骨语|跟腱的生物力学与血供
写文章第5天 , 粉丝人数达到50人非常开心 , 谢谢大家支持!今天聊一下跟腱断裂~
【骨语|跟腱的生物力学与血供】跟腱断裂在临床工作中经常遇到 , 多见于运动外伤时 , 断裂时可闻及“嘭”的闷响 , NBA的科比、杜兰特、考辛斯等球员均经历此大伤 , 伤时瞬间小腿及踝关节无力摔倒 , 患者自诉跟腱处被一棍子敲打一般 , 小小跟腱断裂 , 却使得众多超巨逐渐淡出众人视线 , 那是因为跟腱断裂后常以瘢痕愈合为主 , 导致运动能力下降、功能障碍 , 患者康复后运动能力往往大不如之前 , 赖以生存的弹跳及运动能力下降 , 复出后往往不尽人意 。
1.跟腱的基本结构及生物力学~
跟腱实质中90%的成分是由Ⅰ型胶原蛋白(含原纤维、纤维和纤维束的层级结构)与小分子基质(如蛋白聚糖)组成 。 虽然弹性蛋白仅占跟腱干重的2% , 但它对跟腱的机械性能至关重要;跟腱损伤后 , 腱结构受到破坏 , 载荷机制也随之消失 。 肌腱中的细胞90%~95%是腱细胞和成肌腱细胞 , 剩余的5%~10%由软骨细胞、腱鞘滑膜细胞、毛细血管内皮细胞和小动脉的平滑肌细胞构成[1] 。
跟腱的排列结构与其力学性能直接相关 。 因此 , 只有了解正常跟腱的基本结构 , 才能对跟腱损伤和不愈合的病理机制进行研究 。 一般情况下 , 跟腱可以被视为一种不均匀的非线性纤维的复合体 , 主要由胶原细胞外基质和非胶原分子组成 。 脱水后的肌腱主要是由纵向的胶原纤维组成 , 在成熟的肌腱中最主要起着承担负荷的作用;在肌腱最基本的结构中 , 高度一致的胶原纤维结构在其纤维走行方向上有着很高的强度;由于肌腱纤维呈卷曲波浪形 , 偏光显微镜下可观察到肌腱表现为周期条带状 , 这种特性从宏观到纳米层面都得到体现 。 在低负荷的情况下 , 跟腱的应力应变曲线呈非线性 。 而在高负荷但跟腱尚未断裂之前 , 其应力应变曲线呈线性 。 虽然跟腱作为具有黏性和弹性的复合材料 , 可以存储和释放能量 , 但实际上其弹性特性占主导地位,这些弹性结构在断裂之前最大可承受89MPa的负荷 , 这使得跟腱能够提供强大的爆发力 。
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跟腱解剖
2.跟腱解剖及血液供应~
跟腱是人体最长最坚韧的肌腱,成人跟腱长10-15cm,周径1-1.5cm,由腓肠肌和比目鱼肌的肌腱在足跟上方融合形成,起源于小腿中部,由上到下逐渐增厚变窄,且踝后部最窄,至跟骨结节上4cm处向下又逐步展阔,止于跟骨结节后下方中点 。 跟腱的血液供应主要来源于腱-腹联合部、肌腱-跟骨结合部和腱周系膜组织,其中腱周系膜组织的血液供应主要来自腓动脉,腱-腹联合部及腱-骨联合部主要由胫后动脉供应,而跟腱中段主要由腱周系膜组织供应 。 跟腱的解剖学特点及血液供应决定了跟腱中段是跟腱损伤的好发部位,中段断裂占跟腱断裂的72%~73% 。 跟腱中断再具体点 , 即跟腱止点上方2-6cm处血管分布相对稀疏,易发生腱性结构的缺血退变,跟腱的撕裂、断裂多发生于此段 。
笔者遇到10例左右跟腱断裂病人 , 断裂部位绝大多数位于中段 , 这与其解剖结构及受力决定 , 这与跟腱中段胶原纤维排列紊乱、形态学异常、跟腱细胞过度增生及血管稀疏有一定关系 。
3.跟腱断裂病因~
运动中的超负荷张力是跟腱断裂的直接原因,而诸如跟腱退行性改变、结缔组织病以及治疗中使用了糖皮质激素、喹诺酮也是重要影响因素,此外还包括直接外伤等 。 损伤机制包括前足负重伸膝状态下的后足突然离地、踝关节中立位下突然背伸等 。
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跟腱断裂
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