Образования хрящевой ткани после перелома
Процесс восстановления костной ткани – сложный комплекс трансформаций, включающий уникальное явление – превращение мягких структур в конгломерат, по прочности сравнимый с чугуном. Это превращение, известное как костная мозоль, после перелома позволяет кости и дальше выполнять свою функцию.
Что такое костная мозоль?
Это один из этапов заживления кости после переломов, своеобразный итог процесса регенерации. Упрощенно представляет собой мультиклеточный многотканевой костный регенерат (совокупность клеток и тканей на разной стадии развития), формирующийся в месте перелома, окружающий его снаружи и проникающий вглубь. Основная функция костной мозоли – фиксация отломков в относительно неподвижном положении, создание и поддержание в участке повреждения условий для функционирования клеточных элементов.
Термин “костная мозоль” подразумевает образование в месте нарушения целостности кости некоторой структуры, в последствии трансформирующейся в костную ткань.
При благоприятных условиях в очаге повреждения формируется небольшой по объему регенерат, быстро превращающийся в кость. Такое заживление называется первичным. В отличие от него вторичное заживление подразумевает заживление с образованием в первичном регенерате волокнистой и хрящевой ткани. Именно это образование принято считать костной мозолью. Далее, хрящ, формирующийся в костной мозоли замещается губчатой, а потом компактной костной тканью. Так восстанавливается кость в большинстве случаев.
Как появляется костная мозоль?
Формирование костной мозоли проходит в несколько стадий.
Первая стадия. В зоне перелома создаются условия, стимулирующие пролиферацию (разрастание клеток): гематома из-за излившейся в очаг крови, застойные и отечные явления из-за расширения сосудов и выпота жидкости в межклеточное пространство. Обнаруживается фибрин. В гематому мигрируют клеточные элементы – фибробласты, эндотелиоциты, лейкоциты, моноциты. На 3-5 сутки видны признаки некроза поврежденных участков тканей.
Вторая стадия. Начинается практически одновременно в первой, но явно различима в конце 2-х суток. Характеризуется образованием грануляционной ткани, содержащей плюрипотентные клетки – клетки, способные видоизменяться в процессе “взросления” и превращаться практически в любые типы клеток организма. В зоне перелома плюрипотентные клетки считаются основным источником как хрящевой так и костной ткани. На этом этапе в очаге уже видны компоненты различных тканей – хрящеваой, костной, фибробластической, остеобластической, мезенхимальной. Длится стадия около 2-х недель, но уже к 7-м суткам в области перелома наблюдается отчетливая манжетка вокруг костных отломков.
На третьей стадии формируются сосуды кости и происходит минерализация костного регенерата. Длится от 2-х недель до 3-х месяцев.
Четвертая стадия – образование молодой костной ткани за счет выработки ее компонентов остеобластами. Длительность от 4-х месяцев до года.
Этапы формирования костной мозоли
Классическая костная мозоль. Слева-направо:
А – перелом;
В – начало формирования мозоли;
С – сформированная манжетка вокруг перелома.
Сама костная мозоль состоит из 3-х слоев:
эндостальной
интрамедиарной
периостальной.
Эндостальный и периостальный слои выполняют, преимущественно, фиксирующую роль, удерживая отломки в относительной неподвижности. Периостальный также обеспечивает трофику очага повреждения и отвечает за формирование сосудов. Интермедиарный слой возникает между двумя предыдущими, когда они уже сформировались и фиксируют фрагменты кости.
Все три слоя не отдельные виды мозоли. Это слои любой костной мозоли, независимо от ее расположения. Исключение составляют случаи первичного заживления, когда между хорошо зафиксированными отломками созданы идеальные условия для сращения – отсутствуют мертвые ткани, сохранена надкостница и сосуды, минимально изливается кровь, расстояние между отломками не превышает 1-1,5 мм, нет их компрессии. В таких случаях восстановление проходит с образованием только интермедиарной костной мозоли.
Если костная мозоль не сформировалась?
Формирование костной мозоли достаточно деликатный процесс, на который могут повлиять негативно многие факторы. То, каким образом будет регенерировать кость зависит от:
отсутствия/наличия повреждений кожных покровов и соответственно проникновения микроорганизмов в участок перелома;
полного восстановления анатомии поврежденного участка;
максимального обездвиживания фрагментов кости;
полноценного кровеобеспечения зоны перелома;
своевременности обеспечения дозированных нагрузок на поврежденный сегмент.
Если все условия соблюдены кость срастается первичным заживлением. Если же не обеспечены адекватные для заживления условия, могут развиваться осложнения:
замедленная консолидация перелома;
несросшийся перелом;
ложный сустав.
Все эти нарушения возникают, по сути, из-за неправильного образования костной мозоли.
Самыми частыми причинами при этом являются:
некачественная репозиция отломков;
неоднократные попытки устранить смещение отломков;
слишком короткий период иммобилизации или перерывы в ношении фиксирующих приспособлений;
необоснованные неоднократные смены методов лечения;
неправильно подобранные физические упражнения или несвоевременное их назначение;
чрезмерное растяжение осколков на скелетном вытяжении либо большое расстояние между ними после репозиции;
повреждение магистральных сосудов или нервов;
излишнее удаление мелких отломков при остеосинтезе;
нестабильный остеосинтез;
слишком раннее удаление металлических фиксирующих конструкций;
нагноение в месте перелома;
Среди механизмов по которым вместо полноценной костной мозоли возникают несросшиеся переломы, ложные суставы и замедленная консолидация в центре стоит замедленная трансформация грануляционной и хрящевой ткани в кость.
Замедленная консолидация
Под микроскопом на образцах не замечено нарушений их структуры – наблюдается всего лишь замедленное превращение хрящевой мозоли в костную, а на первичной мозоли отмечается недостаточная минерализация. Если негативные факторы продолжают действовать замедленная консолидация превращается в несросшийся перелом.
Несросшийся перелом
При морфологическом исследовании между костями находят прослойку фиброзной или хрящевой ткани. Отломки окружены отдельными собственными подобиями мозоли.
Ложный сустав
Диагностируют когда фрагменты костей после длительного периода неадекватного лечения или его отсутствия приобрели рентгенологически признаки сформированных самостоятельных единиц, между которыми присутствует прослойка хрящевой ткани. Края излома в ложных суставах округлены, имеют собственную кортикальную пластинку, к которой примыкает хрящ. Продолжительное существование условно подвижных частей кости приводит к возникновению между ними в хряще синовиоцитов (клеток, в норме находящихся в суставных сумках истинных суставов), которые начинают продуцировать синовиальную жидкость, придавая тем самым патологическому сочленению признаки сустава.
Что делать если мозоль не формируется?
Костная мозоль не требует лечения, поскольку считается промежуточным этапом между переломом и восстановлением. Однако, в ряде случаев даже после завершенного сращения кости остается утолщение в месте перелома. Если локализация его имеет эстетическую значимость (располагается на лице, например) или функциональную (сдавливает корешки межпозвоночных нервов при переломах позвонков), проводят коррекцию такого периостального очага.
При замедленной консолидации необходимо обеспечить качественную иммобилизацию участка перелома, чтобы костная мозоль из хрящевой стадии могла трансформироваться в кость.
При несросшемся переломе, особенно если присутствует дефект костной ткани показано хирургическое лечение. Отсутствующий участок кости восполняют ауто- или аллотрансплантантатом и фиксируют до заживления.
При ложном суставе показано оперативное вмешательство с целью удаления костной мозоли и грануляционной ткани с последующим правильным сопоставлением отломков и качественной иммобилизацией. Часто приходится в таких случаях использовать аппарат Иллизарова.
Особую сложность составляют последствия переломов костей кисти – запястных, пястных и пальцев. Выраженная сухожильная и мышечная тяга, небольшой размер костей и их совместное движение делают репозицию и фиксацию отломков особенно затруднительными. Под “совместным движением” имеется ввиду зависимость в кисти между движением всех костей ее составляющих. Переломы пальцев вообще практически всегда сопровождаются разрывами сосудов и связок. Все это препятствует полноценному образованию костной мозоли. Показана иммобилизация металлическими конструкциями.
Костная мозоль при переломе пальцев.
Слева – состояние после перелома с формированием костной мозоли. Справа – итог лечения.
Распространенную патологию – вальгусную деформацию стопы – в широких массах часто называют костной мозолью. На самом деле суть патологии заключается в деформации сустава между большим пальцем ноги и плюсневой костью к нему примыкающей. Из-за постоянного воспаления в этой области постепенно развивается периостальная реакция – пролиферация кости под надкостницей. В результате к деформации присоединяется еще и огрубевшая надкостница с костным наростом под ней. По своей морфологии вальгусная деформация не считается костной мозолью.
Физиотерапия и костная мозоль
Физиотерапия при переломах способствует предотвращению образования контрактур, спаек, нарушения функции в дальнейшем. Среди широкого спектра физиотерапевтических методов наибольшее значение при переломах имеет лечебная физкультура. На стадии костной мозоли, когда существует уверенная фиксация отломков, упражнения с дозированной нагрузкой ускоряют трансформацию костной мозоли в молодую костную ткань, способствуют ориентации костных балок соответственно направлению нагрузки, чем упрочняют структуру кости.
Различные прогревания, электрофорез, массаж и тому подобные процедуры также могут оказаться полезными, но их влияние необходимо контролировать. Так, например, широко рекомендуемое УВЧ, не имеет смысла применять в заключительной фазе лечения, а непосредственно после перелома оно может спровоцировать увеличение гематомы. В период же иммобилизации гипсовой повязкой УВЧ не проникает в достаточной мере в ткани. Это же касается электрофореза и магнитотерапии.
Источник
Кости человека являются достаточно прочными образованиями, однако даже они могут ломаться. При воздействии некоторого давления на кость она начинает изгибаться, проявляя упругие свойства. Если же давление будет слишком большим и возникнет за короткий промежуток времени, тогда она может сломаться. Как срастаются кости после перелома, рассматривается в статье.
Остеогенез и реабсорбция
Прежде чем рассмотреть вопрос, как срастаются кости после перелома, следует рассказать о таких феноменах, происходящих в организме каждого человека, как остеогенез или генерация новой кости, и реабсорбция или уничтожение старой кости.
Процессы генерации и уничтожения костной ткани происходят постоянно в организме человека в течение всей его жизни. По приблизительным оценкам, около 5-15 % костной ткани скелета человека обновляется каждый год, а за 10 лет все кости скелета претерпевают полное обновление. Скорость остеогенеза и реабсорбции зависит от индивидуальных особенностей организма, но также от его возраста. В процессе старения оба процесса замедляются, и снижается их эффективность, поэтому, когда человек находится в преклонном возрасте, у него появляются различные патологии, связанные с костями.
Процесс остеогенеза происходит с помощью специальных клеток, которые ответственны за создание, восстановление и поддержание кости в здоровом состоянии, эти клетки называются остеобластами. Как было сказано выше, остеобласты выполняют обновление кости постоянно, независимо от того, повреждена она или нет.
Поскольку любой процесс регенерации и создания новой кости требует разрушения старых, утративших свои функции тканей, то остеогенез всегда сопровождается реабсорбцией старой кости. Этот процесс также осуществляется с помощью соответствующих клеток, которые называются остеокласты.
Важно понимать, что постоянно происходящие процессы разрушения и образования костей не означают, что в какой-то момент времени у человека ослаблен скелет и кости являются хрупкими, организм всегда поддерживает опорно-двигательный аппарат в оптимальном состоянии, в то время как проводит постепенную замену старой костной ткани на новую.
Что такое перелом кости?
До того как перейти к раскрытию вопроса, как срастаются кости после перелома, необходимо дать определение самого перелома. У человека кость является очень крепкой и прочной соединительной тканью, но при небольших деформациях она может сломаться. Под переломом кости понимают нарушение ее целостности.
Перелом является механическим процессом, который активизирует некоторые биологические реакции, например, костную ресорбцию и образование отека, зависящего от наличия кровеносных сосудов в месте перелома. Сразу же отметим, что если в месте перелома мало мышечной ткани и незначительное количество кровеносных сосудов, то кость после перелома срастается плохо и медленно.
Перелом может иметь различный характер. Если проводить аналогию с переломом деревянных прутьев, то можно сказать, что зеленый прутик и сухая палка имеют различный вид изломов. В настоящее время выделяют следующие типы перелома:
- Полный перелом, то есть кость ломается на две отдельные части.
- Частичный перелом или перелом “зеленого прутика”, при этом кость испытывает нарушение целостности не по всему своему сечению.
- Индивидуальный перелом, то есть перелом происходит только в одном месте.
- Оскольчатый перелом, кость ломается в нескольких местах и места перелома остаются острыми.
- Дугообразный перелом – ситуация, которая случается только у детей, и при которой кость сгибается пополам, но не ломается.
- Открытый перелом – часть кости разрывает мягкие соединительные ткани организма (мышцы, кожу) и выступает на поверхность.
Фазы восстановления
Как срастаются кости после перелома? Этот процесс является достаточно длительным и сложным. После того как произошло нарушение целостной структуры какой-либо кости, организм запускает ряд реакций, которые стремятся восстановить полученную травму за максимально короткий промежуток времени. Процесс восстановления поломанной кости принято разделять на три фазы:
- воспалительная и пролиферативная фаза;
- образование первичной соединительнотканной мозоли в области перелома;
- реставрация или перестройка кости.
Эти фазы идут последовательно друг за другом. Ниже подробно описано, что происходит в организме и в самой кости во время каждой из этих фаз восстановления.
Воспалительная и пролиферативная фаза
Ответ на вопрос, как срастаются кости после перелома, следует начинать с самого процесса перелома. Если количество механической энергии, передаваемой кости, не превосходит некоторого предельного значения, то вся эта энергия поглощается костью и окружающими ее мягкими тканями, и целостность кости не нарушается. Если же механическая энергия велика, то она полностью не абсорбируется костью и приводит к ее разрушению, что влечет за собой местное кровотечение и некроз клеток кости и мягких тканей в зоне разрушения. В момент перелома происходят следующие процессы:
- Миграция клеток к месту перелома из-за ряда химических процессов, которые запускаются в момент перелома.
- Ускорение деления клеток в месте перелома.
- Скопление жидкости в межклеточном пространстве и повышение проницаемости кровеносных сосудов, что приводит к отеку в зоне поражения кости.
- Запуск воспалительных процессов, признаками которых являются покраснение, боль, увеличение объема, повышение температуры, отказ в выполнении функций и деформация в области перелома. Целью всех воспалительных процессов является освобождение зоны перелома от мертвых клеток и тканей, чтобы облегчить последующее восстановление целостности кости. В период от 4 до 21 дня в зоне перелома происходит постоянное увеличение количества кровеносных сосудов, которые ответственны за питание поврежденной области и отвод продуктов распада и мертвых клеток. По прошествии 3 недель после перелома процесс увеличения количества сосудов в указанной зоне замедляется.
Если во время воспалительной и пролиферативной фазы перемещать сломанную кость, то можно слышать звуки скрипа и трения между собой поломанных участков.
Фаза образование первичной соединительной ткани
Продолжаем раскрывать вопрос, сколько срастаются кости после перелома. После первой фазы наступает фаза образования первичной костной мозоли в зоне перелома. Происходит это между 2-й и 3-й неделей после несчастного случая. Характеризуется эта фаза ускоренным размножением клеток внешней оболочки кости и окружающих мягких тканей и кровеносных сосудов. В эту фазу активируется деятельность следующих групп клеток:
- Остеобласты, которые формируют новую костную ткань.
- Остеокласты, ответственные за разрушение мертвой костной ткани.
- Хондробласты – клетки, создающие хрящевую ткань.
В начале фазы костная мозоль является мягкой. Клетки внешних слоев кости начинают быстро делиться и срастаться между собой таким образом, что они окутывают полностью костную мозоль. В результате этого процесса фрагменты поломанной кости оказываются жестко связанными друг с другом и уже не могут независимо друг от друга перемещаться.
После этого запускается процесс минерализации костной мозоли, который осуществляется за счет откладывания в ней кристаллов гидроксиапатита кальция и образование остеоидной ткани. В это время происходит образование примитивной костной ткани, которая имеет волоконно-пластинчатую структуру. Эта структура способна полностью стабилизировать зону перелома, однако, она не способна противостоять внешним нагрузкам. По мере развития процесса минерализации, твердость и прочность молодой костной ткани увеличивается. Как только в зоне перелома исчезнут все вышеназванные признаки воспалительных процессов, можно считать, что минерализация завершилась полностью, и молодая кость уже может противостоять некоторым небольшим нагрузкам.
Фаза реставрации кости
Через какое время срастаются кости после перелома? Ответ на этот вопрос заключается в продолжительности последней фазы реставрации кости. Полное восстановление целостности костной ткани может длиться несколько месяцев и даже лет.
Какие факторы влияют на скорость прохождения фазы реставрации кости? Этих факторов несколько, ниже перечислены главные из них:
- клеточный фактор;
- образование системы кровеносных сосудов;
- биохимические свойства организма (гормоны, витамины);
- локальные биохимические факторы (способность к росту костной ткани);
- механические факторы.
Так, если не будет кровеносных сосудов в зоне нарушения кости, то она не восстановится никогда, поскольку восстановление невозможно без кислорода и питательных веществ, за транспорт которых отвечают кровеносные сосуды. Если не срастается кость после перелома, что делать, одним из решений будет прививка в зону перелома части кости, которая имеет кровеносные сосуды в достаточном количестве.
Не нужно забывать и о положительном действии некоторых гормонов (паратгормон, гормон роста, эстрогены и другие), которые ускоряют процесс заживления. Аналогичной функцией обладают витамины C и D.
Перелом со смещением
Приведенная выше информация касается восстановления частей кости, когда они расположены правильно друг относительно друга. При переломах же часто наблюдается смещение одной части поврежденной кости относительно другой. Как срастается кость после перелома со смещением? Процесс восстановления аналогичен описанным выше фазам, только перед тем как начнется это срастание, врачи стараются привести поломанные части кости в правильное относительное положение.
Через сколько срастаются кости после перелома со смещением? Как правило, это время больше, чем период восстановления после перелома без смещения, поскольку при смещении повреждается больший объем тканей.
Псевдоартроз в процессе восстановления кости
После того как целостность кости была нарушена, организм сразу же включается в работу по ее восстановлению. Однако по той или иной причине этот процесс может быть замедлен, части кости длительное время сохраняют подвижность, и каждое микросмещение в них сопровождается сильной и острой болью. В это время пациент задается вопросом о том, почему не срастается кость после перелома. Чаще всего это связано с появлением псевдоартроза.
Суть псевдоартроза заключается в следующем: после перелома через 1-2 недели клетки внешней поверхности половинок кости начинают соединяться друг с другом и должны окружать костную мозоль, находящуюся в центре перелома. Но эта мозоль не образуется, поскольку торцы частей кости покрываются мембраной, которая препятствует их соединению по всей площади сечения. В итоге получается структура, которая подобна суставу, и которая также является подвижной, поскольку внешние сросшиеся слои кости не могут полностью стабилизировать зону перелома.
Причинами появления псевдоартроза в процессе восстановления кости являются следующие:
- Повышенная подвижность в зоне перелома. Это возникает, когда пациент ведет себя неаккуратно, либо когда гипс наложен неправильно и не стабилизирует полностью поврежденную область. В этом случае также неправильно срастается кость после перелома.
- Недостаточное количество кровеносных сосудов в зоне перелома. Это приводит к значительному замедлению процессов образования костной мозоли.
- Генетические и биологические факторы. Индивидуальная особенность организма конкретного человека не позволяет ему быстро восстанавливать поврежденную костную ткань.
Псевдоартроз – это очень серьезная проблема, которая объясняет, почему не срастается кость после перелома. Что делать? Решают ее только хирургическим путем, когда приходится оголять зону перелома снова, очищать от возникшей мембраны торцы частей кости, стыковать их и создавать условия для нового процесса восстановления.
Факторы, замедляющие процесс срастания кости
Сколько времени срастается кость после перелома? Ответ на этот вопрос не может быть однозначным, поскольку существует целый ряд факторов, которые замедляют процесс восстановления:
- Высокие дозы и длительное употребление некоторых лекарственных препаратов, например, кортикостероиды.
- Системные факторы: недостаток кальция или сбой гормонального фона в организме, большой возраст пациента.
- Величина и место излома кости. Существуют места, где переломы заживают очень медленно, тем более, если они являются открытыми.
- Количество мертвой ткани. Как долго срастаются кости после перелома, если получены достаточно сильные повреждения в его области? Несколько месяцев, при условии соблюдения всех процедур, направленных на ускорение этого восстановления. Дело в том, что при сильных переломах в их зоне количество мертвой костной ткани является значительным, что приводит к снижению восстановительной способности кости.
- Подвижность и смещения в поломанной кости, которые не только замедляют процесс восстановления целостности кости, но и увеличивают риск появления неполного восстановления.
- Инфекции в зоне перелома. Появиться они могут при открытых переломах или во время неосторожных хирургических действиях. Инфицированный перелом не заживет никогда.
- Ослабленная кость, например, из-за костного метастаза или остеопороза.
Как видно из представленного списка, процесс срастания кости влечет за собой множество сложностей. Если пациент соблюдает все меры предосторожности, и у него нет ни одного из выше названных замедляющих срастание кости факторов, тогда отвечая на вопрос, как быстро срастаются кости после перелома, можно назвать цифры 1-2 месяца у молодых людей и до полугода и более у пожилого человека.
Как ускорить процесс восстановления?
Когда по той или иной причине возникает замедление в скорости срастания кости, необходимо выяснить все факторы, которые обуславливают это замедление, и ликвидировать их. Еще одно хорошее правило для быстрого восстановления: увеличение продолжительности времени нахождения перелома в неподвижном состоянии. В некоторых случаях можно прибегнуть к помощи механических и электрических стимуляторов.
Суть механических стимуляторов заключается в приложении различными способами дополнительного внешнего давления к зоне перелома с целью увеличения плотности контакта между частями сломанной кости. Что касается электрических стимуляторов, то некоторые исследования показали, что пропускание импульсов электрического тока через перелом стимулирует деление клеток кости, ускоряя тем самым процесс срастания. Так же воздействие электромагнитного поля на перелом модифицирует биоэлектрическое поле окружающих поврежденную зону мягких тканей, что благоприятствует процессу восстановления целостности кости.
Советы врачей
Выше уже был дан ответ на вопрос, сколько дней срастаются кости после перелома, из которого ясно, что этот процесс занимает несколько месяцев. Однако сократить время восстановительного периода пациенту, который носит гипс, можно, если соблюдать элементарные правила. Следующие действия являются рекомендациями врачей:
- Выполнять движения внутри гипса. Эти движения следует выполнять плавно, не прикладывая значительных усилий. Отметим, что делать это следует только тогда, когда исчезнут болевые ощущения, что приблизительно происходит через 2 недели после перелома.
- Нагружать конечность с гипсом небольшими весами. Делать это нужно осторожно, контролируя величину нагрузки.
- Если у пациента трещина в кости и ему положили шину, чтобы обездвижить поврежденную конечность. Тогда время от времени рекомендуется снимать эту шину, принимать контрастный душ для этой конечности, совершать плавные движения, затем снова ставить шину на место.
Все перечисленные рекомендации являются достаточно простыми, тем не менее они позволяют ускорить кровообращение в зоне повреждения, что существенно сокращает время восстановления.
Источник