Перелом, определение, клиника, репаративная регенерация

Частота переломов костей скелета составляет 8-15%. Из них на долю костей конечностей приходится 65-70%. Большинство переломов происходит у людей в возрасте от 20 до 45 лет, у мужчин значительно чаще, чем у женщин. Наиболее частыми причинами переломов, особенно в крупных городах, являются дорожно-транспортные и уличные травмы. Между возникновением переломов костей различных отделов опорно-двигательной системы и временами года отмечается четкая связь. К примеру, для зимы более характерны переломы лодыжек и лучевой кости в типичном месте, а летом чаще возникают переломы шейного отдела у купальщиков и переломы костей предплечья и плеча у детей во время катания на каруселях или занятий на турнике.

Перелом – нарушение целостности кости при внезапном воздействии внешней травмирующей силы, превосходящей упругость костной ткани и приложенной непосредственно в месте повреждения или вдали от него.

Перелом, как правило, сопровождается повреждением прилегающих к его зоне мышечных волокон, окружающих сосудов и нервов.

Патологический перелом – перелом, возникающий в результате незначительного нетипичного по силе внешнего воздействия. Нарушение целостности кости происходит на фоне различных патологических процессов (опухоль; фиброзная дисплазия; несовершенный остеогенез; туберкулез кости; хронический остемиелит).

Неполный перелом – перелом, захватывающий часть поперечника кости (трубчатая кость – надлом; плоская кость – трещина).

Клинические симптомы перелома:

1. Нарушение функции конечности;

2. Патологическая подвижность костных отломков;

3. Крепитация костных отломков;

4. Деформация конечности;

5. Признаки асептического воспаления в зоне перелома (боль; отек; локальная гиперемия; локальная гипертермия);

Репаративная регенерация, заживление перелома.

Нарушение целостности кости или ее перелом является пусковым моментом для начала процесса репаративной регенерации, итогом которого является образование костной мозоли. Длительность образования костной мозоли определятся множеством факторов как местных, так и общих факторов: состоянием организма; характером травмы; локализацией перелома; степенью кровоснабжения зоны перелома и всей конечности в целом; особенностями фиксации костных фрагментов и др.

Открытые переломы (10-15 % от всех переломов) сопровождаются большей степенью разрушения окружающих кость мягких тканей, что резко ухудшает кровоснабжение. Поэтому нарушения процесса заживления перелома наблюдаются у каждого второго пациента с открытым переломом кости.

Чем тяжелее повреждение костной ткани, тем больше в зоне перелома погибшего костного вещества, тем дольше протекает процесс репаративной регенерации. Это в первую очередь касается оскольчатых переломов. Большое количество мелких и крупных костных отломков при окольчатых переломах трубчатых костей при малейших ошибках в тактике лечения значительно ухудшают прогноз сращения. Часть костных фрагментов в момент повреждения теряет связь с окружающими тканями (надкостницей, мышцами) и становятся свободнолежащими. При исследовании с помощью изотопного метода кровообращения в свободнолежащих костных осколках, а также связанных с окружающих тканями мелких костных фрагментах было отмечено отсутствие в вышеперечисленных участках радиоизотопа. В связанных с надкостницей осколках средних размеров обнаружено 30 %, а в крупных осколках 60 % нормы поступления изотопов в костную ткань. Таким образом, большинство костных осколков мелких и средних размеров обречено на некроз, что значительно увеличивает сроки сращения (консолидации).

Смещение костных фрагментов также приводит к более значительному повреждению окружающих кость мягких тканей. Установлено, что при поперечных переломах с угловым смещением отломков более чем на 30-45º может возникнуть повреждение питающих артерий в месте отхождения их от основного артериального ствола. Большое смещение по ширине часто приводит к повреждению внутрикостного ствола питающей артерии. Поэтому поперечные переломы срастаются медленнее, чем косые и винтообразные, при которых костномозговые сосуды повреждаются в меньшей степени.

В результате перелома кость разделяется на два (простые переломы) и более (сложные переломы) фрагментов или отломков. Заживление перелома включает следующие этапы: некроз костных отломков; развитие воспалительного процесса в костной ране; пролиферация и дифференциация остеогенных клеток; развитие костного регенерата и его минерализация. С морфологической точки зрения в процессе репаративной регенерации выделяют три стадии:

1. Развитие грануляционной ткани (2-3 недели);

2. Образование первичной костной мозоли (2-3 месяца);

3. Образование вторичной костной мозоли (4-5 месяцев)

В первой стадии в межотломковой зоне перелома идут два процесса: 1) некроз части костного вещества торцевых участков костных отломков и 2) организация межотломковой гематомы. Некроз костных фрагментов возникает в результате повреждения сосудов гаверсовых систем. Сосуды остеонов идут параллельно оси кости, анастомозируя друг с другом. Поэтому в после возникновения перелома от уровня перелома до ближайшего анастомоза костная ткань гаверсовых систем остается без питания и обречена на гибель. Наряду с сосудистой сетью кости при переломах повреждаются сосуды надкостницы, костного мозга и окружающих мягких тканей. Основную роль в разрушении погибших участков кости и подготовке пространства для образования костной мозоли играют остеокласты.

В результате постепенной организации гематомы в межотломковой зоне идет интенсивное образование фибробластов, формирующих соединительную ткань, богатую коллагеновыми волокнами. Фибриллы коллагена располагаются параллельно оси кости и становятся основой для образования костной мозоли.

Итак, первая стадия заживления перелома постепенно сменяется второй стадией. Параллельно происходит прорастание капилляров и пролифирация остеогенных клеток, синтез основного вещества, формирование незрелой костной ткани, которая в дальнейшем будет «строительной площадкой» для новых остеонов. Различают три составляющие или три источника образования костной мозоли: периостальный или наружный регенерат; эндостальный или внутренний регенерат; промежуточный (интермедиарный) регенерат, располагающий непосредственно между костными отломками.

В результате многочисленных исследований отмечено, что при наличии хорошего кровоснабжения и жесткой фиксации костных отломков остеогенные клетки дифференцируются в остеобласты, и идет образование костной мозоли. В случае же гипоксии зоны перелома и патологической подвижности костных отломков, развивается хрящевая ткань, и сращения кости не наблюдается. Хрящевая ткань не является причиной замедленного сращения отломков кости, а лишь отражает присутствие неблагоприятных условий для заживления костной раны. Поэтому в процессе сращения перелома костная ткань образуется в первую очередь там, где наиболее быстро растут капилляры, т.е. у глубокого слоя надкостницы и у костного мозга. Так как рост капилляров несколько отстает от пролиферации клеток костной ткани, то часть клеток костной мозоли в начале развиваются как хрящевые, а затем дают начало костной ткани. Но на фоне постепенной реваскуляризации зоны сращения хрящевые участки рассасываются, и на их месте очень быстро образуется костная ткань.

В третьей стадии происходит образование вторичной костной мозоли. Незрелая костная ткань замещается зрелой. Концентрация минеральных солей в аморфном веществе костной ткани достигает предела, при котором они переходят в твердое состояние. Костная мозоль приобретает структуру компактной или губчатой кости, в зависимости от функциональных требований. Образование вторичной костной мозоли является признаком клинической консолидации перелома. Полная же перестройка костной мозоли и восстановление нормальной архитектуры костной ткани может занять год и более.

Клиническими признаками сращения перелома являются:

1. Отсутствие болей в зоне перелома при пальпации и осевой нагрузке на конечность;

2. Отсутствие патологической подвижности в зоне перелома.

При выявлении у пациента таких клинических признаков, можно прекратить фиксацию конечности и костных фрагментов и назначить пациенту восстановительное лечение. Сращение перелома в обязательном порядке должно быть подтверждено рентгенологическим методом.

В первой стадии регенерат соединительной ткани на рентгенограмме не определяется. Первые признаки первичной костной мозоли в виде нежных облачковидных очагов появляются у взрослых на 3-4 неделе после перелома (у детей на 7-10 день). В дальнейшем тень мозоли становится более интенсивной и принимает зернистый характер, затем отдельные участки постепенно сливаются и при полном обызвествлении мозоль приобретает характер гомогенной массы. В течение первого года костная мозоль моделируется, ясная продольная исчерченность проявляется через 1,5-2 года, линия перелома исчезает через 4-8 месяцев. Так называемый костный шов в виде полоски остеосклероза может просматриваться на рентгенограммах через 1,5-2 года и более.

Нормальное течение процесса репаративной регенерации может протекать по первичному, первично-замедленному, вторичному типам и зависит от ряда условий:

1. Отсутствие повреждения кожных покровов в зоне перелома

2. Полное устранение всех видов смещений костных отломков и восстановление анатомии поврежденного сегмента (расстояние между костными фрагментами не менее 50-100 мкм);

3. Обездвижение костных фрагментов на весь период образования костной мозоли;

4. Полноценное кровоснабжение зоны перелома и всей конечности в целом;

5. Своевременное начало дозированной нагрузки по оси конечности в конце первой и по ходу второй стадии образования костной мозоли.

В случае соблюдения всех вышеперечисленных условий сращение костных отломков в первую очередь идет за счет образования интермедиарной костной мозоли. Периостальная и эндостальная костные мозоли выражены в меньшей степени и на рентгенограммах не определяются. В структуре образующейся интермедиарной мозоли практически отсутствуют элементы хрящевой ткани. Такой тип сращения кости получил название первичного и прямого заживления. Обычно таким образом срастаются переломы без смещения на фоне адекватной фиксации гипсовой повязкой и переломы со смещением после репозиции отломков и обездвижения конечности гипсовой повязкой или фиксации костных фрагментов металлическими конструкциями.

Первично-замедленный тип консолидации возникает в случае чрезмерного давления отломков друг на друга при лечении переломов методом внеочагового дистракционно-компрессионного остеосинтеза. Избыточное давление в месте контакта костных отломков приводит к дополнительному нарушению их питания. В этих случаях процесс образования интермедиарной костной мозоли несколько замедляется, так как определенное время уходит на разрушение сдавленных участков костных фрагментов и образования между отломками необходимого для первичного заживления пространства.

Вторичный или непрямой тип заживления перелома можно наблюдать при лечении переломов длинных трубчатых костей методом постоянного скелетного вытяжения, когда не возможно полностью обездвижить отломки, или в случаях недостаточной иммобилизации конечности гипсовой повязкой. Во второй стадии заживления перелома отмечается гипертрофия периостальной костной мозоли, а между отломками в начале образуется хрящевая ткань. Только после обездвижения зоны перелома за счет периоста и эндоста хрящевая интермедиарная мозоль рассасывается и замещается костной. Другими словами при вторичном типе имеет место значительное удлинение второй стадии образования костной мозоли. С клинической точки зрения гипертрофированную периостальную костную мозоль трактовать как сращение перелома очень опасно. Слишком рано прекращенная иммобилизация может привести к обратному развитию периостальной костной мозоли и развитию у пациента нарушения заживления перелома.