VAZIVO • Buňky (20% objemu tkáně) ■ fixní •fibroblasty (fibrocyty) •retikulární buňky •pigmentové buňky •tukové buňky ■ buňky bloudivé •makrofágy •žírné buňky •plazmatické buňky •krevní elementy • Mezibuněčná hmota (80%) ■ amorfní •proteoglykany •voda ■ fibrilární •elastická vlákna •retikulární vlákna •kolagenní vlákna 80% 60%- 40%- 20% 10% 0% Normal Medial Collateral Ligament # £0 r oTypy Vaziva: ■ mezenchym ^embryonální tkáň ■ rosolovité vazivo ^embryonální tkáň ■ kolagenní vazivo afibrilární (řídké; výplň prostor) afibrózní (tuhé; škára, kůže, ligamenta, fascie, periost, šlachy) ■ elastické vazivo *lig. flavum ölig, nuchae > fibroblasty > fibrocyty retikulární buňky pigmentové buňky > tukové buňky ■ retikulární vazivo Gkostní dřeň, lymf. tkáň, lien ■ tukové vazivo frbílá tuková tkáň ohnědá tuková tkáň Penrenon Tendon epilencnaum Tropokolagen 1'5nm Fibrila Mikrofibrila 3'5 nm Fascikl Subfibrila 10-20 nm TVtjpQcol lagen Endotondineum 50-500 nm 50-300 Mm Amorphous junctions Tropocollagen between tropocollagen molecules molecules T místa primárního poškození při vyšším zatížení, než v elastickém regionu, popř. při nadměrném zatěžování v nižších regionech oEhlers-Danlos syndrom ■ geneticky podmíněná porucha tvorby: ol. typu kolagenu •nebo II. typu kolagenu onebo III. typu kolagenu onebo V. typu kolagenu „kolagenových genů" je více než 40 • Přímý úpon ■ zóna 1 •rovnoběžná kolagenní vlákna, minimum elastinu ■ zóna 2 •vazivová chrupavka ■ zóna 3 •mineralizovaná chrupavka (míšení kolagenu kosti s kol. vaziva) • Nepřímý úpon ■ úpon do periostu ve vývojových stádiích 2923 • Kolagenní vlákno ■ Modul pružnosti E«103MPa . Pevnost 50-100 MPa ■ Max. protažení -4% • Elastin (převaha pouze v lig. flavum + lig. interspinalia) ■ Modul pružnosti EO,6 MPa ■ Pevnost . Max. protažení «130% Závislost na podílu základních komponent: • kolagen • elastin šlachy a vazy Výrazné odlišnosti dle: • lokalizace • stan • zátěžové historie w c o c "O o OJ '55 c ŕ Ultimate load Failure Ultimate elongation Deformation (mm) (elongation) I (I I« fV Síía (N) Protažení (Deformace) ^ (mm) úpatí II. lineární růst III. trvorba mikrotrhlin přetržení vazu :v LL|< co co CD i- OD Strain (ÍU1) IV. V. úpatí lineární, elastický region progresivní selhávání, plastický region region většinového selhání vazu region totální ruptúry vazu Makroskopické změny kolagenní tkáně vazu a šlachy dle regionů stress-strain křivky 500 r 450 400 -350 - 5- 300 Rychlost zatížení (mm/sec] ů 0.10, n = 6 O J13. n = 6 D. s Q. re 2 10 12 14 Posuv Deformace v® rychle narůstající napětí vede k rupture vazu,pomalu narůstající napětí k avulzi vývoj pravděpodobnosti ruptúry vazu a avulze ve vztahu k věku Tensile Load (newtons) ZE CO TI --------------^ O *3 .CT =s CD ure star ture aT o ° g o 5" -S Šo ÍD^ (O Ä Rg ô,:: -3 —- n C7 EÜ Sg ' 3 1.E 3 K .■» (D 1—f 0) < c i—ľ "c or —t .C. ÔT^ ® -1 o 3 . > f' . .-. N (D E C/) O C B > (D N > 1 Q. 03 03 _* — N *05 c/) o 03 > _* C 1 _l > (D Q. C/) O O E SE D 0 D 03 E "ď Q. N 03 x C/) > 03 s^ O F CO -C > O C > (D 03 > Q. > r g 0 L. w OJ E MCL-tibíal junction MCL substance Skeletal immaturity (epiphyses open) Epiphyses closing Age Skeletal maturity {epiphyses closed) Hodnoty u člověka ve věku 21 resp 79 let se liší o 200-300% ACTH+kortizol l hladina glykosaminoglykanu Kortizol i syntéza kolagenu typu I. relaxin textensibilita pánevních ligament v těhotenství estrogen, progesteron receptory doloženy v ligamentech po zjištění většího výskytu ruptúr LCA u žen) menstruační cyklus ??? Maximální prodloužení lidského LCA v průběhu různých terapeutických úkonů Izometrická kontrakce kvadricepsu při 15°flexi 4,4% Aktivní flexe/extenze s „těžkou botou" (odpor 45N) Lachmanův test (150 N) Dřepy Aktivní flexe / extenze proti gravitaci Stacionární bicykl 3,8 % 3,7 % 3,6 % 2,8 % 1,7% 59-60°C teplota tání (ireversibilní zkrácení kolagenu) aplikace při kloubních instabilitách - neinvazivní nebo miniinvazivní aplikace laserem, radiofrekvenční aplikace x l modul pružnosti l pevnost l mez deformace l mez skluzu pouze krátkodobý efekt!! Graf vztahu času a teploty potřebné k elongaci ligamenta o 3,6% (na modelu ligamenta krysího ocasu) CD CD C CD c- O Time (minutes O -^ CO CJl -^ CD Ol J_ 00 co o 4> CO o 4^ o c/> CO CD -s| 1 3 -^ CD> O 3 o o N 0) < ^—> N N< CD C° 3 C/> •—K < CD CD CO O lath £0 C/> N< Q. 3 O ^^^m m N< CD CD CO n i pevnosti i tlakové odolnosti i rezistence proti maximální zátěži i modulu pružnosti t syntézy a degradace kolagenu (do 9 týdnu po imobilizaci, celkový objem kolagenu nezměněn) i kolagenní hmoty a atrofie po 12 týdnu i uspořádanost kolagenních vláken i velikost svazků kol. vláken i obsah vody i glykosaminoglykanů nerovnováha ve výše uvedených pochodech mezi jednotlivými vazivovými strukturami je výsledkem rozdílu v napětí imobilizovaných vazivových struktur - čím větší napětí, tím menší degradace - křivka zátěž - deformace pro normální a imobilizovaný kloub Load Ov ___ > *05 05 (~ *05 ^05 E ^ 05 N O 0 f~ E SE o S— sOJ ^^^ -^ 0 a) «4=- 05 LU Q. 70% stress shielding 100% stress shielding T 2 6 4 6 8 Time (week) 10 12 70-60 50 lOH Ö Ü Stiffness Maximum load at failure ^2 months immobilization -»-S months-^ reconditioning 13 months 4 reconditioning T 8 r 12 18 2 6 8 10 12 14 Time (months) 16 20 Fáze I.: vyplnění ruptúry krví + zánětlivá reakce lymfocytů a leukocytu Fáze II.: zánětlivá fáze s makrofágy, neovaskularizace a formace granulační tkáně, chemotaxe fibroblastů a jejich proliferace Fáze III.: produkce kolagenu I, III a V a amorfní mezibuněčné matrix (I. týden po zranění) Fáze IV: remodelace, maturace, zvyšování density mezibuněčné matrix, orientace kolagenních vláken Kvalita závislá na nutrici + adekvátně stimulující zátěži!!! i pevnosti i tlakové odolnosti i rezistence proti maximální zátěži i modulu pružnosti ^^^^ t podíl kolagenu III i uspořádanost kolagenních vláken i velikost svazků kol. vláken i obsah vody i glykosaminoglykanů !!! časná mobilizace !!! (využití částečné fixace ortezami, tapingem, dlahováním, ...) vhodná zevní aplikace růstových faktorů (BB, ß^ Vždy nižší kvalita než před poraněním!! Nestejná tendence ke zhojení např. LCAvs. LCM, LCL Závislost na časnosti mobilizace!! (specifický vs. nespecifický RHB plán) NÁVRH-POSTUPU REHABILITACE-POARTROSKOPICKÉ PLASTICE-LCA^f L-IL-týden^ Chůze- s- 2- francouzskými- berlemi- bez- zatíženi- operované- DK- (1.- den- po- operaci- tří dobá- chůze- a- co- možná ■ nej men ě, ■ p ostupné- dvoudob a ■ chůze). ^ Izometrie- medi á lni ho ■ va stu- qua drie ep su- (minima ln é- každou- ho dinu- 5 x). ^ Aktivní ■ cvič em ■ na ■ p eriferii- -■ hlez eiun ■ kloub. ^ Dosažení- plné- extenze- v°koleuním- kloubu- (v-1. ■ týdnu- „towel- extension",- ve- n. ■ týdnu- „prone- hangs"- -■ obě-polohy-pouze-pri- omezeni plne- extenze!! -viz. -pril.)U Dosažení- 90° • flexe- v^kolenním- kloubu- (moto dlah a- postupně- od- 60- do- 75- až- 90 \- od- druhého- týdne- „wa 11- s lide" ■ -■ viz. ■ prii.). ^ Proti- otoku:- elevace- do- zvýšené- polohy,- kryoterapie- (ledovaní),- nízko- a- středofrekvenční- elektroterapie, f Mobiliza c e- f emorop atelaniiho ■ kloubu- po ■ odstraněni ■ stehů. ^ Měkké- techniky- k°p eči- o jizvu/y. lj Cvič em ■ PNF ■ v: kotníku- proti: manuální ■ rezistenc i. ^ Dopomčuje- se- používat- kolenní- ortezu- typu- „limited- motion"- ŕ omezením- rozsahu- pohybu- do- flexe- vrozĚahu-0-90°.TJ Dopomčuje- se- redukce- hmotnosti- až- po- dosaženi- ideálni- hmotnosti,■ tj. ■ dle- BMI- (hmotnost- [ks] výška ■ [m]2)-pro-#-2G-24,-?-20-25.1 1 m.*rý C/) *05 N ■Q 0 C/) 0 05 C N 0 0 O 05 X o o Osi A i5 B i (0 N (D (D O (0 X is Keeping active people active PRO LÉČBU DISTORZE KOTNÍKU 1. a 2. stupně S zkracuje dobu hojení snižuje počet rekurencí STABHA™ (Soft Tissue Adapted Biocompatible Hyaluronic Acid) (ompatibilní kyselinu hya vou upravenou pro aplikaci do měkkých tkání (STABHA) Biokompatibilita STABHA s měkkými tkáněmi je zaručena S unikátním výrobním procesem S vysokou čistotou S vysokou dynamickou viskozitou / optimálním pH t I Jiné přípravky s kyselinou hyaluronovou nelze aplikovat do měkkých tkání, protože nesplňují požadavky na biokompatibilitu a nemají žádoucí fyzikální vlastnosti. Mechanismus účinku STABHA vytváří v poškozeném vazu komplex s fibrinovými vlákny Komplex STABHA-fibrin S Mechanicky zpevňuje poškozené vazy - funguje jako „vnitřní dlaha" S Zlepšuje kvalitu hojení - snižuje zjizvení tkáně S Reguluje migraci zánětlivých buněk - působí protizánětlivě a anal-geticky „STABHA se specificky váže na fibrin ... zvyšuje a stabilizuje objem a fyzikální strukturu fibrinového gelu. STABHA je schopná navázat velký objem vody a vytvořit porézní viskoelastický gel" Weigel et al. Sporí Keeping active people Výsledky klinických studií i STABHA zkracuje o třetinu dobu hojení a umožňuje tak rychlejší návrat ke sportovním aktivitám STABHA snižuje o polovinu počet rekurencí distorze kotníku 1---------------------------------......... Počet rekurencí distorze kotníku během 18 měsíců ■ c H M 2? ■ ji ■ ■H ° Q Q. Sport. Keeping active people active Jak použít SportVis? A / / / První injekci SportVisu aplikovat do 48 hodin od zranění, druhou injekci za dalších 48 hodin Doporučená velikost jehly: 0,40 x 20mm Doporučená technika aplikace: Jedním vpichem se aplikuje obsah injekce postupně do 3 míst (tzv. vějířovitá neboli fanning technika) Věj ířo vitá technika aplikace N** CHRUPAVKA • Buňky (20% objemu tkáně) ■ fixní •chondrocyty(fibrocyty) •retikulární buňky •pigmentové buňky •tukové buňky ■ buňky bloudivé •makrofágy •žírné buňky •plazmatické buňky •krevní elementy • Mezibuněčná matrix . voda (70-85%) ■ proteoglykany(30% sušiny) . kolagen (60-70% sušiny) Keratan sulfate Hyaluronic acid Chondroitin sulfate o hyalinní chrupavka (klouby, nos, skelet průdušnic, žebra) Q elastická chrupavka (ušní boltce, Eustachova trubice) Q vazivová chrupavka (meziobratlové disky) Mechanické vlastnosti kloubní chrupavky jsou dány: 9 poměrem mezi vlákny elastinu a kolagenu Q uspořádáním vláken a tekutiny mezibuněčné hmoty (80%) Vlastnosti: 9 anizotropní o nehomogenní Fyziologické zatěžování v tlaku * přenášení tlakového zatížení v kloubním spojení kostí o rozložení tlakového zatížení na větší plochu • tlumení rázových zatížení (tzv. superfiltrační schopnost chrupavky - vytékání tekutiny z pórovité matrice - snižování objemu chrupavky - snižování tuhosti) o snižování koeficientu tření mezi styčnými plochami kostí ■ valivý odpor ■ kluzný pohyb (význam synoviální tekutiny) o průměrná tloušťka hyalinní kloubní chrupavky člověka 2,21 mm frsynoviální tekutina průměrného kloubu nepřesahuje 1 ml Joint capsule- Bone Articular cartilage -Synovial membrane 00 c '&<§ Bone • Koeficient tření mezi chrupavkami: 0,001 Q Koeficient tření materiálu teflon: 0,04 Collagen leaves Calcified cartilage Bone Superficial Intermediate Radiate Calcified Subchondal Dvojí podstata mechanické funkce chrupavky • Fluidní fáze (migrace vody - nestlačitelné!) • Solidní fáze (elastická, nestlačitelná) Změna výšky chrupavky při zatížení je výsledkem fluidních vlastností, nikoli stlačitelnosti chrupavky!! á r v r Articular cartilage Constant load Porous plate ' "cj WflBWfflMflBtt 'nílnfl T~^"-"~* Impervious container c 0 E (D ü Q. Q Time Constant force Rigid porous indenter Articular cartilage 1 Displacement of cartilage surface Bone E >» CD >N ěrer loch CO E Q. > CO s^ (D c >&_ >» _Q Q_ ■D 3 s^_ O o c > 0 -^ >N C 3 ^ > o Q_ Q. Q. .,_,,.;„,..:,,. .::,,;. M Fluid filled Chamber High pressure (P2) iíľiiľin nOnQfiiffiniia [OPSOMOňO Low pressure (P^ Fluid filled chamber Articular cartilage Porous plate Direction of fluid flow 7 6 - • -.-. - ■ w r. z *---- •^ i 4 o ■r- X 3 >> ^ 03 2 CD £ v_ 1 0 Q_ 0 70 75 80 Water content (%) 85 Osteoartroza (v USA 2. nejčastější příčina disability) + kloubní instabilita (mají stejný projev): t permeabilita chrupavky (rychlejší ztráty vody) l modul pružnosti (snížená tuhost) l hladina glykosaminoglykanu (snížená tuhost) snadná deformovatelnost a náchylnost ke vzniku trhlin, fibrotizaci a "opotřebení" (důkazy na testech s králíky,psi, ...) Cfl CD i O x CO (O CD í~ *E •í-j w Q. CD CD v_ O "Ö t: O (J CD CO I 160-1 140-120-100 ■ 80-60-40-20- 0 ■ .: • • m 60 80 100 120 140 160 Total glycosaminoglycan content (u.g/mg dry weight) vztah mezi obsahem glykosaminoglykanu a tuhostí chrupavky Věk (80% osob nad 65 let, 100% osob nad 80 let) + Pohlaví (po 55 roku převládá u žen) + Heritabilita + Mechanismus pohybu v kloubu (špatné nebo nadměrné zatěžování kloubu - spíše intenzita zátěže než frekvence a délka zatížení) + biologické vlastnosti chrupavky + biochemické vlastnosti chrupavky Vztah mezi opakovaným tlakovým zatížením a tlakovou odolností chrupavky CT o ■< o CD CD O o o o o o o o o o o o o Tensile failure stress (MPa) -i. -* ro cn o cn o cn co o 00 4^ ->■ O O O < < < CD CD CD £D SÖ 0> čn co co g_ o_ O: Vliv věku na kloubní chrupavky rozdílné lokalizace > ca CD o 4* O O) o o o o Tensile failure stress (MPa) en —L —L ro rv> CO CO O 1 U1 1 o i en i o 1 en ___i při dosažení meze skluzu dochází k deformaci soudkovitého tvaru (vznik tlakových kuželů) nižší odolnost chrupavčité tkáně oproti kostní při zatížení velkými tlakovými silami dochází primárně k poškození chrupavčité tkáně, teprve potom tkáně kostní (doskoky z velkých výšek, zvedání těžkých břemen atd.) s CO Q. CD O CO > CO E Diek o o T3 ^ C O CO o O co b E S ü N -* .C s > .c w CO c O "O CD O O N I o _* co o >cJ5 CO Q N rit > ■ľ 3 teoa ubu a) o O ^ .: - - ....... ,■■?: ■/........