Втомний перелом, також стресовий перелом (що є калькою з англійського stress fracture) або повільний перелом — це перелом кістки, спричинений механічною втомою внаслідок повторюваного напруження протягом тривалого часу. Замість того, щоб бути наслідком разової сильної травми, втомні переломи виникають через накопичення мікроушкоджень від повторюваних субмаксимальних навантажень, таких як біг або стрибки. Через такий механізм розвитку стресові переломи є поширеними від .
Втомний перелом можна описати як дрібні тріщини в кістці (англійською цю травму також називають hairline fracture, досл. волосяний перелом). Втомні переломи кісток стопи іноді називають через їхню високу поширеність серед солдатів під час тривалих марш-кидків.
Найчастіше втомні переломи виникають у опорних кістках нижніх кінцівок, таких як великогомілкова та малогомілкова кістки, п'яткова, плеснові та човноподібна кістки стопи. Рідше трапляються стресові переломи стегнової кістки, таза, крижів, поперекового відділу хребта, кульшових суглобів, кистей та зап'ястків. На втомні переломи припадає близько 20% усіх спортивних травм. Лікування зазвичай полягає в спокої з подальшим поступовим поверненням до фізичних навантажень протягом кількох місяців.
Симптоми та ознаки
Втомні переломи зазвичай виявляють після різкого збільшення інтенсивності фізичних вправ. Симптоми зазвичай наростають поступово; скарги включають локалізований біль уздовж тіла кістки та під час активності, зменшення м'язової сили та судоми. У разі втомних переломів малогомілкової кістки біль виникає проксимальніше латеральної кісточки, посилюється при активності та вщухає у стані спокою. Постійний біль може свідчити про серйознішу травму кістки. Зазвичай спостерігається ділянка локальної болючості на кістці або поруч із нею, а також загальний набряк. Натискання на кістку може провокувати біль та виявляти крепітацію у разі виражених переломів. Стресові переломи передньої частини великогомілкової кістки викликають вогнищеву болючість на передньому гребені кістки, тоді як задньо-медіальні переломи можуть бути болючими по її задньому краю.
Причини
Кістки постійно намагаються ремонтуватися та перебудовуватися, особливо під час занять спортом, коли на них припадає надзвичайне навантаження. З часом, якщо на кістку діє надмірне навантаження, яке перевищує її здатність до відновлення, на ній може з'явитися ослаблена ділянка, в якій і виникає втомний перелом.
Перелом не з'являється раптово. Він є результатом повторювних мікротравм, жодна з яких окремо не є достатньою для спричинення раптового перелому, але в сукупності вони перевантажують остеобласти, які відповідають за регенерацію кісткової тканини. Потенційними причинами можуть бути перевантаження через скорочення м'язів перевантаження, аменорея, зміна розподілу напруги в кістці через утому м'язів, зміна жорсткості поверхні (наприклад, перехід з бетону на траву) або виконання ритмічно повторюваних рухів, що призводять до сумації вібраційних коливань.
Втомні переломи часто виникають у людей із малорухливим способом життя, чиї кістки не звикли до таких навантажень, які раптово починають інтенсивно тренуватися. Вони також трапляються у спортсменів, які виконують великі обсяги високоінтенсивних тренувань (біг, стрибки). Крім того, про стресові переломи часто повідомляють військовослужбовці після тривалих маршів.
Важливу роль у виникненні втомних переломів відіграє втома м'язів, і основною теоретичною моделью для пояснення цього впливу є нейром'язова гіпотеза. Під час бігу кожен крок створює значне ударне навантаження на різні точки ніг, і кожен удар — раптове прискорення та передача енергії — має бути поглинений. М'язи та кістки виконують роль амортизаторів, однак після тривалого бігу м'язи (зазвичай гомілки) втомлюються і втрачають здатність ефективно гасити удари, кістки починають зазнавати більшого навантаження, і ризик перелому зростає. Експериментальні дані залишаються суперечливими: деякі дослідження серед бігунів на довгі дистанції свідчать, що амортизаційні властивості не змінюються після короткого виснажливого бігу.
Суттєвим фактором ризику є наявність попередніх стресових переломів у анамнезі. Серед інших сприятливих факторів: вузький діафіз великогомілкової кістки, високий рівень зовнішньої ротації стегна, остеопенія, остеопороз та ().
Основні причини в спорті, що призводять до стресових переломів: Перетренованість; Занадто швидке повернення до змагань після травми або хвороби; Перехід від одного виду спорту/дисципліни до іншого без належної підготовки; Занадто різкий початок тренувального процесу; Зміна умов тренування (покриття, взуття).
Діагностика
Рентгенівські знімки зазвичай не показують свіжих стресових переломів, але стають інформативними приблизно через три тижні після появи болю, коли кістка починає перебудовуватися. КТ, МРТ або трифазна є ефективнішими для ранньої діагностики. Найточнішим з цих методів вважають МРТ.
Іноді як недорогу альтернативу для первинного виявлення переломів пропонують використовувати камертон Лікар прикладає вібруючий камертон до тіла кістки, у якій підозрюють стресовий перелом, і у разі його наявності вібрація викликає біль. Цей тест має низьку правдоподібність позитивного результату та високу негативного, тобто дає як хибнопозитивні, так і хибнонегативні результати, тому його не слід використовувати як єдиний метод діагностики.
Лікування
Для автомних переломів низького ризику найкращим методом лікування є спокій. Час відновлення суттєво залежить від локалізації й тяжкості перелому та індивідуальної швидкісті регенерації. Зазвичай призначають повний спокій та носіння фіксуючого ортеза або на термін від 4 до 8 тижнів (у складних випадках — 12 тижнів і більше). Після цього дозволяють поступово відновлювати активність за умови відсутності болю. Навіть якщо кістка здається загоєною, процес її перебудови може тривати ще багато місяців, тому ризик повторного перелому залишається високим, тому повернення до бігу чи стрибків має бути дуже плавним. Реабілітація включає силові вправи для м'язів, щоб вони краще розсіювали ударні навантаження. При тяжких стресових переломах може знадобитися хірургічне втручання (наприклад, спицями чи гвинтами).
Прогноз
Втомні переломи передньої частини великогомілкової кістки мають несприятливий прогноз і часто потребують операції. Порівняно з іншими локалізаціями, вони частіше призводять до повного зміщеного перелому.
Втомні переломи верхньої частини шийки стегнової кістки без лікування можуть прогресувати до справжніх переломів із розвитком , тому вони вимагають хірургічного лікування. Втомні переломи проксимального метадіафіза п'ятої плеснової кістки також відомі поганим зрощенням, тривалим перебігом та високим ризиком повторних розривів.
Епідеміологія
Проведені у США дослідження показують, що щорічна захворюваність на стресові переломи серед спортсменів та новобранців збройних сил становить від 5% до 30%, залежно від виду спорту та інших факторів ризику. Також перебувають у групі підвищеного ризику люди з високим рівнем фізичної активності, жінки, люди похилого віку (захворюваність ймовірно зростає з віком через вікове зниження щільності кісткової маси). Діти також можуть бути схильні до травм, оскільки їхні кістки ще не досягли повної щільності та міцності. Крім того, ризик виникнення стресових переломів зростає у жінок із «тріадою спортсменки», оскільки розлади харчової поведінки та остеопороз суттєво послаблюють кісткову тканину.
Цей тип травм найчастіше трапляється на нижніх кінцівках через постійне опорне навантаження. До кісток, що найчастіше уражаються втомними переломами, належать великогомілкова, малогомілкова та стегнова кістки, кістки заплесна і плесна, кістки таза та хребці. Втомні переломи верхніх кінцівок трапляються рідше і зазвичай виникають у верхній частині тулуба внаслідок сили скорочення м'язів.
Групою з найвищим ризиком є спортсмени та військовослужбовці, які беруть участь у повторюваних високоінтенсивних тренуваннях. Види спорту та діяльність, що супроводжуються надмірними повторюваними ударами об землю, мають найвищий рівень захворюваності. Конкретна локалізація втомного перелому залежить від виду спорту чи фізичної активності, якою займається людина.
Жінки більше схильні до стресових переломів, ніж чоловіки, через такі фактори, як нижча аеробна спроможність, менша м'язова маса, нижча мінеральна щільність кісткової тканини, а також інші анатомічні та гормональні особливості. Наявність аменореї збільшує ризик виникнення стресових переломів у жінок у два-чотири рази порівняно з жінками з нормальним менструальним циклом. Погіршення здоров'я кісток підвищує ризик травмування; дослідження демонструють зворотну залежність між мінеральною щільністю кісток і частотою стресових переломів. Найбільш виражено та часто це спостерігається на шийці стегнової кістки.
Профілактика
Частоту виникнення стресових переломів може знизити зміна біомеханіки та графіка тренувань. Ортопедичні устілки зменшують кількість таких переломів у новобранців, однак невідомо, чи можна екстраполювати ці дані на спортсменів або загальне населення. З іншого боку, деякі спортсмени стверджують, що надмірна амортизація взуття навпаки збільшує навантаження, знижуючи природну здатність тіла гасити удари. Під час високих навантажень може бути корисним додаткове вживання кальцію (2000 мг/день) та вітаміну D (800 МО/день) залежно від індивідуальних потреб.
У динозаврів
У 2001 році Брюс Ротшильд та інші палеонтологи опублікували дослідження, у якому вивчали ознаки втомних переломів у тероподових динозаврів та провели реконструкцію їхньої поведінки з огляду на такі травми. Оскільки втомні переломи виникають через повторювані навантаження, вони, ймовірно, були наслідком регулярної поведінки, а не випадкових травм. Дослідники звернули особливу увагу на травми передніх кінцівок, оскільки задні лапи динозаврів були більш схильні до ушкоджень під час бігу або міграцій, тоді як ушкодження кистей із більшою ймовірністю виникали під час утримання здобичі, що виривалася. Втомні переломи в кістках динозаврів ідентифікують за здуттями на діафізах кісток, спрямованими до передньої частини тіла тварини. На рентгенограмі ці здуття часто показують смуги просвітлення в місцях, де рентгенівські промені важче проходять крізь кістку. Науковці зазначили, що цю «зону ослаблення», помітну на рентгені, зазвичай неможливо побачити неозброєним оком.
Дослідники описали ураження фаланг тероподів як патогномонічні для втомних переломів, тобто такі, що є однозначними та характерними для діагностики. Ротшильд та колеги розглянули та відкинули інші види травм і хвороб як можливі причини знайдених уражень. Ураження від втомних переломів можна легко відрізнити від остеомієліту через відсутність руйнування кісткової тканини, а від доброякісних пухлин (наприклад, ) їх відрізняє відсутність склеротичного периметра. Серед досліджуваних зразків також не виявили порушень внутрішньої архітектури кістки, характерних для злоякісних пухлин, або ознак метаболічних розладів (наприклад, гіперпаратиреозу чи гіпертиреозу).