Patogeneza bocznego skręcenia kostki – mechanizm inwersyjny

Patogeneza bocznego skręcenia kostki stanowi najczęściej występujący mechanizm urazu kostki, odpowiadając za około 85% wszystkich skręceń¹. Ten typ skręcenia powstaje w wyniku specyficznego mechanizmu biomechanicznego obejmującego supinację/inwersję stawu podskokowego, plantarną fleksję stawu skokowo-goleniowego oraz zewnętrzną rotację kości piszczelowej¹.

Mechanizm inwersyjno-plantarny

Podstawowym mechanizmem patogenetycznym bocznego skręcenia kostki jest kombinacja plantarnej fleksji i inwersji stopy²³. W tym procesie stopa zostaje skierowana w dół (plantarna fleksja) i skręcona do wewnątrz (inwersja), co powoduje nadmierne naprężenie więzadeł stabilizujących boczną część kostki⁴.

Podczas tego mechanizmu więzadła są zmuszone do rozciągnięcia poza ich normalny zakres, a jeśli siła jest zbyt duża, więzadła mogą ulec rozerwaniu⁵. Pacjent może stracić równowagę, gdy stopa zostanie postawiona nierównomiernie na podłożu, może upaść i nie być w stanie stanąć na tej stopie⁵. Gdy nadmierna siła zostanie przyłożona do struktur tkanek miękkich kostki, można nawet usłyszeć „trzask”⁵.

Anatomiczna kolejność uszkadzania więzadeł

Kluczowym aspektem patogenezy bocznego skręcenia kostki jest specyficzna kolejność uszkadzania więzadeł bocznych. Kompleks więzadeł bocznych składa się z trzech głównych struktur: więzadła taranowo-strzałkowego przedniego (ATFL), więzadła piętowo-strzałkowego (CFL) oraz więzadła taranowo-strzałkowego tylnego (PTFL)⁶.

Więzadła te ulegają uszkodzeniu w określonej kolejności, przy czym więzadło taranowo-strzałkowe przednie jest uszkadzane najczęściej⁶. Więzadło ATFL składa się zazwyczaj z dwóch pasm, które są oddzielone gałęziami przebijającej tętnicy strzałkowej¹. Jest to więzadło wewnątrztorebkowe, ma najniższą odporność na zerwanie i jest najważniejsze w stabilności taranowo-strzałkowej¹.

Więzadło ATFL znajduje się pod maksymalnym naprężeniem przy kostce w plantarnej fleksji¹. Więzadło CFL jest pozatorebkowe, grubsze i mocniejsze niż ATFL, i jest następne do rozerwania w urazie plantarna fleksja/inwersja¹. Więzadło PTFL jest najsilniejsze z trzech więzadeł i najmniej prawdopodobne, że ulegnie uszkodzeniu, ponieważ jest napięte tylko w skrajnej grzbietowej fleksji¹.

Rola pozycji stopy w mechanizmie urazu

Pozycja stopy w momencie urazu ma kluczowe znaczenie dla patogenezy bocznego skręcenia kostki. Skręcenia kostki najczęściej występują, gdy kostka zostanie uraziona w pozycji, w której architektura kostna zapewnia niewielką stabilność⁷. W przypadku mechanizmu inwersyjnego, stopa w plantarnej fleksji jest szczególnie podatna na uraz, ponieważ w tej pozycji więzadło taranowo-strzałkowe przednie jest najbardziej naprężone.

Istnieją dwie główne przyczyny etiologiczne większości urazów skręcenia kostki przez supinację. Po pierwsze, nieprawidłowa pozycja lądowania stopy z lekko odwróconą lub supinowaną kostką powoduje, że siła reakcji podłoża działająca na boczną krawędź stopy wskazuje przyśrodkowo i nie przechodzi przez środek stawu skokowego, tworząc w ten sposób energiczny moment skręcający do wewnątrz⁸.

Po drugie, reakcja mięśni strzałkowych, które funkcjonują w celu opierania się inwersji kostki, jest zbyt wolna (60-90 ms), aby nadążyć za dostosowaniem się do nagłej, wybuchowej inwersji, która nastąpiła w ciągu 50 ms po uderzeniu stopy⁸.

Biomechanika procesu uszkodzenia

Stabilność stawu zależy zarówno od skurczu mięśni, jak i od wkładu więzadeł, dlatego gdy mięśnie są nieaktywne, stabilność stawu opiera się głównie na więzadłach⁹. Ponieważ więzadła posiadają właściwości lepkosprężyste, nagłe wybuchowe rozciągnięcie prowadzi do ich rozerwania⁹.

Dane z rzeczywistych przypadków urazów sugerują, że szczytowa inwersja osiągnęła 48 stopni, a taki zakres inwersji jest często uważany za normalny zgodnie z literaturą⁹. Co więcej, zaobserwowano orientację kostki w grzbietowej fleksji zamiast plantarnej fleksji, co nie było zgodne z mechanizmem supinacji sugerowanym klinicznie⁹. Szczytowa prędkość inwersji osiągnęła 638 stopni na sekundę, i była to pierwsza tak wysoka wartość odnotowana⁹.

Warianty mechanizmu inwersyjnego

Mechanizm inwersyjny może występować w różnych wariantach w zależności od specyficznych okoliczności urazu. Boczne skręcenia kostki są najbardziej powszechne i zazwyczaj występują z wymuszoną plantarną fleksją i inwersją stopy³. Różne urazy występujące w wyniku tego wspólnego mechanizmu różnią się w zależności od stopnia plantarnej fleksji, prędkości skręcenia, sił skręcania lub rotacji oraz tego, czy skręcenie występuje z upadkiem z wysokości czy uderzeniem¹⁰.

Więzadło taranowo-strzałkowe przednie (ATFL) jest pierwszą strukturą uszkodzoną w większości skręceń kostki³. ATFL opiera się patologicznej inwersji i plantarnej fleksji stawu skokowego i jest najsłabsze z więzadeł bocznych³. Szacuje się, że 70-80% skręceń dotyczy ATFL³.

Konsekwencje biomechaniczne dla stabilności

Dodanie uszkodzenia CFL wraz z uszkodzeniem ATFL jest powszechne w przypadku cięższych skręceń i wiąże się z dłuższym powrotem do zdrowia³. Jeśli wystąpi całkowite rozerwanie więzadeł, kostka może stać się niestabilna po przejściu początkowej fazy urazu¹¹. Jeśli tak się stanie, możliwe jest, że uraz mógł również spowodować uszkodzenie samej powierzchni stawu skokowego¹¹.

Niestabilność występuje, gdy nastąpiło całkowite rozerwanie więzadła lub całkowite zwichnięcie stawu skokowego¹¹. Skręcenie III stopnia może być związane z trwałą niestabilnością¹¹. Powtarzające się urazy skręcenia inwersyjnego kostki mogą wywierać nadmierny nacisk w samym stawie i powodować uraz kompresyjny lub ścinający na powierzchni chrząstki – jest to znane jako defekt kostno-chrzęstny¹².