» » Биологическая сущность заживления переломов костей

Биологическая сущность заживления переломов костей

07.04.2015

Заживление переломов костей сопровождается как местными, так и общими изменениями в организме. Костная ткань после перелома восстанавливается путем образования костной мозоли. В процессе регенерации участвуют: внутренний (камбиальный) слой надкостницы, эндост, костный мозг, эндотелий сосудов гаверсовых каналов, молодая соединительная ткань, в последующем метаплазирующаяся в костную (рис. 61).
В первичной костной мозоли различают: периостальную, или наружную, костную мозоль, развивающуюся из клеток камбиального слоя надкостницы; эндостальную, или внутреннюю, мозоль, образующуюся из клеток эндоста и костного мозга обоих отломков; промежуточную мозоль, развивающуюся из гаверсовых каналов кортикального слоя кости и отчасти из клеток эндоста и периоста; пароссальную, или околокостную мозоль, образующуюся из мягких тканей вблизи перелома. Развитие этой мозоли зависит от степени повреждения окружающих тканей.

Биологическая сущность заживления переломов костей

В процессе формирования костной мозоли различают следующие основные фазы.
Первая фаза — подготовительная — в течение 48— 72 ч в ответ на травму развиваются серозное асептическое воспаление, экссудация и эмиграция лейкоцитов в мягкие ткани. В это же время в концах отломков возникает травматический остит. Под влиянием остеокластов и их фермента (кислой фосфатазы) в условиях местного ацидоза происходит деминерализация концов отломков по линии излома.
Вторая фаза наступает через 3 сут после травмы и характеризуется образованием соединительнотканной мозоли. Вначале остеоидная ткань формируется в клеточных элементах надкостницы, эндоста и костного мозга на некотором расстоянии от линии излома, то есть в интактной зоне от травмы, а затем этот процесс продолжается к линии излома.
Одновременно остеогенные клетки камбиального слоя надкостницы, костного мозга и эндоста проникают в кровяной сгусток в зоне перелома, постепенно размножаясь, они прорастают его густой сетью кровеносных капилляров. Вокруг костных отломков развивается своеобразная грануляционная ткань, которая представляет соединительнотканную мозоль, где клеточные элементы в ней путем дифференциации превращаются в остеобласты и костные клетки, а промежуточное вещество — в коллагеновые волокна — основную субстанцию.
Для этой фазы характерен процесс возрастания активности щелочной фосфатазы, интенсивности фосфорнокальциевого обмена. Кроме того, и в сыворотке крови увеличивается содержание фосфора и кальция, повышается активность щелочной фосфатазы и комплексобразующих свойств белков с фосфорно-кальциевыми солями.
Третья фаза. Спустя 10—12 дн. формируется костная мозоль, характеризующаяся процессом окостенения. Для остеоидной ткани в это время свойствен процесс оссификации. Главную роль здесь играют остеобласты, вырабатывающие щелочную фосфатазу и угольную кислоту. Образовавшаяся костная ткань не имеет физиологически правильного строения. Постепенно с восстановлением опорно-двигательной функции она подвергается статико-динамической перестройке.
Четвертая фаза сопровождается окончательной перестройкой сформированной костной мозоли с перегруппировкой костных балок согласно законам статики и динамики. Такой процесс протекает продолжительно. За это время костные балки мозоли, не функционирующие в статико-динамической нагрузке, рассасываются, а испытывающие нагрузку формируются и по своей архитектонике приближаются к нормальной кости. Для общих изменении в организме характерна постепенная нормализация биохимических показателей, которые устанавливаются в пределах нормы через 5—8 мес.
Заживление переломов у разных животных имеет свои особенности. Так, лошади и собаки после перелома строго оберегают конечность и включают ее в опорную функцию, когда отломки прочно фиксированы костной мозолью. У этих животных перелом сопровождается развитием серозного воспалительного отека, явления пролиферации выражены слабо, соединительнотканная мозоль формируется к 10—15 сут. Отломки кости срастаются к 35—45 сут.
Крупный рогатый скот, овцы и свиньи щадят травмированную конечность в первые 3—5 дн., а затем они начинают постепенно включать ее в опорную функцию. Зона воспалительного отека у них более локализована, чем у лошадей и собак, соединительнотканная мозоль формируется к 8—10 сут. Отломки кости у этих животных срастаются к 25—35 сут.
При переломах могут быть осложнения. Наиболее опасными являются остеомиелиты при открытых и огнестрельных переломах, контрактуры и ложные суставы (псевдоартрозы). В последнем случае отмечается стойкая ненормальная подвижность на месте бывшего перелома, которая может возникать в результате нарушения процесса мозолеобразования (рис. 62).
Биологическая сущность заживления переломов костей

В настоящее время клинико-рентгенологическими, гематологическими, биохимическими, гистологическими, радиоизотопными и другими методами исследований установлено, что реакция организма па травму сопровождается значительными сдвигами в равновесии организма животных, целым рядом местных и общих расстройств, биохимическими сдвигами в крови и костной системе, нарушением обмена веществ как в зоне травмированного сегмента, так и в организме в целом.
Исследования отечественных и зарубежных авторов, а также экспериментальные и клинические исследования, проведенные на собаках, овцах, свиньях и молодняке крупного рогатого скота на кафедре общей и частной хирургии Московской ветеринарной академии позволили к настоящему времени более глубоко вскрыть биологическую сущность заживления переломов костей.
При переломах трубчатых костей в первые 10 сут происходят значительные изменения как в зоне перелома, так и в организме в целом. Этот период характеризуется выраженными клиническими, биохимическими, гистологическими сдвигами. Так, после перелома и остеосинтеза у животных понижается аппетит, повышается температура тела, учащаются пульс и дыхание, местно в области повреждения возникает воспалительный процесс с более или менее выраженным отеком.
На этом фоне уже на 5-е и 10-е сут наблюдаются значительные изменения, сопровождающиеся снижением количества общего белка, альбумина, альбумино-глобулинового коэффициента (А/Т) и повышением содержания неорганического фосфора в крови. В этот период снижается содержание неорганического фосфора в концах отломков, что, по-видимому, связано с местным ацидозом, преобладанием кислой фосфатазы и повышением активности остеокластов, возникающими на фоне воспалительной реакции. Эти явления отмечают также В.М. Васюточкин, Е. М. Гусева, Н. П. Альтшуллер, М.Н. Погорелое, М. В. Плахотин и А. Д. Белов, Мохамед-Эль-Мустафа, З.М. Зеленская и др. Установлено, что после переломов костей происходит сдвиг активной реакции крови в сторону ацидоза, а в последующем, по мере ослабления острых реактивных пилений, исчезновение воспалительного отека мягких тканей, преобладание регенеративных процессов и формирование костной мозоли, активная реакция крови и тканевой среды постепенно исчезает в сторону алкалоза. Большинство авторов считает, что на фоне ацидоза в костях преобладают процессы рарефикации и рекристаллизации, а при умеренном алкалозе — конденсации и кристаллизации.
Снижение уровня минерального обмена в концах отломков и повышение содержания минеральных веществ в крови в первый период после перелома, по-видимому, связаны с резорбцией минеральных веществ из костной ткани и поступлением их в кровь.
К 10 сут повышается интенсивность белково-минерального обмена в костеобразующих элементах поврежденной кости, нарастает гипопротеинемия на фоне повышения биосинтеза альфа- и бета-глобулинов при одновременном преобладании их распада и сильного снижения уровня альбуминов. Биосинтез гамма-глобулинов превышает интенсивность их распада, в связи с этим количество гамма-глобулинов в сыворотке крови становится выше исходного. Рентгенологически к этому сроку на значительном расстоянии от места перелома устанавливают светло-серые тени периостальных наслоений.
Следовательно, в начальный период в течение 10 сут после перелома трубчатых костей и интрамедуллярного остеосинтеза возникают острые реактивные явления, сопровождающиеся выраженной воспалительной реакцией, повышением температуры тела, учащением пульса и дыхания. При этом снижается количество общего белка, альбуминов, альфа-глобулинов и повышается содержание минеральных веществ в сыворотке крови. В концах отломков и эпифизах поврежденной кости повышается уровень кальция и фосфора. В симметричных участках диафиза и эпифизах интактной трубчатой кости существенных изменений не наблюдается. Рентгенологически к этому сроку в зоне формирующейся костной мозоли устанавливают светло-серые тени, а при радиоизотопном исследовании с помощью Ca45, P32 и метионина S35 выявляют достаточно высокий уровень белкового и минерального обмена.
В период с 10-го по 25-й день остропротекающие реактивные явления стихают и на рентгенограммах до вольно четко видна формирующаяся костная мозоль. Показатели содержания общего белка нормализуются, а количество альбуминов и альбумино-глобулиновый показатель остаются на низком уровне. Максимально повышается ферментативная активность щелочной фосфатазы. К концу 25 сут на рентгенограммах наблюдается начало смыкания периостальной мозоли проксимального и дистального отломков.
В этот период значительно увеличивается содержание минеральных компонентов в периостальной мозоли, прилегающей к концам отломков, и в мозоли на уровне излома. Причем их больше в периостальной мозоли. Уровень минеральных веществ в эпифизах незначительно повышается, а в концах отломков, наоборот, снижается.
Радиоизотопными исследованиями установлено, что в формирующейся костной мозоли максимальная интенсивность белкового обмена устанавливается на 15-е сут, а минерального — к 25 дн. К концу этого периода происходит консолидация отломков в полное восстановление опорной функции поврежденной конечности. Следовательно, в период с 10 по 25 сут после перелома и операции остеосинтеза затухают остропротекающие реактивные явления и преобладает выраженная регенерация в зоне перелома. Этот период характеризуется повышением содержания общего белка в крови до исходных показателей, некоторым увеличением количества альбуминов, нормализацией альфа- и бета-глобулинов, высоким уровнем гамма-глобулинов и значительным снижением минеральных элементов в крови. Содержание последних несколько выше исходных показателей, отмечается некоторое снижение их уровня в концах отломков при одновременном повышении его в костной мозоли. Этот период характеризуется максимальным усилением ферментативной активности щелочной фосфатазы, белкового и минерального обмена в костеобразующих элементах поврежденной кости и формирующейся костной мозоли.
Следует отметить, что максимальный уровень белкового обмена в формирующейся костной мозоли предшествует периоду высокой интенсивности и фосфорно-кальциевого обмена. Такое соотношение в белково-минеральном обмене в процессе регенерации костной ткани соответствует существующим биологическим представлениям о том, что в первую очередь формируется белковая матрица, а затем идет кристаллизация минеральных веществ.
В период с 25-х по 60-е сут после перелома и операции интрамедуллярного остеосинтеза нормализуются альбуминовые, гамма-глобулиновые фракции и коэффициент А/Г (альбумино-глобулиновый коэффициент), понижается содержание минеральных компонентов в крови и снижается интенсивность белкового и некоторого фосфорно-кальциевого обмена в костях и костной мозоли. После клинического выздоровления (8—12 мес) активность костных фосфатаз и фосфорно-кальциевый обмен в зоне бывшего перелома удерживается длительное время несколько выше исходного уровня.
Рентгенологически в период с 25-х по 60-е сут устанавливают консолидацию отломков. Плотность теней костной мозоли приближается к кортикальному слою концов отломков трубчатой кости. На фоне этих изменений нормализуются гаммаглобулиновые фракции, увеличивается количество альбуминов и коэффициента А/Г, содержание которых на 60-е сут достигает исходных величин. Показатели фосфорно-кальциевого обмена в сыворотке крови после некоторого повышения на 35-й день в дальнейшем снижаются, но продолжают оставаться выше исходных данных. Содержание минеральных элементов в концах отломков после незначительного повышения к 35-м сут вновь снижается на 45-е сут и только к 60-му дню возрастает и остается несколько выше уровня их в кортикальном слое интактного диафиза.
В периостальной же мозоли, прилегающей к концам отломков, и в мозоли на уровне излома количество кальция и фосфора возрастает и продолжает оставаться продолжительное время, как отмечено раньше, выше исходного уровня. Интенсивность белкового обмена, по данным радиоизотоппых исследований с применением радиоактивного метионина S35, постепенно снижается и через 60 дн. с момента перелома и операции остеосинтеза становится почти одинаковой. Однако интенсивность белкового обмена остается в 2—3 раза выше, чем в концах отломков.
Следовательно, в период с 25-х по 60-е сут заживления переломов трубчатых костей нормализуется электрофоретическая картина белков сыворотки крови, почти до уровня исходных величин восстанавливается коэффициент А/Г и содержание неорганического фосфора в поврежденных и интактных костях, за исключением формирующейся мозоли, в которой отмечается еще высокий уровень содержания минеральных элементов.
По данным радиоизотопных исследований, уровень белкового и фосфорно-кальциевого обмена снижается, но на 60-е сут продолжает оставаться выше, чем в концах отломков и симметричных участках диафиза интактного бедра. В это время наступает прочная консолидация отломков и полностью восстанавливается опорная функция поврежденной конечности.
Следует отметить, что процесс заживления у разных животных имеет некоторые свои особенности. Так, у овец и у крупного рогатого скота в сравнении с собаками в зоне повреждения превалирует фиброзное пролиферативное воспаление над экссудативным. У них возникает более ранняя фиксация отломков параоссальной фиброзной мозолью и значительно быстрее наступает консолидация перелома. Переломы костей у овец и телят срастаются на 10 дн. раньше, чем у собак и лошадей.
Осложнения при заживлении переломов. При переломах костей у животных могут наблюдаться различные осложнения. Наиболее опасные из них — остеомиелиты при открытых и огнестрельных переломах, контрактуры и ложные суставы (псевдоартрозы). Остеомиелиты описаны в соответствующем разделе настоящей книги.
Контрактуры образуются при неправильном сращении переломов и носят стойкий необратимый характер. Неполноценных больных животных выбраковывают.
Ложный сустав — стойкая ненормальная подвижность на месте бывшего перелома, возникающая в результате нарушения процесса мозолеобразования. Следует различать ложный сустав от замедленного заживления переломов травмированных костей. Если и имеется подвижность на месте перелома даже в относительно отдаленные сроки после перелома, но на рентгенограмме отсутствуют характерные симптомы ложного сустава, то такое явление считают как замедленное заживление перелома.
Ho патологоанатомической картине различают: фиброзные ложные суставы (концы отломков соединяются фиброзной тканью, имеющей поперечное направление волокон к оси кости); болтающиеся ложные суставы (концы отломков имеют довольно сильное расхождение и подвижность в больших пределах); фибросиновиальные, или истинные ложные суставы (отмечается моделирование концов отломков по форме сустава, покрытие хрящом и соединение их фиброзной капсулой, содержащей серозно-мукозную жидкость).
Этиология. Ложные суставы возникают вследствие нарушения процесса образования соединительнотканной, а затем костной мозоли. Они могут быть при наличии больших дефектов кости в месте перелома и образуются и результате несвоевременной и неправильной репозиции костных отломков и иммобилизации. Ложные суставы возникают при нарушении процесса регенерации костной ткани и при условиях, замедляющих стимулирование и образование костной мозоли. Длительные воспалительные гнойные процессы при открытых переломах — также одна из причин появления псевдоартрозов.
Клинические признаки. Характерные симптомы — безболезненная ненормальная подвижность, отсутствие воспалительной реакции в зоне перелома и атрофия мышц, не участвующих в движении. На рентгенограмме отсутствуют костная мозоль и процесс регенерации, наблюдаются расхождения костных отломков, закругленность их концов и закрытие костномозгового канала компактным слоем костного вещества (при ложных суставах в отдаленные сроки). Закругленные концы отломков покрыты тонким слоем хрящевой ткани, вокруг них сформирована своеобразная сумка (капсула ложного сустава).
Диагноз устанавливают на основании клинических признаков и данных рентгенологических исследований.
Прогноз в смысле восстановления функции конечности неблагоприятный, а для жизни животного — благоприятный.
Лечение. Ложные суставы устраняют оперативным путем. После соответствующей хирургической подготовки зону псевдоартроза вскрывают, удаляют концы отломков и соединяют штифтами. После операции животным предоставляют покой и применяют средства, стимулирующие остеогенез.
Профилактика. Для предупреждения псевдоартрозов необходимо после перелома своевременно и правильно проводить репозицию и иммобилизацию отломков кости. При значительных дефектах в зоне перелома следует как можно сильнее сблизить края отломков. Если они острые, то их спиливают. Ликвидируют также нагноительные процессы. В случае нарушения процессов регенерации кости необходимо выяснить этиологические причины основного и предрасполагающего характера и принять соответствующие меры.



Новости
15.10.2017 Инфекционный ларинготрахеит – вызывающая воспаление глаз и слизистой верхних дыхательных путей болезнь. Вызывает его относящийся к герпесовирусам вирус. Двенадцать часов он способен сохраняться при...

15.10.2017 Для покупки семя существует несколько вариантов мест. Это может быть рынок, специализированный или обычный магазин, супермаркет, виртуальные торговые площадки. Самостоятельно посевной материал...

15.10.2017 Вирусный гепатит утят – болезнь, проявляющая себя острым течением. Молодняк массово гибнет и испытывает угнетение. Возбудителем данной болезни является относящийся к пикорнавирусам вирус....

14.10.2017 Выбор саженцев роз и правильная их посадка – непременные условия получения красивого и пышного куста. Удобнее всего высаживать контейнерные розы, которые выращиваются в горшках. Прижимаются они лучше...

12.10.2017 При размещении инфракрасных обогревателей посредством подвеса к потолку, тепловой поток направлен вертикально вниз и в стороны. Поверхность пола и напольное покрытие являются непосредственной зоной...

12.10.2017 Все чаще и чаще на улицах и в парках можно встретить владельцев собак, выгуливающих своих питомцев в самых различных нарядах. Одежда для собак уже перестала кого-то удивлять и поражать, а...

© 2012 Все права защищены
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна

Яндекс.Метрика