Репаративная регенерация длинных трубчатых костей при компрессионно-дистракционном остеосинтезе огнестрельного перелома по Илизарову в условиях высокогорья проходит через фиброзно-хрящевую стадию, характеризуется выраженной клеточной реакцией, значительной степенью регенерации сосудов, что приводит к благоприятному течению репаративных процессов, которые заканчиваются костным заживлением, но протекают более длительно, чем в низкогорье.
Ключевые слова: огнестрельный перелом, трубчатые кости, дистракционный остеосинтез, высокогорье
Проблема реактивности и регенерации тканей, разработка вопросов оптимизирующего воздействия на процессы заживления ран сохраняет актуальность в современной медицине. Кроме теоретического, она приобретает особое прикладное значение в сфере медицины катастроф, военной медицины, локальных вооруженных конфликтов, в условиях резко возросшего травматизма тканей и органов опорно-двигательного аппарата человека, а также для накопления опыта медицинского обеспечения подобных ситуаций [Гололобов В. Г., 2003]. Масштабы и характер разрушения костной ткани при поражающих свойствах современного огнестрельного оружия, особенности ее регенерации в этих условиях обусловливают необходимость проведения гистологического исследования с учетом теоретических и клинико-морфологических аспектов этого процесса [Абрамов И. В., 2008].
Горы занимают одну пятую поверхности земли, в них живет не менее 10 % населения, при этом более 50 млн. человек живет на высоте более 2000 м над уровнем моря. Ежегодно в горные районы идет миграция населения в связи с существующими политико-экономическими проблемами, поиском и освоением новых ресурсов, использованием горного климата в лечебных целях и туризма. Участились и случаи ведения боевых действий в горных местностях. Вопросы репаративной регенерации органов и тканей в условиях высокогорья, вопросы дизадаптационных проявлений и способов их коррекции являются наименее изученными [Шевченко Ю. Л., 2000].
В современной ортопедии нет чёткого представления о течении репаративной регенерации костной ткани в условиях гипоксии, полностью осталась вне поля зрения травматологов проблема применения возможностей метода стабильного чрескостного остеосинтеза в условиях высокогорья, что послужило поводом для проведения данной работы.
Материал иметоды исследования: Эксперименты проведены на 48 взрослых беспородных собаках, которым в 1-е сутки пребывания в условиях высокогорья (пер. Туя-Ашу, 3200) воспроизводилась модель огнестрельного перелома голени с наложением аппарата Илизарова. В качестве контроля служили собаки с аналогичными переломами, содержащиеся в виварии в низкогорье (г. Бишкек, 780). Морфологическое исследование проводили через каждые 7 суток в течение 2-х месяцев методами световой микроскопии и морфометрии. В костном регенерате проведено морфометрическое изучение количества клеточных элементов, тканевого состава интермедиарного регенерата, показателей сосудистого русла. Статистическая обработка данных проведена методами Фишера-Стьюдента с помощью программы Microstat Quatro Pro.
Результаты исследования иих обсуждение
Непосредственно после ранения в области перелома выявляется зона раневого канала, зона посттравматического некроза и перинекротическая зона. В результате воздействия ранящего снаряда диафиз разрушен на множество костных осколков. Часть из них выбита из сегмента конечности, а часть остается в мышечном массиве. Осколки связаны с надкостницей или лежат свободно. При гистологическом исследовании в ранние сроки установлено, что раневой канал заполнен гематомой, тканевым детритом, мелкими костными осколками. В зоне посттравматического некроза кости в отломках и осколках встречаются как погибшие остеоциты, так и клетки в состоянии парабиоза. В детрите раневого канала регистрируется выраженная макрофагальная реакция, многочисленные пролиферирующие фибробласты, формирующие реактивно измененную грануляционную соединительную ткань, что характеризует особенности регенерация костной ткани после огнестрельного повреждения [Гололобов В. Г., 2003].
По данным морфологического анализа установлено, что на 7-е сутки наблюдения в области раневого канала и зоны посттравматического некроза формируется грануляционная ткань, с большим содержанием кровеносных сосудов, на базе которой развивается обширная периостальная мозоль. Формирование регенерата сопровождается развитием обширных рыхлых фиброзно-костно-хондроидных периостальных напластований, фиксирующих костные осколки, и являющихся приспособительной реакцией организма, направленной на консолидацию концов костных отломков в условиях гипоксии [Джумабеков С. А. и соавт., 2003].
Через месяц периостальный регенерат представлен губчатой костной тканью, а также обширными полями хондроида, что убедительно свидетельствует в пользу хондрогенного характера репаративного процесса. Периостальный регенерат обнаруживается на значительном расстоянии от линии перелома. В параоссальной мозоли зафиксированы локусы, выполненные хондроидной тканью, по периферии которой формируются малочисленные костные балки. В месте контакта костных фрагментов друг с другом регистрируется фиброзно-хрящевой регенерат, обрамляющий их концы и заполняющий линию остеотомии. Эндостальный костный регенерат представлен молодыми костными балками, постепенно заполняющими медуллярную полость. Через 42–56 суток опыта нарастают процессы минерализации костной части регенерата, а также наблюдаются очаги обызвествления гиалиновой хрящевой ткани, приводящего к деструкции и гибели хондроцитов. Вслед за этим проявляются признаки закономерного процесса — репаративного эндохондрального остеогистогенеза. Среди клеток костного регенерата в условиях высокогорья на 7-е сутки наблюдения преобладают фибробласты и фиброциты (Рис. 1). Снижение относительных долей остеобластов и остеоцитов свидетельствуют о низкой интенсивности процесса костеобразования, что подтверждается наличием единичных остеокластов. Особенностью регенерации в условиях гипоксии является появление в составе регенерата хондроцитов, относительная доля которых прогрессивно возрастает до 42-х суток наблюдения, когда репаративный хондрогенез опережает развитие костной ткани. В дальнейшем содержание этих клеток снижается, при очевидном нарастании темпов остеогенеза, подтверждаемом возрастанием относительной доли остеоцитов и остеобластов к 56-м суткам (Рис. 1). Сохранение на высоком уровне доли остеокластов свидетельствует об интенсивном ремоделировании костного регенерата.
Рис. 1. Диаграмма. Динамика содержания клеток костного регенерата при компрессионно-дистракционном остеосинтезе огнестрельного перелома по Илизарову
В ранние сроки наблюдения в костном регенерате количество сосудов на 34,1 % ниже значения в долине, и несмотря на расширение просветов сосудов, общая площадь поперечного сечения кровеносного русла на 29,7 % меньше показателя в низкогорья (Рис. 2). При этом появление реактивной гиперемии можно считать хорошим патогномоничным признаком в оценке жизнеспособности тканей раны [Гололобов В. Г., 2003]. С 14-х суток наблюдения отмечается прогрессивное нарастание показателей сосудистого русла. Максимальные числовые выражения определяются на 42-е сутки наблюдения, снижаясь к 56-м суткам, что связано с процессами ремоделирования регенерата, при этом наблюдается возрастание показателей на 10–20 % по сравнению с долиной (Рис. 2), т. е. к исходу наблюдения уровень кровоснабжения позволяет осуществляться процессам остеогенеза и оссификации новообразованной кости. О волнообразном перераспределении крови в костной ткани в условиях высокогорья сообщается и в исследованиях М. В. Балыкина (2003).
Рис. 2. Диаграмма. Динамика показателей сосудистого русла при компрессионно-дистракционном остеосинтезе огнестрельного перелома по Илизарову
Соответственно изменялись и относительные площади тканевых компонентов. Соединительнотканный компонент являлся преобладающим до 28-х суток наблюдения, в этот же срок отмечалась максимальная относительная площадь хондроидных структур. К концу наблюдения в регенерате отмечается выраженное преобладание костного компонента, хотя этот показатель составляет только 63,2 % от значения в низкогорье.
При этом наблюдается стабильно низкая относительная площадь сосудов (Рис. 3).
Рис. 3. Диаграмма. Динамика относительных площадей тканей костного регенерата при компрессионно-дистракционном остеосинтезе огнестрельного перелома по Илизарову
Таким образом, особенностью огнестрельных переломов трубчатых костей является их оскольчатый характер, обширное поражение костного мозга, наличие свободных костных фрагментов. Процесс посттравматической регенерации костной ткани длинных костей конечносте при дистракционном остеосинтезе огнестрельного перелома по Илизарову характеризуется интенсивной пролиферацией костных клеток в периосте, эндосте, каналах остеонов перинекротической зоны, периваскулярном окружении. Клетки костных осколков способны сохранить жизнеспособность и участвуют в формировании костного регенерата, что позволяет рассматривать их как свободные посттравматические аутотрансплантаты.
Репаративная регенерация длинных трубчатых костей при дистракционном остеосинтезе огнестрельного перелома по Илизарову в условиях высокогорья проходит через фиброзно-хрящевую стадию, характеризуется выраженной клеточной реакцией, выраженннной регенерацией сосудов [Джумабеков С. А. и соавт., 2003; Абакиров М. Д.., 2006], что приводит к благоприятному течению репаративных процессов, которые заканчиваются костным заживлением, но протекают более длительно, чем в низкогорье. Дистракционный остеосинтез огнестрельного перелома по Илизарову позволяет обеспечить коррекцию циркуляторных расстройств, стабильную фиксация и максимальную оксигенацию области перелома.
Литература:
1. Абакиров М. Д. Удлинение трубчатых костей аппаратом Илизарова в условиях высокогорья. Дисс. … к.м.н. — Бишкек, 2006. — 104 с.
- Абрамов И. В. Малоинвазивный комбинированный остеосинтез в лечении сложных переломов дистального отдела костей голени: Автореф. дисс. … к.м.н. — Москва, 2008. — 23 с.
- Автандилов Г. Г. Введение в количественную патологическую морфологию. — М.: Медицина, 2001. — 216 с.
- Балыкин М. В. Кислотно-основной гомеостаз и его регуляция в условиях высокогорья. В кн.: Организм и среда. — Новосибирск, 2003.-143–155;
- Гололобов В. Г. Репаративная регенерация костной ткани. — СПб, 2003–87 с.
- Джумабеков С. А., Мамакеев К. М., Рачков Р. А. Морфофункциональная характеристика посттравматической регенерации трубчатой кости в условия высокогорья. ///Центрально-Азиатский медицинский журнал. — 2003. — Т. 9, № 2–3, С. 126–129
- Шевцов В. И., Немков В. А., Скляр Л. В. Аппарат Илизарова. Биомеханика. Курган: Периодика, 1995. — 165 с.
- Шевченко Ю. Л. Гипоксия. Адаптация, патогенез, клиника. — СПб, 2000. — 384 с.
