Морфологический контроль за репаративными процессами в костной ткани

В репаративной регенерации поврежденных тканей опорнодвигательного аппарата определяющей ролью являются условия, при которых они происходят [2]. Костная ткань обладает значительным регенерационным потенциалом [3]. В основе костного вещества лежит соединительная ткань, обладающая высокой пластичностью [4]. Между костными фрагментами при повреждении кости формируется грануляционная ткань, но степень ее развития различна [5].

Целью наших исследований было изучение морфодинамики репаративной регенерации костной ткани в зоне перелома.

Материалы и методики исследования. Объектом исследования служили 50 собак с переломами костей голени. Животные подбирались по принципу аналогов. Масса подопытных животных составляла в среднем 15-30 кг, возраст от 1 года до 3,5 лет. Всем животным была проведена операция – чрескостный остеосинтез аппаратом внеочаговой фиксации.

Клиновидно выпиливали кость (верхний кортикальный слой), в зоне перелома и прилегающей к ране области проводили на 1, 5, 10, 20, 30 сутки после операции. Полученный материал фиксировался в 10% нейтральном формалине. Декальцинацию проводили в растворе Рихмана-Гельфанда-Филла (100 мл муравьиной кислоты, 80 мл концентрированной соляной кислоты, 820 мл дистиллированной воды). После обезвоживания в спиртах возрастающей концентрации и ксилоле, заливался в парафин. На микротоме изготавливались гистологические срезы толщиной 5-7 мкм, которые окрашивались гематоксилином и эозином и по методу Ван Гизона. Морфометрию изучаемых структур осуществляли по методике Г.Г. Автандилова (1990) [1].

Результаты исследований. 1 сутки. Между отломками образуется гематома, в ряде случаев обширная, с отложением фибрина и наличием фрагментов некротизированной кости. Имеется более или менее обильная лейкоцитарная инфильтрация. Жир костного мозга располагается в гематоме в виде крупных капель. Костный мозг отломков пропитан кровью, так же как и некоторые гаверсовы каналы. Имеет место выраженный травматический отек. Сосуды полнокровны и гиперемированы как в центральном, так и в периферическом отломках.

• 5 сутки. На границе перелома отмечается пролиферация мезенхимальных клеток и их врастание в кровяной сверток между отломками. Происходит организация гематомы с сохранением лишь узкой щели между отломками компактной пластинки, которая заполнена тканевым детритом. Сохраняется клеточная инфильтрация с преобладанием макрофагальных элементов. Краевая зона обоих отломков кости некротизируется. Находящиеся здесь клетки перестают воспринимать ядерную окраску и распадаются. Вследствие этого полости остеоцитов выглядят пустыми. Начинает формироваться предварительная соединительнотканная мозоль, которая соединяет отломки и охватывает их в виде муфты. На данном этапе она состоит из молодых мезенхимальных клеток, расположенных между сосудистыми петлями, т.е. идентична по своему строению грануляционной ткани.

Наряду с вновь образованными сосудами и мезенхимальными клеточными элементами здесь обнаруживаются и остеобласты, в ряде случаев с тенденцией к образованию трабекулярных структур.

• 10 сутки. На данном этапе имеется полностью сформированная предварительная соединительнотканная мозоль, которая трансформируется в предварительную костную мозоль из грубоволокнистой кости. Происходит разрастание коллагеновых волокон и наблюдаются процессы костеобразования. Так, на фоне гомогенизации коллагена образуются остеоидные балки.

При этом обнаруживаются пролиферирующие остеобласты как в зоне повреждения, так и в периосте и эндосте. Параллельно с этим идет процесс рассасывания некротически измененных концов старой кости и избытка вновь образованных остеоидных структур. Данную функцию выполняют остеокласты с образованием так называемых ячеек рассасывания. Коллагеновые волокна, как правило, соединены с костными балками, в некоторых из которых уже обнаруживается обызвествление. Здесь же расположены сосудистые петли. Пространство между балками и сосудами заполнено рыхлой волокнистой соединительной тканью. Вновь образованные костные балки всегда связаны со старой костью (краями отломков). В единичных случаях в периостальной части мозоли костеобразование протекает через образование хряща. По краям отломков кости на данном сроке завершается рассасывание некротических масс, происходит разрастание грануляционной ткани с последующим остеогенезом. В гаверсовы каналы отломков врастают сосуды и мезенхимальные клетки. Между отдельными костными балками появляются поперечные перемычки. Некоторые костные структуры смыкаются своими периферическими концами, образуя первичные гаверсовы каналы, заполненные волокнистой тканью и капиллярами.

• 20 сутки. Имеется полностью сформированная предварительная костная мозоль, представленная грубоволокнистой костью, которая на большинстве участков соединяет оба отломка. В отдельных случаях можно наблюдать начальные признаки трансформации костной ткани в окончательную костную мозоль.

В костном мозге каждого отломка развиваются новые костные трабекулы. В случаях, когда в процессе заживления перелома образовывалась хрящевая ткань, на данном этапе происходит рассасывание хряща, обызвествление и замещение его костной тканью – энхондральная оссификация.

• 30 сутки. В большинстве случаев имеет место неосложненное заживление с началом формирования пластинчатых костных структур. В то же время окончательной перестройки костной мозоли не происходит – наружняя ее часть в той или иной степени сохраняется. Из ее внешних слоев формируется периост, сливающийся с периостом отломков. Внутренняя мозоль рассасывается с восстановлением костного мозга.

Выводы. Успех в решении вопроса репаративной регенерации можно достигнуть только при комплексном воздействии на различные звенья процесса, который включает два вопроса: 1.создание оптимальных условий для регенерации; 2. более быстрая нормализация общепатологических сдвигов путем дополнительного введения пластических и энергетических ресурсов, в которых организм остро нуждается в этот период.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Автандилов, Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство. /Г.Г. Автандилов.-М, 1990.-384с., 2. Смольянников, А.В. Патологическая анатомия огнестрельных переломов трубчатых костей в ранние фазы их течения: Автореф. дис. … д-ра мед. наук / А.В. Смолянников.—М., 1947.—14 с., 3. Соколов, И.И. Костная аутопластика при лечении ложных суставов трубчатых костей / И.И. Соколов, И.Б. Москвин // Ортопедия, травматология и протезирование.—1966.--№ 4.— С.39., 4. Слуцкий Л.И., Домбровская Л.Э. В кн.: «Ортопедия». Науч. труды Рижского Института травматологии и ортопедии. Рига, 1976. Т.14, С. 183193., 5. Попков, А.В., Осипенко А.В. Регенерация тканей при удлинении конечностей. Руководство. /А.В. Попков, А.В. Осипенко.-М., 2008. С. 6-10.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА РЕПАРАТИВНЫМИ ПРОЦЕССАМИ В КОСТНОЙ ТКАНИ

Шакирова Ф.В., Тимофеев С.В.

Резюме

Полнота регенерации костной ткани связана с восстановлением кровообращения в формирующемся регенерате. Вновь образованные сосуды непосредственно влияют на расположение клеток в раневом дефекте.

MORPHOLOGICAL CONTROL OF REPERATION PROCCESSES IN BONE TISSUE

Shakirova F.V., Timofeev S.V.