Переломы костей. Регенерация костной ткани

Размещено на http://www.allbest.ru/

Северный государственный медицинский университет

Кафедра травматологии, ортопедии и военной хирургии

Переломы костей. Регенерация костной ткани

Под переломом кости понимают частичное или полное нарушение анатомической целостности кости, сопровождающееся повреждением мягких тканей.

Этиология

Непосредственными причинами переломов являются различные механические травмы. Это всевозможные удары, падения, наезд автотранспорта, огнестрельные ранения, насильственное вытаскивание застрявшей конечности, резкие мышечные сокращения, например, при электротравмах и другие.

1. По времени возникновения переломы бывают: врожденные и приобретенные.

Врожденные возникают в утробный период жизни вследствие травм матери или в результате сильных сокращений матки. Предрасполагают к таким переломам внутриутробные патологические изменения костной системы - рахит, аномалии развития плода, остеомаляция у матери.

Приобретенные переломы возникают или в момент рождения, например, при родовспоможении, или, чаще всего, уже после рождения на протяжении всей жизни. Они подразделяются на: травматические и патологические (или самопроизвольные), потому что они, как правило, происходят без видимых механических усилий.

2. По характеру повреждения переломы бывают: открытые и закрытые.

При открытых переломах острыми концами костей повреждаются мягкие ткани и кожный покров или слизистая оболочка с возникновением непосредственного или косвенного сообщения костей с внешней средой.

При закрытых переломах мягкие ткани также часто повреждаются, но целостность кожи сохраняется.

Наибольшую опасность представляют открытые переломы, так как они легко инфицируются патогенной микрофлорой и часто осложняются флегмоной, остеомиелитом и даже гангреной. Закрытые переломы почти всегда асептические.

3. По анатомическому характеру различают переломы диафизарные, эпифизарные или внутрисуставные и метафизарные. По течению заболевания самые неблагоприятные - это эпифизарные переломы, так как они могут привести к нарушению функции сустава.

4. По характеру повреждения переломы бывают неполные и полные.

Неполные переломы характеризуются частичным нарушением целостности кости. К ним относятся:

Трещины (Fissurae), при которых расщепляется основное вещество кости, а надкостница сохраняет свою целостность. Трещины бывают сквозными - на всю толщу кости и поверхностными (определяются ренгенологически).

Надломы (Infactiones) - представляют собой нарушение целостности кортикального слоя и надкостницы до половины диаметра кости. Возникают при сильном сгибании костей (на выпуклой стороне ребер).

Отломы - это краевые дефекты костей; чаще возникают на плоских костях (отломы кости лопатки, бугров костей таза, остистых или поперечно-реберных отростков позвонков).

Поднадкостничные переломы - нарушение целостности кости без нарушения целостности надкостницы.

Дырчатые переломы или пробоины - возникают, в основном в результате огнестрельных ил колотых ранений.

Полные переломы характеризуются полным разъединением кости на всю ее длину или ширину.

5. Если нарушение целостности кости происходит в одном месте, то такой перелом называется одиночным, в двух местах - двойным. Может быть и множественный перелом.

6. В зависимости от положения линии излома к продольной оси кости выделяют следующие виды переломов:

поперечный - линия излома проходит поперек кости;

косой - линия перелома проходит под углом; поверхности костных отломков часто острые; смещаясь и травмируя ткани, они могут вызвать открытый перелом;

продольный - линия перелома идет вдоль длинной оси; такие переломы встречаются редко;

спиральный - линия перелома представляет собой спираль; это результат скручивания кости;

зубчатый - отломки имеют неправильно заостренные, зубчатые края;

вколоченный - наблюдается вследствие сдавливания кости в продольном направлении; чаще всего такие переломы являются эпи- или метафизарными, когда диафиз кости вдавливается в эпифиз;

оскольчатый перелом - характеризуется образованием от одного до трех отломков;

раздробленный перелом - характеризуется образованием большого количества отломков; встречаются при сильных травмах или огнестрельных ранениях длинных трубчатых костей;

размозженный перелом - это, по сути дела, комбинация раздробленного перелома с размозжением мягких тканей, когда костные отломки перемешиваются с мягкими тканями; этот вид перелома самый неблагоприятный, так как восстановить анатомическую целостность кости практически невозможно;

отрывной - перелом, характеризующийся отрывом конца или бугра кости в результате сильных мышечных сокращений; чаще всего отмечаются отрывы пяточного и локтевого бугров, венечного отростка копытовидной кости.

При переломах концы кости могут смещаться относительно друг друга. Это происходит под действием травмирующего фактора, а также сокращения мышц. Концы костных отломков могут смещаться под углом, в сторону, а также с укорочением или расхождением по длине.

Клинические признаки переломов

При полных закрытых переломах обнаруживаются следующие симптомы: боль, нарушение функции, дефигурация тканей в месте перелома, подвижность кости вне сустава, костная крепитация.

1. Боль особенно сильно проявляется в момент перелома, затем ослабевает и усиливается при движении в результате травмирования обломками мягких тканей. Боль может отсутствовать при травматическом шоке и при переломах с повреждением спинного мозга.

2. Нарушение функций. Этот признак хорошо выражен при переломах длинных трубчатых костей конечностей, челюстных костей. При переломах ребер и коротких трубчатых костей нарушение функций обычно выражено слабо.

3. Дефигурация тканей в месте перелома или, иначе, изменение естественного анатомического вида пораженного участка. Указанный признак в каждом конкретном случае зависит от степени травмирования мягких тканей и вида смещения отломков. Дефигурация вызвана рефлекторным сокращением мышц, кровоизлиянием в мягкие ткани и развитием воспалительного отека.

4. Подвижность кости вне сустава четко выражена в случаях диафизарных переломов и является надежным диагностическим признаком. Подвижность кости устанавливается при насильственном смещении отломков кости относительно друг друга. Указанный признак отсутствует при вколоченных переломах, а также его трудно выявить при внутрисуставных и метафизарных переломах, так как эту подвижность трудно отдифференцировать от нормальной подвижности костей в суставе.

5. Костная крепитация ощущается только в свежих случаях. В запущенных случаях отломки зарастают соединительной тканью и хруста не ощущается.

Заживление переломов костей происходит путем регенерации костной ткани -- образование костной мозоли. В области перелома кости в процессе заживления образуется" костный регенерат со всеми специфическими элементами и гистологической структурой костной ткани.

Восстановление кости происходит за счет как формообразовательной активности, пролиферации клеток камбиального слоя надкостницы, так и эндоста и клеточных элементов костных (гаверсовых) и прободающих (фолькмановских) каналов, мало- дифференцированных клеток стромы костного мозга и мезенхимальных клеток врастающих кровеносных сосудов.

Условия регенерации кости изучены в экспериментальных и клинических исследованиях. Выявлена роль разнообразных общих и местных условий процесса регенерации кости, обеспечивающих более быстрое и полное заживление переломов.

Остеогенными клетками являются остеобласты, фибробласты, остеоциты, гистиоциты, лимфоидные, жировые и эндотелиальные клетки, клетки миелоидного и эритроидного ряда. Большое значение в развитии костного сращения имеет восстановление и васкуляризации регенерата, которые обеспечивают нормальную функцию остеобластов.

Регенерацию значительных участков кости удается получить в клинике при постепенном раздвигании фрагментов кости или замещении костных дефектов трансплантатами. На этом принципе основан дистракционный метод удлинения кости, а также алло- и ксенопластика.

Заживление костной раны, как и ран мягких тканей, происходит в определенной последовательности развития регенеративного процесса. Выделяют четыре фазы, или стадии.

Первая стадия - начало развития репродукции и пролиферации клеточных элементов под воздействием продуктов некроза и некробиоза повреждённых клеток и тканей.

Основное значение в образовании костной мозоли имеет восстановление кровообращения в области перелома.

Вторая стадия -- образование и дифференцировка тканевых структур. Характеризуется прогрессирующей пролиферацией и дифференцировкой клеточных элементов, что происходит благодаря анаболическим гормонам. Молодые костные клетки образуют органическую основу костного регенерата. При оптимальных условиях (хорошая иммобилизация, отсутствие сопутствующих заболеваний) образуется остеоидная ткань.

Третья стадия -- образование костной структуры. Основным процессом являются полное восстановление кровообращения в месте перелома и минерализация белковой основы регенерата. Пространство между отломками кости заполняется мелкоклеточной сетью костных трабекул из грубоволокнистой и пластинчатой костной ткани. К концу стадии костные балочки сливаются в компактное вещество с широкими костными каналами.

Четвертая стадия -- перестройка первичного регенерата и реституция кости. В этой стадии определяется четкий кортикальный слой, восстанавливается костномозговой канал, четко дифференцируется надкостница. Беспорядочное расположение обызвествленных структур сменяется их ориентированием, избыточным напластованием регенерата.

Каждая стадия регенеративного процесса постепенно переходит одна в другую.

Виды костной мозоли (первичное и вторичное сращение)

Сращение перелома кости происходит путем образования костной мозоли.

Различают следующие ее виды:

1. периостальная (наружная) мозоль образуется главным образом за счет надкостницы;

2. эндостальная (внутренняя) мозоль формируется со стороны эндоста;

3. интермедиарная мозоль заполняет щель на стыке компактного слоя костных отломков;

4. параоссальная мозоль формируется в виде перемычки между фрагментами костных отломков.

Состояние костных отломков (степень смещения, плотность соприкосновения, прочность фиксации) обусловливает различные виды восстановления костной ткани. Если отломки хорошо сопоставлены и находятся в плотном соприкосновении, прочно фиксированы, то сращение происходит с минимальной периостальной мозолью и в основном за счет интермедиарной мозоли.

Физиологическое значение различных видов костной мозоли различное. Так, периостальная и эндостальная мозоль -- временные образования, не свидетельствующие о сращении отломков. Назначение этих видов костной мозоли (особенно периостальной) -- прочная фиксация отломков в области перелома, что дает основание к более быстрому образованию костного регенерата. Отсутствие неподвижности между отломками приводит к постоянной травматизации регенерата и нарушению в нем микроциркуляции крови. Это замедляет регенерацию кости. В таких условиях в регенерате преобладает развитие хрящевой ткани. Слабая васкуляризация является основным условием существования хрящевой ткани, ее интерстициального роста. Хрящевая мозоль при неподвижности отломков и достаточной васкуляризации замещается костной.

Сращение переломов может происходить по двум типам: первичного или вторичного заживления.

Первичное сращение костных отломков происходит за счет интермедиарной мозоли, которая развивается только после создания неподвижности отломков. 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. По какому бы виду ни происходило сращение перелома, главенствующая роль в образовании костной мозоли принадлежит периосту, полноценности кровоснабжения кости, состоянию окружающих костные фрагменты мягких тканей и жизнеспособности содержимого межкостных пространств.

Сращение отломков костей происходит первоначально путем образования периостальной и эндостальной мозоли. Когда фрагменты плотно удерживаются костной периостальной и эндостальной мозолью, образуется интермедиарная (межуточная) мозоль, имеющая основное значение при любом виде сращения переломов. После формирования сращения интермедиарной мозолью периостальная и эндостальная мозоли редуцируются, а интермедиарная принимает морфологическую структуру нормальной кости.

Первичное заживление перелома является наиболее совершенным (оптимальным), дающим сращение в более ранние сроки при наилучшей структуре восстановления кости.

При смещении отломков, а также при оскольчатом переломе в сращении основная роль принадлежит надкостнице и заживление перелома проходит по типу вторичного, при котором образуется выраженная периостальная мозоль.

Заживление перелома губчатой кости отличается некоторыми особенностями. Прочность губчатой кости определяется не столько кортикальным слоем, сколько сетью костных балок, расположенных в эндостальной зоне. Оптимальные условия для репаративной регенерации губчатой кости создаются при максимальном сближении костных отломков (например, при вколоченных переломах). Мозолеобразование происходит, как правило, минуя хрящевую фазу, а периостальная мозоль не выражена.

Имеются существенные различия в заживлении переломов диафиза и метафиза длинных трубчатых костей. При диафизарном переломе процесс мозолеобразования проходит стадию формирования хрящевой ткани, тогда как при метафизарном переломе хрящевая ткань не образуется и соединительнотканная мозоль метаплазируется непосредственно в костную.

Сроки образования костной мозоли зависят не только от местных условий, но и от общего состояния организма, возраста больного и сопутствующих заболеваний.

Переломы без смещения и при хорошем соприкосновении отломков срастаются в более короткие сроки. Переломы со смещением заживают значительно медленнее, причем для сроков образования костной мозоли имеет значение и вид смещения.

Медленнее всего срастаются поперечные переломы с ровными краями, где костномозговой канал открыт на небольшом протяжении и нет надкостницы, т. е. отсутствуют биологические условия для развития эндостальной и периостальной мозоли.

Образованию костной мозоли способствует правильное лечение переломов костей: своевременная и полная репозиция отломков без диастаза между отломками кости, стабильная и длительная фиксация перелома после репозиции, выбор наилучшего способа лечения перелома с включением дополнительных физиотерапевтических процедур и физических методов.

Сроки образования костной мозоли при открытых переломах значительно удлиняются при развитии раневой инфекции, сопровождающейся посттравматическим остеомиелитом и секвестрацией кости. В связи с этим и при неправильном лечении переломов процесс образования костной мозоли задерживается, а может и совсем не наступить. В таких случаях возникают длительно не срастающиеся переломы с замедленной консолидацией и даже ложные суставы.

Мозолеобразование замедлено;

-- у лиц, страдающих авитаминозом и гиповитаминозом (цинга, рахит, остеомаляция беременных);

-- при нарушении функции паращитовидных желез (понижение содержания кальция в крови) и гиперфункции надпочечников;

-- при хронических заболеваниях (туберкулез, сифилис, сахарный диабет, сирингомиелия, опухоли головного и спинного мозга).

Повреждение периферических нервов отрицательно влияет на консолидацию переломов. Замедление регенерации кости отмечается также при анемии, кахексии, лучевой болезни;

-- при длительном употреблении гормональных препаратов (гидрокортизон, преднизолон и др.)

Очень важными факторами в сращении переломов являются кровоснабжение и жизнеспособность концов костных отломков, часто нарушающиеся при переломах. Повреждаются сосуды мягких тканей и в самой кости. В области эпифизов, в местах прикрепления синовиальных заворотов и суставных капсул в кость проникают артерии и вены. Переломы локализации шейки плеча, лучевой кости в типичном месте быстрее и лучше срастаются благодаря хорошему кровоснабжению концов костных отломков. Нижняя треть большеберцовой кости, плечевой и локтевой костей имеет плохое кровоснабжение и поэтому переломы данной локализации срастаются хуже. При полном отсутствии кровоснабжения в одном из фрагментов поврежденной кости он не принимает участия в регенерации (медиальные переломы шейки бедра или ладьевидной кости).

Для прогноза сращения перелома надо исходить из нормального течения репаративных процессов, которые изложены в разделах частной травматологии.

Список использованной литературы

1. Юмашев Г.С. Травматология и ортопедия.

2. Шалаев С.В., Шкатова Е.Ю. и др. Медицина катастроф.

3. Популярная медицинская энциклопедия”. Под. ред. Академика Б.В.Петровского.