Лекция 59. Патологическая анатомия и клиника переломов
Содержание статьи
Регенерация кости после перелома. Как зарастает кость после перелома?
При переломах костей наблюдаются прямые и непрямые повреждения тканей, так как разрываются связанные с костью соединительные, мышечные ткани, кровеносные сосуды и нервы. В область перелома изливается кровь, которая свертывается, образуя сгусток. На некотором расстоянии от места перелома кости остеоциты в поврежденных остеонах гибнут и часть костной ткани отмирает. Регенерация происходит путем образования новой костной ткани между отломками и вокруг них.
В процессе формирования регенерата различают наружную (периостальную), межотломковую (интермедиарную) и внутреннюю (эндостальную) его части.
Источником развития периостальной части регенерата служат остеогенные клетки надкостницы. Интермедиарная часть образуется за счет остеогенных элементов, сохранившихся в каналах остеонов. Источником эндостального остеогистогенеза являются остеогенные клетки в составе эндоста и костного мозга. Кроме детерминированных остеогенных клеток в формировании костного регенерата принимают участие камбиальные (адвентициальные) клетки, сопровождающие растущие сосуды, которые могут дифференцироваться в остеобласты.
В наружных частях регенерата за счет пролиферации эндотелиоцитов идет рост сосудов, но медленный. Это отражается на дифференцировке остеогенных клеток: в отсутствие капилляров (и кислорода) остеогенные клетки превращаются в хондроциты, в результате чего в наружных частях регенерата образуется хрящ. Если капилляры прорастают в регенерат быстро, то в присутствии кислорода из остеогенных клеток сразу возникает ретикулофиброзная костная ткань.
По мере перестройки регенерата хрящ замещается костью губчатого типа. Костные перекладины вблизи от костных отломков прочно скрепляются с ними и между собой. В губчатой костной ткани между перекладинами образуются полости (туннели) за счет резорбции мертвых участков кости остеокластами. В образующиеся полости (туннели) врастают капилляры и остеобласты. Выстилающие изнутри эти полости остеобласты путем аппозиционного роста образуют слоистую структуру стенок. За счет заполняющейся изнутри концентрическими слоями костной ткани стенки полостей становятся толще, а просвет суживается.
Таким образом возникают остеоны (гаверсовы системы). Внутри остеонов имеется один или два кровеносных сосуда, доставляющих питательные вещества для остеоцитов, окруженных пятью-шестью концентрически лежащими костными пластинками. Процесс внутренней перестройки регенерата в области перелома кости с превращением ретикулофиброзной костной ткани в пластинчатую продолжается долго, иногда несколько месяцев. Однако в конце концов в результате этого сложного процесса в месте перелома кости, как правило, происходит полное восстановление конфигурации архитектоники кости. Тесное соприкосновение и жесткая фиксация отломков кости способствуют более быстрому процессу регенерации.
Регенерация при огнестрельном повреждении кости имеет ряд особенностей. Огнестрельный снаряд при ударе о кость вызывает в последней возникновение трещин и множества осколков, что замедляет процесс регенерации. В экспериментальных и клинических работах показано, что сохранившие жизнеспособность остеогенные клетки костных осколков способны к пролиферации, дифференциации и формированию ретикулофиброзной костной ткани, являясь источником посттравматической регенерации костной ткани.
Непременным участником регенерации являются макрофаги костномозгового происхождения — остеокласты. Последние участвуют в ремоделировании костной ткани.
— Также рекомендуем «Соединения костей. Хрящи. Строение хрящей.»
Оглавление темы «Орган слуха и равновесия. Опорно-двигательная система.»:
1. Орган слуха и равновесия. Ушная раковина. Среднее ухо. Внутреннее ухо. Развитие органа слуха и равновесия.
2. Строение органа равновесия и гравитации. Клетки вестибулярного аппарата.
3. Строение органа слуха. Улитка. Строение улитки.
4. Спиральный орган. Строение спирального органа. Гистофизиология слуха.
5. Реактивность тканей органа слуха и равновесия. Орган вкуса. Развитие и строение органа вкуса.
6. Орган осязания. Рецепторы кожи. Виды чувствительности.
7. Кости. Строение костей. Структура кости. Остеон.
8. Регенерация кости после перелома. Как зарастает кость после перелома?
9. Соединения костей. Хрящи. Строение хрящей.
10. Мышцы. Строение мышц. Виды мышц и мышечных волокон.
Источник
Лекция 59. Патологическая анатомия и клиника переломов
1. Патологическая анатомия переломов Патологическая анатомия переломов включает в себя 3 периода:
Переломы костей сопровождаются повреждением мягких тканей и кровоизлиянием, с последующим развитием асептического воспаления и отека. К 10-15 дню отек уменьшается, кровоподтеки рассасываются; образуется новая, спаивающая отломки, костная ткань.
Процесс регенерации костей после перелома всегда проходит путем развития костной мозоли.
После перелома наступает воспалительная гиперемия, экссудация и пролиферация, а затем возникает регенеративный процесс, то есть образование костной мозоли, которая состоит из нескольких слоев:
Параоссальный слой развивается около кости в мягких тканях вблизи перелома. Он образуется за счет остеокластов, фибробластов, переходящих в остеобласты, а затем в костные клетки.
Периостальный слой — наружный, мозоль развивается из клеток надкостницы. Охватывая концы костей снаружи в виде муфты, она образует веретенообразное утолщение. Костная мозоль может образоваться сразу из остеоидной ткани или путем предварительного образования хряща. Это будет зависеть от плотности и прочности репозиции отломков. Периостальный слой костной мозоли самый массивный, потому что надкостница богата кровеносными сосудами, а ее камбиальный слой обладает огромной регенеративной способностью.
Эндостальная, или внутренняя, мозоль развивается параллельно развитию периостальной мозоли из эндостальной ткани обоих отломков путем пролиферации клеток эндоста.
Интермедиарная, промежуточная, мозоль находится между отломками кости, между периостальной и эндостальной мозолью. Она развивается из гаверсовых каналов, причем в ее образовании принимают участие ткани наружной и внутренней мозоли.
Первичная костная мозоль образуется в среднем в течение 1-го месяца, благодаря ей непрерывность кости восстанавливается. В течение следующего месяца в остеоидной ткани первичной мозоли откладываются соли извести и уменьшается ее объем, так образуется вторичная костная мозоль и наступает сращение отломков. Работоспособность возможна позднее.
Регенерация кости зависит от характера перелома и механического фактора, вызвавшего его. Переломы со смещением и без смещения, диафизарные, метафизарные и эпифизарные заживают в различные сроки, и предпосылки для регенерации костной ткани различные. Зависит процесс и от анатомофизиологических факторов, играющих большую роль как в происхождении перелома, так и в его сращении.
Большое значение для регенерации имеет степень нарушения питания надкостницы в области перелома, повреждение нервов и сосудов. Важно, чтобы надкостница не теряла связи с мягкими тканями. Наличие гематомы в месте перелома кости улучшает процесс заживления (Н. Н. Пирогов), ибо она является первичным раздражителем, побуждающим клетки к пролиферации.
Заживление внутрисуставных переломов более сложное и менее прочное из-за отсутствия надкостницы. Существует угроза несращения места перелома и образования псевдартроза.
2. Клиника переломов Клинику переломов можно разделить на общие и местные проявления.
К местным симптомам относятся боль, нарушение функции, деформация и укорочение конечности, ненормальная (патологическая) подвижность, крепитация.
Боль начинается с момента перелома; она утихает в покое и усиливается при движении конечности. Боли бывают очень сильные, если костные отломки травмируют мягкие ткани, да к тому не имеется повреждение нервов; они бывают слабее при некоторых болезнях нервной системы. Иногда этот признак является ведущим. Однако боль не может быть решающим симптомом при переломе костей потому, что этот признак имеет место при ушибах, растяжениях, трещинах и др.
Нарушение функции тоже не всегда является ведущим симптомом перелома. Характерным симптомом для перелома нижней конечности является то, что больной после травмы не может встать на ноги.
Деформация при переломе кости бывает резко выражена (укорочение, искривление конечности), но нередко она малозаметна и перелом распознается лишь после рентгеновского исследования. Кроме смещения отломков, деформацию дают гематома и отек мягких тканей.
Виды смещения костных отломков:
Подвижность отломков на протяжении кости является очень верным признаком перелома кости, особенно при диафизарных переломах и почти не выражена при переломе ребер.
Крепитация и ненормальная подвижность отломков относительно друг друга даютпоявление костного хруста. При наличии других достоверных признаков перелома кости, этот симптом не вызывается, так как он сопровождается очень сильной болью, усиливая шок.
Диагноз перелома кости основывается на данных анамнеза, симптомах травмы, общем состоянии больного, а также на ренгенологических данных.
Источник
Регенерация костной ткани (сращение переломов)
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.
Источник