Первичное сращение перелома

Различают следующие виды костной мозоли:

— периостальная (наружная) мозоль образуется главным образом за счет надкостницы;
— эндостальная (внутренняя) мозоль формируется со стороны эндоста;
— интермедиарная мозоль заполняет щель на стыке компактного слоя костных отломков;
— параоссальная мозоль формируется чаще всего в виде перемычки, перебрасыва­ющейся между фрагментами кости над местом перелома (рис. 53).

Рис. 53. Составные части костной мозоли. 1 — периостальная; 2 — эндостальная; 3 — интермедиарная; 4 — параоссальная.

Биологически процесс образования костной мозоли принципиально одинаков во всех ее отделах. Он заключается в основном в пролиферации клеток и в дифференцировке их в направлении хрящевой или костной ткани.

Физиологическое значение различных отделов мозоли различное. Так, периостальная и эндостальная мозоль — временные образова­ния и не знаменуют собой сращения отломков. Назначение этих отделов мозоли, особенно периостальной, — прочная фиксация отломков в области перелома. Чем большая подвижность между отломками в поперечном направлении, тем более прочной должна . быть фиксация их периостальной мозолью. Отсутствие покоя между отломками приводит к постоянной травматизации регенерата и нарушению микроциркуляции крови в нем. Это в свою очередь приводит к снижению оксигенации и замедлению поступления к месту перелома биологически активных веществ. В таких условиях в области регенерата преобладает хрящевая ткань, которая не нуждается в интенсивном кровоснабжении. Слабая васкуляризация является основным услови­ем существования хряще­вой ткани, ее интерстициального и аппозиционного роста.

Таким образом, нерезко выраженное нарушение васкуляризации регенерата в области перелома не пре­пятствует развитию хря­щевой мозоли, которая по мере ее упрочения и созда­ния механического покоя между отломками замеща­ется костной. Отсюда вы­текает два вывода:

1) периостальная мозоль в своем развитии, как правило, проходит фазу образования хрящевой мозоли;

2) чем более выражена подвижность между отломками, тем массивнее’ бывает периостальная мозоль и тем позже она оссифицируется.

Сращение отломков как таковое всецело происходит за счет интермедиарной мозоли, которая начинает развиваться только после создания механического покоя между отломками. Интермедиарная мозоль образуется на основе соединительной ткани, содержащей сосуды, врастающие в интермедиарную щель главным образом со стороны периоста. Костеобразование происходит по десмальному типу без предварительной хрящевой стадии.

После формирования интермедиарного сращения периостальный и эндостальный отделы костной мозоли редуцируются.

Таким образом, функция периостальной и эндостальной костной мозоли заключается в создании фиксации (иммобилизации) костных отломков, функция же интермедиарной мозоли в сращении их.

Если прочная фиксация отломков создается искусственно с помощью стабильного остеосинтеза, фиксатор берет на себя иммо­билизующую функцию периостальной и эндостальной мозоли. В этом случае репаративная регенерация начинается сразу с образо­вания интермедиарной мозоли по десмальному типу. Таким образом происходит полноценное формирование костного сращения в ранние сроки. Периостальная и эндостальная часть мозоли при этом менее выражена. По аналогии с заживлением ран мягких тканей первичным и вторичным натяжением выделяют первичное и вторичное сращение костных отломков.

Первичное сращение наиболее полноценное, происхо­дит в ранние сроки за счет непосредственного образова­ния интермедиарной костной мозоли, периостальная мозоль не выражена.

Вторичным сращением костных отломков называют такой тип репаративной регенерации, при котором образуется выраженная периостальная мозоль. При вторичном сращении мозолеобразование проходит хрящевую фазу.

Для образования первичного сращения, кроме прочной фиксации сопоставленных отломков, достаточного кровоснабжения и оксигенации поврежденной зоны, необхо­дим диастаз 50—100 мкм между фрагмента­ми кости.

При меньшей ширине щели прорастание сосудистой ткани между отломками, а следовательно, и образование интермедиарной мозоли будет затруднено и резко замедлено. Раннее сращение наступает только в области костных гаверсовых каналов за счет внутриканального остеогенеза, а полному интермедиарному сращению предшествует резорбция концов костных отломков (первично-задержанный тип сращения перелома).

Вместе с тем в травматологической практике, когда имеется относительная неконгруентность костных отломков и неравно­мерность распределения нагрузки, интермедиарная щель превышает 50 мкм даже при использовании компрессионных аппаратов. Поэтому первично-задержанный тип сращения перелома имеет большое теоретическое значение.

Заживление перелома губчатой кости отличается некоторыми особенностями. Механическая прочность губчатой кости определя­ется в большей степени не кортикальным слоем, а сетью костных балок, расположенных в эндостальной зоне. Оптимальные условия для репаративной регенерации губчатой кости создаются при максимальном сближении костных отломков при вколоченных переломах. Вколачивание отломков может быть получено и с по­мощью компрессионных аппаратов. Вколачиванием достигается полное сопоставление костных трабекул на большом протяжении и соприкосновение костномозговых пространств. Ткань костномозго­вых пространств служит источником эндостального костеобразования, спаивая между собой костные Салки. В этих случаях даже микроскопическая щель между отломками не нужна. Мозолеобразо­вание проходит, как правило, по десмальному типу без хрящевой фазы. Периостальная мозоль не выражена.

Травматология и ортопедия. Юмашев Г.С., 1983г.

Есть два вида регенерации – физиологическая и репаративная. Под физиологической регенерацией понимают восстановление тканевых структур здорового организма по мере их старения и отмирания. Наглядным примером этого является кожа — постоянное отслоение и отшелушивание эпидермиса. Физиологическая регенерация — это постоянный и очень медленный процесс, который не вызывает стрессовой ситуации в организме.

• Регенерация костей: основные сведения
• Источники регенерации
• Стадии репаративного остеогенеза
• Средства стимуляции остеорепарации

Регенерация костей: основные сведения

Репаративная регенерация — это восстановление поврежденной или потерянной ткани. Степень и качество регенеративного процесса в различных тканей различна. Чем выше дифференцировки ткани (нервная, мышечная), тем меньше у нее способность к восстановлению своей структуры. Поэтому анатомическое восстановление поврежденного участка происходит за счет замещения дефекта соединительной тканью — рубцом. Поврежденая костная ткань способна пройти ряд стадий репаративного процесса и восстановить свою анатомическую форму, гистологическую структуру и функциональную пригодность.

Перелом кости сопровождается повреждением прилежащих мягких тканей и вызывает стрессовую ситуацию, которая сопровождается местной и общей реакциями организма. В процессе восстановления костной ткани происходят сложные общие и местные биологические и биохимические изменения, которые зависят от кровоснабжения кости, возраста больного, общего состояния организма, а также качества лечения.

Источники регенерации

Восстановление целостности кости происходит путем пролиферации клеток остеогенного слоя надкостницы, эндоста, недостаточно дифференцированных плюрипотентных клеток костного мозга, а также вследствие метаплазии гиараосальних тканей.

Современные представления о процессах регенерации костной ткани сочетают концепции неопластической и метапластическая теорий. Преостеогенными клетками считают остеобласты, фибробласты, остеоциты, перициты, гистиоциты, лимфоидные, жировые и эндотелиальные клетки, клетки миелоидного и эритроцитного рядов.

При сращения сломанных костей установлена ​​стадийность репаративного остеогенеза, которая имеет условный характер. Деление на стадии не имеет принципиального значения, поскольку они в динамике перекрываются.

Даже при идеальной репозиции и фиксации отломков дифференцировки различных клеток происходит одновременно, и поэтому стадийность репаративного процесса трудно разграничить. Но для выбора оптимальной тактики лечения больных нужно иметь представление о закономерностях репаративного остеогенеза.

Стадии репаративного остеогенеза

Стадия катаболизма тканевых структур и клеточной инфильтрации. По сравнению с воспалением это стадия альтерации (разрушение). После травмы возникают омертвения поврежденных тканей и распад клеточных элементов гематомы.

Организм человека немедленно реагирует на травму местной фагоцитарной реакцией. Наряду с этим продукты распада, которые являются генетическими индукторами, вместе с гормонами обусловливают репродукцию и пролиферацию различных специализированных клеток (остеоциты, гистиоциты, фиброциты, лимфоидные, жировые и эндотелиальные клетки), то есть мелкоклеточная инфильтрацию, которая длится 6—10 дней.

Стадия дифференцировки клеток длится 10—15 дней. В основном ДНК и РНК, а также анаболические гормоны направляют дифференцировку клеток прогрессирующего мелкоклеточного инфильтрата. Одновременно происходит три типа дифференцировки клеток: фибробластические, хондроидные и остеогенные. Это зависит от условий, при которых происходит репаративный процесс.

При идеальных репозиции и фиксации отломков и достаточном кровоснабжении (применение аппаратного остеосинтеза т.д.) сращение происходит по типу первичного остеогенеза. Дифференцировка большинства клеток сразу направлена на образование остеоидной ткани. Когда фиксация ненадежна или недостаточное кровоснабжение отломков вследствие тяжелых повреждений, дифференцировки клеток происходит путем фиброгенеза с последующей метаплией в хрящевую и костную ткани.

Стадия формирования первичного остеона — образование ангиогенной костной структуры — происходит в течение 16—21 дней. Характеризуется она тем, что возникает полная реваскуляризадия первичной мозоли. Регенерат прорастает капиллярами и начинается минерализация его белковой основы. Появляется мелкопетличная, хаотично ориентирована сетка костных трабекул, которые постепенно сливаются с образованием первичного остеона и гаверсовых канальцев.

Стадия перестройки первичного регенерата или спонгиозации мозоли, — это та стадия, на которой формируется пластинчатая костная ткань. Во время перестройки первичного регенерата костный пластинчатый остеон набирает ориентации над силовыми линиями нагрузки, появляется корковое вещество кости, надкостницы и восстанавливается костно-мозговая полость. Части регенерата, которые за нагрузкой, рассасываются. Все это приводит к полному восстановлению структуры и функции переломанной кости. В зависимости от локализации перелома процесс перестройки и восстановления может длиться от нескольких месяцев до 2—3 лет.

Итак, из закономерностей репаративной регенерации костной ткани вытекают следующие практические выводы:

1) идеальной репозиции и фиксации костных отломков следует добиваться быстрее, к тому же не позднее, чем начнется стадия дифференцировки клеток;

2) поздняя репозиция, любое вмешательство с целью коррекции отломков ведут к повторному разрушению капилляров регенерата и нарушению репаративного остеогенеза;

3) стимулятором образования пластинчатой ​​кости в процессе перестройки первичного регенерата является функциональная нагрузкп, о которой следует помнить при лечении больных.

Теоретически различают три вида репаративной регенерации костной ткани — первичная, первично-замедленная и вторичное сращение. Первичное сращение костей происходит в течение короткого времени первичным остеогенезом за счет образования интермедиарной мозоли. Но для этого следует  создать все условия. Прежде всего это наблюдается при забойных и компрессионных переломах костей, часто после идеальной репозиции (диастаз между отломками 50—100 мкм) и надежной фиксации отломков.

Первично-замедленное сращение бывает тогда, когда между неподвижными отломками нет щелей, сращения проходит только по сосудистым каналам (интраканаликулярный остеогенез), т.е. возникает частичное сращение, а полному межкостному сращиванию предшествует резорбция концов отломков. Но с практической точки зрения этот вид репарации следует расценивать как положительный, и поэтому клиницисты придерживаются разделения на два вида восстановления кости — первичное и вторичное.

Вторичное сращение переломанных костей происходит за счет образования менее полноценных видов мозоли — периостальной, эндостальной и параосальной (гематома, мягкие ткани).

Образованием избыточной периостальной и параосальной мозоли организм пытается компенсировать фиксацию отломков, которой не сделал врач. Это природный саногенез организма. В этом случае срок сращения кости значительно увеличивается. По характеру мозоли на рентгенограмме можно сразу оценить качество лечения больного. Чем больше мозоль, тем хуже была фиксация отломков.

Вторичное сращение кости сравнивают с заживлением ран мягких тканей. Но в заживлении поражения двух тканей принципиальная разница. Заживление раны мягких тканей, происходит вторичным натяжением, заканчивается образованием рубца, в то время как при переломе кости в процессе репарации все костные клетки проходят стадию метаплазии, что заканчивается образованием полноценной кости. Однако для того чтобы кость срослась вторично, необходима также надежная фиксация отломков. Если ее не будет, то клетки пройдут стадии фибро- и хондрогенеза, перелом заживет, но кость не срастется.

Вопрос о стимуляции репаративного остеогенеза в теоретическом плане остается нерешенным. Попытки ускорить регенерацию костной ткани уже были давно, и сейчас не уменьшается количество поисков.

Средства стимуляции остеорепарации

1) механические (раздражение периоста постукиванием молоточком по месту перелома, локальный массаж, дозированная нагрузка конечности, управляемое динамическая нагрузка сегмента конечности аппаратом Пустовойта т.п.);

2) физические (ИК, УВЧ—излучения, диатермия, электрофорез лекарств, ультразвуковая, лазерная, магнитная терапия, оксибаротерапия, электростимуляция и т.д.);

3) медикаментозные (метионин, цистеин, карбоксилин, витамины, нуклеиновые кислоты, ретаболил, тиреокальцитонин, кальцитрин, экзогенная гомологична РНК, мумие и т.д.);

4) биологические (локальные инъекции аутокрови, некрогормонотерапия, экстракты органов и тканей по И. Л. Зайченко, использование переходного эпителия мочевых путей, декальцинованого матрикса и молотой кости, костного трансплантата и т.д.).

Следует отметить, что некоторые средства стимуляции (лазерная, магнитная терапия и др.) И ныне еще ​​не имеют полного теоретического обоснования, хотя эмпирически доказано их положительное влияние на срастание костей. Применение стимулирующих средств в зависимости от их целенаправленного действия следует связывать со стадией репаративного процесса в кости. Например, сначала назначают такие средства, которые способствуют обменным процессам, клеточной инфильтрации и дифференцировке клеток. На стадии формирования пластинчатой ​​кости важен выбор оптимальной нагрузки костного сегмента.

Следует помнить, что сращиванию перелома кости помогает комплекс благоприятных факторов, но в условиях идеальной репозиции отломков, надежной их фиксации, полноценного питания и нормального обмена веществ. Если этого не будет, то репаративный процесс нарушается, и кость может не срастись независимо от вида стимулирования.