Под метаболизмом, или обменом веществ, понимают совокупность химических реакций в организме, обеспечивающих его веществами для построения тела и энергией для поддержания жизнедеятельности. Часть реакций оказывается сходной для всех живых организмов (образование и расщепление нуклеиновых кислот, белков и пептидов, а также большинства углеводов, некоторых карбоновых кислот и т.д.) и получила название первичного обмена (или первичного метаболизма).
Помимо реакций первичного обмена, существует значительное число метаболических путей, приводящих к образованию соединений, свойственных лишь определенным, иногда очень немногим, группам организмов.
Эти реакции, согласно И.Чапеку (1921) и К.Пэху (1940), объединяются термином вторичный метаболизм , или обмен, а их продукты называются продуктами вторичного метаболизма , или вторичными соединениями (иногда вторичными метаболитами).
Вторичные соединения образуются преимущественно у вегетативно малоподвижных групп живых организмов - растений и грибов, а также у многих прокариот.
У животных продукты вторичного обмена образуются редко, но часто поступают извне вместе с растительной пищей.
Роль продуктов вторичного метаболизма и причины их появления в той или иной группе различны. В самой общей форме им приписываются адаптивное значение и в широком смысле защитные свойства.
Стремительное развитие химии природных соединений за последние три десятилетия, связанное с созданием высокоразрешающих аналитических инструментов, привело к тому, что мир "вторичных соединений" значительно расширился. Например, число известных на сегодня алкалоидов приближается к 5000 (по некоторым данным, к 10 000), фенольных соединений - к 10 000, причем эти цифры растут не только с каждым годом, но и с каждым месяцем.
Любое растительное сырье всегда содержит сложный набор первичных и вторичных соединений, которые, как уже говорилось, определяют разносторонний характер действия лекарственных растений. Однако роль тех и других в современной фитотерапии пока различна.
Известно относительно немного объектов, использование которых в медицине определяется прежде всего наличием в них первичных соединений. Однако в будущем не исключено повышение их роли в медицине и использование в качестве источников получения новых иммуномодулирующих средств.
Продукты вторичного обмена применяются в современной медицине значительно чаще и шире. Это обусловлено ощутимым и нередко очень «ярким» их фармакологическим эффектом.
Образуясь на основе первичных соединений, они могут либо накапливаться в чистом виде, либо подвергаются гликозилированию в ходе реакций обмена, т.е. оказываются присоединенными к молекуле какого-либо сахара.
В результате гликозилирования возникают молекулы - гетерозиды, которые отличаются от вторичных соединений, как правило, лучшей растворимостью, что облегчает их участие в реакциях обмена и имеет в этом смысле важнейшее биологическое значение.
Гликозилированные формы любых вторичных соединений принято называть гликозидами.
Вещества первичного синтеза образуются в процессе ассимиляции, т.е. превращения веществ, поступающих в организм извне, в вещества самого организма (протопласт клеток, запасные вещества и т.д.).
К веществам первичного синтеза относят аминокислоты, белки, липиды, углеводы, ферменты, витамины и органические кислоты.
Липиды (жиры), углеводы (полисахариды) и витамины широко используются в медицинской практике (характеристика этих групп веществ дана в соответствующих темах).
Белки , наряду с липидами и углеводами, составляют структуру клеток и тканей растительного организма, участвуют в процессах биосинтеза, являются эффективным энергетическим материалом.
Белки и аминокислоты лекарственных растений оказывают неспецифическое благоприятное действие на организм больного. Они влияют на синтез белков, создают условия для усиленного синтеза иммунных тел, что приводит к повышению защитных сил организма. Улучшенный синтез белков включает также и усиленный синтез ферментов, вследствие чего улучшается обмен веществ. Биогенные амины и аминокислоты играют важную роль в нормализации нервных процессов.
Белки - биополимеры, структурную основу которых составляют длинные полипептидные цепи, построенные из остатков α-аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. Белки делят на простые (при гидролизе дают только аминокислоты) и сложные - в них белок связан с веществами небелковой природы: с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), полисахаридами (гликопротеиды), липидами (липопротеиды), пигментами (хромопротеиды), ионами металлов (металлопротеиды), остатками фосфорной кислоты (фосфопротеиды).
В настоящий момент почти нет объектов растительного происхождения, применение которых определялось бы наличием в них главным образом белков. Однако не исключено, что в будущем модифицированные растительные белки могут быть использованы как средства, регулирующие обмен веществ в человеческом организме.
Липиды - жиры и жироподобные вещества, являющиеся производными высших жирных кислот, спиртов или альдегидов.
Подразделяются на простые и сложные.
К простым относятся липиды, молекулы которых содержат только остатки жирных кислот (или альдегидов) и спиртов. Из простых липидов в растениях и животных встречаются жиры и жирные масла, представляющие собой триацилглицерины (триглицериды) и воски.
Последние состоят из сложных эфиров высших жирных кислот одно- или двухатомных высших спиртов. К жирам близки простагландины, образующиеся в организме из полиненасыщенных жирных кислот. По химической природе это производные кислоты простаноевой со скелетом из 20 атомов углерода и содержащие циклопентановое кольцо.
Сложные липиды делят на две большие группы:
фосфолипиды и гликолипиды (т. е. соединения, имеющие в своей структуре остаток кислоты фосфорной или углеводный компонент). В составе живых клеток липиды играют важную роль в процессах жизнеобеспечения, образуя энергетические резервы у растений и животных.
Нуклеиновые кислоты - биополимеры, мономерными звеньями которых являются нуклеотиды, состоящие из остатка фосфорной кислоты, углеводного компонента (рибозы или дезоксирибозы) и азотистого (пуринового или пиримидинового) основания. Различают дезоксирибойуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК) кислоты. Нуклеиновые кислоты из растений в лечебных целях пока не используются.
Ферменты занимают особое место среди белков. Роль ферментов в растениях специфична - они являются катализаторами большинства химических реакций.
Все ферменты делятся на 2 класса: однокомпонентные и двухкомпонентные. Однокомпонентные ферменты состоят только из белка,
двухкомпонентные - из белка (апофермента) и небелковой части (кофермента). Коферментами могут быть витамины.
В медицинской практике используют следующие ферментные препараты:
- "Нигедаза " - из семян чернушки дамасской - Nigella damascena, сем. лютиковых - Ranunculaceae. В основе препарата фермент липолитического действия, вызывает гидролитическое расщепление жиров растительного и животного происхождения.
Препарат эффективен при панкреатитах, энтероколитах и возрастном снижении липолитической активности пищеварительного сока.
- "Карипазим" и "Лекозим" - из высушенного млечного сока (латекса) папайи (дынного дерева) - Carica papaya L., сем. папаевых - Cariacaceae.
В основе "Карипазима " - сумма протеолитических ферментов (папаин, химопапаин, пептидаза).
Применяют при ожогах III степени, ускоряет отторжение струпов, очищает гранулирующие раны от гнойно-некротических масс.
В основе "Лекозима " - протеолитический фермент папаин и муколитический фермент лизоцим. Применяют в ортопедической, травматологической и нейрохирургической практике при межпозвоночном остеохондрозе, а также в офтальмологии для рассасывания эксудатов.
Органические кислоты, наряду с углеводами и белками, являются самыми распространенными веществами в растениях.
Они принимают участие в дыхании растений, биосинтезе белков, жиров и других веществ. Органические кислоты относятся к веществам как первичного синтеза (яблочная, уксусная, щавелевая, аскорбиновая), так и вторичного синтеза (урсоловая, олеаноловая).
Органические кислоты являются фармакологически активными веществами и участвуют в суммарном эффекте препаратов и лекарственных форм растений:
Салициловая и урсоловая кислоты обладают противовоспалительным действием;
Яблочная и янтарная кислоты - доноры энергетических групп, способствуют повышению физической и умственной работоспособности;
Аскорбиновая кислота - витамин С.
Витамины - особая группа органических веществ, выполняющих важные биологические и биохимические функции в живых организмах. Эти органические соединения различной химической природы синтезируются главным образом растениями, а также микроорганизмами.
Человеку и животным, которые их не синтезируют, витамины требуются в очень малых количествах по сравнению с питательными веществами (белками, углеводами, жирами).
Известно более 20 витаминов. Они имеют буквенные обозначения, названия химические и названия, характеризующие их физиологическое действие. Классифицируются витамины на водорастворимые (кислота аскорбиновая, тиамин, рибофлавин, кислота пантотеновая, пиридоксин, кислота фолиевая, цианокобаламин, никотинамид, биотин)
и жирорастворимые (ретинол, филлохинон, кальциферолы, токоферолы). К витаминоподобным веществам принадлежат некоторые флавоноиды, липоевая, оротовая, пангамовая кислоты, холин, инозит.
Биологическая роль витаминов разнообразна. Установлена тесная связь между витаминами и ферментами. Например, большинство витаминов группы В являются предшественниками коферментов и простетических групп ферментов.
Углеводы - обширный класс органических веществ, к которому относятся полиоксикарбонильные соединения и их производные. В зависимости от числа мономеров в молекуле они подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
Углеводы, состоящие исключительно из полиоксикарбонильных соединений, получили название гомозидов, а их производные, в молекуле которых имеются остатки иных соединений, называются гетерозидами. К гетерозидам относятся все виды гликозидов.
Моно- и олигосахариды - нормальные компоненты любой живой клетки. В тех случаях, когда они накапливаются в значительных количествах, их относят к так называемым эргастическим веществам.
Полисахариды, как правило, всегда накапливаются в значительных количествах как продукты жизнедеятельности протопласта.
Моносахариды и олигосахариды используются в чистом виде, обычно в виде глюкозы, фруктозы и сахарозы. Будучи энергетическими веществами, моно- и олигосахариды, как правило, применяются в качестве наполнителей при изготовлении различных лекарственных форм.
Растения являются источниками получения этих углеводов (сахарный тростник, свекла, виноград, гидролизованная древесина ряда хвойных и древесных покрытосеменных).
В растениях синтезируются различные формы полисахаридов , которые отличаются друг от друга как по структуре, так и по выполняемым функциям. Полисахариды находят довольно широкое применение в медицине в различных формах. В частности, широко используются крахмал и продукты его гидролиза, а также целлюлоза, пектин, альгинаты, камеди и слизи.
Целлюлоза (клетчатка ) - полимер, составляющий основную массу клеточных стенок растений. Полагают, что молекула клетчатки у разных растений содержит от 1400 до 10 000 остатков β-D-глюкозы.
Крахмал и инулин относятся к запасным полисахаридам.
Крахмал на 96-97,6 % состоит из двух полисахаридов: амилозы (линейный глюкан) и амилопектина (разветвленный глюкан).
Он всегда запасается в виде крахмальных зерен в период активного фотосинтеза. У представителей сем. Аsteraсеае и Сатрапи/асеае накапливаются фруктозаны (инулин), особенно в больших количествах в подземных органах.
Слизи и камеди (гумми) - смеси гомо- и гетеросахаридов и полиуро-нидов. Камеди состоят из гетерополисахаридов с обязательным участием уроновых кислот, карбонильные группы которых связаныс ионамиСа 2+ , К + и Мg 2+ .
По растворимости в воде камеди делятся на 3 группы :
Арабиновые, хорошо растворимые в воде (абрикосовая и аравийская);
Бассориновые, плохо растворимые в воде, но сильно в ней набухающие (трагакантовая)
И церазиновые, плохо растворимые и плохо набухающие в воде (вишневая).
Слизи , в отличие от камедей, могут быть и нейтральными (не содержат уроновых кислот), а также имеют меньшую молекулярную массу и хорошо растворимы в воде.
Пектиновые вещества - высокомолекулярные гетерополисахариды, главным структурным компонентом которых является кислота β-D-галактуроновая (полигалактуронид).
В растениях пектиновые вещества присутствуют в виде нерастворимого протопектина - полимера метоксилированной полигалактуроновой кислоты с галактаном и арабаном клеточной стенки: цепочки полиуронида соединены между собой ионами Са 2+ и Мg 2+ .
Вещества вторичного метаболизма
Вещества вторичного синтеза образуются в растениях в результате
Диссимиляции.
Диссимиляция - процесс распада веществ первичного синтеза до более простых веществ, сопровождающийся выделением энергии. Из этих простых веществ с затратой выделившейся энергии образуются вещества вторичного синтеза. Например, глюкоза (вещество первичного синтеза) распадается до уксусной кислоты, из которой синтезируется мевалоновая кислота и через ряд промежуточных продуктов - все терпены.
К веществам вторичного синтеза относятся терпены, гликозиды, фенольные соединения, алкалоиды. Все они участвуют в обмене веществ и выполняют определенные важные для растений функции.
Вещества вторичного синтеза применяются в медицинской практике значительно чаще и шире, чем вещества первичного синтеза.
Каждая группа веществ растений не является изолированной и неразрывно связана с другими группами биохимическими процессами.
Например:
Большая часть фенольных соединений является гликозидами;
Горечи из класса терпенов являются гликозидами;
Растительные стероиды по происхождению являются терпенами, в то же время сердечные гликозиды, стероидные сапонины и стероидные алкалоиды являются гликозидами;
Каротиноиды, производные тетратерпенов, являются витаминами;
Моносахариды и олигосахариды входят в состав гликозидов.
Вещества первичного синтеза содержат все растения, вещества вторич-
ного синтеза накапливают растения отдельных видов, родов, семейств.
Вторичные метаболиты образуются по преимуществу у вегетативно малоподвижных групп живых организмов - растений и грибов.
Роль продуктов вторичного метаболизма и причины их появления в той или иной систематической группе различны. В самой общей форме им приписывается адаптивное значение и в широком смысле защитные свойства.
В современной медицине продукты вторичного обмена применяются значительно шире и чаще, чем первичные метаболиты.
Это связано нередко с очень ярким фармакологическим эффектом и множественным воздействием на различные системы и органы человека и животных. Синтезируются они на основе первичных соединений и могут накапливаться либо в свободном виде, либо в ходе реакций обмена подвергаются гликозилированию, т. е. связываются с каким-либо сахаром.
Алкалоиды - азотсодержащие органические соединения основного характера, преимущественно растительного происхождения. Строение молекул алкалоидов весьма разнообразно и нередко довольно сложно.
Азот, как правило, располагается в гетероциклах, но иногда находится в боковой цепи. Чаще всего алкалоиды классифицируют на основе строения этих гетероциклов, либо в соответствии с их биогенетическими предшественниками - аминокислотами.
Выделяют следующие основные группы алкалоидов: пирролидиновые, пиридиновые, пиперидиновые,пирролизидиновые, хинолизидиновые, хиназо-линовые,хинолиновые, изохинолиновые, индольные, дигидроиндольные (беталаины), имидазоловые, пуриновые, дитерпеновые, стероидные (гликоалкалоиды) и алкалоиды без гетероциклов (протоалкалоиды). Многие из алкалоидов обладают специфическим, часто уникальным физиологическим действием и широко используются в медицине. Некоторые алкалоиды - сильные яды (например, алкалоиды кураре).
Антраценпроизводные -группаприродных соединений желтой, оранжевой или красной окраски, в основе которых лежит структура антрацена. Они могут иметь различную степень окисленности среднего кольца (производные антрона, антранола и антрахинона) и структуру углеродного скелета (мономерные, димерные и конденсированные соединения). Большинство из них являются производными хризацина (1,8-дигидроксиантрахинона). Реже встречаются производные ализарина (1,2-дигидроксиантрахинона). В растениях производные антрацена могут находиться в свободном виде (агликоны) или в виде гликозидов (антрагликозиды).
Витанолиды - группа фитостероидов, В настоящее время известно несколько рядов этого класса соединений. Витанолиды - это полиоксистероиды, у которых в положении 17 находится 6-членное лактонное кольцо, а в кольце А - кетогруппа у С 1 .
Гликозиды - широко распространенные природные соединения, распадающиеся под влиянием различных агентов (кислота, щелочь или фермент) на углеводную часть и агликон (генин). Гликозидная связь между сахаром и агликоном может быть образована с участием атомов О, N или S (О-, N- или S-гликозиды), а также за счет С-С атомов (С-гликозиды).
Наибольшее распространение в растительном мире имеют O-гликозиды). Между собой гликозиды могут отличаться как структурой агликона, так и строением сахарной цепи. Углеводные компоненты представлены моносахаридами, дисахаридами и олигосахаридами, и, соответственно, гликозиды называются монозидами, биозидами и олигозидами.
Своеобразными группами природных соединений являются цианогенные гликозиды и тиогликозиды (глюкозинолаты).
Цианогенные гликозиды могут быть представлены как производные α-гидроксинитрилов, содержащих в своем составе синильную кислоту.
Широкое распространение они имеют среди растений сем. Rosасеае, подсем. Рrипоidеае, концентрируясь преимущественно в их семенах (например, гликозиды амигдалин и пруназин в семенах Атуgdalus соттиnis , Аrтеniаса vи1garis ).
Тиогликозиды (глюкозинолаты ) в настоящее время рассматриваются в качестве производных гипотетического аниона - глюкозинолата, отсюда и второе название.
Глюкозинолаты найдены пока только у двудольных растений и характерны для сем. Вrassi сасеае, Сарраridaсеае, Resedасеае и других представителей порядка Сарраrа1еs.
В растениях они содержатся в виде солей со щелочными металлами, чаще всего с калием (например, глюкозинолат синигрин из семян Вrassica jипсеа и В.nigra .
Изопреноиды - обширный класс природных соединений, рассматрива-
емых как продукт биогенного превращения изопрена.
К ним относятся различные терпены, их производные - терпеноиды и стероиды. Некоторые изопреноиды - структурные фрагменты антибиотиков, некоторые - витаминов, алкалоидов и гормонов животных.
Терпены и терпеноиды - ненасыщенные углеводороды и их производные состава (С 5 Н 8) n , где n = 2 или n > 2. По числу изопреновых звеньев их делят на несколько классов: моно-, сескви-, ди-, три-,тетра- и политер-пеноиды.
Монотерпеноиды (С 10 Н 16) и сесквитерпеноиды (С 15 Н 24) являются обычными компонентами эфирных масел.
Вальгусная деформация тазобедренных суставов встречается крайне редко и чаще всего это заболевание обнаруживают у детей при плановом обследовании у ортопеда, проведя дополнительно рентгенологическое исследование. У мальчиков и у девочек одинаково. У 1/3 больных этот врожденный дефект двусторонний.
Причиной возникновения считают частичное поражение боковой части эпифизарного хряща под головкой, а также повреждения апофиза большого вертела. Вальгусная деформация шейки бедренной кости (coxa valga) часто возникает в процессе роста ребенка вследствие нелеченой дисплазии тазобедренных суставов.
При рождении ребенка головка с шейкой бедренной кости находятся в физиологическом вальгусе и развернуты назад, постепенно во время роста ребенка, в результате физиологической торсии (разворота), соотношения меняются, и у взрослого человека шеечно-диафизарный угол в среднем составляет 127 °, а угол антеверсии — 8- 10 °. При вышеуказанных нарушениях в эпифизарных хрящах в процессе роста ребенка это физиологический процесс нарушается, что и обусловливает возникновение coxa valga.
Кроме этого, вальгусная деформация бывает «симптоматической»:
- при преобладании мышц-аддукторов (приводящих) бедра;
- при болезни Литтля;
- после полиомиелита;
- при прогрессирующей мышечной дистрофии;
- а также при опухолях и экзостозах, которые нарушают нормальный рост эпифизарного хряща.
Очень редко вальгусные деформации происходят после рахита, неправильного лечения перелома шейки бедренной кости и нелеченой дисплазии тазобедренного сустава.
Основным в диагностике coxa valga является рентгенологическое обследование, которое обязательно проводят при внутренней ротации (повороте) конечности, поскольку боковая ротация бедра на рентгенограмме всегда увеличивает угол вальгусного отклонения шейки.
Клиника
Клинически вальгусная деформация может себя не проявлять при двустороннем поражении, то есть нет никаких симптомов. В то время как одностороннее поражение может стать причиной функционального 
удлинения конечности, в результате чего нарушается походка, хромота на одну ногу.
Вальгус шейки бедра клинически трудно обнаружить, поскольку функция тазобедренного сустава сохранена.
Как правило, у людей с незначительной вальгусной деформацией проводят консервативное лечение. Послерахитичиские деформации с ростом ребенка самокорректируются, что также наблюдается при правильном лечении детей по поводу дисплазии тазобедренных суставов, когда хорошо центрированная (зафиксирована) головка в вертлюжной впадине.
Также консервативно лечат детей при coxa valga, возникшей при поражении ростковых хрящей. Поскольку процесс имеет длительное течение, комплексное лечение проводят курсами.
Варусная деформация шейки бедренной кости (coxa vara)
coxa vara Под названием «coxa vara» понимают деформацию проксимального конца бедренной кости, когда шеечно-диафизарный угол уменьшен, иногда к прямому, с одновременным укорочением шейки.
Варусная деформации проксимального конца бедренной кости у детей и подростков составляет 5-9% от всех заболеваний тазобедренного сустава.
Варусные деформации шейки бедренной кости бывают врожденными и приобретенными.
Диагностика
Рентгенологически при рождении ребенка не видно хрящевых вертлюгов и головок бедренных костей. Только через 5-6 месяцев появляется вторичная оссификация ядер окостенения головок. В процессе роста ребенка эти ядра все больше оссификуются и шейка бедренной кости растет в длину. Этот процесс взаимосвязан с эпифизарной хрящом вертелов, которые также постепенно оссификуются.
Между пятым и восьмым годами жизни полностью формируется проксимальный конец бедренной кости. Шейково-диафизарный угол, который при рождении составляет 150°, становится меньше и равен 142°. Также ретроверсия шейки вследствие торсии во время роста переходит в антеверсии (расположение к переду). Эти физиологические изменения проходят медленно, до окончания роста человека.
Врожденные расстройства оссификации шейки бедренной кости обусловлены неправильным расположением эпифизарного (суставного) хряща, в то время как в норме он расположен более горизонтально и перпендикулярно относительно оси шейки и направления ее нагрузки. Это вызывает варусную деформацию шейки и ее замедленный рост в длину.
Иногда врожденная варусная деформация шейки может сочетаться:
- с гипоплазией (недоразвитием) бедренной кости;
- с недостатком проксимального конца бедренной кости;
- с множественной эпифизарной дисплазией.
Третья группа может иметь приобретенную форму варусной деформации шейки:
- посттравматическую в раннем возрасте;
- вследствие перенесенного рахита;
- сочетаться с болезнью Пертеса;
- после врожденного вывиха бедренной кости или дисплазии тазобедренного сустава.
Есть еще группа больных с изолированной варусной деформацией шейки, у которых нет сочетания врожденных пороков, травм или нарушения метаболизма, которые бы объясняли недостаточность в шейке или нарушения в росте хряща. У этих больных не видно укорочение конечности при рождении, поэтому диагноз ставят только тогда, когда увеличивается вес тела ребенка и уменьшается выносливость шейки. Это случается чаще тогда, когда ребенок начинает ходить.
Существует еще несколько классификаций варусной деформации шейки бедренной кости. Например, рентгенологически различают четыре вида деформаций:
- врожденную изолированную варусной деформации (coxa vara congenita);
- детскую деформацию (coxa vara infantilis);
- юношескую деформацию (coxa vara adolescentium);
- симптоматическую деформацию (coxa vara sumpomatica).
(coxa vara congenita) без каких-либо сочетаний с другими болезнями скелета сегодня признана всеми. Она случается чрезвычайно редко и ее обнаруживают сразу при рождении, так как видно укорочение бедра и высокое стояние большого вертела. Иногда в таких случаях можно заподозрить врожденный вывих бедра, поэтому дополнительными обследованиями уточняют диагноз.
При осмотре обнаруживают укорочение нижней конечности за счет бедра. Большой вертел пальпируется выше противоположного. Бедро опорное, поскольку головка бедренной кости находится в вертлюжной впадине.
Когда ребенок начинает ходить, появляется хромота. Затем можно выявить положительный симптом Тренделенбурга. В одно-двухлетнего ребенка рентгенологически выявляют типичные признаки врожденной варусной деформации шейки бедренной кости, которая согнута вниз до прямого угла и несколько короче. Эпифизарный хрящ расположен почти вертикально, а головка бедренной кости иногда бывает увеличенной, развернутой и наклоненной вниз, но находится в вертельной впадине. Вертельная впадина бывает мелкой и плоской, когда шеечно-диафизарный угол меньше 110°. Когда этот угол исправляют до 140° и более, тогда впадина развивается нормально. Большой вертел находится выше уровня шейки и несколько наклонен медиально, а его размер увеличивается в процессе прогрессирования деформации шейки.
Инфантильная варусная деформация шейки бедренной кости (coxa vara infantilis) у детей возникает в трёх - пятилетнем возрасте. Родители обращаются к врачу в связи с тем, что ребенок начал хромать на ногу и перекашивается при ходьбе, хотя боли в ноге не испытывает. Из анамнеза преимущественно известно, что ребенок родился нормальным и нога до этого была здоровой.
Своевременное обращение к врачу-ортопеду для установки диагноза и начала лечения значительно сокращают сроки восстановления. Лечение проводится консервативное, в очень редких случаях назначается проведение хирургической операции. Если не лечить, у человека со временем будет “утиная походка” с перекатыванием с одной стороны на другую, что влияет на снижение трудоспособности и усталость. Поэтому лечение надо начинать с детского возраста.
Заключается в изменении шеечно-диафизарного угла. Этот угол образуется от пересечения осей диафиза и шейки бедра.
При варусной деформации шейки бедра шеечно-диафизарный угол меньше средних показателей (120-130°) и часто оказывается острым.
Причины варусной деформации шейки бедра разнообразные. Выделяют врожденную, детскую или дистрофическую, юношескую, травматическую и рахитическую деформации. Кроме того, варусное искривление шейки бедра наблюдается при системных заболеваниях: фиброзной остеодисплазии, патологической ломкости костей, дисхондроплазии. Деформация может быть следствием оперативных вмешательств в области шейки бедра или каких-либо патологических состояний кости в этой области (последствия остеомиелита, туберкулеза, субкапитательной остеохондропатии и пр.).
Врожденная вирусная деформация шейка бедра чаще бывает двусторонней, и тогда заболевание выявляется с началом ходьбы ребенка по характерной «утиной» походке, что нередко наводит на мысль о врожденном вывихе бедра. К тому же, при осмотре отмечается ограничение разведения ног и высокое стояние больших вертелов. Рентгенологическое исследование дает возможность диагностировать заболевание- Нередко деформация шейки бедра сочетается с другими врожденными дефектами: укорочением конечности, нарушением формы других суставов.
Детская вирусная деформация шейки бедра чаще бывает односторонняя и связана с дистрофическими процессами в результате нарушения трофики и сопровождается перестройкой костной ткани по типу асептического некроза. Заболевание начинается в возрасте 3-5 лет, под влиянием нагрузки деформация шейки бедра прогрессирует. Клинически заболевание проявляется хромотой, болями, особенно после длительной ходьбы, бега. Пораженная конечность может быть короче и тоньше, отведение бедра ограничено. Большой вертел расположен выше линии Розера-Нелатона, отмечается положительный симптом Тренделен-бурга. Иными словами, клинические проявления во многом тождественны врожденному вывиху бедра. Однако будут отсутствовать такие симптомы, свойственные вывиху, как смещаемость бедра по продольной оси (симптом Дюпюитрена), симптом неисчезающего пульса при давлении на бедренную артерию в скарповском треугольнике и др.
В начале заболевания лечение консервативное: разгрузка конечности с вытяжением грузом 1,5-2 кг, физиотерапия, медикаментозная терапия для улучшения метаболических процессов и общеукрепляющая терапия. Из-за длительности заболевания и необходимости разгрузки конечности детей следует направлять на комплексное лечение в детские костные санатории. В Самаре - это санаторий «Волжские зори». При закончившихся процессах перестройки и оставшейся варусной деформации шейки бедра рекомендуется оперативная коррекция шеечно-диафизарного угла, что удлинит укороченную конечность, восстановит конгруэнтность суставных поверхностей в тазобедренном суставе, а следовательно, предупредит развитие деформирующего коксартроза.
Часто варусная деформация шейки бедра является следствием юношеского эпифизиолиза (сползания головки бедренной кости), который возникает у девочек в возрасте 11-14 лет, у мальчиков в 12-16 лет. В 30% наблюдений патология бывает двухсторонней. Начало развития болезни приходится на период наиболее интенсивного роста, предшествует половому созреванию, т. е. соответствует переходному возрасту, когда происходит обшая перестройка организма и отдельные участки скелета становятся особенно уязвимыми. Поэтому в этиологии юношеского эпифизиолиза головки бедренной кости имеют большое значение гормональные нарушения. У одних больных выражены черты инфантилизма (отсутствуют вторичные половые признаки, у девочек отмечается задержка менструального цикла), запаздывают окостенения эпифизарных ростковых зон, чем объясняется высокий рост у ряда больных. Нередко отмечаются признаки ожирения по типу адипозогениталь-ной дистрофии. В 20-25% юношеский эпифизиолиз головки бедренной кости развивается у детей с отсутствием видимых эндокринных нарушений.
Сущность заболевания в том, что в результате ряда причин в области проксимальной ростковой зоны бедренной кости развивается патологическая перестройка костной ткани, ее размягчение и разрыхление. Под влиянием пельвиотрохантерных мышц и физической нагрузки шейка бедренной кости смешается кпереди, кверху и кнаружи, а головка сползает кзади, книзу и кнутри.
У большинства пациентов деформация бедренной кости связана с изменениями в структуре её шейки. Только у 10 % пациентов выявляется деформация головки бедренной кости. В основном в эту группу входят больные после перелома шейки бедра при неправильном срастании костной ткани.
Первичные изменения начинаются с укорочения шейки и утолщения его участка в области диафизарного узла сочленения с вертлужной впадиной тазовой кости. ось шейки и центральный диафиз при этом подвергаются несущественной деформации, усугубляющейся в дальнейшем за счет сокращения определённых бедренных мышц. При варусной деформации укорочение происходит по внутренней поверхности. При вальгусной деформации искривление проходит с поражением наружных мышц.
Примерно в 70 % случаев для подобного заболевания опорно-двигательного аппарата предпосылки формируются на этапе внутриутробного развития малыша. И только у 25 % пациентов деформация бедренной кости связана с дистрофическими поражениями хрящевой и костной ткани. Обычно первые признаки в этом случае появляются в преклонном возрасте, в климактерическом периоде на фоне развития остеопороза. Травматическая природа искривления бедра присутствует только у 5 % пациентов с клинически диагностированными случаями. Это связано с тем, что в последнее время при переломах шейки бедра активно используются оперативные способы восстановления целостности тканей. Это позволяет обеспечивать полное восстановление без формирования различного рода дегенеративных деформаций.
В предлагаемом материале можно узнать подробнее о потенциальных причинах развития деформации бедренной кости у детей и взрослых. Также рассказано о том, какими методами мануальной терапии можно эффективно и безопасно проводить лечение с целью полного восстановления физиологического состояния бедренной кости.
Почему возникает деформация шеек бедра?
Первичная деформация бедра встречается только в виде врожденной патологии, которая может не проявляться до наступления зрелого возраста. Постепенная деформация шеек бедра является следствием влияния негативных факторов, таких как:
- ведение малоподвижного образа жизни;
- избыточная масса тела;
- курение и употребление алкогольных напитков;
- неправильная постановка стоп при ходьбе и беге;
- тяжелый физический труд с максимальной нагрузкой на тазобедренные суставы;
- переломы шейки бедра;
- ношение обуви на высоком каблуке.
Вторичная деформация шеек бедра всегда развивается на фоне других заболеваний нижних конечностей. Среди наиболее вероятных патологий можно отметить:
- деформирующий остеоартроз тазобедренных суставов (косартроз);
- деформирующий остеоартроз коленных суставов (гонартроз);
- искривление позвоночника в пояснично-крестцовом отделе;
- симфизит и расхождение лонных костей при беременности у женщин;
- неправильная постановка стопы в виде плоскостопия или косолапости;
- тендинит, тендовагинит, бурсит, рубцовые деформации мягких тканей нижней конечности.
Также стоит учитывать факторы риска. К ним относятся внутриутробные патологии развития костного скелета, рахит в раннем детском возрасте, остеопороз в среднем и преклонном возрасте, дефицит витамина D и кальция, эндокринные заболевания (гипертиреоз, сахарных диабет, гиперфункция надпочечников и т.д.).
Для успешного лечения деформации бедра требуется устранить все возможные причины и негативные факторы риска. Только в этом случае возможно получить положительный эффект.
Варусная деформация шейки бедренной кости (бедра)
Патология подразделяется на два вида: вальгусная и варусная деформация бедренной кости, в первом случае искривление происходит по Х-образному типу, во втором - по О-образному. Оба вида связаны с изменение угла, расположенного между головкой и диафизом бедренной кости. В норме его параметр составляет интервал от 125 до 140 градусов. Увеличение этого значения до 145 - 160 градусов приводит к развитию О-образного искривления. Уменьшение угла влечет за собой варусную деформацию шейки бедренной кости, при которой ротация нижней конечности будет резко ограничена.
Отведение ноги в сторону от тела при варусной деформации бедра затруднено и вызывает резкую болезненность в тазобедренном суставе. Поэтому зачастую первичный диагноз устанавливается неверно. Врач подозревает разрушение и деформацию головки бедренной кости и вертлужной впадины. Для подтверждения диагноза деформирующего остеоартроза назначается рентгенографический снимок тазобедренного сустава в нескольких проекциях. И в ходе этого лабораторного обследования выявляется варусная деформация шейки бедра, которая отчетливо видна на рентгенографических снимках в прямой и боковой проекциях.
В развитии искривления бедра можно выявить несколько стадий:
- легкая деформация с изменением угла наклона на 2-5 градусов не вызывает неприятных ощущений и не дает видимых клинических признаков;
- средняя степень характеризуется уже значительным искривлением и приводит к тому, что у пациента возникают проблемы с выполнением некоторых движений в тазобедренном суставе;
- тяжелая деформация приводит к укорочению конечности, полной блокировке ротационных и вращательных движений в проекции тазобедренного сустава.
У взрослых варусная деформация зачастую становится исходим асептического некроза головки бедренной кости. Также эта патология сопровождает мукополисахаридоз, рахит, туберкулез кости, хондроплазию и некоторые другие серьезные заболевания.
Вальгусная деформация шеек бедренных костей (бедра)
Часто диагностируется юношеская и врожденная вальгусная деформация бедренных костей, которая характеризуется быстрым прогрессирующим течением. При взгляде на пациента с подобным отклонением создается впечатление, что он сводит ноги в коленях и боится их разжать. Х-образная вальгусная деформация шеек бедренных костей может стать следствием дисплазии тазобедренного сустава. При этом первые признаки искривления бедра появляются примерно в возрасте 3-5 лет. В последствии угол отклонения будет только увеличиваться за счет происходящих патогенных процессов в полости тазобедренного сустава. Укорочение связок и сокращение мышечных волокон будут усиливать искривление и деформацию.
Врожденная деформации шейки бедренной кости у ребенка может быть обусловлена воздействием следующих тератогенных факторов:
- давление на растущую матку со стороны внутренних органов брюшной полости или при ношении тесной, сдавливающей одежды;
- недостаточность кровоснабжения матки и растущего плода;
- выраженная анемия у беременной женщины;
- нарушение процесса оссификации у плода;
- тазовое предлежание;
- перенесенные вирусные и бактериальные инфекции на поздних сроках вынашивания беременности;
- прием антибиотиков, противовирусных и некоторых других препаратов без контроля со стороны врача.
Врожденная вальгусная деформация бедра характеризуется сильным уплощением суставной поверхности вертлужной впадина и тотальным укорочением диафизального участка бедренной кости. При рентгенографическом исследовании видно смещение головки бедренной кости кпереди и вверх при искривлении шейки и укорочении костного участка. Фрагментация эпифиза может появляться в более позднем возрасте.
Первые клинические симптомы вальгусной деформации шейки бедра у детей проявляются при начале самостоятельной ходьбы. У малыша может быть выражена укороченность одной ножки, хромота, своеобразная походка.
Юношеский тип патологии заключается в том, что вальгусная деформация бедра начинает активного развиваться в подростковом возрасте. В 13 - 15 лет происходит гормональная перестройка организма. При избыточном количестве продуцируемых половых гормонов может быть запущен патологический механизм эпифизеолиза (разрушение головки бедренной кости и её шейки). При размягчении костной ткани под влиянием растущего веса тела подростка начинается вальгусная деформация с отклонением дистального конца бедренной кости.
В зоне риска находятся дети с ожирением и избыточной массой тела, ведущие сидячий, малоподвижный образ жизни, увлекающиеся углеводными продуктами. Необходимо таких подростков периодически показывать врачу ортопеду для своевременного выявления заболевания на ранней стадии его развития.
Симптомы, признаки и диагностика
Клинические симптомы вальгусной и варусной деформации бедренной кости сложно не заметить. Характерное отклонение верхней части ноги, хромота, специфическая постановка ног - это объективные признаки. существуют также субъективные ощущения, которые могут сигнализировать о подобном неблагополучии:
- тянущие, тупые боли в области тазобедренных суставов, возникают после любых физических нагрузок;
- хромота, подволакивание ноги и другие изменения походки;
- ощущение, что одна нога стала короче другой;
- дистрофия мышц бедра на стороне поражения;
- быстрое появление чувства усталости в мышцах ноги при ходьбе.
Диагностика всегда начинается с осмотра у врача ортопеда. Опытный доктор сможет поставить правильный предварительный диагноз уже в ходе осмотра. Затем для подтверждения или исключения диагноза назначается рентгенографический снимок тазобедренного сустава. При наличии характерных признаков диагноз подтверждается.
Как лечить деформацию бедренных костей?
Вальгусная деформация бедренных костей у ребенка прекрасно поддается консервативным способам коррекции. Но только на ранних стадиях можно полностью восстановить физиологическое состояние головки и шейки бедренной кости. Поэтому при появлении первых признаков неблагополучия следует обратиться за медицинской помощью.
Для лечения деформации головки бедренной кости могут применяться следующие методы мануальной терапии:
- кинезиотерапия и лечебная гимнастика направлены на то, чтобы укрепить мышцы нижних конечностей и за счет повышения их тонуса провести коррекцию положения головки кости во вертлужной впадине;
- массаж и остеопатия позволяют за счет физического внешнего воздействия проводить необходимую коррекцию;
- рефлексотерапия запускает процесс восстановления за счет использования скрытых резервов организма;
- физиопроцедуры, лазерное лечение, электромиостимуляция являются дополнительными методами терапии.
Любой курс коррекции разрабатывается индивидуально. перед тем, как лечить деформацию бедренной кости, необходимо проконсультироваться с опытным ортопедом.
В нашей клинике мануальной терапии каждый пациент имеет возможность получить профессиональную консультацию опытного ортопеда совершенно бесплатно. Для этого достаточно записаться на первый прием.
Возникновение деформаций бедра имеет в основе различные причины. Часть деформаций происходит от изменений в области тазобедренного сустава и шейки бедра. Деформации в области метафиза и диафиза бедра могут быть врожденными, рахитическими, воспалительными, могут быть связаны с травмой и различными опухолями.
Рахитические деформации бедра
Характерной особенностью патологического процесса в раннем периоде рахита является образование остеоидной ткани, которая не подвергается своевременному окостенению.
В конце заболевания, когда процесс окостенения еще полностью не восстановлен, тракция мышц, особенно приводящих, и преждевременная нагрузка на ноги вызывают характерное для рахита искривление бедер - О-образное бедро (femur varum). Чаще бывает двусторонняя деформация бедра.
Симптомы . Обычно деформация захватывает все бедро и голень.
Вследствие дугообразной деформации бедра и изменений в области эпифизарных хрящей длина конечностей уменьшена, возникает диспропорция между длиной туловища и конечностей. Физиологическая ось бедренной кости нарушается, и вследствие неправильной нагрузки вблизи от голеностопного сустава нередко возникает вторичная деформация стопы.
Профилактика и лечение . В период свежего рахита при склонности к деформации конечностей необходимо фиксировать их гипсовой шиной и не разрешать нагрузки на них до полного восстановления структуры кости, что проверяется рентгенологически. Временно дают разгружающий ортопедический аппарат. Одновременно проводят витаминотерапию и ультрафиолетовое облучение больного.
Лечение сформировавшейся деформации бедра состоит в остеотомии, исправлении его оси или удлинении.
Остеотомию делают под местной анестезией. Наружным разрезом рассекают широкую фасцию, наружную широкую мышцу, периост, тщательно останавливают кровотечение. На высоте наибольшей деформации бедра делают косую остеотомию, производят скелетное вытяжение или накладывают гипс на 2 месяца, затем применяют , лечебную гимнастику, осторожную нагрузку в туторе.
При заметном укорочении конечности вследствие деформации бедра можно удлинить всю конечность двумя способами: на бедре или операцией на костях голени. Для удлинения бедренной кости применяют метод сегментарной остеотомии по Н. А. Богоразу с введением в костномозговой канал шрифта или Z-образную остеотомию с последующим скелетным вытяжением.
Z-образная остеотомия проводится следующим образом. После Z-образного рассечения надкостницы диафиз просверливают узкой дрелью в переднезаднем направлении в 3-4 местах, причем следят, чтобы дрель прошла и через заднюю стенку.
Затем узким острым долотом раскалывают бедренную кость по длине. Просверленные перед этим каналы позволяют произвести остеотомию без всякого труда и такой величины, какая требуется для устранения укорочения бедра.
Некоторые после Z-образной остеотомии вбивает в костномозговой канал аутотрансплантат, что не мешает растягиванию отломков, предупреждает их смещение и гарантирует консолидацию.
Затем в течение 2 недель применяют вытяжение за кожу липким пластырем, клеолом или цинкжелатиновой пастой с боковыми тягами для предупреждения бокового искривления.
Возможны следующие осложнения при удлинении конечности:
- временная слабость мышц от удлинения;
- перелом на месте произведенной ранее остеотомии;
- замедленная консолидация;
- неправильное сращение;
- ограничение подвижности в колене после длительной фиксации.
Больных следует долго выдерживать лежа, но с активными движениями в суставах и с упором ноги. При правильном послеоперационном ведении больного осложнений можно избежать.
Можно также достигнуть удлинения конечности путем остеотомии костей голени.
В последнее время для удлинения бедра, голени с хорошим результатом применяются различные винтовые аппараты, в частности аппарат Гудушаури.
Травматические деформации бедра
Различают травматическую деформацию верхней трети бедра, области диафиза и дистального конца.
Симптомы . Деформация бедра в верхней трети возникает после повреждения эпифиза (эпифизеолиз), перелома шейки (coxa vara traumatica) или мета-диафизарного отдела бедренной кости. В последнем случае развивается угловое искривление бедра с его укорочением. При диафизарной деформации бедра смещение отломков по длине и ширине, нарушение физиологической оси бедра и укорочение конечности являются наиболее важными симптомами. Смещение дистального отломка по периферии и рекурвация бедренной кости, внешне малозаметные, значительно расстраивают функцию конечности.
Лечение . В показанных случаях производят оперативное устранение деформации путем остеотомии и удлинения бедренной кости.
Деформации бедра воспалительного происхождения
Воспалительные процессы, возникающие в проксимальном или дистальном эпифизе бедренной кости в детском возрасте, приводят к укорочению конечности и к изменению ее формы и функции.
Наиболее значительные деформации возникают после туберкулезного процесса в области головки и шейки либо в дистальном эпифизе. Укорочение в таких случаях иногда достигает 8-10 см и более. Форма и ось бедренной кости также меняются.
Аналогичные деформации бедра и укорочение развиваются также после септического (метастатического) остеомиелита бедренной кости, возникшего в раннем детстве после пупочного сепсиса.
Симптомы . Главные симптомы - укорочение бедра и хромота. При более тщательном изучении удается обнаружить неправильное развитие медиального или латерального отдела дистального эпифиза бедренной кости, нарушение его роста, иногда преждевременный синостоз и вследствие этого развитие genu varum или genu valgum.
На рентгенограмме можно установить нарушение структуры мета-эпифизарного отдела и синостоз.
Лечение . Лечение укороченного бедра может быть консервативным или оперативным. Применение ортопедических аппаратов или ортопедической обуви показано у детей. Оперативное удлинение бедренной кости делают при укорочении свыше 4 см.
Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург