5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Факторы влияющие на восстановление кости

Факторы, влияющие на срастание костей

Выделяют различные факторы, влияющие на регенерацию костей после перелома.

  • · От характера механического насилия, вызвавшего перелом, и от его вида. Не подлежит сомнению, что каждый вид перелома имеет определенный срок, а иногда и тип регенерации. Переломы без смещения и со смещением, диафизарные, метафизарные и др. заживают в различные сроки и дают часто различные виды костной мозоли. Действие большой силы, вызывающей оскольчатый перелом, или действие силы при огнестрельных переломах дадут различные повреждения, а следовательно, и различные предпосылки для регенерации.
  • · От анатомо-физиологических факторов, играющих большую роль как в происхождении перелома, так и в его сращении.

Образование и развитие костной мозоли происходят неодинаково во всех костях. Образование костной мозоли в длинных трубчатых костях достигает иногда больших размеров; в плоских же костях (череп, лопатка, таз) такого образования мозоли не наблюдается, а на месте перелома черепных костей образуется не кость, а соединительная ткань. Это объясняется тем, что эмбриогенез трубчатых и плоских костей различен — первые проходят стадию хрящеобразования, а вторые ее не проходят; кроме того, при переломах трубчатых костей остается значительная подвижность отломков, в результате чего происходит раздражение надкостницы, усиленное кровообращение в ней.

Кроме особенностей строения костей, их возрастных различий, имеет значение степень развития мышечного аппарата. При более мощной мускулатуре наблюдается большее смещение отломков, что в значительной степени определяет не только сроки сращения перелома, но и характер костной мозоли.

Большое значение для регенерации имеет степень повреждения сосудов, степень нарушения питания надкостницы в области перелома, повреждение нервов. Обязательным условием остеогенетической регенерации является непрерывная связь надкостницы с мягкими тканями. Надкостница питается через сосуды, проникающие в адвентициальный слой ее из окружающих мягких тканей. Если связь между надкостницей и мышцами сохранилась на большом протяжении, то ее питание происходит лучше, а следовательно, и ее костеобразовательная функция сильнее. При тяжелом ушибе надкостницы, при повреждении наиболее важного для регенерации камбиального слоя ее процесс восстановления кости замедляется; особенно это отмечается при огнестрельных переломах, когда, кроме обычных для закрытых переломов анатомических изменений, имеются еще разрывы мышц и клетчатки, ушибы надкостницы, сосудов, нервов вследствие внедрения инородного тела (пуля, осколок снаряда и др.). Эти повреждения, независимо от инфекции, являющейся главнейшим осложнением открытых переломов, создают неблагоприятные условия для регенерации, которая значительно замедляется даже и при отсутствии инфекции. Состояние кровоснабжения имеет большое влияние как на самую сущность регенерации, так и на ее сроки. Все причины, нарушающие процесс правильного кровоснабжения (анемия, холод, боли, застои, тромбофлебит), способствуют замедлению регенеративного процесса в кости.

Не подлежит сомнению роль нервной системы в регенерации кости, как и при всяком процессе регенерации. Трофическая роль центральной нервной системы в регенерации настолько велика, что при отсутствии консолидации иногда можно предполагать то или иное поражение нервной системы.

Помимо непосредственного значения степени сдавления или характера перерыва нерва, раздражение нервов на месте перелома, особенно боли, ведут к рефлекторному спазму сосудов, что ухудшает питание, а следовательно, и регенерацию тканей. Замедленная регенерация кости зависит не столько от перерыва нерва, сколько от постоянного раздражения его. Указанные рефлекторные явления говорят о важной роли в регенерации кости центральной нервной системы.

· Процесс образования костной мозоли, начинающийся с анатомо-физиологических изменений в зоне перелома и кончающийся архитектурным оформлением переломленной кости применительно к ее функции, основан на глубоких биологических изменениях, которые происходят при такой «закрытой ране». Эти изменения совершенно аналогичны биологическим изменениям, происходящим при «открытом» переломе в обычной ране, но более «спокойного» типа, так как в этом случае имеет место асептический, а не инфекционный процесс, с которым мы ознакомимся ниже.

Деструктивно-репаративные процессы при переломах развиваются, как и при всяком другом повреждении и ране, в результате раздражения. Раздражители необходимы для процесса регенерации.

Гематома играет большую роль в образовании костной мозоли. Эмпирически было давно известно, что наличие гематомы улучшает процесс заживления перелома и поэтому отсасывать кровь из гематомы не следует, так как это ухудшает регенеративный процесс (Н.И. Пирогов). С развитием биологического и физиологического направления в медицине стало ясным, что кровяной сгусток является первичным раздражителем, побуждающим клетки к пролиферации, и играет для них роль питающей среды и источника внеклеточного живого вещества (О.Б. Лепешинская).

Кроме гематомы, раздражителями являются и продукты тканевого распада, которые также стимулируют костеобразовательный процесс: известно, что удаление мелких осколков и других тканей замедляет процесс регенерации костей.

Заживление внутрисуставных переломов имеет некоторые особенности и своеобразие. Как известно, в полости сустава отсутствует надкостница — основной источник образования костной мозоли, а кровяной сгусток между отломками вымывается синовиальной жидкостью. Это затрудняет образование костной мозоли между отломками. Поэтому при переломе мыщелков между отломками чаще образуются лишь фиброзные сращения, а костные сращения достигаются ценой полной потери функции сустава вследствие его длительной иммобилизации, причинам, а также вследствие нарушения питания головки бедра, при суставных переломах шейки его существует угроза несрастания и образования псевдоартроза.

Регенерация костной ткани. Общие и местные факторы, влияющие на сращение переломов. Принципы лечения переломов.

Различают два вида регенерации: физиологическая и репаративная.

Физиологическая регенерация выражается в постоянной перестройке костной ткани: гибнут, рассасываются старые и формируются новые структуры кости.

Репаративная регенерация происходит при повреждении костной ткани и направлена на восстановление ее анатомической целостности и функции.

Восстановление костной ткани происходит путем пролиферации клеток камбиального слоя надкостницы, эндоста, малодифференцированных клеток костного мозга и мезенхимальных клеток (клетки адвентиции врастающих сосудов).

В процессе регенерации можно выделить 4 основные стадии:

Аутолиз — в ответ на развитие травмы развивается отёк, происходит активная миграция лейкоцитов, аутолиз погибших тканей. Достигает максимума к 3—4 дню после перелома, затем постепенно стихает.

Пролиферация и дифференцировка — активное размножение клеток костной ткани и активная выработка минеральной части кости. При неблагоприятных условиях сначала формируется хрящевая ткань, которая затем минерализуется и заменяется костной.

Перестройка костной ткани — восстанавливается кровоснабжение кости, из костных балок формируется компактное вещество кости.

Полное восстановление — восстановление костномозгового канала, ориентация костных балок в соответствии силовыми линиями нагрузки, формирование надкостницы, восстановление функциональных возможностей повреждённого участка.

На месте перелома формируется костная мозоль.

Выделяют 4 вида костной мозоли:

Периостальную — формируется небольшое утолщение вдоль лини перелома.

Эндоостальную — костная мозоль расположена внутри кости, возможно небольшое уменьшение толщины кости в месте перелома.

Интермедиальную — костная мозоль расположена между костными отломками, профиль кости не изменён.

Параоссальную — окружает кость достаточно крупным выступом, может искажать форму и структуру кости.

Репаративная регенерация кости – генетически запрограммированный процесс, однако стадийно-временные характеристики ее течения зависят от множества условий – как эндогенных, так и экзогенных. В данном сообщении будет рассмотрен репаративный остеогенез в зависимости от структурных особенностей кости, а также в условиях различных видов остеосинтеза.

Регенерация костной ткани может быть физиологической и репаративной. Физиологическая регенерация заключается в перестройке костной ткани, в процессе которой происходит частичное или полное рассасывание костных структур и создание новых. Репаративная (восстановительная) регенерация наблюдается при переломах костей. Этот вид регенерации является истинным, так как образуется нормальная костная ткань.

Восстановление целостности поврежденной кости происходит путем пролиферации клеток камбиального слоя надкостницы (периоста), эндоста, малодифференцированных плюрипотентных клеток стромы костного мозга, а также в результате метаплазии малодифференцированных мезенхимных клеток параоссальных тканей. Последний вид репаративной регенерации костной ткани наиболее активно проявляется за счет мезенхимных клеток адвентиции врастающих кровеносных сосудов.

При заживлении костной раны условно выделяют 4 последовательные стадии репаративного остеогенеза:

I стадия — катаболизм тканевых структур, начало пролиферации клеточных элементов под воздействием продуктов некроза поврежденных клеток и тканей, дифференцирование

II стадия — образование и дифференцировка тканевых структур, сосудов

III стадия — образование костной структуры.

IV стадия — минерализация и перестройка первичного регенерата, а также реституция кости.

Выделяют (Т. П. Виноградова, Г. Н. Лаврищева, В. И. Стенула, Э. Я. Дубров) 3 вида репаративной регенерации костной ткани: по типу первичного, первично-задержанного и вторичного сращения костных отломков.

Сращение костей по первичному типу происходит при наличии небольшого диастаза (50— 100 мкм) и полном обездвиживании сопоставленных отломков костей. Сращение отломков наступает в ранние сроки путем непосредственного формирования костной ткани в интермедиарном пространстве.

Первично-задержанный тип сращения имеет место при отсутствии щели между прочно фиксированными неподвижными костными отломками и характеризуется ранним, но лишь частичным сращением в области сосудистых каналов при внутриканальном остеогенезе. Полному интермедиарному сращению отломков предшествует резорбция их концов.

При вторичном типе сращения, когда вследствие неудовлетворительного сопоставления и фиксации отломков имеются подвижность между ними и травматизация новообразованного регенерата, костная мозоль формируется главным образом со стороны периоста, проходя десмальную и энхондралъную стадии. Периостальная костная мозоль обездвиживает отломки, и только затем происходит сращение непосредственно между ними.

Процесс восстановления костей после травмы определяется целым рядом факторов. У детей сращение костей происходит быстрее, чем у взрослых. Имеют значение анатомические условия (наличие надкостницы, характер кровоснабжения), а также тип перелома. Косые и винтообразные переломы срастаются быстрее, чем поперечные. Благоприятные условия для сращения костей создаются при вколоченных и поднадкостничных переломах.

Уровень репаративной регенерации костной ткани во многом определяется степенью травматизации тканей в области перелома. Учитывая последнее обстоятельство, при лечении переломов следует отдать предпочтение методам, не связанным с нанесением дополнительной травмы в области перелома, а оперативные вмешательства не должны быть травматичными.

Читать еще:  Что такое закрытый перелом

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 349 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Факторы влияющие на регенерацию костной ткани

Скелетные ткани

Регенерация и возрастные изменения в костной ткани

Регенерация костной ткани

Физиологическая регенерация костных тканей происходит медленно за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в каналах остеонов. Посттравматическая регенерация костной ткани протекает лучше в тех случаях, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга, и сохранена надкостница. Процессу остеогенеза предшествует формирование соединительнотканной мозоли, в толще которой могут образовываться хрящевые островки. Оссификация в этом случае идет по типу вторичного (непрямого) остеогенеза. В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости регенерация происходит без образования мозоли. Но прежде чем начнут строить кость остеобласты, остеокласты образуют небольшую щель между репонированными концами кости. На этой биологической закономерности основано применение травматологами аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей в течение всего периода регенерации.

Перестройка кости и факторы, влияющие на ее структуру

В костной ткани в течение всей жизни человека происходят взаимосвязанные процессы разрушения и созидания, обусловленные функциональными нагрузками и другими факторами внешней и внутренней среды. Перестройка остеонов всегда связана с разрушением первичных остеонов и одновременным образованием новых остеонов. Под влиянием остеокластов, активизированных различными факторами, костные пластинки остеона разрушаются и на его месте образуется полость. Этот процесс называется резорбцией (от лат. resorptia — рассасывание) костной ткани. В образовавшейся полости вокруг оставшегося сосуда появляются остеобласты и начинается построение новых пластинок, концентрически наслаивающихся друг на друга. Так возникают вторичные генерации остеонов. Между остеонами располагаются остатки разрушенных остеонов прежних генераций – вставочные пластинки.

Среди факторов, влияющих на перестройку костной ткани, существенную роль играет ее так называемый пьезоэлектрический эффект. Оказалось, что в костной пластинке при изгибах появляется определенная разность потенциалов между вогнутой и выпуклой стороной. Вогнутая сторона заряжается отрицательно, а выпуклая — положительно. На отрицательно заряженной поверхности всегда отмечаются активация остеобластов и процесс аппозиционного новообразования костной ткани, а на положительно заряженной, напротив, наблюдается ее резорбция с помощью остеокластов. Искусственное создание разности потенциалов приводит к такому же результату. Нулевой потенциал, отсутствие физической нагрузки на костную ткань (например при продолжительной иммобилизации, пребывании в состоянии невесомости) обусловливают повышение функции остеокластов и деминерализацию костей.

На структуру костной ткани и костей оказывают влияние витамины (С, A, D), гормоны щитовидной, околощитовидной и других эндокринных желез.

В частности, при недостаточном количестве витамина С в организме подавляется созревание коллагеновых волокон, ослабляется деятельность остеобластов, уменьшается их фосфатазная активность, что приводит к остановке роста кости. При дефиците витамина D не происходит полной кальцификации органической матрицы кости, что обусловливает размягчение костей. Витамин А поддерживает рост костей, но избыток этого витамина способствует усилению разрушения остеокластами метаэпифизарных хрящей.

При избытке гормона околощитовидной железы — паратирина — наблюдаются повышение активности остеокластов и резорбция кости. Тирокальцитонин, вырабатываемый щитовидной железой, действует противоположно. При гипофункции щитовидной железы замедляется рост длинных трубчатых костей в результате подавления активности остеобластов и торможения процесса оссификации. Регенерация кости в этом случае происходит слабо и неполноценно.

Определенную позитивную роль в росте костей имеет соматотропный гормон гипофиза (гормон роста), который стимулирует пропорциональное развитие скелета в молодом возрасте и непропорциональное у взрослых (акромегалия).

Возрастные изменения

Соединительные ткани с возрастом претерпевают изменения в строении, количестве и химическом составе. С возрастом увеличиваются общая масса соединительнотканных образований. Во многих разновидностях соединительнотканных структур изменяется соотношение типов коллагена, гликозаминогликанов; в частности, в них становится больше сульфатированных соединений.

Факторы влияющие на восстановление кости

Войти

Факторы, влияющие на сохранность костной ткани в слое.

Вопрос о факторах, определяющих сохранность костей, несмотря на свою очевидную практическую значимость в отечественной археологии фактически не поднимался. Ю.А. Смирнов при анализе мустъерских некомплектных костяков указывал на возможность заимствования некоторых обших моментов по проблеме сохранности кости из тафономического направления палеонтологии, Однако им же было отмечено, что «причины большего разрушения одного вида костей по сравнению с другими тафономией, как кажется, не обсуждаются » (Смирнов. 1991. С. 35), Традиционно считается, что сохранность костей зависит, прежде всего, от типа почвы, что не всегда может объяснить ситуацию, наблюдаемую эмпирически. Сохранность антропологического материала на одном и том же памятнике в погребениях одного и того же хронологического комплекса может очень существенно отличаться. Более того, в одной могиле, содержащей несколько костяков, также может наблюдаться серьезная разница в их сохранности. Упрощенное понимание очень сложных биохимических процессов, лежащих в основе распада костной ткани, приводит порой к неверным выводам об особенностях погребального обряда, когда некомплектность костяка, вызванная естественными процессами, ошибочно объясняется особенностями погребальной практики.

Определенный опыт изучения тафономии преднамеренного человеческого погребения и факторов, влияющих на сохранность костной ткани, накоплен в Западной Европе и США (Garland. Janaway, 1987; Henderson, 1989; Waldron, 1989; Boddington, 1989; Bethell, Carver, 1989; Schultz, 1997. P. 203-215; Manheim, 1999; Turner, Turner, 1999. P. 10-18). Проанализировав имеющиеся источники, можно разделить факторы, влияющие на сохранность костей, на две основные группы: внутренние и внешние. Внутренние определяются строением и химическим составом самой костной ткани, а внешние влиянием окружаюoей среды.

Динамика разложения костной ткани отдельных скелетных элементов зависит, прежде всею, от их формы, размера и плотности. Для того чтобы понять, каким образом эти внутренние факторы влияют ка скорость разрушения костной ткани, необходимо хотя бы в общих чертах осветить химические и биохимические процессы, лежащие в основе этого разрушения.

Необратимые внутренние изменения в костной ткани (как в ее органических, так и неорганических компонентах) начинают происходить фактически с момента смерти организма. Первые изменения в костях, в основе которых лежит деполимеризация полисахаридных комплексов, наступают уже в течение первых полутора часов после смерти (Евгеньев-Тиш, 1963. С. 64). Органическая матрица кости является субъектом достаточно медленного гидролиза протеинов в пептиды, которые в свою очередь распадаются на составляющие их аминокислоты. В это же самое время в неорганических составляющих происходит спонтанное изменение кристаллической матрицы, что ослабляет связь протеинов и минералов, вследствие чего кости становятся восприимчивыми к растворению под воздействием внутренних и внешних агентов (Henderson, 1989. p. 44).

Экспериментальные исследования показали, что скорость разложения кости обратно пропорциональна ее размеру (Von Endr, Ortner, 1984; Lambert et al, 1985). Устойчивость к разложению определяется также плотностью кости и соотношением компактного и губчатого вещества. На скорость разложения влияет и возраст — кости пожилых людей разлагаются быстрее, чем молодых. На скорость распада костной ткани влияет также состояние здоровья человек на момент смерти, например, более быстрому разложению подвержены кости людей, страдавших при жизни остеопорозом (Henderson, 1989. Р. 45).

Тафономические наблюдения позволяют выделить несколько этапов в разложении костяка. На первом этапе полностью разлагаются наиболее мелкие кости, прежде всего, фаланги пальцев, кости запястья, пястные кости и кости стопы. При этом отмечается, что таранная и пяточная кости сохраняются лучше по сравнению с другими костями стопы. Затем разрушаются лопатки, копчик, грудина, надколенник, ребра, наименее массивные позвонки. Разрушение трубчатых костей всегда начинается с эпифизов. Наиболее устойчивыми к разложению оказываются диафизы длинных трубчатых костей, некоторые части тазовой кости и часть костей черепа (Waldron. 1989. Р. 57-63).

Нередко археологически наблюдается следующая ситуация, вызванная исключительно естественными тафономическими процессами: в погребении в анатомическом соответствии находятся длинные кости верхних и нижних конечностей без эпифизов и фрагментированный череп, все остальные скелетные элементы полностью отсутствуют или же представлены только отдельными фрагментами костной трухи.

В последовательность разложения некоторые изменения могут привнести внешние факторы, среди которых выделяются: кислотность почвы, естественная влажность грунта, температура почвы, доступ кислорода, содержание в почве углекислого газа и интенсивность биогенного воздействия.

Кислотность почвы. В целом, условия для сохранности костей лучше всего в почвах с нейтральной кислотностью, и хуже всего в почвах с высокой кислотностью (Henderson, 1989. Р. 46).

Естественная влажность грунта. Вода является одним из основных агентов, влияющих на динамику разрушения костной ткани. Наблюдается прямая зависимость между влажностью почвы и сохранностью костей. Чем больше влажность почвы, тем быстрее происходит выщелачивание и быстрее разрушается костная ткань (Henderson, 1989. p. 46).

Температура почвы. Температура почвы зависит от типа климата, времени года и глубины залегания погребения (Henderson. 1989. Р. 47). С каждым повышением температуры на 10°С быстрота химических реакций удваивается. Подобная зависимость была доказана экспериментально в лабораторных условиях (Ortner, Von Endt, Robinson, 1972; Von Endt, Ortner, 1984).

Содержание в почве углекислого газа. Интенсивность процесса распада первичного минерального вещества скелета очень сильно зависит и от содержания в почве углекислого газа. В среде, содержащей углекислый газ. растворимость кальция увеличивается в несколько раз (Янин, 1983. С. 89). Наличие углекислого газа в почвах является результатом интенсивного разложения органических веществ и, прежде всего, растительного опада, в большом количестве находящихся в верхних слоях почв.

Все факторы, названные выше, не могут существенно повлиять на последовательность разложения отдельных скелетных элементов, обусловленную внутренними факторами. Эти внешние факторы воздействуют на все скелетные элементы, находящиеся в погребении достаточно равномерно, поскольку кислотность, влажность, температура, доступ кислорода и содержание углекислого газа не могут сильно отличаться в пределах одного погребения. Однако некоторые из этих показателей могут достаточно существенно варьировать в пределах одного могильника, что может объяснить разницу в сохранности костей в отдельных могилах.

Читать еще:  Что делать в тренажерном зале

Биогенное воздействие. На сохранность костей влияет также жизнедеятельность животных, растений и микроорганизмов. Нарушение погребений животными и корнями деревьев может приводить к перемещению и механической деформации костей.

Большую роль в разложении костной ткани играют различные микроорганизмы и насекомые (Henderson. 1989. Р. 48-49). Следы жизнедеятельности, оставляемые на костях грибками и водорослями, могут быть зафиксированы с помощью электронного микроскопа и представляют собой микроскопические горизонтальные и вертикальные каналы, которые иногда «ветвятся» и собираются «пучками». В пустотах, образуемых этими повреждениями, могут быть зафиксированы останки грибков и водорослей, а также бактерии, которые подвергают кость, вторичной колонизации. Подобные повреждения могут приводить к полному распаду костной ткани. Все эти микроорганизмы живут в костной ткани, разрушая ее ка протяжении многих поколений (Schultz, 1997, p. 208).

Колонии микроорганизмов могут заселять кости, находящиеся в погребении неравномерно, что приводит к тому, кто одни кости разрушаются быстрее, чем другие. Среда в разных частях одного погребения с точки зрения благоприятных условий для размножения тех или иных, микроорганизмов может серьезно варьировать, и одни скелетные элементы могут заселяться, а другие нет, в независимости от их формы и размера. Микробиологическое разложение может объяснять очень разную сохранность отдельных скелетных элементов, находящихся в одном погребении, и вызывать серьезные отклонения от «обычной» последовательности разложения. Этим объясняются фиксируемые археологически «девиантные» случаи сохранности костей, когда при отсутствии следов постдепозиционных нарушений и тафономических признаков нарушения анатомической целостности костяка до погребения фиксируется хорошая сохранность мелких скелетных элементов, при отсутствии некоторых массивных скелетных элементов. Встречаются подобные случаи крайне редко, но такую возможность нужно учитывать при диагностике вторичности или парциальности погребения. Недооценка этих факторов может приводить к ошибочным интерпретациям. Очень наглядный случай описан М. Шульцем. В исследуемом погребении при хорошей сохранности всех других скелетных элементов, находящихся в четком анатомическом соответствии, полностью отсутствовали кости нижних конечностей. Первоначально было сделано предположение о прижизненной ампутации. Однако микроскопическое исследование серии образцов почвы, взятых в погребении с мест, где должны были бы находиться отсутствующие кости, выявило фрагменты компактного и губчатого костного вещества. Это позволило установить, что первоначально кости нижних конечностей в погребении все-таки присутствовали (Schultz, 1997. Р. 204).

«Тафономическая история» каждого погребения, открываемого археологами, индивидуальна и уникальна. Нами была затронута лишь незначительная часть сложнейших проблем, возникающих при исследовании «некомплектных» и «нарушенных» костяков. Создать универсальный алгоритм, действуя по которому, всегда можно достоверно дифференцировать наблюдаемые преддепозиционные и постдепозиционные нарушения в положении костяка, невозможно. Каждый случай должен рассматриваться отдельно с учетом всех возможных факторов, причем наиболее полную информацию мы можем получить только непосредственно в момент обнаружения останков. Насколько бы не были совершенны методы фиксации, часть информации в дальнейшем всегда оказывается безвозвратно утерянной.

Перестройка кости и факторы, влияющие на ее структуру

Скелетные ткани

Регенерация и возрастные изменения в костной ткани

Регенерация костной ткани

Физиологическая регенерация костных тканей происходит медленно за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в каналах остеонов. Посттравматическая регенерация костной ткани протекает лучше в тех случаях, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга, и сохранена надкостница. Процессу остеогенеза предшествует формирование соединительнотканной мозоли, в толще которой могут образовываться хрящевые островки. Оссификация в этом случае идет по типу вторичного (непрямого) остеогенеза. В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости регенерация происходит без образования мозоли. Но прежде чем начнут строить кость остеобласты, остеокласты образуют небольшую щель между репонированными концами кости. На этой биологической закономерности основано применение травматологами аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей в течение всего периода регенерации.

Перестройка кости и факторы, влияющие на ее структуру

В костной ткани в течение всей жизни человека происходят взаимосвязанные процессы разрушения и созидания, обусловленные функциональными нагрузками и другими факторами внешней и внутренней среды. Перестройка остеонов всегда связана с разрушением первичных остеонов и одновременным образованием новых остеонов. Под влиянием остеокластов, активизированных различными факторами, костные пластинки остеона разрушаются и на его месте образуется полость. Этот процесс называется резорбцией (от лат. resorptia — рассасывание) костной ткани. В образовавшейся полости вокруг оставшегося сосуда появляются остеобласты и начинается построение новых пластинок, концентрически наслаивающихся друг на друга. Так возникают вторичные генерации остеонов. Между остеонами располагаются остатки разрушенных остеонов прежних генераций – вставочные пластинки.

Среди факторов, влияющих на перестройку костной ткани, существенную роль играет ее так называемый пьезоэлектрический эффект. Оказалось, что в костной пластинке при изгибах появляется определенная разность потенциалов между вогнутой и выпуклой стороной. Вогнутая сторона заряжается отрицательно, а выпуклая — положительно. На отрицательно заряженной поверхности всегда отмечаются активация остеобластов и процесс аппозиционного новообразования костной ткани, а на положительно заряженной, напротив, наблюдается ее резорбция с помощью остеокластов. Искусственное создание разности потенциалов приводит к такому же результату. Нулевой потенциал, отсутствие физической нагрузки на костную ткань (например при продолжительной иммобилизации, пребывании в состоянии невесомости) обусловливают повышение функции остеокластов и деминерализацию костей.

На структуру костной ткани и костей оказывают влияние витамины (С, A, D), гормоны щитовидной, околощитовидной и других эндокринных желез.

В частности, при недостаточном количестве витамина С в организме подавляется созревание коллагеновых волокон, ослабляется деятельность остеобластов, уменьшается их фосфатазная активность, что приводит к остановке роста кости. При дефиците витамина D не происходит полной кальцификации органической матрицы кости, что обусловливает размягчение костей. Витамин А поддерживает рост костей, но избыток этого витамина способствует усилению разрушения остеокластами метаэпифизарных хрящей.

При избытке гормона околощитовидной железы — паратирина — наблюдаются повышение активности остеокластов и резорбция кости. Тирокальцитонин, вырабатываемый щитовидной железой, действует противоположно. При гипофункции щитовидной железы замедляется рост длинных трубчатых костей в результате подавления активности остеобластов и торможения процесса оссификации. Регенерация кости в этом случае происходит слабо и неполноценно.

Определенную позитивную роль в росте костей имеет соматотропный гормон гипофиза (гормон роста), который стимулирует пропорциональное развитие скелета в молодом возрасте и непропорциональное у взрослых (акромегалия).

Возрастные изменения

Соединительные ткани с возрастом претерпевают изменения в строении, количестве и химическом составе. С возрастом увеличиваются общая масса соединительнотканных образований. Во многих разновидностях соединительнотканных структур изменяется соотношение типов коллагена, гликозаминогликанов; в частности, в них становится больше сульфатированных соединений.

Некоторые термины из практической медицины:

· остеопороз (возрастной, гормональный, ..) — дистрофия костной ткани с перестройкой ее структуры, характеризующаяся уменьшением числа костных перекладин в единице объема кости, истонченном, искривлением и полным рассасыванием части этих элементов;

· остеофит, экзофит — патологический костный нарост на поверхности кости;

· остеохондроз — дистрофический процесс в костной и хрящевой ткани;

|следующая лекция ==>
Непрямой (вторичный) остеогистогенез. Развитие кости на месте хряща|ЗОНАЛЬНОСТЬ СТРОЕНИЯ ХРЯЩА

Дата добавления: 2015-10-19 ; просмотров: 1466 | Нарушение авторских прав

ЗАВИСИМОСТЬ РАЗВИТИЯ КОСТИ ОТ ВНУТРЕННИХ И ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Скелет, как и всякая система органов, является частью организма, на которой отра­жаются различные процессы, совершающиеся в нем. Поэтому на развитие костной системы влияет много факторов.

Влияние внутренних факторов. Рентгенологическое исследование выявляет ряд морфо­логических изменений костей, зависящих от деятельности других органов. Особенно ясно при рентгенографии определяется связь между костной системой ижелезами внутренней секреции. Активное включение половых желез влечет за собой начало полового созревания, пубертатный период. Перед этим, в предпубертатный период, усиливается деятельность других желез внутренней секреции, придатка мозга — гипофиза, с функцией которого свя­зано появление ядер окостенения. К началу предпубертатного периода появляются все основные точки окостенения, причем отмечается половое различие в сроках их появления: у девочек на 1—4 года раньше, чем у мальчиков. Наступление предпубертатного периода, связанного с функцией гипофиза, совпадает с появлением ядра окостенения в гороховидной кости, относящейся к категории сесамовидных костей.

Накануне пубертатного периода окостеневают и другие сесамовидные кости, а именно — у пястно-фалангового сочленения I пальца. Начало пубертатного периода, когда, по выраже­нию известного исследователя эндокринного аппарата Бидля, «половые железы начинают играть главную мелодию в эндокринном концерте», проявляется в костной системе наступлением синостозов между эпифизами и метафизами, причем самый первый такой синостоз наблюдается в I пястной кости. Поэтому на основании сопоставления его с другими данными о половом развитии (появление терминальной растительности, наступление менструаций и т. п.) синостоз 1 пястной кости считается показателем начинающегося полового созре­вания, т. е. показателем начала пубертатного периода; у петербургских жи­телей синостоз I пястной кости наступает в возрасте 15—19 лет у юношей и в 13—18 лет у девушек.

Полная половая зрелость, также получает известное отражение в скелете: в это время заканчиваются синостозы эпифизов с метафизами во всех трубчатых костях, что наблюдается у женщин в возрасте 17—21 года, а у мужчин — в 19—23 года. Так как с окончанием процесса синостозирования заканчивается pост костей в длину, становится понятным, почему мужчины, у которых половое созревание заканчивается позже чем, у женщин, в массе имеют более высокий рост, нежели женщины.

Учитывая эту связь костной системы с эндокринной и сопоставляя данные о возрастных особенностях скелета с данными о половом созревании и общем развитии организма, можно говорить о так называемом «костном возрасте». Благодаря этому по рентгеновской картине некоторых отделов скелета, особенно кисти, можно определить возраст данного индивидуума или судить о правильности у него процесса окостенения, что имеет практическое значение для диагностики, судебной медицины и пр. При этом, если «паспортный» возраст указывает на число прожитых лет (т. е. на количественную сторону), то «костный» возраст до извест­ной степени свидетельствует о качественной их стороне.

Читать еще:  Чем отличается мскт от кт

При рентгенологическом исследовании выявляется также зависимость строения кости от состояния нервной системы, которая, регулируя все процессы в организме, осуще­ствляет, в частности, трофическую функцию кости. При усиленной трофической функции нервной системы в кости откладывается больше костной ткани, и она становится более плот­ной, компактной (остеосклероз). Наоборот, при ослаблении трофики наблюдается разрежение кости — остеопороз. Нервная система оказывает также влияние на кость через мускулатуру, сокращением которой она управляет (о чем будет сказано ниже). Наконец различные части центральной и периферической нервной системы обусловливают форму окружающих и прилегающих костей. Так, все позвонки образуют позвоночный канал вокруг спинного мозга. Кости черепа образуют костную коробку вокруг головного мозга и приобре­тают форму последнего. Вообще костная ткань развивается вокруг элементов периферической нервной системы, в результате чего возникают костные каналы, борозды и ямки, слу­жащие для прохождения нервов и других нервных образований (узлов).

Развитие кости находится также в весьма тесной зависимости от кровеносной системы. Весь процесс окостенения от момента появления первого костного ядра до окончания синостозирования проходит при непосредствен­ном участии сосудов, которые, проникая в хрящ, способствуют его разру­шению и замещению костной тканью. При этом костные пластинки (гаверсовы) откладываются в определенном порядке вокруг кровеносных сосудов, образуя гаверсовы системы с центральным каналом для соответственного сосуда. Следовательно, кость при своем возникновении строится вокруг сосудов. Этим же объясняется образование сосудистых каналов и борозд в костях на местах прохождения и прилегания к ним артерий и вен.

Окостенение и рост кости после рождения также протекает в тесной зависимости от кровоснабжения. Можно наметить ряд этапов возрастной изменчивости, кости, связан­ной с соответствующими изменениями кровеносного русла (рис. 2).

1. Неонатальный этап, свойственный плоду (последние месяцы внутриутробного развития) и новорожденному; сосудистое русло кости разделено на ряд сосудистых районов (эпифиз, диафиз, метафиз, апофиз), которые между собой не сообщаются (замкнутость, изолированность) и в пределах которых сосуды не соединяются друг с другом, не анастомозируют (концевой характер сосудов, «конечность»).

2. Инфантильный этап, свойственный детям до начала наступления синостозов; сосудистые районы еще разобщены, но в пределах каждого из них сосуды анастомозируют друг с другом и концевой характер их исчезает («замкнутость» при отсутствии «конечности»).

3. Ювенильный этап, свойственный юношам, начинается установлением связей между сосудами эпифиза и метафиза через метаэпифизарный хрящ, в силу чего начинает исчезать и замкнутость эпифизарных. метафизарных и диафизарных сосудов.

4. Зрелый этап, свойственный взрослым; наступают синостозы, и все внутрикостные сосуды составляют единую систему: они не «замкнуты» и не «конечны».

5. Сенильный этап, свойственный старикам; сосуды становятся тоньше и вся сосудистая сеть беднее.

На форму и положение костей влияют к внутренности, для которых они образуют костные вместилища, ложа, ямки и т. п.

Формирование скелета и органов относится к началу эмбриональной жизни; при своем развитии они оказывают влияние друг на друга, почему и получается соответствие органов и их костных вместилищ, например грудной клетки и легких, таза и его органов, черепа и мозга и т. п.

В свете этих взаимоотношений нужно рассматривать развитие всего скелета.

Влияние внешних (социальных) факторов на строение и развитие скелета. Единство формы и функции в строении ко­стей. Воздействуя на природу в процессе трудовой деятельности, чело­век приводит в движение свои естественные орудия — руки, ноги, пальцы и пр. В орудиях же труда он приобретает новые искусственные органы, которые дополняют и удлиняют естественные органы тела, изменяя их строение. И сам человек «. в то же время изменяет свою собственную

природу». Следовательно, трудовые процессы оказывают значительные влияния на тело человека в целом, на его аппарат движения, включая и костную систему.

Особенно ярко отражается на скелете работа мышц. Как пока­зали экспериментальные исследования П. Ф. Лесгафта, чем силь­нее работа мышц, тем лучше раз­вивается кость, и обратно. В местах прикрепления сухожилий образуются выступы (бугры, отростки,

шероховатости), а на местах

Рис. 3. Рентгенограммы плюсневых костей.

места прикрепления мышц балерины (а) и работников сидячего труда (б).

прикрепления мышечных пучков — ровные или вогнутые поверхности (ямки).

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ АКТИВНОЙ И ПАССИВНОЙ ЧАСТЕЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Чем сильнее развита муску­латура, тем лучше выражены на костях места прикрепления мышц. Вот почему рельеф кости, обуслов­ленный прикреплением мускула­туры, у взрослого выражен сильнее, чем у ребенка, у мужчин — силь­нее, чем у женщин.

Длительные и систематические сокращения мускулатуры, как это имеет место при физических упражнениях и профессиональной работе, постепенно вызывают через рефлекторные механизмы нервной системы изменение обмена веществ в кости, в результате чего получается увеличе­ние костного вещества, названное рабочей гипертрофией (рис. 3). Эта рабочая гипертрофия обусловливает изменения величины, формы и строения костей, легко определяемые рентгенологически на живых людях.

Различные профессии требуют различной физической работы, с чем связана разная степень участия тех или иных костей в данной работе.

Усиление физической нагрузки на аппарат движения вызывает рабочую гипертрофию костей, в результате чего меняются их форма, ширина и длина, а также толщина компактного вещества и размеры костномозгового пространства; меняется и структура губчатого ве­щества.

Ширина костей. Так, у грузчиков ширина костей по мере увеличения профессиональ­ного стажа достигает значительно больших размеров, нежели у представителей офисного труда.

Исследования П.Ф. Лесгафта выявили целый ряд закономерностей взаимоотношения активной и пассивной частей опорно-двигательного аппарата. Им было установлено:

1. Кости развиваются тем сильнее, чем больше деятельность окружающих их мышц; при меньшей нагрузке органов они становятся тоньше, длиннее, уже и слабее.

2. Форма костей меняется в зависимости от давления окружающих органов (мышц, кожи, глаз, зубов и т.д.), они утолщаются и направляются в сторону наименьшего сопротивления.

3. Форма кости изменяется также и от давления наружных частей, кость растет медленнее со стороны увеличенного внешнего давления, искривляясь под влиянием одностороннего действия.

4. Фасции – тонкие оболочки, покрывающие и разделяющие мышцы и находящиеся под их непосредственным влиянием, оказывают также боковое давление на кости.

5. Кости активны по отношению к форме своего строения (архитектуре), исполняют роль стоек или опор для окружающих органов.

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ СОЦИАЛЬНОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО В СТРОЕНИИ КОСТЕЙ

Кость не является застывшей моделью, не меняющейся после своего сформирования, как считалось раньше. Такой метафизический взгляд преодолен современной анатомией, которая рассматривает жизнедеятельность кости даже у взрослого человека как непрекра­щающийся обмен веществ с другими тканями организма, как диалектическое единство и борьбу двух противоположных процессов — костеобразовательного и костеразрушительного (резорбционного; resorptio — рассасывание). В результате этой борьбы происходит постоянная смена структур кости и ее химического состава; так что, например, бедренная кость в течение 50 дней полностью обновляется. При этом кость подчиняется ряду биологи­ческих законов: приспособление (адаптация) к новым жизненным условиям, единство ор­ганизма и среды, единство формы и функции, изменчивость в результате упражнения или неупражнения, действие механического сдавления одной части на другую и пр. Морфологическим выражением этих законов применительно к скелету является пере­стройка структуры костей (костная перестройка) соответственно меняющимся функциональ­ным потребностям, о чем уже говорилось выше.

Такова вкратце «биологическая сторона» взаимоотношения социального и биологи­ческого. Что касается «социальной стороны», то здесь необходимо иметь в виду следую­щее.

Различные социальные факторы (профессия, образ жизни, характер питания и пр.) связаны с различной физической нагрузкой, от чего зависит разная степень участия тех или иных костей в данной работе. Труд работника-профессионала обусловливает длитель­ное пребывание тела в том или ином положении (например, согнутое положение над станком или письменным столом) или постоянное изменение положения тела в том или ином направ­лении (например, сгибание торса вперед и отбрасывание его назад у плотников). Поэтому характер профессиональной нагрузки и ее объем определяют большее или меньшее участие в работе данного отдела скелета и каждой кости в отдельности и обусловливают разный ха­рактер и степень перестройки ее структуры. При смене профессии наблюдается костная перестройка в сторону усиления или ослабления рабочей гипертрофии в зависимости от ха­рактера профессиональной нагрузки. Рост костей в длину усиливается при благоприятной физической нагрузке.

Старение костей наступает позже у рабочих, имеющих правильно организованный многолетний физический труд, который не вызывает преждевременной изнашиваемости костной ткани.

Изложенные факты индивидуальной изменчивости костной системы обусловлены как биологическими, так и социальными факторами. Раздражители внешней среды воспри­нимаются организмом биологически и приводят к перестройке скелета. Способность кост­ной ткани приспосабливаться к меняющимся функциональным потребностям путем кост­ной перестройки есть биологическая причина изменчивости костей, а характер профессии, объем профессиональной нагрузки, интенсивность труда, образ жизни данного человека и другие социальные моменты есть социальные причины этой изменчивости.

Таково взаимоотношение социального и биологического в строении скелета. Зная это взаимоотношение, можно направленно воздействовать на строение костной системы путем подбора соответствующих физических упражнений в труде и спорте и путем изменений со­циальных условий жизни.

Контрольные вопросы к лекции:

1. Рентгеноанатомия костей.

2. Зависимость развития кости от внутренних и внешних факторов.

3. Структурно-функциональные взаимоотношения активной и пассивной частей опорно-двигательного аппарата.

4. Роль русского ученого П.Ф. Лесгафта в изучении взаимозависимости мышечной и костной систем.

5. Взаимоотношения социального и биологического факторов в формировании скелета человека.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector