Сращение переломов.
Сложно встретить человека, который никогда в жизни не интересовался сроками сращения перелома. Для этого совсем не обязательно быть юным адептом медицины в белом колпаке — практически все, завидев человека с гипсовой повязкой, спрашивают «Когда снимать?». В большинстве случаев отвечают — когда срастется. Это звучит очень просто, и все лечение переломов начинает напоминать этакие садоводческие работы типа прививания деревьев, а травматология кажется ненапряжной специальностью, не требующей глубоких знаний.
Но так как мы на Медаче, а не обсуждаем перспективы в курилке с одногруппником, то давайте в общих чертах попробуем понять, как же сломанная кость становится целой.
Кости служат опорой и защитой для мягких тканей и органов, обеспечивают механическую функцию конечностей и имеют набор характеристик, подходящих для этой роли. Кость жесткая и под нагрузкой деформируется незначительно, при этом она прочна и может переносить большие нагрузки без перелома — но наибольшая ее жесткость и прочность наблюдается в местах физиологической нагрузки. При всем при этом люди умудряются ломать разнообразные кости в различных сочетаниях даже при незначительной деформации оси, что свидетельствует о хрупкости кости. Иными словами, берцовые кости выдерживают вес человека, но сломаются, если он упадет с велосипеда и, грубо говоря, сильно подвернет голень вовнутрь. Кость по своим механическим характеристикам скорее напоминает стекло, чем прочную резину — выдерживает большую нагрузку, но не деформацию.
Перелом — это нарушение целостности костной ткани в результате однократной или повторяющейся сверхнагрузки; он возникает буквально за миллисекунды. Такой мгновенный процесс приводит к повреждениям мягких тканей, как вследствие непосредственно их разрыва, так и в результате имплозии — так называемого внутреннего взрыва. Резкое разъединение поверхностей перелома моделирует вакуум-эффект (кавитация). Во время перелома кровеносные сосуды и надкостница рвутся, в поврежденных тканях спонтанно выделяются факторы, ускоряющие заживление. Отдельно стоит упомянуть об энергетике травмы — если воздействие происходит в течении сравнительно короткого времени, то кость накапливает большее количество энергии, высвобождение которой при переломе приводит к массивным разрушениям. При низких скоростях нагрузки энергии будет меньше, она будет рассеяна и экранирована костными балками, что приведет к меньшим повреждениям.
Возможно, дорогой читатель, это пояснение про энергетику травмы покажется тебе лишним и слишком оторванным от реальности, но, уверяю тебя, это имеет большое значение в клинике и особенно в вопросе определения сроков лечения. Перелом в результате ДТП всегда будет срастаться дольше, чем, например, подобная травма после падения с небольшой высоты, и тут все решает именно высокоэнергетичность перелома.
Что ж, нарушение целостности кости произошло, со смещением или без, открытый или закрытый — любой перелом чаще всего приводит к ухудшению качества жизни, нарушению двигательной и опорной функций конечностей и множеству осложнений.
Так или иначе, относительно здоровый организм будет стремится восстановить свою поврежденную часть, и делает он это несколькими способами. В целом различают два типа сращения переломов костей:
1. Первичное (прямое) сращение. Заживление происходит путем внутренней перестройки кости и возможно только в условиях абсолютной стабильности (переломы без смещения, неполные переломы).
2. Вторичное (непрямое) сращение. Происходит формирование пресловутой костной мозоли в условиях относительной стабильности. При этом процесс во многом повторяет сценарий эмбрионального развития костной ткани, включается как интрамембранозное, так и эндохондральное формирование кости.
В процессе заживления перелома разные авторы выделяют 3 или 4 стадии, но, так как они весьма плавно перетекают из одной в другую, то особой надобности в четком делении нет.
Для удобства выделим 4 основных стадии:
* Воспаление;
* Формирование мягкой мозоли;
* Формирование жесткое мозоли;
* Ремоделирование.
Воспаление.
Воспалительная реакция продолжается до начала формирования костной или хрящевой ткани, что обычно занимает 1-7 дней. Повреждение мягких тканей приводит к выбросу цитокинов, запускающих мощную воспалительную реакцию. Параллельно с этим в зоне перелома формируется гематома, у концов сломанной кости отмечается некроз. После «запуска» воспаления в гематоме формируется сеть фибриновых, коллагеновых и ретикулярных волокон, гематома постепенно замещается грануляционной тканью. Остеокласты «очищают» разъединенные концы кости от некроза.
Формирование мягкой мозоли.
Через 2-3 недели боль и отек начинают уходить. Созревает мягкая костная мозоль, и в камбиальном слое созревают жаждущие помочь клетки-предшественники — они стимулируются для превращения в остеобласты. На некотором отдалении от зоны перелома на поверхности эндоста и периоста начинается интрамембранозный аппозиционный рост кости. За счет этого формируется периостальная муфта грубоволокнистой костной ткани и заполняется костномозговой канал. Мозоль васкуляризируется, а ближе к линии перелома клетки-предшественники дифференцируются в фибробласты или хондроциты, мигрируют через мозоль и понемногу замещают гематому. На этом этапе в зоне перелома все еще могут происходить угловые смещения.
Формирование жесткой мозоли
По мере того, как внутримембранозное образование кости прогрессирует, мягкая ткань в зоне перелома трансформируется в кальцифицированную грубоволокнистую кость. Рост жесткой мозоли начинается там, где деформации минимальны — на периферии зоны перелома (это уменьшает центральную деформацию). Первичный костный мостик может формироваться снаружи или внутри костномозгового канала. Жесткая костная мозоль прочно фиксирует перелом и обеспечивает конечности утерянную опорную и механическую функции.
Ремоделирование
Костная мозоль хорошо справляется с задачей фиксации, но при этом кости необходимо вернуться к первоначальному морфологическому состоянию. По этой причине грубоволокнистая ткань в ходе эрозии и остеональной перестройки подвергается постепенному поверхностному разрушению и замещается пластинчатой костью. Этот процесс довольно длительный и может продолжаться несколько лет, пока кость и костномозговой канал не сформируются в близком к первоначальному виде.
Отдельно стоит заметить, что вторичное сращение не всегда происходит с формированием костной мозоли. Так как еще в 50-х годах прошлого века в травматологии считалось, что чем жестче зафиксирован перелом, тем лучше, то был открыт так называемый контактный, или Гаверсовый тип ремоделирования. Когда щель перелома достаточно узкая и стабилизирована, к примеру, при помощи межфрагментарной компрессии, то заживление начинается сразу с внутреннего ремоделирования остеонов (Гаверсовых систем). Формирования костной мозоли не происходит, так как в нем нет необходимости, ведь по сути контакт между поверхностями перелома уже есть.
В то же время стоит отметить, что заживление перелома в этом случае занимает примерно столько же времени, что и при формировании костной мозоли.
Медленно консолидирующий, или неконсолидированный перелом становится таким в результате нестабильной фиксации и при слишком большом расстоянии между отломками. В таком случае формирование костной мозоли после фазы воспаления начинается на каждом из концов костных обломков, но «дотянуться» друг до друга они не могут; щель перелома заполняется грануляциями, а костная мозоль на концах отломков замещается соединительной тканью.
Источники:
1. Рюди.Т. АО - Принципы лечения переломов: пер с англ. : в 2-х т. / Т. Рюди, Р. Бакли, К. Моран. - 2-е изд. перераб. и доп. - Лейпциг, 2013. - Т. 1-2. - 948 с.
2. Голка Г.Г. Травматологія та ортопедія / Голка Г.Г., Бур'янов О.А., Климовицький В.Г. - М.: Вінниця, Нова Книга, 2013. - 419 с.
3. Карлов А. В., Шахов В. П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики //Томск: Stt. – 2001. – Т. 480. – С. 9.