Zapalenie ścięgna achillesa
Patofizjologia i mechanizm
Tendinopatia ścięgna Achillesa to przewlekłe schorzenie charakteryzujące się bólem i obrzękiem w obrębie ścięgna, wynikające z powtarzających się mikrourazów i nieadekwatnej naprawy kolagenu. Patogeneza jest wieloczynnikowa, obejmując czynniki wewnętrzne (np. nieprawidłowa biomechanika, wiek, zaburzenia metaboliczne, predyspozycje genetyczne takie jak wariant genu COL5A1) oraz zewnętrzne (przeciążenie mechaniczne, leki jak fluorochinolony i kortykosteroidy, otyłość, nieodpowiednie obuwie). Histopatologicznie obserwuje się utratę prawidłowej struktury kolagenu typu I, wzrost kolagenu typu III, neowaskularyzację oraz neurogenny proces zapalny, co prowadzi do przewlekłego bólu i zaburzeń funkcji ścięgna. Najczęstsze miejsce uszkodzenia to segment środkowy ścięgna, 2-7 cm od przyczepu do kości piętowej, gdzie ukrwienie jest najniższe, a ścięgno wykonuje skręt o 90 stopni.
Patogeneza zapalenia ścięgna Achillesa
Zapalenie ścięgna Achillesa (Achilles tendinitis) jest schorzeniem dotykającym największe i najsilniejsze ścięgno w organizmie człowieka. Obecnie termin „tendinopatia ścięgna Achillesa” (Achilles tendinopathy) jest częściej stosowany niż „zapalenie ścięgna Achillesa” (tendinitis), ponieważ badania histologiczne rzadko wykazują klasyczne cechy stanu zapalnego1. Schorzenie to charakteryzuje się klinicznie bólem i obrzękiem w obrębie ścięgna i wokół niego, co prowadzi do ograniczenia funkcji oraz przewlekłego zaburzenia procesu gojenia23.
Etiologia wieloczynnikowa
Patogeneza tendinopatii ścięgna Achillesa jest złożona i wieloczynnikowa. Dokładny mechanizm powstawania tego schorzenia wciąż nie jest do końca poznany, jednak badania wskazują na kilka kluczowych elementów4. Do głównych przyczyn i mechanizmów rozwoju tendinopatii ścięgna Achillesa zaliczamy czynniki wewnętrzne (intrinsic) i zewnętrzne (extrinsic)5.
Czynniki wewnętrzne
Do czynników wewnętrznych zaliczamy5:
- Czynniki anatomiczne, takie jak nieprawidłowa biomechanika stopy
- Wiek i płeć (częściej występuje u mężczyzn w średnim wieku)
- Zaburzenia metaboliczne
- Typ wysklepienia stopy (płaskostopie lub wysokie wysklepienie)
- Dysmetria kończyn dolnych
- Osłabienie mięśni i zaburzenia równowagi mięśniowej
- Dysfunkcja mięśnia brzuchatego łydki
- Zmienności anatomiczne mięśnia podeszwowego
- Unaczynienie ścięgna
- Skręcenie ścięgna Achillesa
- Przesunięcie pęczka włókien ścięgna
- Niestabilność boczna stawu skokowego
- Predyspozycje genetyczne, w tym obecność wariantu genu COL5A167
Czynniki zewnętrzne
Czynniki zewnętrzne obejmują5:
- Przeciążenie mechaniczne
- Stały, powtarzalny wysiłek
- Nieodpowiedni sprzęt treningowy
- Otyłość
- Leki (kortykosteroidy, steroidy anaboliczne, fluorochinolony)8
- Nieprawidłowe obuwie
- Niewystarczające rozgrzewanie lub rozciąganie
- Twarde powierzchnie treningowe
- Bezpośredni uraz
Anatomia funkcjonalna ścięgna Achillesa
Ścięgno Achillesa składa się z dwóch części: proksymalnej i dystalnej, które stopniowo łączą się, tworząc jednolite ścięgno5. Obejmuje ono trzy głowy mięśniowe: mięsień podeszwowy i mięsień brzuchaty łydki (dwustawowe) oraz mięsień płaszczkowaty (jednostawowy). Napięcie mechaniczne ścięgna koncentruje się w dwóch miejscach: w części środkowej lub centralnej przyczepu i w środkowym segmencie ścięgna, który jest najczęstszym miejscem wystąpienia urazu5.
Ważnym aspektem anatomicznym jest fakt, że ścięgno Achillesa, schodząc w dół od miejsca swego początku, skręca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara po prawej stronie i zgodnie z ruchem wskazówek zegara po lewej, obracając się o 90 stopni. W rezultacie mniejsze włókna mięśnia płaszczkowatego przyczepiają się przednio-przyśrodkowo, podczas gdy większe włókna mięśnia brzuchatego łydki przyczepiają się tylno-bocznie9. Ta konfiguracja wpływa na biomechanikę ścięgna i przyczynia się do patomechanizmów tendinopatii ścięgna Achillesa.
Mechanizm powstawania tendinopatii
Mechanizm powstawania tendinopatii ścięgna Achillesa można opisać następująco:
Mikrourazy i zaburzenia gojenia
Podstawowym mechanizmem prowadzącym do tendinopatii ścięgna Achillesa są powtarzające się mikrourazy6. Kiedy ścięgno Achillesa jest poddawane powtarzającym się obciążeniom przekraczającym jego fizjologiczną zdolność do adaptacji, dochodzi do powstawania mikrourazów10. Ścięgno Achillesa charakteryzuje się ogólnie słabym ukrwieniem na całej długości, mierzonym liczbą naczyń na przekrój poprzeczny11. Najbardziej niedokrwiona okolica znajduje się w części środkowej (2-7 cm od przyczepu), gdzie ścięgno wykonuje wyraźny skręt10. Ten brak odpowiedniego ukrwienia może prowadzić do degradacji włókien kolagenowych i stanu zapalnego11.
W odpowiedzi na mikrourazy dochodzi do nieprawidłowej naprawy, co prowadzi do powtarzającego się cyklu nieadekwatnej produkcji kolagenu i macierzy międzykomórkowej, zaburzenia czynności tenocytów, dalszego zmniejszenia ilości kolagenu i macierzy oraz zwiększonej podatności na kolejne mikrourazy10. Ze względu na brak naczyń krwionośnych w obrębie ścięgna, zamiast chemicznego, aktywowany jest neurogenny proces zapalny w celu naprawy tych mikrouszkodzeń10.
Zmiany w strukturze kolagenu
Zdrowe ścięgna dorosłych składają się z fibryli kolagenu typu I o dużej średnicy. Są one ściśle upakowane z kolagenem typu III i rozproszone w żelu wodnym zawierającym proteoglikany i włókna elastyczne12. W tendinopatii ścięgna Achillesa dochodzi do zmian w strukturze kolagenu. Zdegenerowane ścięgna mają mniej kolagenu typu I i znacznie więcej kolagenu typu III13. Podobne zmiany obserwuje się również w naturalnym procesie starzenia, choć w mniejszym stopniu. Może to wyjaśniać, dlaczego u starszych osób ścięgno jest mniej elastyczne i bardziej podatne na zerwanie13.
Kolagen typu III wydaje się być głównym kolagenem syntetyzowanym w procesie gojenia ścięgna po urazie. Obserwacja ta sugeruje, że degeneracja ścięgna w tendinopatii jest niekompletnym procesem naprawczym13. Prowadzi to do zaburzenia orientacji włókien kolagenowych i zmniejszenia ich grubości14.
Neowaskularyzacja i odpowiedź neurogenna
Ważnym elementem patogenezy tendinopatii jest proces neowaskularyzacji15. Wrost naczyniowy pojawia się w celu naprawy uszkodzeń i pochodzi z paratenonu10. Neowaskularyzacja jest często cechą charakterystyczną zdegenerowanego ścięgna i wiąże się z bolesną tendinopatią12.
Przejście do objawowej tendinopatii charakteryzuje się pojawieniem się rozrostu nerwów towarzyszących nowym naczyniom krwionośnym10. Te naczynia krwionośne są związane z czuciowymi neonerwami, co powoduje zwiększenie sygnalizacji bólowej poprzez wytwarzanie substancji nocyceptywnych powyżej krytycznego progu16. Neowaskularyzacja faktycznie koreluje z lokalizacją bólu u pacjentów z objawową tendinopatią16.
Zwiększona ekspresja neuropeptydów czuciowych, takich jak substancja P (SP) i jej receptor neurokinin-1, jest postulowana jako możliwa przyczyna bólu związanego z tendinopatią ścięgna Achillesa17. Przewlekłe bolesne ścięgna wykazują zwiększoną ilość mediatorów bólu, takich jak glutaminian i substancja P, a także podwyższoną ekspresję i pobudliwość receptorów bólu, takich jak receptor glutaminianu NMDAR1 i receptor SP NK1, znajdujących się na wrosnętych nerwach i komórkach odpornościowych18.
Rola stanu zapalnego
Rola stanu zapalnego w patogenezie tendinopatii ścięgna Achillesa jest złożona. Chociaż komórki zapalne były obserwowane w patologicznych ścięgnach, odpowiedź nie wydaje się być tradycyjną odpowiedzią zapalną19. Ostatnie badania wykazały, że tkanka i komórki pochodzące z tendinopatycznego i zerwanego ścięgna Achillesa wykazują oznaki przewlekłego (nierozwiązującego się) stanu zapalnego20.
Podwyższenie poziomu cytokin zapalnych obserwowane w tendinopatii ścięgna może odzwierciedlać sygnalizację komórkową ścięgna w odpowiedzi na bodźce mechaniczne, co prowadzi do zmiany syntezy i degradacji ścięgna19. Powtarzające się obciążenia mechaniczne prowadzą do zwiększonej lokalnej produkcji prostaglandyny E2 (PGE2) w modelach eksperymentalnych, a obraz histologiczny tendinopatii został wywołany w ścięgnach szczurów poprzez wstrzyknięcie śródścięgniste PGE217.
Poziomy PGE2 i innych markerów zapalnych nie są jednak podwyższone u pacjentów z objawową tendinopatią ścięgna Achillesa w porównaniu z grupą kontrolną. Dlatego postuluje się, że PGE2 odgrywa rolę w rozwoju tendinopatii, ale jest nieobecna w fazie przewlekłej17.
Modele patofizjologiczne tendinopatii
W literaturze proponowano kilka modeli patofizjologicznych wyjaśniających rozwój tendinopatii ścięgna Achillesa. Można je podzielić na trzy grupy w zależności od głównego lub kluczowego zdarzenia w kaskadzie patologicznej19:
Model przerwania/rozerwania kolagenu
Hipoteza rozerwania kolagenu jest najstarszą, ale najbardziej kwestionowaną, ponieważ normalne włókna kolagenowe nie mogą ulec rozerwaniu in vivo bez istotnych zmian w macierzy niekolagenowej19. Najnowsze publikacje opisują raczej wczesne zmiany jako zagięcie włókien i rozluźnienie macierzy kolagenowej19.
Model zapalny
Rola stanu zapalnego w odpowiedzi ścięgna na przeciążenie jest złożona. Chociaż komórki zapalne były obserwowane w patologicznych ścięgnach, odpowiedź nie wydaje się być tradycyjną odpowiedzią zapalną19.
Model odpowiedzi komórki ścięgna
Tenocyt jest przede wszystkim odpowiedzialny za utrzymanie macierzy pozakomórkowej w odpowiedzi na środowisko21. Model kontinuum patologii ścięgna zaproponowany w 2009 roku miał na celu: (1) wyrażenie zróżnicowanej zdolności patologicznych ścięgien do odzyskania struktury, (2) omówienie czynników strukturalnych, które ograniczają powrót do funkcji bez bólu oraz (3) zaproponowanie interwencji dostosowanych do etapu patologii21.
Histopatologia tendinopatii ścięgna Achillesa
Analiza histopatologiczna tendininopatii ścięgna Achillesa ujawnia charakterystyczne zmiany3:
- Utrata prawidłowego, lśniąco-białego wyglądu ścięgna, które staje się szaro-brązowe i amorficzne
- Niezapalna wewnątrzścięgnista degeneracja włókien kolagenowych
- Zmiana orientacji i zmniejszenie grubości włókien
- Wrastanie naczyń
- Zwiększenie produkcji kolagenu typu III i międzywłóknistych glikozaminoglikanów
- Modyfikacja gęstości komórek (np. obecność obszarów z licznymi okrągłymi tenocytami, które wydają się być komórkami chondroidalnymi, oraz innych obszarów z mniejszą ilością tenocytów)
- Zwiększenie macierzy pozakomórkowej (ECM)
- Słaba odpowiedź gojenia bez oznak zapalenia
Zmiany histopatologiczne w tendinopatii ścięgna Achillesa można podzielić na następujące 4 kategorie15:
- Aktywacja komórkowa i zwiększenie liczby komórek
- Zwiększenie ilości substancji podstawowej
- Dezorganizacja kolagenu
- Neowaskularyzacja
Rodzaje tendinopatii ścięgna Achillesa
W oparciu o badania histopatologiczne, rozwinęła się następująca nomenklatura klasyfikująca patologię kompleksu ścięgna Achillesa15:
Paratenonitis
Charakteryzuje się zapaleniem i pogrubieniem paratenonu (osłonki ścięgna), a także zrostami włóknikowymi. Może występować zlokalizowane pogrubienie paratenonu, tkliwość, trzeszczenie i ból podczas aktywnych ruchów15.
Tendinosis
Charakteryzuje się wewnątrzścięgnistą dezorganizacją i degeneracją ścięgna15. Częściowe lub całkowite zerwania ścięgna mogą wynikać z końcowego stadium paratenonitis.
Tendinopatia przyczepu (insertional tendinopathy)
Dotyczy degeneracji ścięgna w miejscu przyczepu do kości piętowej. W tendinopatii przyczepu ścięgna Achillesa, degeneracja ścięgna charakteryzuje się utratą silnych równoległych włókien kolagenu typu I, infiltracją tłuszczową i proliferacją naczyń włosowatych9.
Tendinopatia środkowej części (mid-portion tendinopathy)
Dotyczy środkowej części ścięgna, zwykle w odległości 2-6 cm od przyczepu do kości piętowej, która jest najbardziej podatna na urazy ze względu na gorsze ukrwienie22.
Model kontinuum patologii ścięgna
Model kontinuum patologii ścięgna zaproponowany w 2009 roku opisuje etapy tendinopatii na podstawie zmian i rozkładu dezorganizacji w obrębie ścięgna19:
Ścięgno reaktywne
Pierwszy etap na kontinuum ścięgna, który jest niezapalną proliferacyjną odpowiedzią w macierzy komórkowej. Jest to wynik przeciążenia ściskającego lub rozciągającego6.
Uszkodzenie ścięgna
Charakteryzuje się większą dezorganizacją macierzy ścięgna.
Degeneracyjne ścięgno
Ścięgno wykazuje zaawansowane zmiany strukturalne z obszarami dezorganizacji i komórkami martwymi.
Mechanizmy bólu w tendinopatii
Ból jest najbardziej uciążliwym i uporczywym objawem tendinopatii ścięgna Achillesa, jednak przyczyna bólu pozostaje nieznana17. Początkowo ból pojawia się na początku i po zakończeniu ćwiczeń, ale w miarę postępu procesu patologicznego może wystąpić w trakcie całej sesji ćwiczeń, zakłócając codzienne czynności14.
Silny związek między bólem ścięgna a obciążeniem mechanicznym, wraz z mechanowrażliwością tenocytów i brakiem unerwienia czuciowego głębokiej tkanki ścięgna, może wskazywać na parakrynną sygnalizację przez komórki ścięgna jako potencjalny czynnik nocycepcji23. Obciążanie bolesnego ścięgna utrwala bodźce nocyceptywne i prawdopodobnie wtórna hiperalgezja w tendinopatii jest odpowiedzią na trwającą nocycepcję23.
Powtarzające się obciążenia mechaniczne oraz urazy prowadzą do zwiększonego wrastania nerwów czuciowych i zwiększonej nocycepcji w normalnie bezunerwowym ścięgnie24. W normalnych warunkach po tym następuje wrastanie nerwów autonomicznych z następczym zmniejszeniem nocycepcji i retrakcją nerwów. Ten proces jest zaburzony w tendinopatii, z zwiększonym rozrostem nerwów czuciowych i niewystarczającą regulacją autonomiczną24.
Wpływ leków na tendinopatię ścięgna Achillesa
Niektóre leki mogą mieć istotny wpływ na rozwój tendinopatii lub zerwania ścięgna Achillesa5:
Fluorochinolony
Tendinopatia wywołana fluorochinolonami jest rzadkim, ale coraz częściej rozpoznawanym działaniem niepożądanym tej klasy antybiotyków8. Badanie kliniczno-kontrolne z Włoch wykazało, że stosowanie fluorochinolonów było związane z wyższym ryzykiem zaburzeń ścięgien, a także zerwania ścięgna Achillesa (iloraz szans odpowiednio 1,7 i 4,1) w porównaniu z populacją kontrolną8.
Ścięgno Achillesa jest najczęściej dotkniętym miejscem, stanowiącym prawie 90% zgłoszonych przypadków8. Zapalenie ścięgna było najczęstszą patologią, występującą w 83,7% przypadków8.
Chociaż dokładny mechanizm patofizjologiczny nie jest w pełni poznany, zaproponowano kilka możliwych mechanizmów w badaniach na zwierzętach i in vitro25:
- Cyprofloksacyna może wpływać na metabolizm fibroblastów w strukturach ścięgna, zmniejszając syntezę kolagenu i zwiększając degradację macierzy pozakomórkowej
- Właściwości chelatujące fluorochinolonów mogą również zakłócać fizjologiczną interakcję między komórkami a macierzą pozakomórkową
- Istnieją również dowody, że fluorochinolony zwiększają apoptozę w ludzkich tenocytach
Inne czynniki ryzyka, takie jak wiek, powtarzające się urazy związane z aktywnością sportową lub terapia steroidami, mogą upośledzać proces naprawy ścięgna, zwiększając tym samym ryzyko tendinopatii w tej grupie pacjentów25.
Kortykosteroidy
Stosowanie kortykosteroidów może osłabiać tkankę ścięgna i mieć niekorzystny wpływ na gojenie ścięgna26. Chociaż wielu pacjentów zgłasza doskonałą tymczasową ulgę w bólu po iniekcjach steroidów, korzyści są krótkotrwałe i wiążą się ze znacznym ryzykiem zerwania ścięgna, osłabienia tkanki ścięgna i innych powikłań26.
Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ)
Stosowanie niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) może zmniejszyć dyskomfort u pacjentów z wczesną tendinopatią ścięgna Achillesa27. Bardzo wcześnie w procesie chorobowym występuje element zapalny, ale jest on krótkotrwały i wkrótce patologia polega na degeneracji BEZ zapalenia27. Dlatego większość pacjentów stwierdza, że NLPZ nie działają lub przestały działać po początkowym okresie łagodzenia objawów27.
Badania wskazują, że stosowanie ibuprofenu w celu uśmierzenia bólu podczas zapalnych faz tendinopatii ma szkodliwy wpływ na obrót prozapalnej macierzy kwasu hialuronowego wytwarzanej w odpowiedzi na uraz tkanek miękkich, co zapobiega przejściu na odpowiedzi komórkowe związane z funkcjonalną przebudową macierzy i ostatecznym gojeniem28.
Patofizjologia procesów naprawczych
Proces gojenia w odpowiedzi na uraz ścięgna przebiega w trzech nakładających się fazach, charakteryzujących się odrębnymi procesami komórkowymi i molekularnymi: zapaleniem, proliferacją i przebudową14. Jednak naprawiona tkanka to blizna włóknista, która nigdy całkowicie nie odzyska swoich przedurazowych właściwości strukturalnych i funkcjonalnych3.
W przypadku przewlekłego urazu, mimo że proces naprawy jest podobny do ostrych przypadków, zgodnie z mikroskopowymi i biomechanicznymi badaniami na zwierzętach, nowa tkanka jest słabsza niż nieuszkodzona tkanka z powodu słabo ustawionych niedojrzałych fibryli kolagenowych3. Z tego powodu przewlekle uszkodzone ścięgno może wymagać leczenia operacyjnego3.
Tendinopatię można postrzegać jako niepowodzenie w adaptacji macierzy komórkowej do różnych stresów z powodu nierównowagi między degradacją a syntezą macierzy14. Szybkie powroty do zdrowia po tendinopatii ścięgna Achillesa są rzadkie, co wskazuje na przewlekły i nawracający charakter tego schorzenia29.
Zerwanie ścięgna jest prawie zawsze terminalnym wydarzeniem w trwającym procesie degeneracyjnym ścięgna, co potwierdzono w badaniach histologicznych zerwanych ścięgien12. Tendinopatia ścięgna Achillesa zwiększa ryzyko zerwania ścięgna, które jest poważnym urazem, często wymagającym operacji w celu naprawy30.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.