Морфобиохимические и психологические аспекты репаративной регенерации кости

17-02-2009
регенерация кости


Прежде чем приступить к обсуждению лечения больного с переломом нижней челюсти, следует напомнить, какие морфологические и биохимические изменения происходят на месте перелома, как влияют некоторые биохимически активные вещества и препараты на обменные процессы в организме и, в частности, в кости.

Нами в экспериментах на белых крысах были изучены изменения в отломках нижней челюсти при их неосложненной (нормальной) и замедленной консолидации и при травматическом остеомиелите [Швырков М.Б., Сумароков Д.Д., ТТТям-судинов А.Х. и др., 1981, 1982, 1983, 1984]. В связи с тем что в главе 8 мы будем рассматривать осложнения переломов нижней челюсти, представляется целесообразным обсудить здесь те изменения в челюсти, которые происходят при нормальной консолидации отломков. Может показаться не совсем корректным переносить их на человека, однако аналогичные изменения были обнаружены у больных при переломах нижней челюсти [Скагер А.А., 1985].

Воспаление, возникающее на месте повреждения тканей, является пусковым механизмом репаративной регенерации и одновременно направлено на борьбу с инфекцией и устранением погибших тканей. Из этих тканей выходят биологически активные вещества, под влиянием которых расширяются ар-териолы, венулы, капилляры, ускоряется капиллярный кровоток и повышается проницаемость капилляров. Из расширенных сосудов в окружающие ткани выходит богатый белками экссудат, а несколько позже начинается эмиграция лейкоцитов, преимущественно нейтрофилов. Чем продолжительнее нейтрофильная стадия воспаления, тем хуже для регенерации.

Дело в том, что нейтрофилы фагоцитируют только поврежденные, но не мертвые клетки. С целью повреждения микробной клетки они выделяют в окружающую среду большое количество цитотоксинов, которые способны истребить все пролиферирующие клетки, что замедляет заживление раны и приводит к образованию грубого рубца. При благоприятном течении раневого процесса примерно через сутки реакция нейтрофилов уменьшается, и на смену им приходят лимфоциты и макрофаги. Последние образуются из моноцитов крови. Макрофаг превосходит нейтрофил по типу и количеству поглощаемого материала и переваривает не только микробы, но и тканевый распад, образовавшийся на месте перелома. Преобладание макрофагальной стадии обусловливает нормотипическую регенерацию, заканчивающуюся морфогенезом, присущим конкретной ткани. Очень важным моментом является то, что макрофаг образует ангиогенный фактор, стимулирующий рост сосудов. Происходит, таким образом, подготовка места для регенерации кости, которой предшествует восстановление микроциркуляторного русла.

Для изучения микрососудистого русла регенерирующей нижней челюсти мы использовали взвесь сульфата бария, измельченного воздействием ультразвука. Эту взвесь вводили крысе, находящейся под наркозом, в общую сонную артерию. После удаления челюсти ее декальцинировали, готовили срезы, производили их рентгенографическое исследование и полученные микроангиограммы (МАГ) изучали под микроскопом [Швырков М.Б. и др., 1986]. На МАГ уже в конце первой недели был виден аваскулярный участок в месте перелома, окруженный сетью новообразованных сосудов, от которых тонкие капилляры направляются в щель перелома. На окрашенных гистологических срезах выявлено, что направление роста костных балочек в периосте и эндосте совпадает с направлением капилляров, что говорит о начале формирования интермедиарной костной мозоли. Происходит резорбция концов отломков остеокластами, которые, удаляя омертвевшие участки кости, готовят место для регенерации сосудов. Костные осколки окружены грануляционной тканью и либо атакуются остеокластами, либо подвергаются пазушному растворению с образованием «жидкой кости» [Русаков А.В., 1959]. Костный мозг умеренно отечен и инфильтрирован.


Известно, что пусковым механизмом репаративной регенерации являются резорбция концов отломков и высвобождение остеоиндукторов (морфогенетических белков кости, морфогенов — МБК), которые влияют на индуцибельную систему: полипотентные клетки, перициты. Эти клетки через ряд переходных форм превращаются в препреостеобласты, которые в результате пролиферации создают огромное количество остеобластов, строящих кость на месте повреждения.

Следует особо подчеркнуть, что установлена прямая зависимость интенсивности регенерации от этой пусковой стадии [Сумароков Д.Д., Гуткин Д.В., Швырков М.Б., 1991], причем полипотентные клетки могут дифференцироваться по остеогенному (либо хондрогенному, либо фиброгенному) пути. Дифференцировка в остеогенные клетки прямо зависит от оксигенации тканей, т.е. от степени восстановления микроциркуляторной сети в месте перелома. При быстром восстановлении микроциркуляции в зоне перелома костные балочки энергично растут вдоль капилляров от каждого отломка навстречу друг другу и соединяют их — происходит нормальная консолидация отломков по ангиогенному типу. Таким образом, при нормальной консолидации максимум изменений в отломках происходит в первую неделю, которая и определяет исход перелома нижней челюсти.

Построение новой кости начинается с синтеза остеобластами коллагенового матрикса. Для этого остеобластам, кроме аминокислот, требуется достаточное количество кислорода, витамина С, а-кетоглутаровой кислоты и железа. Быстрое восстановление микроциркуляторной сети позволяет в ближайшее время доставить к месту перелома необходимые органические и минеральные компоненты. Кроме того, с врастанием капилляров появляются новые порции перицитов, которые после трансформации пополняют пул остеобластов.


И действительно, уже в течение первых 2 нед после перелома восстанавливаются непрерывность сосудистой сети и костная структура нижней челюсти, что мы обнаружили с помощью МАГ. Резорбтивная активность остеокластов значительно снижена, а костная мозоль образуется столь энергично, что в нее замуровываются костные осколки с погибшими остеоцитами. При этом формирование костной мозоли беспорядочным нагромождением костных балок напоминает аварийное заделывание пробоины на корабле и демонстрирует стремление организма любым путем реставрировать непрерывность поврежденного органа на всех уровнях.

Создавая внеклеточный костный матрикс, остеобласты синтезируют не только коллаген и гликозаминогликаны, но и неколлагеновые белки, в том числе костные факторы роста, остеонектин и остеокальцин. Образованный остеонектин запускает следующий этап остеогенеза — минерализацию органического матрикса кости. В результате этого процесса остеобласты замуровываются в кость и превращаются в остеоциты.

Синтезируемый остеобластами остеокальцин повторно стимулирует миграцию и активацию остеокластов на заключительном этапе репаративной регенерации. Остеокласты, резорбируя кость, высвобождают морфогенетический белок кости, который стимулирует остеогенез. В дальнейшем происходит спокойное и планомерное ремоделирование созданных в экстремальных условиях сосудистого и костного регенератов, придание им органоспецифической архитектоники, свойственной только нижней челюсти данного субъекта. Ведущим в этом процессе, безусловно, является сосудистый компонент.

Установлено, что потенциальная остеоиндуктивная активность кости у разных индивидов (крыс) различна и представляет вариационный ряд [Сумароков Д.Д., 1988]. В нижних пределах этого вариационного ряда находятся 25 % животных с врожденной сниженной потенциальной остеоиндуктивной активностью кости, что является причиной посттравматических осложнений. В верхних пределах этого вариационного ряда располагаются также 25 % животных с врожденной высокой потенциальной остеоиндуктивной активностью кости. У этих животных репаративная регенерация проходит без осложнений.

В середине вариационного ряда у 50 % животных репаративная регенерация может не осложниться, но возможны и осложнения при определенных неблагоприятных обстоятельствах. Эти экспериментальные данные удивительным образом совпадают со статистическими данными, полученными в клинике у больных. Количество осложнений при переломах нижней челюсти колеблется от 15 до 30 %. Можно предположить, что такой же генетически запрограммированный вариационный ряд существует и для мягких тканей.


Еще одним подтверждением генетической зависимости характера репаративной регенерации являются данные, полученные при сопоставлении психического статуса больного и исхода перелома нижней челюсти [Швырков М.Б. и др., 1985]. Известно, что по психическому статусу, данному человеку природой и являющемуся постоянным, как, например, группа крови, независимо от сиюминутного настроения люди могут быть поделены на интравертов и экстравертов, среди которых выделяют лиц с преобладанием эмоциональной устойчивости (стабильные) или лабильности (невротики). Нами установлено, что интраверты в 2,3 раза чаще получают переломы нижней челюсти, чем экстраверты; у них же чаще развиваются острые воспалительные процессы в мягких тканях, требующие вскрытия гнойников (р<0,01). Травматический остеомиелит возникает у каждого третьего интраверта и лишь у каждого десятого экстраверта. Среди интравертов это осложнение перелома в 2 раза чаще встречается у невротиков, а среди экстравертов — в 2 раза чаще у стабильных.


Из сказанного ясно, что генетически запрограммированный психический статус является индикатором, который указывает на особенности обмена веществ, состояние иммунной системы и, в частности, характер репаративной регенерации кости. Он может использоваться для прогнозирования течения перелома нижней челюсти.

Репаративная регенерация предопределяется двумя факторами: генетическим и эпигенетическим. Известно, что скорость регенерации тканей генетически жестко лимитирована в небольших пределах. Так, для синтеза молекулы коллагена требуется от 4 до 11 ч. Если синтез молекулы прекратится раньше, она будет неполноценной и подвергнется разрушению внутри клеток или тканевыми протеазами вне клетки. На современном уровне развития науки невозможно выйти за пределы, разрешенные генотипом. Невозможно повысить скорость синтеза молекулы коллагена и сократить время этого процесса; невозможно ускорить сращение отломков. Возможно лишь оптимизировать этот процесс, создав идеальные условия для его прохождения через эпигенетический фактор.


Эпигенетический фактор слагается из многих составляющих: гормональный статус, интенсивность резорбции кости, обеспеченность клеток строительным материалом, витаминами и кислородом, прочность иммобилизации отломков и многое другое. Эпигенетический фактор весьма вариабелен и вполне доступен внешним воздействиям, поэтому имеется реальная возможность создания оптимальных условий для прохождения метаболических процессов в клетке. Это позволит клетке синтезировать необходимые вещества в максимально короткие сроки, заложенные в генотипе.

просмотров: 4128 | комментариев: 0 оставить комментарий
 
Комментарии
Комментарии отстутствуют
Оставить комментарий
Имя:

Текст:

Введите код, который изображен на картинке:
Введите этот защитный код 

 
Cтатьи по теме "перелом челюсти":
стоматолог
17-02-2009
Остеосинтез с помощью компрессионно-дистракционных аппаратовТеоретические основы компрессионно-дистракционного остеосинтеза были заложены биологом Л.В.Полежаевым в 1939 г. В опытах на амфибиях он производил ампутацию кисти конечности.В контрольной группе раны заживали с образованием культи. У животных опытной группы он осуществлял дозированное микроразрушение иглой возникшей ампутационной бластемы, что приводило к восстановлению всей четырехпалой конечности. Здесь отмечается определенное сходство с клиническими наблюдениями при компрессионно-дистракционном остеосинтезе.
компрессионный аппарат
17-02-2009
Фиксация отломков с помощью компрессионных аппаратовПервым в нашей стране разработал и применил в клинике компрессионный аппарат С.И.Каганович (1964). С целью укрепления аппарата в каждый отломок под углом вводят по две спицы, попарно объединяют их между собой и затем — с наружной компрессионной системой. На протяжении всего периода лечения вращением гаек производят компрессию отломков. Как показали наблюдения автора, отломки срастались, однако постоянная компрессия приводила к укорочению поврежденной половины челюсти, нарушению окклюзии и деформации лица больного.
Аппарат Рудько
17-02-2009
Фиксация отломков с помощью статических аппаратовПервый отечественный статический аппарат для закрепления отломков при дефекте нижней челюсти был разработан В.Ф.Рудько в 1949 г. Позднее появились аппарат Ю.И.Вернадского (1957), зажимы которого сконструированы наподобие вилки; аппарат Я.М.Збаржа (1957), конструкция зажимов и шарнирных соединений которого несколько отличается от предыдущих аппаратов; аппарат Панчохи (1961) с устройством для репозиции отломков. Аппараты указанных и многих других авторов устроены по одному принципу и имеют лишь небольшие отличия в конструктивном решении отдельных деталей.
череп
17-02-2009
Иммобилизация отломков быстротвердеющими пластмассамиДля закрепления отломков можно использовать быстротвер-деющую пластмассу «Протакрил» и костный клей «Остеопласт».Показаниями к этому виду остеосинтеза являются любые переломы нижней челюсти, за исключением высоких переломов шейки нижней челюсти и оскольчатых переломов.С целью скрепления отломков пластмассой «Протакрил» [по Магариллу Е.Ш., 1965] отломки скелетируют только с наружной поверхности челюсти и репонируют.
перелом челюсти
17-02-2009
Сопоставление и закрепление отломков с помощью S-образных и унифицированных крючковЭти методы предложены М.Б.Швырковым, В.С.Стародубцевым, В.В.Афанасьевым и др. в 1971, 1975 гг.Показаниями для наложения S-образных крючков при переломах челюстей служат:• отсутствие значительного количества зубов на нижней челюсти;• пародонтит II—III степени;• низкие коронки зубов;• глубокий прикус;• гипертрофический гингивит.Для изготовления крючка необходимы крампонные щипцы и проволока из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т сечением 1,2—1,5 мм.
Rambler's Top100