Вследствие нарушения репаративного остеогенеза происходит замедленное сращение костей, а в некоторых случаях это приводит к их несращению и образованию ложного сустава (псевдоартроз). Причиной этого могут быть общие и местные факторы.
Факторы нарушения заживления переломов
К общим факторам относятся: нарушение функции эндокринных желез, беременность, острые и хронические инфекционные заболевания, расстройства трофики т.д.
Местные факторы являются ведущими среди причин нарушения репаративного остеогенеза. Их можно разделить на три группы (Д. В. Руда, 1976):
1. Ошибки при лечении: недостаточная репозиция отломков и неустраненных интерпозиций мягких тканей между ними, ненадежная иммобилизация после репозиции и частая замена гипсовых повязок, слишком обширное скелетирование кости во время операции (нарушается кровоснабжение), применение неадекватных фиксаторов для остеосинтеза (нестабильная фиксация) и др.
2. Факторы, связанные с тяжестью травмы и ее осложнениями: множественные и открытые переломы, массивное повреждение мягких тканей (мышц, сосудов, нервов), нагноение и остеомиелит.
3. Причины, которые зависят от анатомо-физиологических особенностей : локализация, степень кровоснабжения (перелом головки или шейки бедренной кости, ладьевидной кости) и другие.
Нарушение репаративного остеогенеза при переломах костей ведет к замедленной консолидации (сращения) отломков, к несращению их или образованию ложного сустава (псевдоартроз), иногда — к неоартрозу (новому суставу). Под замедленной консолидацией перелома понимают такие случаи, когда не произошло костное сращение отломков в общепринятые нормальные сроки для конкретной локализации перелома.
Несросшийся перелом
Несросшимся переломом называют такой, при котором после двойного срока, необходимого для сращивания данной кости, клинически выявляют боль и патологическую подвижность в месте перелома, рентгенологически — щель между отломками при еще закрытых (костнонезарощених) костно-мозговых полостях отломков. Если есть костная заращение этих полостей замыкающими пластинками, это говорит о сложившемся ложном суставе (псевдоартроз).
Итак, дифференцировать несросшийся перелом от псевдоартроза можно клинически за болью в месте перелома, который возникает во время движений и нагрузки конечности, и рентгенологически — за отсутствием заращениея костно-мозговых полостей.
Все последствия нарушения репаративного остеогенеза патогенетически взаимосвязаны, зависят от причинных факторов и качества лечения. Во время движения отломков происходит постоянное травмирование свежих структур костной мозоли, включая новообразованные сосуды.
При сохранении способности человеческого организма к репаративному процессу в области перелома появляются компенсаторные изменения в виде краевых разрастаний, которые в той или иной степени постепенно уменьшают патологическую подвижность отломков. Образуется гипертрофический или гиперваскулярний мозоль, при которых преобладают процессы костеобразования над процессами рассасывания кости. Несмотря на образование значительного веретенообразного загрубения в области перелома, клинически определяют патологическую подвижность, болезненность, рентгенологически костного сращения между ними не видно. Щель между отломками заполнена грубоволокнистой соединительной тканью.
Далее при замедленном сращении может идти в двух направлениях, что зависит от ряда факторов. Если отломки сжимаются между собой, а при их нагрузке (физиологическое сокращение мышц, дозированная нагрузка в повязке) действующая сила совпадает с осью поврежденного сегмента и идет перпендикулярно к линии перелома, то волокнистая соединительная ткань превращается в хрящевую, а затем — в костную, т.е. наступает вторичное сращение костей, хотя происходит оно довольно долго.
Если сила будет действовать не по оси сегмента, совпадать или приближаться к линии перелома, то кости не срастутся, и постепенно сформируется гипертрофический ложный сустав. Характерными клиническими признаками ложного сустава является патологическая подвижность и отсутствие боли на месте перенесенного перелома, рентгенологическими — закрытие костно-мозговых полостей (наличие запирающих пластинок) и щель между отломками
Преобладают процессы рассасывания костной ткани над костеобразованием. Концы отломков становятся тоньше и заостренными, а щель между ними шире. Параосальные костные наслоения исчезают. Обломки между собой соединены соединительной тканью, которая наименее дифференцированная и не требует хорошего кровоснабжения. При значительной патологической подвижности между отломками формируются щель и типичный гиповаскулярний (атрофический) псевдоартроз.
Псевдоартроз
Зачастую бывает псевдоартроз большеберцовой кости, реже — костей предплечья, плеча и бедра.
При длительном псевдоартрозе щель на время заполняется слизеподобной жидкостью, а концы отломков от трения покрываются грубоволокнистым хрящом, шлифуются, участок охватывается фиброзной капсулой и таким образом возникает новый сустав (неоартроз).
Лечение по поводу переломов костей с нарушением репаративного остеогенеза включает общие и местные средства.
Общие средства лечения заключаются в повышении имуннореактивних сил организма, тонуса мышц, улучшении гемодинамики, обменных процессов и т.д. Для этого применяют полноценное, богатое белками и витаминами, питание, анаболические стероиды (нерабол, кортикотропин), мумие, экзогенную ДНК т.д. Назначают ЛФК, массаж, физиотерапевтические процедуры (общее кварцевание, теплые укутывания и т.п.).
Местное лечение заключается в создании оптимальных условий для сращения кости путем репозиции и обездвиживания отломков, нормализации местного крово- и лимфо обращения и трофики тканей, в профилактике и рациональном лечении гнойных осложнений.
При замедленной консолидации сращения костей достигают консервативными методами — надежной фиксацией и стимуляцией репаративных процессов.
Если перелом не срастается в нормальный для него срок и сопровождается гипертрофическим мозолью, то целесообразно продолжить фиксацию сегмента гипсовой повязкой, ортезом, а лучше — аппаратом Илизарова или другим аппаратом с функциональной нагрузкой конечности. Одновременно следует применять комплекс общих и местных средств лечения, которые бы стимулировали сращения кости.
В тех случаях, когда после травмы прошло два средние сроки, необходимые для сращения кости конкретного сегмента (локализации), а сращения нет, то рассчитывать на успех консервативного лечения нельзя.
Оперативное лечение больных с ложными суставами
Оперативное лечение больных с ложными суставами применяют давно, и методы его совершенствуются по мере развития науки. При псевдоартрозе, который образовался после закрытого перелома, в свое время методом выбора был металлоостеосинтез с костной пластикой.
После обнажения участка псевдоартроз освобождают от рубцов и освежают костные отломки, которые после репозиции прочно фиксируют металлическим стержнем, убитым интрамедуллярного. Затем участок псевдоартроза перекрывают костным аутотрансплантатом, который берут из проксимального метаэпифиза большеберцовой кости или крыла подвздошной кости, используют аллотрансплантаты (консервированные трупные) или ксенотрансплантаты (бычью кость). Трансплантат тесно подгоняют губчатой поверхностью к обнаженному слою участка псевдоартроза и прочно фиксируют проволокой или болтами. Операцию заканчивают наложением гипсовой повязки, которой иммобилизуют конечность до сращивания кости.
При тугом псевдоартрозе без смещения отломков хороших результатов достигают с помощью менее травматического операции — костной пластики с Хахутовым. После обнажения участка псевдоартроз со стороны раны поднадкостничной в обоих отломков вырезают одинаковой ширины трансплантаты. Их длина в одном из отломков должна составлять 2 / с, а во втором — 1 / с общей длины трансплантата. Трансплантаты перемещают так, чтобы более длинной частью перекрыть щель псевдоартроза, а меньшей заполнить образовавшийся дефект после перемещения. После операции конечность фиксируют гипсовой повязкой до сращения кости.
При гиповаскулярном псевдоартрозе оправдала себя операция декортикации , которая обновляет процессы регенерации. После вскрытия всех мягких тканей в области псевдоартроза поднадкостничной долотом сбивают тонкие пластинки коры так, чтобы они содержались на надкостнице с прилегающими к нему мягкими тканями. Выполнив круговую , рану зашивают и накладывают гипсовую повязку.
Для возбуждения репаративного остеогенеза и улучшения кровоснабжения участка псевдоартроз некоторые хирурги долотом делают насечки мозоли и кости на глубину 2-3 мм в виде еловой шишки. Весьма проблематично было лечение больных с инфицированным псевдоартрозом, осложненным остеомиелитом, и после открытых переломов. Лечение затягивалось на многие месяцы и даже на годы, поскольку открытое оперативное лечение можно проводить не ранее 6 месяцев после заживления нагноившейся раны или закрытия свища.
Чтобы ускорить срастание инфицированного псевдоартроза, применялась операция Стюарда-Богданова, или внеочагового обходного полисиностоза, а при дефектах большеберцовой кости — операция Гана — перемещение малоберцовой кости под большеголенную.
Разработка и воплощение в травматологическую практику компрессионно-дистракционного аппарата Илизарова открыло новую эпоху, которая в корне изменила тактику лечения при псевдоартрозах, в том числе осложненных остеомиелитом и дефектами кости.
Применение аппаратного остеосинтеза позволяет устранить деформацию, создает стабильную фиксацию поврежденного сегмента, обеспечивает движения в прилегающих суставах, позволяет нагружать конечность. Однако при гиповаскулярном псевдоартрозе процесс срастания кости даже в аппарате остается замедленным, и поэтому нужно дополнительно применять костную пластику.
Больных с нагноительных процессами в области лечат по общим правилам гнойной хирургии в условиях аппаратного остеосинтеза.
При псевдоартрозах, осложненных остеомиелитом , даже когда есть свищ, применение аппарата и создание стабильной фиксации приводит к усилению регенерации, затуханию воспалительного процесса, закрытию свища и сращению кости. Если есть сформированный секвестр, проводят секвестрэктомию в аппарате или перед его наложением. С помощью аппаратного остеосинтеза удается сократить срок лечения больных и добиться сращения кости.
При дефектах кости накладывают 4-кольцевой (или больше) компрессионно-дистракционный аппарат, проводят однополюсную, а при больших дефектах — двухполюсную остеотомию (компактотомию) в метафизарном (губчатом) участке кости. После образования первичного клеточного регенерата (7-10 дней) начинают опускать средний фрагмент кости в сторону дефекта. Опускания проводят очень медленно, по 1 мм в сутки (в один или два приема по 0,5 мм), сближением между собой средних колец аппарата. По мере расширения пространства в области остеотомии он заполняется новым регенератом, постепенно растет.
При достижении сближения концов костных отломков в месте бывшего дефекта, создают некоторую их компрессию, чтобы вызвать некробиоз и стимулировать местный репаративный процесс и сращение отломков. Для полного костного сращения аппарат следует содержать в нейтральной позиции в течение 2,5-4 мес. Этот способ лечения позволяет устранять дефекты костей на значительном протяжении (15 см и более).
Неправильное сращение кости
Неправильно сросшимся называют перелом, при котором кость срослась с отклонением от ее анатомической оси и нарушением статикодинамической функции.
У больных с переломами костей, которые не лечились или неправильно лечились, кости срастаются преимущественно со смещением отломков. При неправильно сросшихся внутрисуставных переломах является инконгруентность суставных поверхностей или нарушения угловых соотношений , ведет к нарушению функций конечности, контрактуры, развития посттравматического деформирующего артроза и вторичных статических деформаций.
При диафизарных переломах кости неправильно срастаются, если есть полная репозиция отломков, наложена неполноценная гипсовая повязка или ее преждевременно снят, в результате чего обломки повторно смещаются.
Очень часто отломки не управляются скелетным извлечением, когда не соблюдаются правила репозиции и не используют корригирующих тяг, или обломки вторично смещаются вследствие преждевременного снятия извлечения. Бывают случаи неправильного сращения костей, если больной нарушает режим лечения.
Лечение больных с неправильным сращиванием костей проводят тогда, когда нарушается функция конечности или имеет место укорочение нижней конечности. Укорочена верхняя конечность с сохраненной осью и функцией лечению не подлежит. Следует устранить угловое смещение отломков у детей, поскольку с возрастом деформация будет увеличиваться.
В случае неполного сращения диафизов костей деформацию можно устранить закрытым способом под наркозом. Неправильно сросшиеся диафизы и эпифизы требуют оперативного лечения. Чаще всего проводят остеотомию на верхушке деформации диафиза с фиксацией отломков металлическим фиксатором и последующим лечением, как и при свежих переломах. Сросшиеся отломки, смещены в ширину, во время операции выделяют, освежают, открывают костно-мозговые полости, а после репозиции проводят металлоостеосинтез.
Околосуставной ограничиваются при нарушении оси конечности после внутрисуставного перелома, который обязательно требует восстановления конгруэнтности суставных поверхностей. Смещенный отломок отделяют до мозоли, репонируют под визуальным контролем и фиксируют так, чтобы совпадали суставные хрящевые поверхности. Если такая операция невозможнп, то проводят артропластику (локтевого, тазобедренного, коленного), артродез (голеностопного, коленного) или эндопротезирование (тазобедренного, коленного, локтевого суставов) у пожилых людей.
Как уже было отмечено во введении, рост травматизма в последние годы, вызванный производственными, бытовыми, автотранспортными и огнестрельными причинами, принимает характер эпидемии (государственный доклад МЗ РФ, 1999). Постоянно происходит увеличение тяжести характера травм, развившихся осложнений и смертности. Так, за последнее десятилетие количество повреждений конечностей увеличилось в среднем на 10-15% (Дьячкова, 1998; Шевцов, Ирьянов, 1998). Удельная доля переломов трубчатых костей у лиц, подвергнувшихся травме, составляет от 57 до 63,2%. Возрастает число высокоэнергетических, сложных, сочетанных и многооскольчатых переломов, которые трудно поддаются лечению. Большинством пострадавших с данной патологией (50-70%) являются лица трудоспособного возраста. В связи с этим организация правильной тактики лечения переломов и профилактики осложнений представляет не только важную медицинскую, но и социальную проблему (Попова, 1993, 1994).
Часто в процессе лечения переломов, даже при правильном соблюдении всех условий и наличия квалифицированной помощи, развиваются разного рода осложнения, включая псевдоартрозы, несращение перелома, деформацию и изменение длины конечности, замедление сроков консолидации, инфицирование и др., что может привести к инвалидности. Следует констатировать, что, несмотря на все достижения современной травматологии и ортопедии, количество осложнений после лечения переломов квалифицированными специалистами продолжает оставаться на уровне 2-7% (Барабаш, Соломин, 1995; Шевцов и др., 1995; Шапошников, 1997; Швед и др., 2000; Muller et al., 1990).
Стало очевидным, что дальнейший прогресс в травматологии и ортопедии невозможен без разработки новых подходов и принципов лечения травм опорно-двигательного аппарата, базирующихся на фундаментальных знаниях о биомеханике возникновения переломов и биологии процессов репаративной регенерации костной ткани. Вот почему мы посчитали, что целесообразно кратко остановиться на некоторых общих вопросах, связанных с характеристикой и патогенезом переломов, делая акцент на биомеханику и биологию травмы.
Характеристика переломов кости
В связи с тем, что кость представляет собой вязкоупругий материал, определяющийся его кристаллической структурой и ориентацией коллагена, то характер ее повреждения зависит от скорости, величины, площади, на которую действуют внешние и внутренние силы. Самая высокая прочность и жесткость кости наблюдается в направлениях, в которых наиболее часто прилагается физиологическая нагрузка (табл. 2.4).
Если воздействие происходит в течение короткого промежутка времени, то кость накапливает большое количество внутренней энергии, которая при высвобождении приводит к массивному разрушению ее структуры и повреждению мягких тканей. При низких скоростях нагружения энергия может рассеиваться за счет экранирования костными балками или путем образования единичных трещин. В данном случае кость и мягкие ткани будут иметь относительно небольшие повреждения (Frankel, Burstein, 1970; Sammarco et al., 1971; Nordin, Frankel, 1991).
Переломы костей являются результатом механических перегрузок и возникают в течение долей миллисекунд, нарушая структурную целостность и жесткость кости. Существуют многочисленные классификации переломов, которые хорошо представлены в ряде многочисленных монографий (Мюллер и др., 1996; Шапошников, 1997; Пчихадзе, 1999).
Следует отметить, что среди травматологов явно малое внимание уделяется классификациям, основанным на силе воздействия на кость. На наш взгляд, это не конструктивно, т.к. энергетика перелома кости в конечном счете определяет патогенез и характер перелома. В зависимости от количества энергии, выделившейся при переломе, они делятся на три категории: низкоэнергетические, высокоэнергетические и очень высокоэнергетические. В качестве примера низкоэнергетического перелома можно привести простой перелом лодыжки при кручении. Высокоэнергетические переломы встречаются при дорожно-транспортных проишествиях, переломы с очень высокой энергией наблюдаются при пулевых ранениях (Nordin, Frankel, 1991).
Энергетику травмы необходимо всегда рассматривать в контексте структурно-функциональных особенностей костной ткани и биомеханики травмы. Так, если действующая сила мала и приложена к небольшой площади, то она вызывает незначительные повреждения костной и мягкой тканей. При большей величине силы, имеющей значительную площадь приложения, например при ДТП, наблюдается сокрушающий перелом с раздроблением кости и серьезными повреждениями мягких тканей. Высокая сила, действующая на небольшой площади с высокой или чрезвычайно высокой энергией, например пулевые ранения, приводит к глубоким повреждениям мягких тканей и некрозу костных отломков, вызванных молекулярным шоком.
Переломы кости под действием непрямой силы вызываются воздействиями, действующими на некотором расстоянии от места перелома. При этом каждое сечение длинной кости испытывает как нормальное напряжение, так и напряжение сдвига. При действии растягивающей силы возникают поперечные переломы, аксиально компрессионных - косые, сил кручения - спиральные, изгибающей силы - поперечные, и сочетании аксиальной компрессии с изгибом - поперечно-косые (Chao, Aro, 1991).
Несомненно, многие осложнения являются результатом неполной оценки биомеханических характеристик, связанных с типом перелома, свойствами поврежденной кости и выбранного метода лечения.
Процесс возникновения переломов длинных костей, как правило, происходит по следующей схеме. При изгибе выпуклая сторона испытывает растяжение, а внутренняя - сжатие. Поскольку кость более чувствительна к растяжению, чем сжатию, растянутая сторона ломается первой. После этого перелом растяжения распространяется через кость, приводя к поперечному разрушению. Разрушение на стороне сжатия часто приводит к образованию одиночного отломка в виде «бабочки» или множественных фрагментов. При повреждении в результате кручения всегда существует изгибающий момент, который ограничивает распространение трещин по всей кости. Клинически хорошо известно, что спиральный и косой переломы длинных костей срастаются быстрее, чем некоторые поперечные типы. Это различие во внутренней скорости заживления обычно связывают с различиями в степени повреждения мягких тканей, энергетикой перелома и площадью поверхности отломков (Крюков, 1977; Heppenstall et al., 1975; Whiteside, Lesker, 1978).
При растяжении внешние силы действуют в противоположные стороны. При этом структура кости удлиняется и сужается, разрыв протекает, в основном, на уровне цементной линии остеонов. Клинически эти переломы наблюдаются в костях с большей долей губчатого вещества. Во время компрессии, вызванной, например, падением с высоты, на кости действуют равные, но противоположные по направлению нагрузки. Под действием сжатия структура кости укорачивается и расширяется. Может произойти вдавливание фрагментов кости друг в друга. Если нагрузка приложена к кости таким образом, что заставляет ее деформироваться вокруг оси, то переломы возникают за счет изгиба. Геометрия кости определяет ее биомеханическое поведение при возникновении переломов. Установлено, что при растяжении и сжатии нагрузка до разрушения пропорциональна площади поперечного сечения кости. Чем больше эта площадь, тем прочнее и жестче кость (Мюллер и др., 1996; Moor et al., 1989; Aro, Chao, 1991; Nordin, Frankel, 1991).
Стадии заживления переломов кости
Заживление перелома кости можно рассматривать как одно из проявлений последовательно развивающихся общебиологических процессов. Можно выделить три основные фазы - повреждение, восстановление и ремоделирование кости
(Шапошников, 1997; Grues, Dumont, 1975). После травмы наблюдается развитие острых циркуляторных расстройств, ишемии и некроза ткани, воспаления. При этом происходит дезорганизация структурно-функциональных и биомеханических свойств кости.
В эту фазу чрезвычайно важную роль приобретают нарушения со стороны кровоснабжения. При этом неправильное проведение остеосинтеза, связанного с повреждением сосудов, может ухудшить течение консолидации перелома. Так, при интрамедулярном остеосинтезе затрудняется питание кости из внутреннего бассейна кровоснабжения, а накостный остеосинтез может привести к повреждению сосудов, идущих от надкостницы, и мягких тканей. Такие повреждения могут протекать с развитием полной или неполной компенсации нарушенного кровотока, а также его декомпенсации.
В последнем случае наблюдается полное нарушение микроциркуляторных связей между смежными бассейнами кровоснабжения и разрушение сосудистых связей между костью и окружающими мягкими тканями. Если наблюдается декомпенсация кровотока, то создаются неблагоприятные условия для развития репаративных реакций и ее распространение к концам отломков. Процесс васкуляризации зон некроза замедляется на 1-2 недели. Кроме того, образующийся обширный слой фиброзной ткани, который ингибирует или даже полностью останавливает репаративные процессы (Омельянченко и др., 1997) повреждения кости и мягких тканей в результате травмы в начальной стадии заживления, обусловливая аваскулярность и некротичность кортикальных концов отломков в месте перелома, все же позволяет их использовать в качестве механических опорных элементов для любого фиксирующего устройства (Schek, 1986).
Следующая стадия - стадия восстановления или регенерации кости, протекает за счет внутримембранного и (или) энхондрального окостенения. Ранее широко распространенное мнение о том, что регенерация кости обязательно проходит стадию резорбции костной ткани , оказалось не совсем верным. В ряде случаев, при стабильном остеосинтезе, аваскулярные и некротические области концов перелома могут замещаться новой тканью путем Гаверсового ремоделирования без резорбции некротической кости. Согласно теории биохимической индукции Гаверсовое ремоделирование кости или контактное заживление требует выполнения ряда принципов, среди которых важная роль принадлежит точному сопоставлению (аксиальному выравниванию) отломков, осуществлению стабильной фиксации и реваскуляризации некротических фрагментов. Если, например, отломки перелома лишены полноценного кровоснабжения, то процесс восстановления костной ткани замедляется. Все это сопровождается сложными метаболическими изменениями в костной ткани, фундаментальные основы которых остаются неясными. Предполагается, что образующиеся при этом продукты индуцируют процессы остеогенеза, ограниченные в строго определенных временных параметрах, определяющихся скоростью их утилизации (Schek, 1986).
Индукция и распространение недифференцированной остеогенной ткани периостальной костной мозоли является одним из первых ключевых моментов заживления переломов внешней костной мозолью. В опытах на кроликах было показано, что в течение первой недели после травмы, в глубоком слое надкостницы, зоне перелома, начинается активная пролиферация клеток. Формирующаяся при этом масса новых клеток, образующихся в поверхностной зоне, превышает таковую, наблюдаемую со стороны эндоста. В результате данного механизма образуется периостальная мозоль в виде манжеты. Следует подчеркнуть, что процесс дифференцировки клеток в направлении остеогенеза тесно связан с ангиогенезом. В тех зонах, где парциальное давление кислорода достаточно, наблюдается образование остеобластов и остеоцитов, там, где содержание кислорода низкое, формируется хрящевая ткань (Хэм, Кормак, 1983).
Какую тактику проведения остеосинтеза лучше всего использовать, в этот момент определить достаточно сложно, так как использование чрезмерно жесткой иммобилизации или, напротив, эластичной, создающей высокую подвижность костных отломков, замедляет процесс консолидации перелома. Если костная мозоль перелома, формирующаяся в результате деформации или микродвижений регенерата, нестабильна, то происходит стимуляция процессов пролиферации соединительнотканных элементов. Если напряжения в регенерате превысят допустимые пределы, то вместо образования костной мозоли может наблюдаться обратный процесс, связанный с остеолизом и стимуляцией образования стромальной ткани (Chao, Aro, 1991).
Следующая фаза начинается с формирования между отломками костных мостиков. В этот период происходит перестройка костной мозоли. При этом костные трабекулы, образующиеся в непосредственной близости от первоначальных отломков в виде своеобразной губчатой сети, достаточно прочно скрепляются между собой. Между этими трабекулами имеются полости с мертвым костным матриксом, который перерабатывается остеокластами, а затем замещается новой костью с помощью остеобластов. На этот период костная мозоль представлена в виде веретенообразной массы губчатой кости вокруг костных фрагментов, некротические участки которых в большей массе уже утилизированы. Постепенно костная мозоль трансформируется в губчатую кость. Во время процессов окостенения костной мозоли полное количество кальция на единицу объема возрастает примерно в четыре раза, а прочность мозоли на разрыв - в три раза. Костная мозоль накрывает фрагменты перелома и действует и как стабилизирующая структурная рамка, и как биологическая подложка, которая обеспечивает клеточный материал для срастания и ремоделирования.
Предполагается, что биомеханические свойства костной мозоли скорее зависят от количества новой костной ткани, соединяющей отломки перелома, и количества минерала, чем от полной величины соединительной ткани в ней (Aro et al., 1993; Black et al., 1984).
Считается, что в этот период времени вся система иммобилизации костных отломков должна быть максимально неподвижна. Оказалось, что при этом неэффективен остеосинтез с помощью систем с низким аксиальным изгибом и жесткостью кручения. Рядом авторов было показано, что существуют достаточно узкие пределы допустимых микродвижений костных отломков, нарушение которых приводит к замедлению процессов консолидации. В качестве одного из механизмов могут служить конкурентные взаимоотношения между фиброзной и костной тканями. Это необходимо учитывать при выработке тактики лечения переломов костей. Так, при наличии избыточного зазора в сочетании с нестабильностью системы может наблюдаться гипертрофическое несрастание, за счет перерождения костных клеток в соединительнотканные элементы (Илизаров, 1971, 1983; Мюллер и др., 1996; Шевцов, 2000).
Даже после «идеального» сопоставления отломков, например, при поперечном переломе диафиза длинных костей, в месте перелома всегда остаются зазоры, которые чередуются с участками прямых костных контактов. При этом рост вторичных остеонов от одного отломка к другому не требует обязательного тесного контакта между ними. В результате этого процесса формируется ламеллярная или губчатая кость, заполняющая зоны зазора между отломками. Образующаяся новая кость имеет порозную структуру, что следует учитывать при проведении рентгенологического исследования и определения сроков снятия систем для остеосинтеза (Aro et al., 1993).
Согласно теории межотломочных напряжений, считается, что баланс между локальными межотломочными напряжениями и механическими характеристиками костной мозоли является определяющим фактором в ходе как первичного, так и спонтанного заживления перелома кости. Так, в эксперименте на животных было установлено, что при создании компрессии в 100 кгс во всех случаях наблюдается вначале быстрое, а затем медленное снижение силы компрессии. Через 2 месяца после остеосинтеза эта величина снижалась на 50% и на этом уровне сохранялась до консолидации перелома. Эти опыты подтвердили факт, что при нестабильной фиксации сращение перелома сопровождается резорбцией кости по линии перелома, тогда как при стабильной фиксации этого не происходит. Нестабильная фиксация и подвижность костных отломоков приводит к образованию большой костной мозоли, тогда как стабильная жесткая фиксация к формированию небольшой мозоли гомогенной структуры (Perren, 1979). Межотломочное напряжение обратно пропорционально величине зазора. Трехмерный анализ показал, что граница раздела между концами отломков перелома и тканью зазора представляет критическую зону высоких возмущений, содержащую максимальные величины основных напряжений и значительные градиенты напряжений от эндостальной к периостальной стороне. Если величина напряжения превысит критический уровень, например при небольшом зазоре между костными отломками, то процессы дифференцирования тканей становятся невозможными. Для того, чтобы обойти эту ситуацию, можно, например, использовать небольшие сечения кости около зазора перелома, стимулируя процессы резорбции и уменьшая полное напряжение в кости. Очевидно, необходимо разрабатывать новые патогенетические подходы, влияющие на процессы ремоделирования и минерализации костной ткани. Указанная биологическая реакция часто наблюдается при использовании жесткой внешней фиксации во время лечения переломов трубчатых костей (DiGlota et al., 1987; Aro et al., 1989, 1990).
Типы сращения переломов кости
Существуют различные типы сращения переломов кости. В общем случае используются термины первичного и вторичного заживления кости. При первичном заживлении, в отличие от вторичного, не наблюдается образование костной мозоли.
Клинические наблюдения позволяют выделить следующие типы сращения:
- Сращение кости за счет процессов внутреннего ремоделирования или контактного заживления в зонах плотного контакта с нагрузкой;
- Внутреннее ремоделирование или «контактное заживление» кости в контактирующих зонах без нагрузки;
- Рассасывание по поверхности перелома и непрямое сращение с образованием костной мозоли;
- Замедленная консолидация. Щель по линии перелома заполняется посредством непрямого образования костной ткани.
В 1949 г. Danis столкнулся с явлением первичного заживления переломов кости, которые жестко стабилизировались с целью предотвращения каких-либо движений между фрагментами, практически без формирования костной мозоли. Такой тип ремоделирования получил название контактное или Гаверсовое и реализуется преимущественно через точки контакта и зазоры перелома. Контактное заживление наблюдается при узкой щели перелома, стабилизированной, например, посредством межфрагментарной компрессии. Известно, что поверхность перелома всегда микроскопически неконгруэнтна. При сдавлении выступающие части ломаются с образованием одной обширной зоны контакта, в которой наступает прямое новообразование костной ткани, как правило, без образования периостальной мозоли (Rahn, 1987).
Контактное заживление кости начинается с непосредственного внутреннего ремоделирования в зонах контакта без образования костной мозоли. При этом внутренняя перестройка Гаверсовых систем, соединяющая концы фрагментов, как правило, приводит к образованию прочного сращения. Важно отметить, что прямое сращение не ускоряет темпов и скорости восстановления костной ткани. Установлено, что площадь непосредственного контакта в пределах перелома находится в прямой зависимости от величины приложенной силы, создаваемой системой внешней фиксации (Ashhurst, 1986).
Непрямое сращение кости сопровождается формированием грануляционной ткани вокруг и между костных фрагментов, которая затем замещается костной, за счет процессов внутреннего ремоделирования Гаверсовых систем. Если напряжения в регенерате превысят допустимые пределы, то вместо образования костной мозоли может наблюдаться обратный процесс, связанный с остеолизом и стимуляцией образования стромальной ткани. Рентгенологически этот процесс характеризуется образованием периостальной мозоли, расширением зоны перелома, с последующим заполнением дефекта новой костью (Хэм, Кормак, 1983; Aro et al., 1989, 1990).
В настоящее время нет четких критериев по осознанному использованию биомеханических подходов к заживлению переломов, оптимизирующих процессы репаративной регенерации и снижающих развитие осложнений. Это справедливо как для накостного, так и чрескостного остеосинтеза. Мы стоим только в начале пути понимания этих сложных механизмов, которые требуют более глубокого изучения (Шевцов и др., 1999; Chao, 1983; Woo et al., 1984).
В этом контексте важно подчеркнуть, что скорость регенерации костной ткани в норме и патологии представляет собой в какой-то мере постоянную величину. В связи с этим у травматологов и ортопедов до сих пор нет единого мнения о преимуществе тех или иных методов фиксации, так как практика показывает, что при правильном интрамеддулярном, экстракортикальном или внешнем остеосинтезе сращение переломов происходит примерно в одинаковые сроки (Анкин, Шапошников, 1987). До настоящего времени, даже при использовании всех известных ростовых факторов и иных подходов, никому в мире не удалось ускорить этот процесс. Нестабильность костных отломков, нарушение оксигенации, развитие воспаления и другие неблагоприятные факторы только замедляют процессы пролиферации и дифференцировки остеогенных клеток (Фриденштей, Лалыкина, 1973; Фриденштейн и др., 1999; Илизаров, 1983, 1986; Шевцов, 2000; Альбертс и др., 1994; Chao, Aro, 1991).
Так как уровень наших знаний не позволяет изменить темп восстановления кости, то нужно при лечении переломов использовать прагматичный подход на создание благоприятных биомеханических и биологических условий для реализации имеющегося потенциала сохранившейся костной ткани и вспомогательных клеток для оптимизации процессов их функционирования.
Конечная фаза заживления кости подчиняется закону Вольфа, в соответствии с которым кость ремоделируется к своей исходной форме и прочности, позволяющей ей нести привычную нагрузку. Клеточно-молекулярные механизмы, лежащие в основе этой закономерности, до сих пор остаются не расшифрованными. Для практика следует помнить, что закон Вольфа применим более к губчатой кости. Адаптация кортикального слоя происходит медленно, и потому данный закон не имеет большого значения (Мюллер и др., 1996; Roux, 1885, 1889; Wolf, 1870, 1892).
Ремоделирование кости занимает определенное время в пределах, в которых кость имеет слабые механические свойства. Так, жесткие пластины не могут быть безопасно удалены из диафиза до прошествия 12-18 месяцев после фиксации. Часто после удаления жестких имплантатов наблюдаются повторные переломы кости вследствие отсутствия образования костной мозоли. При этом первичное заживление кости, обеспечиваемое или жестким наложением пластин или жесткой внешней фиксацией, требует, чтобы регенерирующая зона перелома поддерживалась и защищалась, пока кость не достигнет достаточной прочности для того, чтобы предотвратить повторный перелом или изгиб, когда она случайно испытает функциональные напряжения. С одной стороны, жесткая фиксация предотвращает развитие костной мозоли, с другой - приводит к длительному применению систем для остеосинтеза, прежде чем произойдет адекватное ремоделирование кости и станет возможным удалить имплантат. Это недостаток был присущ ранним аппаратам внешней фиксации, в которых были предприняты попытки воспроизвести стабильность за счет увеличения жесткости рамок в многопланарных конфигурациях. Часто для повышения стабильности конструкции используются дополнительные межфрагментарные стержни. Хотя эти жесткие конструкции иногда давали анатомическое восстановление кости, но в ряде случаев они сопровождались задержкой - вплоть до полного предотвращения - срастания перелома. Внешняя фиксация зависит, конечно, от правильной фиксации винтов, стержней или спиц к кости. При этом в момент наложения внешнего фиксатора начинается «состязание» между заживлением перелома и снижением прочности конструкции за счет расшатывания стержней и других имплантируемых частей фиксатора. С теоретических позиций, методы, в которых полагаются на слишком жесткие конструкции, и поэтому требующие более длительного времени фиксации стержней и сохранения рамки, часто будут оканчиваться неудачей, поскольку перелом не сможет адекватно ремоделироваться к моменту ослабления стержней и снятия фиксатора.
А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики
16.12.2014
Многие из нас постоянно сталкиваются с проблемой красных глаз. Бешеный ритм жизни как в мегаполисах, так и в маленьких городах даёт о себе знать в виде множества заболеваний, в том числе и тех, что связаны с глазной системой.
Конечно же, покраснение глаз само по себе не является болезнью, но может сигнализировать об опасности. Чтобы её вовремя распознать, нужно рассмотреть самые типичные заболевания, симптомом которых как раз и является покраснение глазного яблока.
Аллергия
Именно аллергия чаще всего сопровождается подобным симптомом. Кстати говоря, глаза являются самым восприимчивым органом человека к любым внешним раздражителям. То есть объект или вещество даже не должно обладать аллергическим эффектом для того, чтобы вызвать раздражение глаз.
Даже слегка загрязнённый воздух, который считается обычным явлением для нашего времени, способен привести к аллергической реакции, что проявит себя в виде покраснения глаз. Также этот симптом может вызвать пыль, шерсть, пыльца растений, газ, различные химические испарения и многое другое. Нередко причиной красных глаз является и аллергическая реакция века на различные косметические и лекарственные препараты.
Другими признаками аллергии является зуд, слезоточивость или стойкий отёк глазных мышц. Если вам удалось обнаружить источник, то следует немедленно прекратить его отрицательное воздействие на органы зрения. В дальнейшем следует воздержаться от контакта с возможным аллергеном. Также обязательно обратитесь к врачу: в большинстве случаев благодаря своевременному и качественному лечению удаётся побороть невосприимчивость организма к различным веществам-аллергенам. Также и при диагностировании злокачественной опухоли, лучше производить профилактику и лечение рака в Израиле (читать).
Субконъюнктивиальные кровоизлияния
К сожалению, причиной покраснения глазного яблока часто оказывается не аллергия, а что-то намного серьёзней. Например, это может оказаться разрыв сосудов глазного яблока, вследствие чего кровь попадает на конъюнктиву. Подобные кровоизлияния происходят в результате повышенного артериального давления или же сильного перенапряжения глазных мышц из-за смеха, плача, а также гипертонии, атеросклерозе и ряде других хронических заболеваний.
Покраснение из-за вышеперечисленных причин легко распознать, так как оно носит не совсем обычный характер. Человек может сам в этом убедиться, так как после того, как лопнет сосуд, на глазной сетке видно сплошное красное пятно, не похожее на обычные красные глаза.
К счастью для больных, кровь на сетчатке не носит никакого угрожающего характера, так как является просто симптом заболевания. А вот его уже нужно будет лечить, причём в экстренном порядке, так как субконъюнктивальные кровоизлияния считаются только первым симптомом, присущим многим опасным патологиям. Оно также сопровождается общим недомоганием, вызванным лопнувшими сосудами и частичным нарушением кровообращением в организме.
Синдром красного глаза
Самой распространённым симптомом конъюнктивита является как раз покраснение глазного яблока. Причинами конъюнктивита могут быть инфекции, вирусы, переутомление и прочее. Кстати, данное заболевание является заразным, поэтому при близком контакте между людьми существует огромная возможность им заразиться.
Конечно, конъюнктивит не несёт смертельной опасности для организма, но если он вирусный, то может дать осложнения, которые уж точно не обходятся кратковременными неприятными ощущениями.
Травма глаза
Вследствие травмированного глазного яблока, кроме покраснения, также наблюдается болевые ощущения колющего и режущего характера, снижение остроты зрения и даже частичная слепота.
Даже незначительное повреждение глаз, которое, на первый взгляд не требует никакого внимания, может привести к очень печальным последствиям, вплоть до отказа деятельности зрительных мышц. Поэтому при получении даже малейшей травмы следует немедленно обратиться к врачу.
Так что при обнаружении покраснения глазных яблок не пренебрегайте визитом к вашему офтальмологу, чтобы избежать проблем со зрением в будущем.
БОЛИ В ГЛАЗНОМ ЯБЛОКЕ (Болит глаз? Возможные причины глазных болей, невролог поясняет)
Наверное, нет на свете людей, у которых хоть раз в жизни не краснели глаза. И, конечно, каждый непременно помнит связанный с эти дискомфорт.
Подобный недуг может быть обусловлен множеством причин погодного, аллергического или инфекционного характера. Проявляется он, прежде всего, расширением мелких кровеносных сосудов, пронизывающих всю поверхность глаза.
В нормальном состоянии эти сосуды практически незаметны. Нередко, краснота глаз сопровождается выделениями или сухостью, режущей болью, ухудшением зрения. Причем, в зависимости от причин вызвавших заболевание, покраснение может пройти самопроизвольно после устранения фактора раздражения либо предоставления глазам отдыха, но может потребовать и серьезного лечения.
Причины возникновения
Причины покраснения глаз могут быть совершенно различными по природе, к ним можно отнести:
- Раздражающее действие внешних факторов: холодного воздуха, ветра, пыли, табачного дыма.
- Аллергические реакции, на шерсть домашних животных, пыльцу растений, плесень или косметику.
- Длительное воздействие излучения монитора или экрана телевизора.
- Смену погоды.
- Нервные перегрузки, стрессы.
- Недосыпание.
- Износ контактных линз.
- (воспаление ресничных луковиц).
- (воспаление глазной оболочки, нередко инфекционной природы).
- (воспаление сосудов глаза аутоиммунного, токсического или инфекционного характера).
- Ирит (изолированное воспаление радужной оболочки).
- Повреждения механического характера.
- Хроническую усталость ().
- Злоупотребление алкоголем.
- Простудные заболевания.
- Высокое внутриглазное давление (развитие ).
Правильно установленная причина покраснения глаз напрямую влияет на эффективность методов лечения, именно поэтому, первые же симптомы заболевания должны стать поводом для обращения к специалисту.
Симптомы
Первые проявления покраснения глаз легко выявляются при внешнем осмотре, ведь из-за увеличенных кровеносных сосудов, глаза выглядят действительно красными, причем в зоне иногда наблюдаются кровяные пятна.
К внешним признакам нередко добавляются и неприятные ощущения - боль либо жжение в глазах, резь при моргании, ощущение , слезотечение, общий дискомфорт. В некоторых случаях возникают ноющие болевые ощущения в зоне лба и переносицы, обращают на себя внимание специфические выделения.
Лечение
Как правило, лечение покраснения глаз можно проводить в домашних условиях, самостоятельно. Реже, требуются серьезные процедуры, которые предполагают постоянный контроль врача.
Когда подобное состояние вызвано переутомлением или хроническим недосыпанием, лечение сводится к полноценному отдыху усталым глазам.
Так как глаза полноценно отдыхают во сне, возьмите за правило отводить на сон не менее 8 часов ежедневно.
При необходимости продолжительной работы за компьютером либо с текстовыми документами, старайтесь отвлекаться от работы чаще, предоставляя глазам небольшие передышки. Во время подобных передышек лучше всего выполнять расслабляющие упражнения либо просто смотреть вдаль, что снимет усталость напряженных глазных мышц.
Когда причиной покраснения глаз служит аллергия - постарайтесь исключить аллерген из обихода, избегайте находиться в зоне его действия, исключите средства, способные спровоцировать раздражение.
Если вы являетесь пользователем контактных линз, непременно снимайте их перед сном, чтобы позволить отдохнуть глазам и обеспечить им хороший приток кислорода. Пользуйтесь увлажняющими каплями, чтобы исключить сухость глаз.
Быстрого снять покраснение помогут лекарственные препараты, отпускаемые в аптеке без рецепта - Мурин, Софрадекс или Визин, они обладают сужающим действием и быстро снимут эффект красных глаз. Однако, действие подобных капель весьма непродолжительно и злоупотреблять ими не стоит. Используйте их только во время острой необходимости и с осторожностью. Данные препараты не заменят полноценного лечения, их эффект больше косметический.
Снять красноту и напряжение также поможет компресс с кубиком льда либо приложенный пакетик с чайной заваркой. Подобная примочка, положенная на веки, буквально за несколько минут снимет напряжение уставших глаз, а также сузит кровеносные сосуды.
Когда причиной красноты глаз становится попадание химического вещества, нужно немедленно промыть глаза проточной водой, а затем обратиться к врачу.
Особую тревогу должно вызвать покраснение, которое сопровождается болевыми ощущениями, а также полной либо частичной потерей зрения. Эта ситуация требует немедленного обращения к врачу, который должен установить точный диагноз и назначить адекватное лечение. Самолечение в подобных случаях абсолютно недопустимо, ведь оно способно усугубить ситуацию.
Красные усталые глаза — нередкое явление, особенно, если краснота проявляется после, казалось бы, здорового сна. Покраснение белков глаз нельзя оставлять без внимания не только из эстетических побуждений, но и из соображений о здоровье. Причин этому явлению может быть много, и в нижеследующих строках будут рассмотрены самые распространенные и требующие внимания факторы, влияющие на покраснение . Также приведены основные средства для снятия этого симптома.
Распространенные причины покраснения глаз
- Аллергия (которая также может быть вызвана косметикой);
- холодный или сильный ветер, дым, раздражающий поверхность глаза;
- хроническая усталость;
- влияние простуды;
- употребление алкоголя в больших количествах;
- вышедшие из срока годности линзы;
- перегрузка организма, стресс;
- негативное воздействие монитора компьютера/телевизора/телефона;
- посещение бани;
- попадание химических веществ наподобие мыла, шампуня, чистящих средств;
- плохое освещение.
Такие причины являются временными раздражителями и не несут серьезной угрозы глазу. Снять красноту в этих случаях можно быстро и легко.
Однако покраснение глаз может быть вызвано и опасными заболеваниями.
Болезни, при которых наблюдается покраснение глазного яблока
Речь идет про увеит, блефарит, ирит, глаукома, конъюнктивит, гиперемия. Если проигнорировать эти болезни на начальном этапе их развития, они могут повлечь за собой серьезные последствия. При обнаружении одной из них необходимо срочно составить должное лечение.
Увеит — это болезнь, при которой наблюдаются воспаления сосудистых оболочек глаза. Главным его синдромом является краснота глаз, а также туман, ухудшение видимости, обильное слезотечение и болезненная реакция на свет. Покраснение при увеите распространяется чаще всего на область вокруг роговицы. Лечение воспаления назначается строго после тщательного осмотра офтальмолога, так как лекарства могут значительно различаться в зависимости от разновидности увеита. Обычно в начале лечения приходится делать уколы под конъюнктиву глаза, назначаются внутримышечные и внутривенные инъекции для снятия воспаления. Осложнения, такие как катаракта, глаукома, отслоение сетчатки, требуется лечить отдельно.
Ирит — это воспалительный процесс внутри глаза. Поражается и цилиарное тело. Причины возникновения болезни связаны с нарушением обмена веществ и задействованием гнойных процессов. То есть, ранения глаза и перенесенные тяжелые болезни (туберкулез, сифилис, токсоплазмоз). При ирите сужается зрачок, замедляется его реакция на свет. Радужка приобретает нездоровый зеленоватый оттенок. Больные иритом обычно жалуются на ломящие боли в глазу.
Результатом ирита и увеита часто является гиперемия, при которой переполняются кровью сосуды глаза. Лечение ирита обычно проводится только в пораженной области. Офтальмологом подбирается специальное средство (обычно капли или мази), в некоторых случаях требуется применение электрофореза.
При блефарите возникает воспаление краев век, вследствие чего наблюдается покраснение глаз. Блефарит — очень обширная болезнь и лечить ее чрезвычайно трудно. Эта болезнь не терпит самолечения, поэтому при обнаружении внешнего воспаления, необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью. В противном случае, блефарит перетечет в хроническую форму и этим еще хуже усугубит дальнейшее лечение. Возбудителем болезни обычно выступает золотистый стафилококк, то есть бацилла.
Глаукома является одним из опаснейших заболеваний, среди синдромов которой так же выделяется обычное покраснение глазного яблока. Глаукома возникает вследствие , ухудшения притока и оттока жидкости , ухудшения кровообращения тканей глаза, а также гипоксии. Глаукома также может быть осложнением болезней глаза. Если не лечить ее своевременно, глаукома влечет за собой атрофирование и слепоту.
Синдромами глаукомы являются периодические нарушения зрения. Больной может видеть радужные круги при взгляде на источник света, зрительная область может искажаться или сужаться. При этой болезни может возникать сильная головная боль. Если происходит так называемый «острый приступ глаукомы», то незамедлительно может наступить слепота. обязательно содержит средство для поддержания баланса жидкости в глазу. Часто требуется хирургическое вмешательство.
Конъюнктивит — довольно распространенное заболевание, покраснение глаз при котором является ключевым синдромом. Болезнь возникает вследствие воспаления пленки, оберегающей глаза от попадания микробов — конъюнктивы. Причин для развития конъюнктивита может быть масса, а основными симптомами является сильный зуд и жжение в глазах.
Средства, снимающие покраснение глаз
Прежде, чем выбрать необходимое средство, нужно определить, от чего возникло покраснение глаз.
Если симптомы вышеперечисленных болезней были замечены, то делать ситуацию хуже простыми каплями однозначно не стоит.
Если же покраснение белков глаз вызвано внешними факторами, то помогут следующие капли:
- против — Стиллавит, Визин, Оксиал;
- против воспаления глаз — Флоксал, Лакрисифи;
- противоаллергические капли — Аллергодил, Опатанол;
- — Нафтизин, Хилосар.
Такие капли в основном быстро помогают снять красноту и облегчить зрительные процессы.
Однако перед применением необходимо ознакомиться с инструкцией и противопоказаниями, а также обратиться за советом к офтальмологу.
Начальные симптомы покраснения и профилактика воспаления глаз
Когда покраснение глаз еще не так заметно, можно выявить первые симптомы: при моргании или фокусировании появляются резкие боли, также все это может сопровождаться ощущением сухости. Иногда наблюдается повышенное слезотечение.
При осмотре глаза будут видны увеличенные кровеносные сосуды, в некоторых случаях наблюдаются появившиеся кровяные пятна на поверхности белка.
Чтобы предотвратить покраснение глаз и их возможное воспаление, необходимо давать глазам больше отдыха.
Если краснота возникает часто, то сон должен длиться не менее 8 часов. В случае, если оболочка глаза подвергается постоянным излучениям монитора компьютера, рекомендуется делать специальную гимнастику для глаз, массаж, носить специальные очки. Также нужно соблюдать правила использования компьютера: настроить правильную контрастность изображения, соблюдать расстояние от глаз до монитора (не менее 50 см), не давать настольному освещению попадать в лицо. Хорошее средство от — холодная вода, которая сужает сосуды и не дает белкам покраснеть.
Уберечь глаза от воспаления можно, соблюдая должную осторожность. Не следует находиться в пыльных местах, долгое время проводить под кондиционером или вентилятором. Прежде, чем касаться руками лица, следует их хорошенько помыть. Глаза устроены очень тонко и хрупко, и каждая перенесенная инфекция может серьезно сказаться на зрении в будущем.
