Patogeneza urazów mięśni kulszowo-goleniowych – mechanizmy powstawania

Patogeneza urazów mięśni kulszowo-goleniowych stanowi złożony proces biomechaniczny, w którym kluczową rolę odgrywa nadmierne obciążenie tkanek mięśniowych przekraczające ich zdolność adaptacyjną¹. Mechanizm powstawania tych urazów jest ściśle związany z charakterystyczną budową anatomiczną mięśni kulszowo-goleniowych oraz specyfiką ich funkcjonowania podczas aktywności sportowej².

Podstawowe mechanizmy patogenetyczne

W patogenezie urazów mięśni kulszowo-goleniowych wyróżniamy dwa główne mechanizmy uszkodzenia. Pierwszy, najbardziej powszechny, związany jest z bieganiem z wysoką prędkością i najczęściej dotyczy długiej głowy mięśnia dwugłowego uda³. Drugi mechanizm, określany jako nadmierne rozciągnięcie, zazwyczaj obejmuje proksymalną część ścięgna mięśnia półbłoniastego³.

Przeciążenie mięśnia stanowi główną przyczynę naprężenia włókien kulszowo-goleniowych. Może to nastąpić, gdy mięsień zostanie rozciągnięty poza swoją zdolność adaptacyjną lub zostanie poddany nagłemu obciążeniu². Naprężenia mięśni kulszowo-goleniowych często występują, gdy mięsień wydłuża się podczas skurczu – sytuacja pozornie sprzeczna, ale występująca podczas rozciągania mięśnia pod obciążeniem, co nazywa się skurczem ekscentrycznym².

Patogeneza urazów sprintowych

Podczas sprintowania mięśnie kulszowo-goleniowe kurczą się ekscentrycznie w momencie, gdy tylna noga jest prostowana, a palce stóp są używane do odbicia i ruchu do przodu⁴. W tym momencie cyklu biegu mięśnie kulszowo-goleniowe są nie tylko wydłużone, ale także obciążone masą ciała oraz siłą wymaganą do ruchu do przodu⁴. Większość badaczy zajmujących się funkcją mięśni kulszowo-goleniowych podczas sprintu twierdzi, że faza późnego zamahu prawdopodobnie stanowi moment w cyklu biegu, w którym mięśnie kulszowo-goleniowe są najbardziej podatne na uraz⁵.

Analiza sił działających na mięśnie kulszowo-goleniowe podczas każdej z tych faz wykazała, że szczytowe siły między dobiema fazami są podobne. Jednak w okresie późnego zamahu najczęściej obserwuje się tego typu urazy związane z bieganiem z wysoką prędkością, mimo że siły są podobne⁶. Zjawisko to można wytłumaczyć kilkoma różnymi przyczynami. Po pierwsze, chociaż podobne pod względem wielkości szczytowych sił działających na mięśnie kulszowo-goleniowe, te doświadczane w fazie podparcia są uważane za pozytywne; w fazie zamahu są jednak uważane za negatywne⁷.

Rola skurczu ekscentrycznego w patogenezie

Niestety, mięśnie mogą być z natury bardziej podatne na uraz w okresach pracy negatywnej, czyli podczas skurczów ekscentrycznych⁷. Pomaga to wyjaśnić, dlaczego często obserwujemy urazy podczas fazy późnego zamahu podczas biegu z wysoką prędkością. Jako ofiara swojej funkcji, mięsień najbardziej narażony na to zwiększone obciążenie ekscentryczne podczas późnego zamahu to długa głowa mięśnia dwugłowego uda⁷.

Istnieją obecnie trzy negatywne czynniki predysponujące do urazu naprężenia mięśni kulszowo-goleniowych: wysokie poziomy negatywnych sił szczytowych podczas późnego zamahu, zwiększone obciążenie długiej głowy mięśnia dwugłowego uda ze względu na jej odpowiedzialność za produkcję siły przy wysokich prędkościach, oraz anatomicznie mniejsza szerokość aponewrozy długiej głowy mięśnia dwugłowego uda, zmniejszająca zdolność optymalnego radzenia sobie z dużymi ilościami siły⁸.

Mechanizmy urazów rozciąganiowych

Urazy typu rozciąganiowego mięśni kulszowo-goleniowych są spowodowane rozległym zgięciem biodra przy wyprostowanym kolanie¹. Wszystkie badania dotyczące urazów typu rozciąganiowego doszły do wniosku, że urazy występują z powodu rozległego zgięcia biodra przy jednoczesnym wyprostowaniu kolana¹. Urazy typu rozciąganiowego zwykle występują podczas ruchu w pozycji rozkroku bocznego lub strzałkowego, wysokiego kopnięcia lub rozciągania⁹.

Mechanizm urazu rozciąganiowego charakteryzuje się tym, że proksymalne ścięgno mięśnia półbłoniastego lub mięśnia dwugłowego uda jest najczęściej dotknięte¹⁰. W przeciwieństwie do tego, urazy typu sprintowego najczęściej dotykają długą głowę mięśnia dwugłowego uda, podczas gdy najcięższe oderwania mięśnia dwugłowego uda, mięśnia półbłoniastego i/lub mięśnia półścięgnistego zwykle występują w wyniku szybkiego, silnego zgięcia biodra przy wyprostowanym kolanie po tej samej stronie¹⁰.

Lokalizacja urazów w kontekście patogenezy

Większość urazów mięśni kulszowo-goleniowych występuje w grubej, centralnej części mięśnia (brzuścu mięśniowym) lub w miejscu, gdzie włókna mięśniowe łączą się z włóknami ścięgnistymi⁴. Proksymalne połączenie mięśniowo-ścięgniste mięśnia dwugłowego uda jest najczęściej urazowe¹¹. W najcięższych urazach mięśni kulszowo-goleniowych ścięgno całkowicie odrywa się od kości. Może nawet wyrwać kawałek kości wraz z sobą – nazywa się to urazem oderwaniowym⁴.

Podobnie jak naprężenia, oderwania ścięgien kulszowo-goleniowych są również spowodowane przez duże, nagłe obciążenia⁴. Urazy oderwania proksymalnych mięśni kulszowo-goleniowych występują w wyniku zgięcia biodra i wyprostowania kolana, szczególnie podczas skurczu ekscentrycznego mięśnia kulszowo-goleniowego na końcu fazy zamahu, gdy włókna mięśniowe są maksymalnie wydłużone¹².

Czynniki wpływające na patogenezę Zobacz więcej: Czynniki wpływające na patogenezę urazów mięśni kulszowo-goleniowych

Naprężenia mięśni kulszowo-goleniowych występują częściej u młodzieży, ponieważ kości i mięśnie nie rosną w tym samym tempie. Podczas skoku wzrostu kości dziecka mogą rosnąć szybciej niż mięśnie. Rosnąca kość naciąga mięsień, czyniąc go napięty. Nagły skok, rozciągnięcie lub uderzenie może oderwać mięsień od jego połączenia z kością⁴. Ten mechanizm rozwojowy stanowi istotny element patogenezy urazów u młodych sportowców.

Patobiologia wskazuje, że komórki satelitarne odgrywają rolę w gojeniu mięśni po urazie mięśniowym¹². Za każdym razem, gdy mięsień zostaje rozerwany, organizm naprawia się, tworząc tkankę bliznowatą. Całkowite wygojenie obszaru może potrwać od czterech do sześciu tygodni¹³. Proces regeneracji stanowi kluczowy element patogenezy, determinując ostateczny wynik leczenia i ryzyko nawrotów urazu.