Репаративна костна регенерация
Увреждането на костната тъкан води до сложни общи и локални промени в организма. Адаптивните и компенсаторните системи на тялото са първите, които се активират поради неврохуморални механизми, които елиминират промените в хомеостазата и възстановяват увредените участъци на костта. Локалните промени в зоната на фрактурата допринасят за евакуацията на продуктите от разграждането на протеини и други вещества от зоната на нараняване, тъканната диференциация и биосинтезата на протеин на костните клетки.
Общата реакция на тялото по време на костни фрактури се проявява заедно с локални промени и се нарича синдром на фрактура. Характеризира се с две фази: катаболна, когато доминират процесите на разпадане, и анаболна, когато катаболните процеси намаляват и доминират процесите на синтез.
Тази обща реакция на организма зависи от тежестта на увреждането, възрастта на пациента, реактивността на организма, съпътстващите заболявания и др.
Регенерацията на костната тъкан може да бъде физиологична и репаративна. Физиологичната регенерация се изразява в обновяване на костите, при което през целия живот на организма се извършва частична или пълна резорбция и образуване на нови структурни костни образувания. Тя е насочена към възстановяване на анатомичната структура на костта и приспособяването й към подходящата функция.
Репаративната регенерация възниква поради пролиферацията на клетките на камбиалния слой на периоста, ендостеума, слабо диференцирани клетки на стромата на костния мозък, поради метаплазия на слабо диференцирани мезенхимни адвентициални клетки на врастващи съдове.
През 1988 г. Г. А. Илизаров регистрира откриването на обща биологична закономерност, според която при дозирано разтягане на костни и мекотъканни структури в тях се възбуждат процеси на регенерация, докато енергиятаметаболизъм, пролиферативна и биосинтетична активност на клетките.
Има активен растеж на костите, мускулите, фасциите, сухожилията, кожата, нервите, кръвоносните и лимфните съдове. Въз основа на това откритие са разработени многобройни техники за заместване на дефекти на костите и меките тъкани, възстановяване на дължината на сегментите на крайниците, удължаване на крайниците и премахване на всякакви скелетни деформации.
Има три теории за източниците на остеогенезата. Първият - неопластичен - се основава на строгата специфичност и последователност на образуване на кост от камбиалния слой на костта; според втория - метапластични - източници на остеобласти и остеоцити са недиференцирани мезенхимни прогениторни клетки, а преостеокластите и остеокластите са хемопоетични прекурсорни клетки. Третата теория съчетава първите две. Трябва да се има предвид, че в процеса на регенерация на костната тъкан важна роля играе скоростта на възстановяване на микроциркулацията и кръвоснабдяването на регенерата чрез увеличаване на оксигенацията и притока на вещества, необходими за жизнената дейност на клетките. Тъй като скоростта на регенерация на регенерата в различни части на увредената кост е несигурна, обичайно е целият цикъл на възстановяване на костната тъкан да се разделя на четири етапа.
Първи етап.Катаболизъм на тъканни структури с некроза и некробиоза на клетките, след това диференциация и пролиферация на специализирани клетъчни структури.
Втори етап.Образуване и диференциация на тъканни структури, които формират основата на костния регенерат. На този етап се образува остеоидна тъкан. Ако условията на регенерация са по-малко благоприятни, тогава се образува хондроидна тъкан, която постепенно се заменя с костна тъкан.
По време на периода на калцификация на костната тъкан постепенно се образуват хондроидни и фибробластни структуриразтварям.
Трети етап.Формиране на костната структура, когато кръвоснабдяването се възстановява и протеиновата основа на регенерата се минерализира с възстановяване на костните греди и остеонните канали.
Четвърти етап.Реконструкция на първичния костен регенерат и костно възстановяване. По това време се определят периоста, кортикалния слой и медуларната кухина.
Това е начинът за естествена регенерация на костта с постепенно възстановяване на нейната анатомична форма и функция.
Има следните видове калус на мястото на фрактурата: периостален калус, образуван поради периоста; ендостален калус, образуван от ендостеума на тръбната кост; междинен калус, който запълва кръстовището на компактния слой на самата кост на мястото на фрактурата и накрая параосалния калус, който се образува под формата на мост, преминаващ от един костен фрагмент към друг над мястото на фрактурата (фиг. 1).
Фиг. 1.Компоненти на калуса: 1 - периостален; 2 - ендостална; 3 - междинен; 4 - параосален
Биологичният процес на регенерация на костната тъкан е един и същ, но физиологично калусите са различни.
По този начин процесът на костна регенерация в периостален и ендостенален калус включва хрущялен стадий, който след това преминава в костен, а междинният калус е характерен за образуването на кост без предварителен хрущялен стадий. В последния случай сливането на фрактурата става по-рано.
Сравнявайки процеса на консолидация със заздравяването на рани на меките тъкани чрез първично и вторично намерение, съединението на костни фрагменти обикновено се определя като първично (междинен калус) и вторично (периостални и ендостеални калуси).
Сливането на фрактура на пореста кост протича малко по-различно: то се свързва не с кортикалния слой, а скостни греди в зоната на ендосталната фрактура. В същото време по-голямата механична якост на калуса се постига чрез приближаване на фрагментите възможно най-близо, особено при ударени фрактури. В този случай образуването на калус протича без хрущялна фаза, периосталният калус не се изразява в тези фрактури.
В заключение трябва да се отбележи, че атравматичната и точна репозиция на фрагментите, стабилността на тяхната фиксация при спазване на условията на имобилизация играят важна роля в репаративната регенерация на костната тъкан.
Неспазването на тези принципи може да доведе до различни усложнения под формата на забавена консолидация на фрактурата или развитие на фалшива става.