cizojazyčné literatuře nazývají naklopení pately tzv. tilt pately. Do 40 º se patela naklopí postupně z neutrální polohy při extenzi kolenního kloubu o asi 4 º mediálně. Při 40 º se pomalu začne naklápět zpět a dosáhne neutrální pozice v asi 70 º flexi kolenního kloubu. Dále se patela naopak začne naklápět laterálně a dosáhne 24

26 naklopení o 4 º do asi 100 º flexe. V maximální flexi se patela navrací zase zpět do neutrální polohy Kontaktní plochy Kontaktní plochy PF kloubu (obr. č. 11) jsou obzvlášť důležité, protože určují schopnost pately přenést vyvíjenou zátěž či sílu z m. QF na povrch trochlei (55). Lokalizace kontaktu pately s femurem se liší s různým stupněm flexe a zátěže, které je patela vystavena. S přibývající flexí od 0 º -60 º se postupně povrch pately, který se dostává do kontaktu s femurem, zvětšuje. S větší zátěží vyvíjené na PF kloub se kontaktní plocha mezi patelou a femurem také zvětší. Důležité pro diagnostiku poruch PF kloubu je fakt, že v rámci pohybu není chrupavka nikdy celá v kontaktu s femurem. Dle daného stupně flexe kolenního kloubu lze tedy odhadnout lokalizaci přítomné poruchy (41; 19; 46). Různé studie tvrdí, že v plné extenzi mezi patelou a femurem není prakticky žádný kontakt (25; 64; 46). Fu uvádí, že se patela poprvé dostává do kontaktu s femurem při aktivaci m. QF, kdy kolenní kloub není ještě flektován. Tento kontakt s femurem začíná na distální části pately v plné extenzi. Na začátku flexe se distální část pately dotýká proximální části trochlei. V 90 º je s femurem již v kontaktu proximální část pately, přičemž patela klouže dále distálně (19; 46). Všechny oblasti laterální i mediální fasety se dostanou do kontaktu s femurem v rozmezí 0 º -90 º flexe. Hehne objevil, že laterální faseta se dostane do kontaktu s femurem přibližně o 60% více než mediální faseta (19). Za hranicí 90 º flexe se kontaktní plocha trochu sníží. S femurem jsou v kontaktu jen laterální a mediální okraje obou faset pately. V plné flexi zůstává v kontaktu již jen vnitřní okraj mediálního kondylu femuru s malým svislým hřbetem mediální fasety pately, tzv. odd facet (19). Obr. č. 11 Kontaktní plochy pately s femurem (Rosenberg, 1994) 25

27 Patela je jedinou složkou extenzorového aparátu kolenního kloubu do 90 º flexe, která je v kontaktu s femurem. Dle Fu se v 90 º flexi dostává do kontaktu s kloubním povrchem femuru i m. QF, dle Hehneho je to již v 70 º flexi. Tento tendofemorální kontakt se podílí na rozložení přenosu působící zátěže. Huberti a spol. objevili, že tendofemorální kontakt v120 º flexi tvoří až 75% kontaktní plochy PF kloubu (19; 55) Patologické stavy z hlediska biomechaniky Základem normálního pohybu pately je hlavně dobrá funkce pasivních a aktivních stabilizátorů. Při jejich patologii ale může dojít k patologickému posunu pately nebo naklopení pately vedoucí k poruše PF kloubu. Patologickým posunem se míní luxace nebo subluxace pately. Mediální nebo laterální tilt pately může způsobit abnormální opotřebení její zadní plochy a může být příčinou patelofemorálního kompresního syndromu (23; 64). Valgozita kolenních kloubů zvětšuje velikost Q-úhlu a může být příčinou patelofemorálního syndromu. Je-li hodnota Q-úhlu větší než 20º, je to považováno za predisponující faktor subluxace pately, protože je patela tažena silou překračující možnost stabilizátorů čéšky a dochází k jejímu laterálnímu vybočení (17; 23). Minkowitz zmiňuje, že subluxace pately jen o pár milimetrů vede k menšímu kontaktu mezi patelou a trochleou. Laterální tah tlačí laterální fasetu pately blíže k laterální straně trochlei. Výsledná síla vyvíjená na PF kloub, normálně rozložená přes obě fasety pately, je nyní plně převedena přes laterální fasetu. Laterální kompresní tlak se tím zvýší a to může být příčinou bolesti PF kloubu a příčinou chondromalacie pately (46). White ve své práci píše, že pokud je Q-úhel větší než norma (viz kap ), dojde ke zvýšení vyvíjené laterální síly na PF kloub, která posouvá patelu laterálně, a také dojde ke zvýšení kontakního tlaku. Výsledkem je tedy i větší tendence ke zvýšení naklopení pately (63). Mizuno ve své studii rozebírá vliv Q-úhlu na tracking pately. Výsledky ukazují, že zvýšením Q-úhlu je patela posunuta více laterálně a dojde k jejímu mediálnímu naklopení. Mediální tilt pately je přitom konstantní v průběhu celé flexe kolenního kloubu a je opačného směru než posun pately. Patela při pohybu kolenního kloubu do flexe při zvýšeném Q-úhlu klouže kvůli laterálnímu posunu podél laterálního vyvýšeného okraje trochlei a tento sklon trochlei má za výsledek její mediální 26

28 naklopení. Vztah mezi posunem a naklopením pately je tedy dán velikostí a tvarem hřbetu femorálního žlábku. Pokud má jedinec hypoplastický okraj laterální trochlei, bude to predispozice k poměrně většímu laterálnímu posunu a menšímu mediálnímu naklonění (47). Li ve své práci píše, že existuje vztah mezi kinematikou tibiofemorálního skloubení a tlaky PF kloubu. Kontrakce m. QF s kokontrakcí hamstringů způsobí větší zevní rotaci a dorsální posun tibie a vyvolá tím větší kontaktní tlak na PF kloub (viz obr. č. 8 a 9). Přičemž kokontrakce hamstringů zvýši tlak na PF kloub více, než samotná kontrakce m. QF. Li tedy usuzuje, že pro správnou funkci PF kloubu je velmi důležité dosažení vyvážené souhry m. QF a hamstringů. Výsledky studie upozorňují, že kinematika tibiofemorálního skloubení přímo ovlivňuje tlaky působící na PF kloub a rehabilitační cvičení po úrazech kolenního kloubu nebo po chirurgických zákrocích na kolenní kloub by mělo být cíleno k obnově normální kinematiky kolenního kloubu jakožto prevence zvýšení kontaktních tlaků na PF kloub. Také nadměrné posilování hamstringů nemusí být prospěšné pro PF kloub (31). Višna uvádí, že pohyblivost pately může být významně ovlivněno zvýšením vyvíjené svalové síly šlachy m. QF, při které dojde ke zvýšení kontaktních sil mezi artikulujícími plochami. Tato svalová síla může subluxovat až luxovat patelu (64). Studie Witónského prokázala, že svalová kontrakce ve 30º a větší flexi v symptomatických kolenních kloubech (přítomnost tzv. anterior knee pain, bolest na přední straně kolenního kloubu, bude vysvětleno dále) je významnější než se dosud vědělo. Patela v symptomatickém PF kloubu je při pohybu do flexe při zatěžování více tažena laterálně a více nakloněna než v normálním PF kloubu. Tedy svalová kontrakce v symptomatickém PF kloubu má významný vliv na pozici pately. Studie vysvětluje, proč se může dostavit bolestivý pocit PF kloubu při chůzi vzhůru nebo dolů po schodech, nebo při delším sedu s pokrčenými koleny, protože tyto polohy vyžadují 30º a větší flexi (67). 3.4 Chondromalacie pately Onemocnění kolenního kloubu je velmi častou diagnózou v klinické medicínské praxi. Až 11% pacientů s onemocněním pohybového aparátu udává bolesti lokalizované do předního segmentu kolenního kloubu a chondromalacie pately je počítána jako jedna z možných příčin těchto bolestí (13; 68). 27

29 Příčina samotné chondromalacie pately je ale dosud stále nejasná. Různé dostupné zdroje informací se shodují na nepříznivém vlivu jakékoli nerovnováhy aktivních i pasivních komponent patelofemorálního kloubu, která může být potenciální příčinou řady patologických situací, které mohou vést až k prokazatelným změnám na chrupavce (změknutí, rozvláknění), které se nazývá chondromalacie pately (viz kap. 3.2) (17; 64). Chondromalacii pately je z pohledu jejího vzniku, projevů i terapeutických nebo operačních zákroků věnována celá řada studií a publikací. Obecně přijímaným názorem na její vznik a rozvoj je představa, že chondromalacie pately na základě působení příliš velké zátěže vedoucí k mechanickému rozpadu kloubní chrupavky. V kolenních kloubech s přítomnou chondromalacií je tlak působící na poškozené místo významně snížen díky ztrátě mechanické integrity chrupavky. Chrupavka, která přímo sousedí s poškozeným místem, je vystavena významně vyššímu kontaktnímu tlaku než normální chrupavka. Tento zvýšený tlak může být příčinou rychlého rozšíření chondromalacie z místa poškození (19). Přetížení chrupavky může prakticky nastávat ze dvou důvodů. Usuzuje se tedy, že chondromalacie vzniká sekundárně, kdy jednou z nejčastějších příčin je tzv. malalignment syndrom neboli odchylky ve tvaru a funkci extenzního aparátu PF kloubu. Druhou častou příčinou je trauma PF kloubu. Poranění pately a PF kloubu je velmi častým jevem zejména u sportující populace. Úrazy jsou jednou z nejčastějších příčin poškození chrupavky v mladém věku. Výskyt chondrálních a osteochondrálních defektů u čerstvých úrazů se pohybuje kolem 10%. Z hlediska lokalizace je nejčastěji postižena oblast PF kloubu, a to až ve 30 % úrazů (14; 24; 62; 64). Retrospektivní studie Widuchovského vyšetřovala 5233 kolenních kloubů. Z toho u 2931 pacientů, tedy 57,3%, bylo diagnostikováno poškození chrupavky kolenního kloubu. Nejčastější lokalizace těchto poškození byl kloubní povrch pately (37,5%), a mediální kondyl femuru (32,2%) (67) Vymezení pojmu Chondromalacie pately, v České republice pod názvem chondropatie pately, je časté, ale ne zcela objasněné onemocnění. Jedná se o onemocnění hyalinní chrupavky pately, posttraumatické nebo idiopatické, kdy může dojít k její postupné degeneraci a někdy až k následné sekundární artróze PF kloubu (14; 62). 28

30 Z řečtiny pocházející slovo malacia je definováno jako měknutí, nebo ztráta konsistence. Chondromalacie pately je tedy patologický stav, při němž dochází ke změknutí a progresivnímu rozpadu kloubní chrupavky pately (14; 24; 64). Chondromalacie je termín, který je nejčastěji pojen s bolestí PF kloubu. Patelofemorální (PF) bolesti se vyskytují u pacientů všech věkových kategorií a existuje mnoho příčin, které tyto bolesti způsobují. Bohužel je termín chondromalacie pately často používán pro každou bolest vycházející z PF kloubu, přitom to není její synonymum. Chondromalacie pately popisuje patologické změny chrupavky a tento termín by měl být brán jako klinická diagnóza. Nikdy by neměl být substitucí klinického syndromu PF bolesti, tzv. patellofemoral pain syndrom (PFPS) neboli anterior knee pain syndrom (AKP). Diagnózu chondromalacie pately je nutno vyhradit pouze pro pacienty s ověřenými změnami chrupavky pately (14; 24; 64). Výskyt chondromalacie pately je běžnější než se obecně věřilo, protože je většinou asymptomatická. Stupeň změn chrupavky nemusí přímo korelovat se subjektivními obtížemi. Pacienti stěžující si na symptomy AKP mají často kloubní plochy PF kloubu nedotčena. Artroskopie opravdu prokázala, že ne každý, kdo si stěžuje na PF bolesti, má na kloubní chrupavce pately přítomny anatomické změny. Dixit to ve své práci potvrzuje. Naopak při artroskopii pro jiné potíže než PF kloubu se často nachází mírný stupeň chondromalacie, který je asymptomatický. Je proto velmi důležité identifikovat původ bolesti a poté cílit terapii na zdroj tohoto problému, spíše než na důsledky způsobené danými potížemi (5; 13; 14; 52; 64) Chondromalacie pately nejčastěji vzniká u lidí ve věku let. Tvrdí se, že je to nejčastější příčina PFPS. Bolest v PF kloubu může vzniknout v každém věku, ale nejčastěji je v adolescenci a u mladých dospělých, kdy dívky jsou postiženy častěji než chlapci v poměru 3:2. Potíže trvají často beze změny intenzity i řadu let a poté většinou spontánně odeznějí a nepřecházejí v degenerativní proces. V pozdějším věku vznikají PF bolesti vzácně a pokud ano, tak mají obvykle příčinu v degenerativních procesech typických pro artrózu (24; 64) Klasifikace Dosud není jednotný názor na příčinu a primární lokalizaci chondromalacie pately. Vznik chondromalacie je přičítán úbytku proteoglykanů (keratinsulfátu a chondroitinsulfátu) v základní hmotě chrupavky matrixu (14). 29

31 Outerbridge zavedl na základě rozsahu makroskopického postižení chrupavky pately klasifikaci chondromalacie pately (obr. č. 12). Je to jedno z nejznámějších dělení chondromalacie pately. Popsal čtyři stupně (52): I. stupeň změknutí a otok chrupavky II. stupeň rozvláknění a trhliny na ploše o průměru 1.27 mm (1/2 palce) III. stupeň rozvláknění a trhliny na ploše o průměru větším než 1.27 mm IV. stupeň defect na subchondrální kosti Obr. č. 12 Klasifikace chondromalacie pately (Outerbridge, 1961) Goodfellow navrhl dělení, ve kterém se snaží zohlednit způsob vzniku chondromalacie. Rozlišuje dva typy chondromalacie (14): superficiální bazální Superficiální chondromalacie Typ superficiální postihuje primárně povrchovou vrstvu chrupavky a změny pokračují do hloubky. Chrupavka je postupně rozvlákněna a ztenčuje se. Tento typ je považován za projev opotřebení eventuálně stárnutí a může být asymptomatický. Rozlišují se čtyři stádia (14): 30

32 1. změknutí, zažloutnutí, povrchové rozvláknění 2. rozvláknění, trhliny 3. trhliny zasahující do subchondrální kosti, ulcerace 4. hluboký defekt (eroze) na subchondrální kosti Bazální chondromalacie Bazální typ degenerace postihuje primárně hlubokou radiální vrstvu chrupavky a změny pokračují směrem k povrchu. V iniciální fázi vzniká v místě poranění ložisko, v kterém dochází ke změknutí chrupavky. Makroskopicky není změna patrná, pouze palpačně má chrupavka měkčí konzistenci. Toto stadium může zůstat bez progrese po řadu let. Pokud dojde k ohraničení ložiska vzhledem k okolní zdravé chrupavce, vzniká puchýřovité vyklenutí. Nad puchýřem dojde k rozvláknění chrupavky. Po prolomení povrchu puchýře vznikne defekt jako u chondromalacie superficiální. Pokud je chrupavka dále zatěžována, změny progradují, až postihnou všechny vrstvy chrupavky. Toto stadium je již symptomatické, protože biochemicky změněná chrupavka přenáší na subchondrální kost větší tlakové zatížení a dochází tak ke dráždění nervových zakončení v této oblasti. Goodfellow se domníval, že je to díky traumatu z velké kompresní zátěže (14; 24; 64). Rozlišují se čtyři stadia (3. a 4. stadium je shodné se superficiálním): 1. změknutí a zduření chrupavky bez porušení povrchu (změny lze zjistit pouze palpací) 2. puchýř, povrchové rozvláknění Lokalizace změn na patele Lokalizací změn na chrupavce pately se zabývalo již mnoho studií. Nejčastěji je udávaná mediální faseta pately a odd facet (viz kap ). Outerbridge při diagnostice patologií menisků zkoumal i povrch chrupavek a zjistil, že nejčastěji postiženým místem je mediální faseta. Domníval se, že mediální faseta je traumatizována třením o abnormálně zvětšený okraj mediálního kondylu femuru a že existuje vztah mezi velikostí tohoto okraje a závažností poranění chrupavky pately (52). Install se domnívá, že nejčastěji je postižena centrální část pately střed pately symetricky po obou stranách crista patellae. Goodfellow považuje za predilekční místa 31

33 bazální degenerace rozhraní mezi mediální fasetou a odd facet a dolní částí crista patellae (14). Višna tvrdí, že chondromalatické změny většinou vznikají na mediální části mediální fasety, tedy na odd facet. Tato část mediální kloubní plochy se dostává do kontaktu s femurem relativně málo, až při 90º flexi, kdy je patela naklopena mediálně a mediální kondyl femuru se dostává s odd facet do kontaktu. Odd facet, a zejména hrana, kterou je oddělena od mediální fasety, je vystavena velkému kontaktnímu tlaku a střihovým silám. Není ale prokázáno, že by chondromalacie na odd facet byla symptomatická. Pokud ale dojde k rozšíření patologických změn z odd facet na obě hlavní patelární fasety, stává se proces symptomatickým (64). Greenfield dodává, že lokalizace postižení chrupavky pately je sice nejčastěji na mediální fasetě, ale není to místem, kde začaly chondromalatické patologické změny (24). Dungl i Višna uvádí, že při syndromu laterální hyperprese, tzv. lateral patellar compression syndrome (LPCS), kdy z důvodu zkrácení laterálního retinákula pately dochází k abnormálnímu tahu pately laterálně, je chondromalacií postižena laterální faseta pately (14; 64) Etiopatogeneze Každá publikace uvádí příčiny vzniku chondromalacie pately jinak. Mercant zavedl klasifikaci PF problémů a chondromalacie pately (45): 1. Posttraumatická chondromalacie pately kontuze, zlomeniny pately, luxace pately, přetížení atd. 2. Sekundární chondromalacie pately - PF dysplazie syndrom laterální hyperprese (LPCS) chronická subluxace pately (CSP) recidivující luxace pately (RDP) 3. Idiopatická chondromalacie pately 4. Disekující osteonekróza pately 5. Syndrom mediopatelární pliky Trnavský mezi predisponující faktory chondromalacie uvádí chybně centrovaný extenzorový aparát, genu valgum (valgózní kolenní klouby), laterální hyperpresi pately 32

34 a dysplazii kloubní plochy, která může způsobovat opakované subluxace pately, při kterých může dojít k dalšímu poškození kloubní plochy (62). Greenfield uvádí mezi rizikové faktory špatně vyvinutý sval VMO, malalignment, patella alta, trauma nebo zkrácené hamstringové svaly (24). Višna se domnívá, že sekundární chondromalacie pately je důsledkem nestability kolenního kloubu, která má vždy mechanickou příčinu. Příčiny rozdělil do čtyř skupin (64): abnormality extenzorového aparátu atrofický a slabý sval VMO poraněné nebo prolongované mediální retinákulum pately patella alta (vyšší postavení pately) 2 laterální nestabilita díky nefyziologickému postavení kolenního kloubu velký Q-úhel genu valgum/recurvatum zevní rotace tibie, vnitřní rotace distálního femuru dysplazie distálního femuru tzv. hypoplazie laterálního kondylu dysplazie pately Dle Dungla je chondromalacie pately projevem porušené rovnováhy mezi zatížením, odolností chrupavky a schopností její reparace. Za hlavní příčiny označuje (14): 1. přetížení nebo geneticky podmíněná snížená odolnost chrupavky 2. jednorázové trauma (kontuze, luxace, zlomenina) 3. recidivující mikrotraumatizace Přetížení a geneticky podmíněná snížená odolnost chrupavky Chondromalacie pately může vzniknout i při normálních anatomických a biomechanických poměrech PF kloubu. Nazýváme ji idiopatická chondromalacie pately. V důsledku chronického přetěžování nebo snížené odolnosti chrupavky dojde k poškození struktury chrupavky. Sníží se její pružnost a pevnost. V důsledku toho dochází k přetěžování postupně i subchondrální kosti, která sklerotizuje a snižuje její schopnost tlumit tlakové síly. Chrupavka je vystavena větší zátěži a změny v chrupavce progradují. 2 O patellu alta se jedná v případě, je-li hrot pately 20mm výše nad spojnicí dolních okrajů kondylů stehenní kosti, což je dobře viditelné na RTG projekcích (26) 33

35 Jedním z nejčastějších důvodů přetěžování PF komponent je sport. Mezi rizikové aktivity patří činnosti spojené s dynamickým pohybem výskoky, sprinty, chůze po schodech. Méně časté je přetěžování pracovní aktivitou, při které často dochází naopak k činnosti statické, na příklad v kleku, dřepu, při flexe při sedu, zejména pokud se jedná o déle trvající aktivity (14; 56). Jednorázové trauma Patela je umístěna v podkoží a je lehce zranitelná. Jakékoliv trauma může být startovacím momentem ke vzniku změn na chrupavce pately, která je velmi citlivá na přímý náraz. Může být zraněna při kontuzi, luxaci nebo zlomenině pately. Dává to vznik tzv. chondromalacii posttraumatické (14). Recidivující mikrotraumatizace I malé odchylky ve tvaru a funkci extenzního aparátu znamenají porušení normálních biomechanických poměrů PF kloubu a vedou k mikrotraumatizaci. Recidivující mikrotraumatizace PF kloubu, dle Dungla tzv. malalignment syndrom, je nejčastější příčina PF bolesti a chondromalacie pately. Nazýváme ji sekundární chondromalacie pately. Příčinou narušení biomechaniky PF kloubu mohou být nejen osové odchylky v anatomickém uspořádání skeletu dolní končetiny, ale i porucha dynamiky bederní páteře (hyperlordóza nebo hypermobilita). Mikrotraumatizaci způsobují např. dysplazie pately, hypoplazie laterálního kondylu femuru, genu valgum, LPCS, CDP, RDP nebo dysbalance svalů m. vastus (laterálního a mediálního s VMO) či retinákula pately (14) Diagnostika Diagnostika chondromalacie pately je obtížná, protože samotné bolesti PF kloubu jsou těžkým diagnostickým problémem. PF bolesti nemusí být vždy způsobeny chondromalacií. Naopak bolesti při chondromalacii pately se mohou programovat anteromediálně či posterolaterálně do kloubní štěrbiny nebo do popliteální oblasti. Velmi často jsou také zaměňovány s obtížemi meniskeálními. K určení správné diagnózy musíme využít všech dostupných vyšetřovacích metod (14; 36). 34

36 Klinický obraz Pacientova historie je většinou nespecifická a mnohdy si pacienti neuvědomují žádné trauma kolenního kloubu. Symptomy mohou pokračovat po několik let bez zlepšení nebo progrese (24). V literatuře je pro potřeby klinického hodnocení syndromu bolestí kolene uvedeno užití velkého množství různých standardizovaných skórovacích škál Kuajala score, Noyes score, nebo nejvíce užívaný Lysholm Knee Scorings systém (Lysholmovo skóre) (viz kap ). Zaměřují se na hodnocení klinických příznaků onemocnění kolenního kloubu z dlouhodobého hlediska v různém počtu základních modalit, běžných denních aktivit, které jsou doprovázeny nebo přímo vyvolávají či zhoršují příznaky onemocnění (56). Bolest je jedním z nejčastějších a nejvýznamnějších příznaků (symptomů), na který si postižený jedinec stěžuje. Lokalizace bolesti je pro pacienta mnohdy složitá. Popisuje ji nejčastěji na přední straně kolenního kloubu, tzv. AKP, někdy za, tzv. retropatelární bolest, nebo pod či okolo pately, tzv. peripatelární bolest. Musíme mít ale na vědomí, že AKP má mnoho jiných příčin, např. tendinitida pately ( jumpersknee nebo li skokanské koleno) nebo prepatelární bursitida ( housmaid s knee ). Bolest je většinou snesitelná, ale může se dostavit i ostrá pronikavá bolest (13; 14; 24; 26; 45). Bolest se zvětšuje při zátěži, aktivitách, při kterých jsou kolenní klouby ohnuté, např. při běhu, chůzi do schodů nebo ze schodů či kopce, při dřepu a klečení. Typická bolest je při delším sezení s ohnutými koleny, tzv. movie nebo theater sign. Úleva se dostaví až při natažení kolene (14; 45). Pacienti si někdy také stěžují na pocit zadrhávání pod patelou, tzv. pseudoblokády, nebo podklesnutí kolena při chůzi, tzv. giving way fenomén. Pocit úplného zablokování ale už není symptom typický pro PF kloub, ale spíše naznačuje utržení části menisku nebo volné kloubní tělísko. Givingway fenomén nám naznačuje projev nestability kolenního kloubu a možnost RDP (opakované dislokace pately), ale v případě chondromalacie pately se jedná o reflexní podklesnutí kolena v důsledku bolesti nebo oslabení m. QF. Dungl nabízí tento symptom nazývat spíše pseudogivingway (13; 14; 45). Trnovský uvádí mezi typické obtíže ještě krepitace, které mohou být znakem poškození chrupavky a její degenerace. Višna ale ve své publikaci o chrupavce kolene 35

37 upozorňuje, že přítomnost krepitace při pohybu není signifikantní vzhledem k tomu, že se vyskytují i u nebolestivých kolen (62; 64). Chronické výpotky nejsou časté a jsou projevem spíše těžšího poškození chrupavky (14) Lysholmovo skóre Lysholmovo skóre je standartizovaný dotazník, který hodnotí klinický obraz kolenního kloubu z dlouhodobého hlediska. Nejčastěji se využívá k zhodnocení funkčního stavu kolenního kloubu po artroskopických operacích s časovým odstupem. Řada studií zkoumala pomocí dotazníku Lysholmovo skóre kolenní klouby i na zdravé populaci (4; 10). Bodovou škálou jsou hodnoceny příznaky: kulhání, nutností opory, nestabilita, bloky kloubu, výskyt otoků, chůze po schodech, dřepy a výskyt bolestivosti při sportu. Každý symptom má dán bodový rozsah dle stupně potíží. Na 100 bodové stupnici celkového součtu je výborný výsledek 95 až 100 bodů, dobrý 84 až 94, uspokojivý 65 až 83 a špatný méně než 64 bodů (56) Klinické vyšetření Dle Dungla se při klinickém vyšetření hodnotí bolestivost PF kloubu (patelární testy), postavení pately (stabilita, centrace, sklon), stav laterálních retinákul a odchylky ve směru tahu extenzního aparátu (Q-úhel). Součástí diagnostiky je také funkční vyšetření m. QF, vyšetření osových deformit dolní končetiny, kyčelních kloubů a bederní páteře (14). Důležité při diagnostice poruch PF kloubu a chondromalacie pately je vyšetření celého kolenního kloubu se zaměřením na PF kloub. Nejprve je nutné provést řádnou inspekci ve stoji, v sedu i vleže. Ve stoji bychom se měli zaměřit na celkové osové postavení dolní končetiny (DK) a zhodnotit aspekcí tonus m. QF, s důrazem na VMO. Vsedě je důležité zhodnotit postavení a polohu pately. Normální patela by měla být v centru trochlei a směřovat dopředu. Pokud je pozice pately vyšší a leží více laterálně s mírným sklonem, je popsána jako tzv. grasshoppereyes (57). Palpací kloubní plochy pately bychom měli začít vyšetření v pozici vleže s extendovaným kolenním kloubem. Patelu vysuneme co nejvíce zevně a palpujeme laterální fasetu. Opačným manévrem vyšetříme fasetu mediální. Jemnou palpací by se 36

38 měla také lokalizovat přítomná bolest. Měl by se zhodnotit i případný otok, který ale není typický při problematice PF kloubu. V pozici vleže je nutné také zhodnotit tonus m. QF s VMO a provádí se měření Q-úhlu (13; 14). Trajektorii pately je možné zhodnotit při provedení dřepu nebo stoje na jedné DK. Dysbalance mezi mediálními a laterálními silami se může projevit mediálním posunem v momentu zasazení pately do trochlei v počáteční fázi flexe kolenního kloubu, zvané jako tzv. J sign (obr. č. 13). Laterální posun je naopak vidět během poslední fáze extenze. Eventuelně se může J sign projevit v pozici vleže nebo v sedu při extenzi kolenního kloubu z flektované pozice (13; 63). Při pohybu kolenního kloubu z flexe do extenze pozorujeme klouzání (frikci) pately proti femuru, která by měla být hladká a nebolestivá u fyziologického stavu PF kloubu, s přítomností chondromalacie se dostaví krepitace a bolestivost. Pacienti s chondromalacií pately vykazují plný rozsah pohybu kolenního kloubu (14; 63). Dále je nutné vyšetřit stabilitu pately a zhodnotit stav retinákul. Při plné extenzi kolena se patela nemá vysunout mediálně či laterálně o více než o polovinu šíře. Zvětšený pohyb může být přítomný u subluxace nebo luxace pately. Omezený pohyb naopak svědčí pro zkrácení retinákul (14). Součástí klinického vyšetření jsou také speciální testy a manévry. Většina testů jsou provokativní a vycházejí z principu vzniku bolesti při zvýšení tlaku na postiženou kloubní plochu pately. Apprehension test se využívá pro zhodnocení laterální nestability. Vyšetřuje se vleže na zádech s 30 flexe kolenního kloubu. Terapeut provede pasivně laterální posun pately a pacient má za úkol provést aktivní extenzi kolene. Pozitivní je buď projev bolesti, nebo strachu ze strany pacienta, který odmítne provést pohyb kolenem. McConell test se provádí vleže na zádech s extenzí kolenního kloubu. Terapeut provede laterální posun pately a pacient má za úkol opakovaně provést aktivně izometrický stah m. QF. Pozitivní je projev bolesti na anteromediální ploše femuru pod patelou. Insallův příznak je manévrem při kterém tlačíme patelu proti femorálnímu žlábku a v různých stupních flexe kolenního kloubu vysouváme patelu 37 Obr. č. 13 J sign laterální posun během poslední fáze extenze (Dixit, 2007)

39 střídavě laterálně a mediálně. Při postižení PF kloubu vyvolá tento manévr bolest (13; 14; 57) Závěrem nesmíme opomenout i vyšetření svalů v okolí kolenního kloubu, a to hlavně iliotibilální trakt (tzv. iliotibial band; ITB), m. QF, hamstringy, flexory kyčelního klubu a m. gastrocnemius (13) Zobrazovací metody Prostá RTG vyšetření a magnetická resonance (MR) se ukázaly jako nejcitlivější zobrazovací metody pro diagnostiku chondromalacie pately. CT a MR artrografie jsou podle některých autorů ještě citlivější na detekci chondromalacie, ale stejně jako artroskopie kolenního kloubu, která je na poli diagnostiky nejspolehlivější, jsou to již metody invazivní. Standardní RTG se používá pro posouzení tvaru a postavení pately. Radiolog visuálně hodnotí na cílené axiální projekci kloubní štěrbinu, její šíři a symetrii, symetrii pately dle Wibergovy-Baumgartlovy klasifikace (možná detekce dysplazie laterálního kondylu femuru a hloubky femorálního žlábku; viz kapitola 3.2.1), eventuelně hodnotí postavení pately vzhledem k distálnímu femuru. Také se pomocí RTG hodnotí ztráty chrupavky, evidentní jako zúžení kloubní štěrbiny a vzdálenosti mezi patelou a femurem. Oproti jiným metodám ale metoda RTG nedokáže zobrazit přímo samotnou chrupavku a není citlivá k zobrazení časných poškození chrupavky (14; 22; 56) 38

40 Obr. č. 14 MRI zobrazeni jednotlivých stupňů chondromalacie pately (Deutsch, 1993): A I.stupeň, B II. stupeň, C II. stupeň a D IV. stupeň S rozvojem CT a MR se naskytly možnosti přesnějšího zobrazení a hodnocení měkkých tkání kolene (vazů, menisků, chrupavek) v několika řezech (nejčastěji v sagitální, transverzální, frontální rovině) během jednoho vyšetření. Nejmodernější přístroje umožňují do jisté míry i dynamické či zátěžové vyšetření. CT vyšetření umožňuje in vivo vyšetření kolenního kloubu, ale dynamické projekce bohužel neinformují přesně o stavu chrupavky (56). MR zobrazení reprezentuje jedinou diagnostickou metodu schopnou přímo a neinvazivně zobrazit veškeré měkké tkáně PF kloubu včetně vaziva i změny v kostech pro svou vysokou kontrastní schopnost (obr. č. 14). Oproti CT je MR citlivější a dokáže lépe rozlišit měkké tkáně bez ionizujícího ozáření. Pomocí MR lze zobrazit komponenty extenzorového mechanismu PF kloubu, femorální žlábek, m. QF, lig. patellae a retinákula pately a zejména také kloubní chrupavku. Ideálně by mělo být pomocí MR 39

41 možné i přesné zhodnocení tloušťky kloubní chrupavky, morfologických změn povrchu chrupavky, změny vnitřního složení chrupavky (obsahu kolagenu a glykosamniglykanů) a v neposlední řadě i zhodnocení abnormalit subchondrální kosti (12; 22). Conway ve své studii zkoumal možnost detekovat jednotlivé stupně chondromalacie pately pomocí MR zobrazení. Zobrazení I. a II. stupně se na MR bohužel neprokázalo dostatečně citlivé, ale zobrazení III. a IV. stupně chondromalacie pately se ukázalo velmi senzitivní (6). McCauley porovnával ve své studii T1 a T2 MR zobrazení pro hodnocení chondromalacie pately. Z jeho výsledků vyplývá, že většina pacientů s chondromalacií pately má na T2 MR snímcích viditelné známky poruchy chrupavky, které nejsou u většiny pacientů s normální chrupavkou při artroskopii přítomny (42). Obr. č. 15 Chondromalacie pately IV. stupeň MRI, MR a CT artrogram (Gagliardi, 1994) CT a MR artrografie (obr. č. 15) jsou invazivní diagnostické metody, které používají k zobrazení kontrastní látku a jsou velmi citlivé na identifikaci abnormalit měkkých tkání ligament, chrupavek a kloubních pouzder a tedy umožňují diagnostiku problematik PF kloubu. MR artrografie je považována za nadřazenou konvenčnímu MR, protože je kloubní chrupavka pately oddělena od femuru kontrastní látkou a tím je 40

42 hodnocení povrchu chrupavky výrazně zlepšeno. CT artrografie je technikou schopnou hodnotit chondromalacii pately, ale její hlavní nevýhodou je vysoká cena a oproti MR artrografii je méně citlivá na diagnostiku všech stupňů chondromalacie (6; 21). Současným standardem k hodnocení stavu kloubní chrupavky a přítomnosti chondromalacie pately je stále artroskopie kolenního kloubu (54). Umožňuje posoudit stupeň, rozsah a lokalizaci změn na kloubní chrupavce a vyloučit jiné možné zdroje obtíží. Dovoluje nám i vizuální inspekci povrchu chrupavky pro změnu zbarvení nebo pro možné rozvláknění a lze také samotnou chrupavku palpovat pro změknutí. Navíc můžeme v rámci artroskopie posoudit i orientační sklon a centraci pately v průběhu flexe (14; 21; 22). Artroskopie kolenního kloubu se využívá nejen jako metoda diagnostická, ale jako metoda terapeutická (viz kap ). Bohužel, se ale artroskopie řadí k invazivním technikám, a regenerace po provedeném zákroku trvá 4-8 týdnů. Obecnou nevýhodou artrografie a artroskopie jsou poměrně vysoké náklady na jejich provedení. V přímém porovnání dopadů obou zákroků na pacienta je nutné zdůraznit, že artrografie vyvolá po vpichu kontrastní látky pouze malé symptomy, které zmizí do 1-2 dnů. Proto by mělo být na prvním místě pro hodnocení podezření na chondromalacii pately využito některé zobrazovací metody (6; 21). K dispozici je řada dalších invazivních i neinvazivních metod, které dokážou chondromalacii diagnostikovat nepřímo. Jednou z těchto metod je neinvazivní měření průběhu odporových sil (momentů) při ohýbání kolenního kloubu z extenze do flexe a zpět, která je k dispozici na FTVS UK. Speciální přístroj (viz kap ), který se k vyšetření používá, byl zkonstruován v laboratoři biomechaniky extrémní zátěže (BEZ) katedry anatomie a biomechaniky. Způsob zatížení při měření je vhodný pro hodnocení vlivu extenčního aparátu kolenního kloubu na změnu celkových reologických vlastností v daném segmentu. Mělo by být možné touto metodou nepřímo detekovat i změny v samotném PF kloubu (56) Terapie Terapie poranění chrupavky patří mezi obtížné problémy pro svou omezenou schopnost hojení. Bylo popsáno množství technik, ale ideální metoda, která by umožnila obnovit komplexní strukturu a funkci chrupavky, zatím neexistuje (14). 41

43 Léčebné procedury dělíme na konzervativní a operační. Při léčbě chondromalacie se snažíme nejprve o konzervativní, neinvazivní, přístup. V 35% případů je ale konzervativní léčba neúčinná a nemá dlouhodobé účinky. Při neúspěšné konzervativní terapii je poté nutná léčba operační. Bývá indikována artroskopie a artroskopické ošetření dle nálezu (8; 14; 56; 64) Konzervativní terapie Konzervativní terapie by měla být první na řadě k ovlivnění problematiky PF kloubu a terapie chondromalacie pately. Základem terapie je vytvoření komprehensivního rehabilitačního programu. Na prvním místě je ovlivnění a snížení bolesti a je nutné aplikovat klid nebo upravit aktivity, které příliš zatěžují PF kloub. Současně lze využít metod kryoterapie (13; 14). Intenzivní rehabilitační program by měl být vedený individuálně a dobře sestavený vzhledem ke klinickému obrazu pacienta a měl by trvat minimálně 6 měsíců. Višna popisuje dvě hlavní skupiny pacientů (64): 1. skupina méně častá, většinou muži s dobrou svalovou kompozicí, ale s tendencí ke svalovým zkrácením; zvýšení kontaktního tlaku na patele je způsobeno zkrácením hamstringů nebo zkrácením m. rectus femoris, který zvyšuje kontaktní tlak na patelu přímým tahem; pokud je současně VMO oslabené, patela je tažena laterálně. 2. skupina většinou ženy s typickou vazivovou laxicitou s hypermobilními klouby a malou svalovou silou. U první skupiny pacientů stojí v popředí protahovací cvičení stretching. Cílem je zejména protažení m. QF a hamstringy, ale nutné je i uvolnění lýtkových svalů, traktus iliotibialis (ITB) a m. iliopsoas. U druhé skupiny je naopak nejdůležitější speciální posilovací cvičení s důrazem na VMO. Posilování VMO je přínosné pouze tehdy, pokud nezpůsobuje patelární bolest (64). Pro posilování m. QF a aktivace VMO je důležité si uvědomit, že VMO neprovádí extenzi kolenního kloubu, ale je během celého pohybu kolene do extenze aktivní, aby udržel patelu v centralizované pozici ve femorálním žlábku, kdy prvních 20 stupňů je nejkritičtějších, aby byla dosažena tato optimální pozice pately. VMO je přitom jediným aktivním mediálním stabilizátorem PF kloubu a proto je načasování 42

44 a množství vyvíjené aktivity VMO kritické pro PF funkci. 50% redukce napětí ve VMO způsobí až 5mm posun pately laterálně (43). M. QF lze posilovat několika způsoby. Literatury uvádějí posilování izometrické, izotonické, excentrické nebo posilování proti odporu či cvičení v otevřeném a uzavřeném kinematickém řetězci. Dungl se zmiňuje, že zpočátku jsou doporučeny cviky v zavřeném řetězci, kdy noha je v kontaktu s podložkou, v nebolestivém rozsahu pohybu. Cviky v otevřeném řetězci proti odporu, kdy noha není v kontaktu s povrchem, jsou účinnou formou posilování, ale mohou zhoršit obtíže, a měly by být vyhrazeny pro pozdější období (14; 26). Crossley uvádí, že obecně excentrické posilování VMO oproti jiným formám posilování, může dosáhnout lepších výsledků při obnově funkce (7). Leb zdůrazňuje, že posilování VMO je nutné zahájit izometrií, které může postupně přejít v rychlé izotonické posilování a v cvičení v uzavřeném kinematickém řetězci. Ve své práci také upozorňuje, že by se terapeuti měli vyvarovat pomalého izotonického posilování a posilování proti odporu ve vyšších stupních flexe kolenního kloubu, protože tyto vyvolávají silné kompresivní tlaky a střižné síly na PF kloub a příznaky by se tím mohly zhoršit (36). Opak tvrdí Višna, který pokládá cvičení proti odporu v oblasti kolena za velmi důležité. Je nutná spolupráce rehabilitačního pracovníka, který manuálně vede patelu do její fyziologické polohy. Pokud jsou cviky pacientem vnímány bolestivě během celého pohybu, je třeba většinu rehabilitačního programu zaměřit na izometrii (64). Rehabilitační cvičení je dále vhodné specifikovat, pokud byla při artroskopii diagnostikována přesná lokalizace chondromalacie. Je-li spíše v distální polovině, musí se pacient vyvarovat posilování v počátečních stupních extenze. Naopak, pokud byla chondromalacie diagnostikována více proximálně, nedoporučuje se cvičení ve flexi kolem 90 stupňů (64). Posilování m. QF a specifické posilování VMO je považováno za zlatý standart léčby a je to také nejčastěji předepsaná intervence při problematice PF kloubu. Bohužel ale mnoho pacientů pociťuje i nadále bolest a proto je a bude nutné identifikovat i nové objektivizované strategie (3). Leb uvádí za nejdůležitější terapii progresivní protažení zkráceného m. QF, hamstringů a ITB. Pro uvolnění zkrácených retikulárních struktur navrhuje mobilizaci pately a jako doplněk pro snížení bolesti během rehabilitace, sportu či běžných denních 43

45 činností se zmiňuje o aplikaci tejpu (dále tapu) dle McConell, který často výrazně zlepší pacientovy symptomy a zvýší mu i pocit jistoty a důvěry v následnou terapii (36). McConell sama navrhuje léčebný program, jehož cílem je redukce bolesti PF kloubu, optimalizace pozice pately a zlepšení mechaniky postižené dolní končetiny. Ke snížení bolesti PF kloubu a zesílení aktivace VMO společně s motorickým tréninkem VMO ve funkčních zátěžových aktivitách navrhuje taping pately, mobilizaci pately a protahování okolních měkkých struktur. Optimální pozice pately se dle McConell dosáhne protahováním zkrácených laterálních struktur v okolí pately a změnou aktivačního vzoru VMO. Tvrdí, že nejefektivnějšího tahu na přizpůsobenou zkrácenou retikulární tkáň se dosáhne pomocí aplikace tapu, který vyvíjí permanentní prodloužení této tkáně (7; 43; 44). Rehabilitace může být také doplněna fyzikální terapií. Doporučuje se lokální aplikace ultrazvuku nebo laseru, magnetoterapie nebo vodoléčba (14). Medikamentózní léčba, jako další doplněk konzervativní léčby, je kontroverzní téma. Višna píše, že nesteroidní antirevmatika (NSA) a zejména intraartikulární aplikace kortikoidů nejsou u diagnózy chondromalacie pately, resp. u její nestability, indikovány. Naopak Dungl se zmiňuje, že léčba NSA je možná, ale je pouze symptomatická. Využívá se zejména jejich protizánětlivý a analgetický účinek. Dalším lékem mohou být chondroprotektiva, SYSADOA, které se užívají k léčbě osteoartrózy. Aplikují se celkově, např. glukosaminsulfát nebo chondroitinsulfát. Nebo mohou být aplikována přímo do kloubu, např. kyselina hyaluronová, která ovlivňuje metabolismus chondrocytů (14; 64) Taping a kinesiotaping pately Taping, česky tejpování, je terapeutická metoda využívající speciální lepící pásky, tzv. tejpy. Taping pately je jednou z metod volby při konzervativní léčbě PF kloubu, protože jeho aplikací je často dosaženo snížení bolesti v PF kloubu a tím je pacientovi umožněno bezbolestně pokračovat v léčbě a v aktivitách, které bolest provokovaly. Snížení bolesti je velmi žádoucí, protože bolest kolenního kloubu může ztlumit aktivaci m. QF a tím zvýšit zatížení samotného PF kloubu (8). Taping pately byl poprvé proveden v 80. letech minulého století australskou fyzioterapeutkou Jenny McConell jako nová metoda léčby PF kloubu. Cílem aplikace tapu byla korekce trajektorie pately a pozice pately v rámci femorálního žlábku, kterým 44

46 se dosáhne snížení bolesti v PF kloubu a také se zlepší funkce m. QF a tím i celého PF kloubu. McConell ve své rehabilitační praxi dosáhla 92 % úspěšnosti snížení bolesti po aplikaci tapu (1). Višna uvádí, že taping pately má za cíl přesunutí pately do méně či úplně nebolestivé polohy a tím dojde k odlehčení chondromalatického ložiska (64). Patelární taping dle McConell je cíleně zaměřen k vytvoření mechanického mediálního posunu pately a tím dosažení protažení laterálního retinakula a centralizace pately v rámci femorálního žlábku. Sama autorka vynalezla klasifikaci abnormálních pozic pately a navrhla tapingem korigovat tyto 4 komponenty: mediální posun, mediální tilt, anteriorní tilt a rotaci (obr. č. 16). Správná kombinace zatejpování těchto komponent by pak měla snížit bolest v PF kloubu během aktivit, při kterých je bolest provokována, aspoň o 50% (7; 8; 43). Obr. č. 16 Taping pately dle McConell - mediální posun (Mostamand, 2011) Předpokládá se, že srovnáním pozice pately se také může zlepšit aktivace a funkce VMO, jakožto mediálního stabilizátoru PF kloubu, a zároveň se tím může snížit i nežádoucí tah m. vastus lateralis. Navíc se udává, že taping pately je schopen zlepšit kinematiku kolenního kloubu při chůzi (7; 8; 43). Larson se ve své studii snažil objektivizovat účinek techniky mediálního posunu tapu dle McConell na RTG. Výsledky RTG naznačují, že mediálního posunu pately se pomocí tapu dosáhlo, ale že tape nebyl schopen udržet mediální polohu pately po cvičení. U několika probandů se pomocí tapu nedocílilo žádného posunu. Zajímavým objevem ale bylo, že cvičení významně ovlivnilo kontrolní kolenní klouby, kdy byla patela při cvičení pomocí tapu posunuta laterálně, což nám pomůže při využití tapingu jako prevenci laterálního posunu pately (38). Studie Derasariho zkoumala účinek tapingu pately dle McConell na kinematiku PF kloubu pomocí dynamického MRI. Bylo vybráno 14 probandů s diagnostikovými 45

47 bolestmi PF kloubu. Každý měl provést aktivně flexi a extenzi kolenního kloubu s a bez aplikace tapu, přitom pohyb byl monitorován pomocí MRI. Z výsledků vyplývá, že taping pately významně posune patelu inferiorně (dolů) v rámci femorálního žlábku, čímž přispěje ke zvýšení kontaktní plochy pately s femurem. Rozložením působící zátěže na větší plochu dojde výsledně ke snížení kontaktních tlaků vyvíjených na patelu a tím se může dosáhnout snížení bolesti v PF kloubu a vysvětlit tím pozitivní efekt tapu (3; 11). Bolgla uvádí na základě výsledků provedené recenze studií o konzervativních přístupech ovlivnění PF problematik, že taping by mohl mít významný efekt na neuromuskulární systém spíše než na změnu pohybu či pozici pately (3). Kenzo Kase v roce 1996 definoval nový druh tapingu, tzv. kinesiotaping. Oproti pevným fixačním tapům, je kinesiotape tenčí, elastický a může být natažen minimálně na 130% vlastní délky. Předpokládá, že tento druh tapingu působící na kůži ji protahuje a odlepuje od navazujících vrstev dalších tkání. Dochází ke zvětšení prostoru mezi kůží a svaly a tím se snižuje místní tlak a napomáhá cirkulaci a lymfatickému odtoku. Výsledkem je pak snížení bolesti, otoků a svalových spazmů (1). Wen Chi Chen se jako první pokusil zjistit účinek kinesiotapu na postižený PF kloub. Tvrdí se, že dřívější aktivace VMO napomáhá patele zaujmout optimálnější polohu ve femorálním žlábku. Bolesti PF kloubu mohou být právě zapříčiněny nedostatečnou mediální kontrolou svalu VMO, jehož svalový tonus je snížen a jeho aktivace a načasování je opožděné. Studie se zabývala měřením aktivace a načasování VMO pomocí EMG s a bez aplikace kinesiotapu během chůze po schodech. Výsledky prokázaly, že se aktivita VMO se při pohybu projevila dříve s plikací kinesiotapu než bez ní. Autor tedy usuzuje, že aplikací kinesiotapu se zlepší načasování a distribuce sil působící na PF kloub a tím se sníží tlak vyvíjený na přesně lokalizované místo kloubní chrupavky (29). Studie Akbase se jako první zabývá dlouhodobým efektem kinesiotapingu na PF kloub. 31 žen s bolestmi PF kloubu rozdělených do dvou skupin podstoupilo 6 týdenní léčbu obsahující posilovací cvičení a protahování měkkých tkání. Jedné skupině byl navíc aplikován kinesiotaping. V obou skupinách došlo k uvolnění zkrácených měkkých tkání, ale u skupiny s aplikací kinesiotapu se uvolnění dostavilo rychleji. Autoři studie usuzují, že aplikací kinesiotapu na kůži byl vyvíjen tlak, kterým došlo k protažení kůže 46

48 a tím se stimulovaly kožní mechanoreceptory a vyvolaly fyziologické změny a došlo ke zvýšenému protažení měkkých tkání v místě aplikace (1). Závěrem je nutné poznamenat, že taping má minimální účinek při léčbě dlouhodobých symptomů související s PF kloubem. Avšak jako doplněk krátkodobé terapie se jeví jako velmi dobrý terapeutický prostředek ke snížení bolesti a umožnění bezbolestného cvičení. Nesmí se ale opomenout fakt, že samotná aplikace tapu bez současného posilování m. QF a ovlivnění měkkých tkání v okolí PF kloubu nemá již tak pozitivní výsledky (3) Operační léčba Dle Dungla (2006) se operační výkony rozdělují na kauzální a paliativní (14). Kauzální výkony Kauzální výkony jsou založeny na principu čistě mechanické úpravy postavení pately vzhledem k podélné ose končetiny, a tím i kinematiky při flexi a extenzi kolenního kloubu. Cílem operací je pomocí změny osy a tahu působení extenzorového mechanismu snížit tlaky působící na PF kloub, minimalizovat tendenci pately dislokovat se laterálně a obnovit fyziologické poměry v PF kloubu. Tyto výkony se dělí na tzv. proximální a distální rekonstrukce. Proximální rekonstrukce mění úpon jednotlivých struktur extenzorového aparátu na patelu. Řadíme mezi ně nejčastěji prováděnou operaci chondromalacie pately tzv. laterální release pately, při kterém se izolovaně provede protětí laterálních retinákul (podrobně se zmiňuji o této metodě dále v textu). Distální rekonstrukce mají za cíl změnit postavení pately posunem distálního úponu lig. patellae v oblasti tuberositas tibiae. Nejčastěji se provádí mediální nebo ventromediální transpozice distálního úponu lig. patellae (14; 56; 64). Paliativní výkony Paliativní výkony spočívají v lokálním ošetření různého stupně postižení kloubní chrupavky PF kloubu, při nichž se nezasahuje do postavení extenzorového aparátu. Nejjednodušším způsobem je tzv. debridement defektu. Spočívá v odstranění volných a nestabilních částí chrupavky, které mohou být příčinou mechanických symptomů a vyvolávat dráždění. Efekt je dočasný a po několika letech dochází ke zhoršení výsledků (14; 64). 47

49 Povrchové defekty chrupavky se mohou ošetřit také shavingem a laváží. Shaving je miniinvazivní artroskopický zákrok, který je velmi cennou terapií posttraumatické chondromalacie pately. Lombardo (1990) uvádí, že shaving by se měl aplikovat hlavně u III. stupně chondromalacie, IV. stupeň je lépe řešit debridementem a pokud je přítomna chondromalacie I. stupně, nemělo by se do kloubu vůbec zasahovat. Samotný výkon spočívá v odstranění poškozené části chrupavky pomocí speciálního nástroje shaver, pomocí něhož se obrousí povrch chrupavky a poškozená část chrupavky je poté odsáta ven. Nejlepších výsledků je dosaženo při současné aplikaci shavingu a laterálního releasu pately (14; 35; 39). Mezi paliativní výkony dále řadíme techniky stimulující kostní dřeň - abraze, návrty (Pridie, 1959) a mikrofraktury (Steadman, 1994). Principem této techniky je artroskopická penetrace subchondrální kosti, uvolnění kmenových buněk z kostní dřeně a stimulace cévami zprostředkovaného hojení defektu. Defekt se sice hojí vazivovou chrupavkou a ne hyalinní, ale uvádí se dobré výsledky po více než 5 let. K modernějším postupům dnes patří rekonstrukce kloubní plochy transplantací chrupavky. Provádí se dva výkony transplantace autologních osteochondrálních štepů, tzv. mozaiková plastika a transplantace kultivovaných autologních chondrocytů ve formě solidního chondrograftu (14; 30; 50). Umělé náhrady pately nebo PF kloubu nejsou zatím dostatečně úspěšné. Patelektomie, nebo li úplné odstranění pately, je indikována pouze výjimečně při těžké chondromalacii (14) Laterální release pately Laterální release pately je operační výkon, který se výhradně používá k terapii poškození PF kloubu, s přítomností PF bolestí a malalignment pately (nesprávná poloha a postavení pately). Spočívá v uvolnění (release) laterálních retinákul pately (39; 51). Cílem operačního výkonu je dosažení centralizace pately, aby zapadla správně do femorálního žlábku a tím se zlepšila její trajektorie. Fu uvádí, že pokud je laterální release proveden správně, má dva základní efekty: 1. denervuje bolestivé laterální retinákulum a za 2. napraví malalignment pately (20). Samotný operační výkon není jednoduchý. Může pomoci a nemůže uškodit, ale neměl by se brát na lehkou váhu, protože má své přísné indikace. Pokud nejsou dodrženy, je efekt pouze krátkodobý nebo žádný, případně může dojít až ke zhoršení 48

50 stavu. Hlavní indikací je syndrom laterální hyperprese (LPCS), který je velmi častou příčinou chondromalacie pately. Zkrácená laterální retinákula pately způsobí lateralizaci a naklopení (tilt) pately a tím výsledně dojde k navýšení tlaku na laterální fasetě pately, která se přetěžuje. Po čase dochází na laterální fasetě k degenerativním změnám na chrupavce s možným nástupem chondromalacie. K operaci laterální release je indikován pouze stav, kdy je artroskopicky nalezena chondromalacie laterální facety současně s LPCS (14; 20; 51; 64). Laterální release je možné provést čistě artroskopicky nebo otevřeně z malé incize. Protětí zkrácených retinákul se provádí asi 5 mm zevně od pately (14). Při chybné indikaci nebo chybném provedení výkonu hrozí jisté komplikace. Nejčastější komplikací při výkonu laterální release je hematom, ale vyskytuje se v méně než 10% případů. Pokud se provede nadměrné uvolnění, může dojít k mediální patelární subluxaci až dislokaci pately. Pokud se provede neúplný laterální release nebo zůstane postoperativní jizva, symptomy, které byly přítomné před operačním výkonem, nevymizí, naopak se mohou i zhoršit (14; 51). Výsledky laterálního releasu jsou v 80% v krátkodobém hledisku dobré až výborné. Post udává, že se pochybuje o dlouhodobých výsledcích zejména u jedinců s historií nestability pately (51). Studie Natsise zkoumala možnosti léčby chondromalacie mediálního povrchu pately u skupiny atletů, kteří trpěli po 4 roky patelofemorálním syndromem. Postižené kolenní klouby byly artroskopicky ošetřeny buď uvolněním laterálního retinákula pately nebo uvolněním či odstraněním mediální patelární pliky. V 98% se operativní léčba chondromalacie prokázala úspěšná (49). Jackson ve své práci uvádí studii zkoumající výsledky artroskopické léčby chondromalacie pately. Na skupině pacientů s indikovanou chondromalacií pately a malalignment pately byl proveden operační výkon laterální release současně se shavingem. Léčba byla efektivní v raném stádiu chondromalacie, tedy v I. a II. stupni. Dobrých až výborných výsledků se dosáhlo v 85-90% případů. Pacienti s III. stupněm chondromalacie po jednom roce od výkonu prokázali úspěšnost pouze v 70%, po pěti letech již jen 15% těchto pacientů bylo bez potíží (28). Fu (1992) tvrdí, že pacientům s chondromalacií větší než II. stupeň již operace nemusí přinést užitek a pacientům s patelární nestabilitou není vhodné izolovaný laterální release indikovat vůbec. Nabízí se tedy, že pokud je diagnostikována 49

51 chondromalacie zapříčiněná malalignment pately, je lépe ji léčit dříve, než se degenerativní proces příliš rozšíří (20; 28) Prevence vzniku a rozvoje chondromalacie pately Pro správnou funkci PF kloubu je nutné omezit určité rizikové činnosti, aby se minimalizoval jejich dopad na celou soustavu kolenního kloubu. Mezi rizikové faktory patří hlavně obezita a druh povolání. Obezita je patrně nejvýznamnějších z negativních vlivů, které ovlivňují chrupavku kolene. Riziko přechodu přítomné chondromalacie v artrózu kolenního kloubu klesá u jedinců s nižší hmotností (27). Druhým významným rizikovým faktorem je druh povolání. Mezi povolání zatěžující nejvíce kolenní klouby patří především ta, při kterých se nosí těžká břemena, vyžadující dlouhodobé stání či chození, při kterých dochází k dlouhodobému klečení nebo častému nastupování a vystupování z auta. Málokdy má ovšem pacient možnost změny povolání a je doporučeno dodržovat určité zásady se vyvarovat určitých rizikových činností (27): Důležité je mít správnou a pohodlnou obuv. Je nutné se vyvarovat nošení bot na vysokém podpatku, které nutí mít neustále mírně pokrčené nohy. V důsledku se neúměrně zvyšuje tlak působící na chrupavku PF kloubu. Při dlouhodobém klečení je nutné co nejlépe podložit kolena, nebo použít chrániče. Při dlouhodobém stání praktikovat tzv. dynamický postoj, který šetří kolena (rozkročit nohy na šíři boků, příliš nepropínat kolena, obě špičky i kolena mají směřovat mírně zevně ven, zbytečně se nepředklánět). Způsob nasedání do auta, kdy se pokládá jedna noha do auta a druhá noha nese celou váhu těla při současné flexi i rotaci kolenního kloubu, je velmi náročný na chrupavku kolene. Lepší způsob nasedání je nasedání z boku, kdy obě nohy jsou na zemi a teprve po dosednutí se otočíme do směru jízdy. Dlouhodobé setrvání v nucených, zejména flekčních polohách vyvolává potíže v důsledku omezení výživy chrupavky. Chrupavka nemá cévní zásobení a je živena nasáváním synoviální tekutiny. K této formě výživy potřebuje pravidelné stlačení a uvolnění pohybem. 50

52 4 HYPOTÉZY Na základě studia literatury a ostatních dostupných zdrojů informací byly vysloveny následující hypotézy: I. V důsledku změny chrupavky při přítomné chondromalacii pately v patelofemorálním kloubu, která vede limitně k přímému kontaktu artikulujících ploch, očekávám měřitelný nárůst kloubního odporu proti pohybu. Předpokládám zjevný efekt na bioreogramu. II. Předpokládám, že přímá aplikace kinesiotapu ovlivní vlastnosti komplexu kolenního kloubu a bude mít zřetelný viditelný efekt na bioreogramu. III. Předpokládám, že po aplikaci zátěže budou mít výše zmíněné efekty výraznější projevy. Formulace hypotéz doplňuje vytyčený cíl práce a je přizpůsobena možnostem laboratoře BEZ (viz kap. 5), kterou je zajišťováno experimentální měření. 51

53 5 METODIKA VÝZKUMU Experimentální část diplomové práce je formou pilotní případové studie, která se snaží prokázat možnost detekce chondromalacie pately pomocí neinvazivní měřící metody bioreometrie (viz kap a kap ). Druhým cílem výzkumu je experimentální zjištění vlivu kinesiotapu na chondromalacií postižený patelofemorální kloub. Studie probíhala v období leden březen Měření bylo uskutečněno v laboratoři biomechaniky extrémních zátěží (BEZ) na Fakultě tělesné výchovy a sportu Univerzity Karlovy v Praze 6. Studie probíhala se souhlasem Etické komise FTVS UK pod jednacím číslem 0155/2011 (příloha č. 1). 5.1 Popis výzkumného souboru Studie se uskutečnila na jednom vybraném probandovi. Podmínkou byla diagnostikovaná chondromalacie pately II.-III. stupně dle Outerbridge (viz kap ). Diagnóza musela být doložena lékařskou zprávou. Před vlastním měřením se proband musel podrobit důkladnému klinickému vyšetření (viz kap ). Probandka, žena ve věku 25 let s BMI (body mass index) 3 22,78, měla diagnostikovanou chondromalacii pately levého kolenního kloubu na jaře roku Předcházel tomu úraz, kdy probandka utrpěla přímý náraz kolenního kloubu při pádu na kámen. Přítomen byl výrazný otok, po jehož vymizení se dostavily symptomy typické pro postižení chrupavky PF kloubu. Probandka uváděla retropatelární bolesti na přední straně kolenního kloubu, movie sign (bolest při dlouhém sezení s pokrčeným kolenem), při chůzi do schodů i ze schodů se občas projevil fenomén giving away a pozice v kleku nebyla pro bolest kolenního kloubu schopna. Pro obtíže se probandka nechala vyšetřit specialistou ortopédem, který stav kolenního kloubu na základě klinického vyšetření a RTG diagnostikoval jako chondromalacii pately II. stupně. Problémy v PF kloubu 3 měsíce po úrazu přetrvávaly či se spíše zhoršovaly, a proto byla do kolenního kloubu aplikována série 5 injekcí kyseliny hyaluronové. Efekt se dostavil okamžitě, symptomy zmizely. Po roce od aplikace injekcí se ale symptomy 3 Body Mass Index (BMI) = index tělesné hmotnosti, je dán podílem hmotnosti člověka v kg a druhé mocniny výšky v m. 52

54 znovu objevily. Nepodařilo se je odstranit, a ačkoliv individuální domácí konzervativní léčba symptomy trochu zmírnila, byla následovně indikována artroskopická operace laterální release pately. Artroskopie byla provedena v lednu 2007 na ortopedickém oddělení Nemocnice Rudolfa a Stefanie v Benešově. Po provedeném výkonu následoval tří týdenní domácí rehabilitační program. Dva roky se na levém kolenním kloubu neprojevily skoro žádné potíže. Větší zátěž pouze občas vyvolala bolesti na přední straně kolenního kloubu. Nyní, 5 let od provedeného operačního zákroku, jsou přítomny symptomy obdobné jako po úrazu (viz klinické vyšetření kap ). Probandka do výzkumu vstupovala dobrovolně, a svoji vůli potvrdila podepsáním informovaného souhlasu (příloha č. 2) Klinické vyšetření Klinické vyšetření se skládalo z anamnestického dotazníku (příloha č. 3) a vlastního vyšetření, které bylo ve studii zaměřeno na vyšetření kolenních kloubů. Zahrnovalo vyšetření aspekcí (chůze, stoj), palpační vyšetření (měkkých tkání a tonus svalů DK), vyšetření rozsahu pohybu kolenního kloubu dle Jandy a Pavlů (33), vyšetření svalové síly DK dle Jandy (32) a vyšetření kloubní vůle kolenního kloubu dle Lewita (37). Cíleně se provedlo vyšetření patelofemorálního kloubu. Postup vyšetření byl sestaven na základě kurzu Diagnostika a léčba kolenních kloubů (57). Zahrnovalo vyšetření ve stoji, v sedu a vleže s extendovanými DK. Ve stoji se aspekcí hodnotilo osové postavení DK, poloha pately a tonus svalů DK (m. QF a VMO). V sedu se hodnotilo aspekcí postavení pately a trajektorie pately při aktivním pohybu do extenze a zpět. Vleže na zádech se palpačně hodnotilo postavení pately a tonus svalů (m. QF a VMO) a provedly se tři speciální testy Apprehension test, McConell test a Insallův příznak (viz kapitola ) Výsledky klinického vyšetření Na základě anamnestického dotazníku a provedení klinického vyšetření jsem zjistila následující: probandka v současné době, 5 let po provedené artroskopii, stále pociťuje bolest levého kolenního kloubu. Bolest je ostrá, bodavá, intenzita 2-3 (na bodové škále 0-10), lokalizace retropatelárně na přední straně kolenního kloubu. Přítomen je movie sign a bolest se ozve do 5 min na anteromediální straně. Probandka 53

55 je aktivně čilá provozuje každý týden sportovní aktivity jako zumba, volejbal a lezení na stěně. Uvádí, že právě při sportu nebo při chůzi do schodů a ze schodů pociťuje často drásoty pod patelou a bolest na anterolaterální straně kolenního kloubu. Někdy dochází k podlomení kolenního kloubu fenomén giving away. Objektivně má probandka mírně valgózní postavení obou kolenních kloubů (Qúhel 15 bilaterálně), příčné i podélné plochonoží bilaterálně, zkrácené adduktory kyčelního kloubu a svalový tonus VMO byl palpačně nižší na LDK s porovnáním s PDK. Posunlivost fascií byla značně omezena laterálně od pately a při úponu ITB. Patela na nemocné LDK je v sedu posunuta laterálně a mírně nakloněna a při pohybu do flexe vykazuje výrazný laterální posun s palpačně přítomnými drásoty. Po několikátém opakování pohybu probandka udávala i bolest. Patela na zdravé PDK je posunuta mírně mediálně a při pohybu není přítomen laterální posun pately. Apprehension test a test McConell vyšly pozitivně na LDK, negativně na PDK. Insallův příznak byl pozitivní na LDK. Komprese pately současně s laterálním posunem pately vyvolal bolest na anteromediální straně kolenního kloubu ve 20, 45, 70 a 90 flexi Shrnutí klinického vyšetření Vzhledem k historii probandky a stanovené diagnóze chondromalacie pately prokazují přítomné symptomy poruchu patelofemorálního kloubu na LDK. Vliv na výrazný nežádoucí laterální posun pately může mít hlavně vrozená valgotizace kolenních kloubů a plochonoží. Snížená aktivace VMO a snížená posunlivost měkkých tkání na laterální straně PF kloubu mohou být příčinou bolesti PF kloubu. 5.2 Aplikace kinesiotapu Ve studii byl použit kinesiotape firmy Temtex TEMTEX Kinesiology tape classic - fialové barvy, původem z Jižní Korey. Temtex kinesiotapy jsou výjimečné svou mírou roztažitelnosti až na 150% -160 %. Nosným materiálem je 100% bavlna, díky níž jsou prodyšné, a obsahující speciální zdravotnické lepidlo (lékařská pryskyřice) bez přídavku léčiv. Výhodou je také jejich voděvzdornost. Využívá je celá řada českých olympioniků a vrcholových sportovců. Pro účely výzkumu byla vybrána metoda tapingu pately dle McConell (viz kap ) - mediální posun - za využití temtex kinesiotapu (obr. č. 17). S metodou tapingu dle McConell jsem se seznámila na Kurzu diagnostiky a léčby kolenního 54

56 kloubu. Tape byl aplikován vleže na zádech s extendovanou DK. Začátek tapu se nalepil z laterální strany PF kloubu, pasivně se provedl maximální posun pately mediálně, poté se tape napnul na 150% své délky a přelepil přes celou patelu a konec se nalepil na mediální straně PF kloubu již bez protažení. Obr. č. 17 Aplikace kinesio tapu mediální posun dle McConell 5.3 Podmínky experimentu a postup měření Všechna vyšetření a měření proběhla v prostorách laboratoře Biomechaniky extrémních zátěží (BEZ) katedry anatomie a biomechaniky UK FTVS. Zde jsou zajištěny téměř konstantní podmínky po celý rok (teplota 22 C +/- 1, vlhkost vzduchu 45-55%). Všechna vyšetření proběhla před vlastním měřením. Měření celkem proběhlo třikrát, pokaždé v přibližně stejnou denní dobu ve stanovených termínech. Mezi měřeními probandka neměla výrazně sportovat a provádět jiné činnosti, které by mohly stav jejích kolenních kloubů významně ovlivnit. 55

57 Vlastní experimentální měření bylo provedeno dle následujícího postupu: 1. Proškolení probanda - seznámení s průběhem výzkumu - zaškolení na přístroji bioreometr - podepsání informovaného souhlasu 2. Klinické vyšetření - vyplnění anamnestického dotazníku - vlastní klinické vyšetření 3. Bioreometrické měření - 1. etapa: zkušební měření 3 cykly - 2. etapa: měření 5 cyklů - průběžné vyplnění dotazníku I a dotazníku II Bioreometrické měření bylo provedeno na obou kolenních kloubech, nemocné LDK a zdravé PDK, následovně: A. bez aplikace tapu 1. měření - v klidu 2. měření - po zátěži = 100 dřepů B. s aplikací tapu 3. měření - tape v klidu 4. měření - tape po zátěži = 100 dřepů 5. měření - tape po 4 dnech aplikace Aplikovaná zátěž se skládala ze 100 dřepů a proběhla v prostorách BEZu. Klinický obraz kolenního kloubu se zaznamenával vždy před, během a po vlastním měřením na bioreometru pomocí Dotazníku I (viz. kap ). Po každém měření (1-5) se zhodnotil funkční stav kolenního kloubu pomocí Skóre funkčního stavu, které bylo pro účely této práce vytvořeno v podobě Dotazníku II (viz. kap ). 5.4 Metodika záznamu, zpracování, analýzy a vyhodnocení dat Měřená data byla zaznamenána řídícím počítačem pomocí softwaru Dewetron, ze kterého byla exportována do prostření tabulkového procesoru MS Excel pro další zpracování. 56

58 Vyhodnocení experimentu bylo založeno na konfrontaci bioreometrických dat s výsledky klinického a dotazníkového šetření Bioreometrické měření BEZ. Bioreometrické měření proběhlo na speciálním přístroji bioreometr v laboratoři Popis bioreometru Bioreometr (obr. č. 18) je měřící zařízení, pro detekci reologických vlastností kloubu. Přístroj snímá a zaznamenává průběh pasivního odporu při vynuceném ohýbání kloubů in vivo. Důležité je, že u morfologicky změněných kolenních kloubů má odporový moment v průběhu vynuceného pohybu specifický průběh (56). Obr. č. 18 Bioreometr (Kurková, 2011) (1. zatěžovací rameno, 2. motor a převodovka, 3. IRC, 4. zesilovač, 5. tenzometr, 6. objímka bérce, 7. PC) 57

59 Přístroj je řízen počítačem (PC), který průběžně zaznamenává měřená data (obr. č. 19). Ohyb kloubu je vyvoláván zatěžovacím ramenem osazeným tenzometrickým čidlem pro snímání odporové síly, kterou vyšetřovaná dolní končetina (DK) klade prováděnému pohybu. Řídící veličinou pohybu je rychlost, která má sinusový průběh. Pomocí optického inkrementálního čidla (IRC) je v každém okamžiku zaznamenáván úhel ohybu (flexe) kloubu. Pro měření je zvolen cyklický režim ohybu kolene a zpět (0-90 ) s trojnásobným nebo pětinásobným opakováním. Signál z tenzometru a z IRC je zesílen zesilovačem a digitalizován AD převodníkem a zaznamenáván řídícím počítačem. Data jsou zaznamenávána do tabulek a vizualizovaná v grafech - bioreogramech (obr. č. 20). Obr. č. 19 Schéma bioreometru PC (počítač), IRC (optické inkrementální čidlo) Tenzometrické čidlo je konstrukčně sestaveno tak, aby bylo schopno rozlišit, kdy je vyšetřovaná končetina tažena (pohyb určuje zatěžovací rameno) nebo kdy vyšetřovaná končetina zatěžovací rameno tlačí. V obr. č. 20 jsou tlačené úseky označeny červeně, tažené úseky zeleně. Umístění úseků záleží na prováděném pohybu horní větev je flexe, spodní větev zobrazovaného grafu je extenze. 58

60 Obr. č. 20 Bioreogram (hysterezní smyčka): červeně DK tlačí, zeleně DK tažena (graf převzat z práce Říhy (2011) jednotky pro úhel v [rad] místo [ ]) Měření vlastností kolenních kloubů probíhá vleže na boku na nevyšetřované dolní končetině, kdy je minimalizován vliv gravitace na zatížení kolene. Vyšetřovaná dolní končetina je podepřena v oblasti stehna a připnuta v oblasti hlezenního kloubu k zatěžovacímu ramenu. Výchozí poloha je nastavena pomocí laserového zaměřovače (obr. č. 21). Obr. č. 21 Poloha vyšetřované DK laserový zaměřovač Před měřením je proband instruován k maximální svalové relaxaci. Přístroj poté velmi pomalu (cca 5 /s) provádí pasivně flexi a extenzi kolenního kloubu. Měření je neinvazivní a bezbolestné a proband má v případě nepříjemných pocitů možnost sám měření přerušit Snímané a vyhodnocované veličiny Bioreometrem snímanou veličinou je odporová síla. Pro účely dalšího zpracování byl požíván moment, který vyjadřuje její otáčivý účinek a je definován následujícím vztahem: 59