Заживление кости
Заживление кости , или заживление переломов , является пролиферативным физиологическим процессом, при котором организм облегчает восстановление перелома кости .
Как правило, лечение перелома костей состоит из того, что врач уменьшает (толкание) смещения костей, обратно на место посредством перемещения с анестетиком или без него, стабилизируя их положение для помощи объединению, а затем в ожидании пробуждения естественного заживления кости.
Было обнаружено, что адекватное потребление питательных веществ значительно влияет на целостность восстановления перелома. [ 1 ] Возраст, тип кости, лекарственная терапия и ранее существовавшая патология костей-это факторы, которые влияют на заживление. Роль заживления кости заключается в том, чтобы производить новую кость без рубца, как видно в других тканях, что было бы структурной слабостью или деформацией. [ 2 ]
Процесс всей регенерации кости может зависеть от угла дислокации или перелома. В то время как образование кости обычно охватывает всю продолжительность процесса заживления, в некоторых случаях костный мозг в рамках перелома зажил за две или менее недели до окончательной фазы ремоделирования. [ Цитация необходима ]
В то время как иммобилизация и хирургия могут способствовать заживлению, перелом в конечном итоге заживает физиологические процессы. Процесс заживления в основном определяется периостеумом ( мембрана соединительной ткани, покрывающая кость). Периостеум является одним из источников клеток -предшественников, которые развиваются в хондробласты и остеобласты , которые необходимы для заживления кости. Другими источниками клеток -предшественников являются костный мозг (когда присутствует), эндостеум , мелкие кровеносные сосуды и фибробласты . [ 3 ]
Первичное исцеление
[ редактировать ]Первичное заживление (также известное как прямое заживление) требует правильного анатомического восстановления , которое является стабильным, без какого -либо образования пробелов. Такое заживление требует только ремоделирования пластинчатой кости, каналов Гаверсии и кровеносных сосудов без каллуса . Этот процесс может занять несколько месяцев до нескольких лет. [ 4 ]
Свяжитесь с исцелением
[ редактировать ]Когда разрыв между концами кости составляет менее 0,01 мм, а межфрагментальная деформация составляет менее 2%, может произойти заживление контакта. В этом случае режущие конусы, которые состоит из остеокластов, образуются через линии перелома, генерируя полости со скоростью 50–100 мкм/день. Остеобласты заполняют полости с помощью системы хавердийской системы. Это вызывает образование пластинчатой кости, которая продольно ориентирует вдоль длинной оси кости. Кровеносные сосуды образуют, которые проникают в систему Хейверсии. Реконструирование пластинчатой кости приводит к заживлению без каллуса . [ 4 ]
Заживание разрыва
[ редактировать ]Если разрыв разрушения составляет от 800 до 1 мм, перелом заполняется остеобластами, а затем пластинчатой костью, ориентированной перпендикулярной оси кости. Этот первоначальный процесс занимает от трех до восьми недель. Перпендикулярная ориентация пластинчатой кости является слабой, поэтому необходима вторичная реконструкция остеональной, чтобы переориентация пластинчатой кости продольно. [ 4 ]
Вторичное исцеление
[ редактировать ]Вторичное заживление (также известное как косвенное заживление переломов) является наиболее распространенной формой заживления кости. Обычно он состоит только из эндохондрального окостенения . Иногда внутримембранозное окостенение происходит вместе с эндохондральной окостенением. Внутримембрановое окостенение, опосредованное периостаальным слоем кости, происходит с образованием мозоли . Для эндохондральной окостенения отложение кости происходит только после минерализованного хряща. [ Цитация необходима ] Этот процесс заживления происходит, когда перелом обрабатывается консервативно с использованием ортопедического листа или иммобилизации, внешней фиксации или внутренней фиксации . [ 4 ]
Реакция
[ редактировать ]После перелома кости клетки крови накапливаются рядом с местом травмы. Вскоре после перелома кровеносные сосуды сжались, останавливаясь на дальнейшем кровотечении. В течение нескольких часов экстраваскулярные клетки крови образуют сгусток, называемый гематомой [ 5 ] Это действует как шаблон для формирования каллуса. Эти клетки, включая макрофаги , высвобождают воспалительные медиаторы, такие как цитокины ( альфа-фактор некроза опухоли (TNFα), семейство интерлейкина-1 (IL-1), интерлейкин 6 (IL-6), 11 (IL-11) и 18 (IL. -18)) и увеличить капиллярную проницаемость в крови. Воспаление пика на 24 часа и завершается через семь дней. Через рецептор 1 -го некроза опухоли рецептор 1 (TNFR1) и рецептор фактора некроза опухоли TNFα опосредует дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток (происходящих из костного мозга ) в остеобласт и хондроциты . Фактор 1 (SDF-1), полученный из стромальных клеток (SDF-1) и CXCR4, опосредуют рекрутирование мезенхимальных стволовых клеток. IL-1 и IL-6 являются наиболее важными цитокинами для заживления костей. IL-1 способствует формированию каллуса и кровеносных сосудов. IL-6 способствует дифференциации остеобластов и остеокластов . [ 4 ] Все клетки в сгустке крови вырождаются и умирают. В этой области фибробласты повторяются. В течение 7–14 дней они образуют свободный заполнитель клеток, вкрапленных небольшими кровеносными сосудами, известными как грануляционная ткань . [ Цитация необходима ] Остеокласты перемещаются на reabsorb Dead Conds, а другие некротические ткани удаляются. [ 6 ]
Ремонт
[ редактировать ]
Семь до девяти дней после перелома клетки периостеума повторяют и трансформируются. Периостальные клетки, проксимальные, к (на ближней стороне) разрыв перелома развивается в хондробласты , которые образуют гиалиновый хрящ . Периостаальные клетки дистальны (в дальнем конце) разрыв перелома развивается в остеобласты, которые образуют тканые кости [ Цитация необходима ] через резорбцию кости кальцифицированного хряща и рекрутирование костных клеток и остеокластов. [ 4 ] Фибробласты в грануляционной ткани развиваются в хондробласты, которые также образуют гиалиновый хрящ. Эти две новые ткани растут в размерах, пока они не объединятся друг с другом. Эти процессы завершаются новой массой гетерогенной ткани, известной как каллус перелома . [ Цитация необходима ] Кальсовая формация достигает пика на 14 -й день перелома. [ 4 ] В конце концов, разрыв перелома соединяется. [ Цитация необходима ]
Следующим этапом является замена гиалинового хряща и тканой кости пластинчатой костью . Процесс замены известен как эндохондральная окостенение по отношению к гиалиновому хрящу и костной замене по отношению к тканой кости. Замена тканой кости происходит до замены гиалинового хряща. Пластичная кость начинает формироваться вскоре после того, как коллагеновая матрица любой ткани становится минерализованной. [ Цитация необходима ] На этом этапе процесс индуцируется IL-1 и TNFα. [ 4 ] Минерализованная матрица проникает в микрососудие и многочисленные остеобласты. Остеобласты образуют новую пластинчатую кость на недавно открытой поверхности минерализованной матрицы. Эта новая пластинчатая кость находится в форме трабекулярной кости . В конце концов, вся тканая кость и хрящ оригинального каллуса перелома заменяется трабекулярной костью, восстанавливая большую часть оригинальной силы кости. [ Цитация необходима ]
Реконструкция
[ редактировать ]Реконструкция начинается через три -четыре недели после перелома и может занять от 3 до 5 лет. [ 4 ] Процесс заменяет трабекулярную кость компактной костью . Трабекулярная кость сначала резортируется остеокластами, создавая неглубокую резорбционную яму, известную как лакуна «Как комп». Затем остеобласты осаждают компактную кость в яму для резорбции. В конце концов, каллус перелома реконструируется в новую форму, которая внимательно дублирует исходную форму и прочность кости. Этот процесс может быть достигнут путем образования электрической полярности во время частичного веса с длинной костью; [ Цитация необходима ] где электропозитивная выпуклой поверхности и электроотрицательная вогнутая поверхность активируют остеокласты и остеобласты соответственно. [ 4 ] Этот процесс может быть усилен определенными синтетическими инъецируемыми биоматериалами, такими как CENARTE , которые являются остеокондуктивными и способствуют заживлению кости. [ Цитация необходима ]
Препятствия
[ редактировать ]
- Плохое кровоснабжение, которое приводит к смерти остеоцитов. Гибель костных клеток также зависит от степени перелома и разрушения в системе Хаверсии.
- Состояние мягких тканей. Мягкая ткань между концами кости ограничивает заживление.
- Питание и лекарственная терапия. Плохое общее здоровье снижает уровень заживления. Препараты, которые ухудшают воспалительный ответ, также препятствуют заживлению.
- Инфекция. Одалекает воспалительный ответ от исцеления на борьбу с инфекцией.
- Возраст. Молодая кость объединяется быстрее, чем взрослой кости.
- Ранее существовавшая кость злокачественная опухоль.
- Механические факторы, такие как кость не выровнены, и слишком много или слишком мало движения. Избыточная мобильность может нарушить мостовую каллус, мешая профсоюзам; Но небольшое биомеханическое движение, как видно, улучшает образование каллуса. [ 6 ]
Осложнения
[ редактировать ]Осложнения исцеления переломов включают:
- Инфекция: это наиболее распространенное осложнение переломов и преимущественно встречается при открытых переломах. Посттравматическая раневая инфекция является наиболее распространенной причиной хронического остеомиелита у пациентов. Остеомиелит также может происходить после хирургической фиксации перелома. [ 8 ]
- Не сопряжение : нет прогрессирования заживления в течение шести месяцев после возникновения перелома. Части перелома остаются разделенными и могут быть вызваны инфекцией и/или отсутствием кровоснабжения (ишемии) до кости. [ 9 ] Существует два типа не сопряженных, атрофических и гипертрофических. Гипертрофический включает в себя образование избыточного моллуса, приводящего к кончикам кости, кажущиеся склеротическими, вызывая радиологический вид «слонов» [ 6 ] Из -за чрезмерного перелома заканчивается подвижность, но адекватное кровоснабжение. [ 4 ] Атрофический неразовый приводит к повторной пополнению и округлению концов костей [ 6 ] Из -за неадекватного кровоснабжения и чрезмерной подвижности костей концов. [ 4 ]
- Число : заживление происходит, но исцеленная кость имеет «угловую деформацию, трансляцию или выравнивание вращения, которые требуют хирургической коррекции». Это наиболее распространено в длинных костях, таких как бедренная кость. [ 10 ]
- Задержка союза: время исцеления варьируется в зависимости от местоположения перелома и возраста пациента. Задержка союза характеризуется «устойчивостью линии перелома и дефицитом или отсутствием формирования мозоли» на рентгеновском снимке. Заживление все еще происходит, но с гораздо более медленной скоростью, чем обычно. [ 9 ]
Галерея
[ редактировать ]-
Коллагеновые волокна тканой кости -
Остеокласт, демонстрирующий много ядер в его «пенистой» цитоплазме. -
Световой микрофотография декальцифицированной построенной кости, демонстрируя остеобласты, образующие новую костную ткань, содержащую два остеоцита, в яме для резорбции.
Рентгенологический график у маленьких детей
[ редактировать ]При медицинской визуализации вторичное заживление костей показывает следующие функции у маленьких детей:
| Разрешение мягких тканей | 7–10 дней (или 2–21 дня) |
| Расширение разрыва | 4–6 недель (56%) |
| Периостальная реакция | 7 дней - 7 недель |
| Маргинальный склероз | 4–6 недель (85%) |
| Первый каллус | 4–7 недель (100%) |
| Радиодалентность каллуса> кора | 13 недель (90%) |
| Соединение каллуса | 2.6 - 13 недель |
| Периостальное включение | 14 недель |
| Реконструкция | 9 недель (50%) |
Сноски
[ редактировать ]- ^ Карпузос, а.; Diamantis, E.; Farmaki, P.; Savvanis, S.; Troupis, T. (2017). «Пищевые аспекты здоровья костей и заживления переломов» . Журнал остеопороза . 2017 : 1–10. doi : 10.1155/2017/4218472 . PMC 5804294 . PMID 29464131 .
- ^ Gómez-Barrena E, Rosset P, Lozano D, Stanovici J, Ermthaller C, Gerbhard F (январь 2015 г.). «Заживление переломов костей: клеточная терапия в отсроченных союзах и неразовых» . Кость . 70 : 93–101. doi : 10.1016/j.bone.2014.07.033 . PMID 25093266 .
- ^ Ферретти С., Маттиоли-Бельмонте М (июль 2014 г.). «Стволовые клетки, полученные из пертеостеума для предложений регенеративной медицины: повышение современных знаний» . Стволовые клетки мира . 6 (3): 266–277. doi : 10.4252/wjsc.v6.i3.266 . PMC 4131269 . PMID 25126377 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л Ричард, Марселл; Томас А, Эйнхорн (1 июня 2012 г.). «Биология лечения переломов» . Рана . 42 (6): 551–5. doi : 10.1016/j.injury.2011.03.031 . PMC 3105171 . PMID 21489527 .
- ^ «Обзор переломов костей» . Библиотека медицинской концепции лектурио . Получено 26 августа 2021 года .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Tamas N, Scamell BE (2015). «Принципы травм костей и сустава и их заживления» . Хирургия (Оксфорд) . 33 (1): 7–14. doi : 10.1016/j.mpsur.2014.10.011 .
- ^ Джаррейя, Мохамед; Хаяси, Даичи; Roemer, Frank W.; Crema, Michel D.; Диас, Луис; Конлин, Джейн; Марра, Моника Д.; Джомаах, Набиль; Гумази, Али (2013). «Рентгенологически оккультные и тонкие переломы: изобразительный обзор» . Радиологические исследования и практика . 2013 : 1–10. doi : 10.1155/2013/370169 . PMC 3613077 . PMID 23577253 .
- ^ Роуботам, Эмма; Баррон, Доминик (2009). «Радиология осложнений перелома». Ортопедия и травма . 23 (1): 52–60. doi : 10.1016/j.mporth.2008.12.008 .
- ^ Jump up to: а беременный Джахагирдар, Раджив; Scammell, Brigitte E (2008). «Принципы заживления переломов и расстройств костного союза». Операция . 27 (2): 63–69. doi : 10.1016/j.mpsur.2008.12.011 .
- ^ Чен, Эндрю Т; ВАЛЛИЕР, Хизер А (2016). «Неоткрытые и открытые переломы нижней конечности: эпидемиология, осложнения и незапланированные процедуры». Рана . 47 (3): 742–747. doi : 10.1016/j.injury.2015.12.013 . PMID 26776462 .
- ^ Если иное не указано в коробках, ссылка:
- Проссер, Ингрид; Лоусон, Зоя; Эванс, Элисон; Харрисон, Сара; Моррис, Сью; Магуайр, Сабина; Кемп, Элисон М. (2012). «Расписание для рентгенологических особенностей заживления переломов у маленьких детей» . Американский журнал рентгенологии . 198 (5): 1014–1020. doi : 10.2214/ajr.11.6734 . PMID 22528890 .
- Данные взяты из научных исследований, в частности, Islam et al. Где данные противоречивы радиологическим учебникам:
Ислам, Омар; Собоболески, Дон; Symons, S.; Дэвидсон, LK; Эшворт, Массачусетс; Бэбин, Пол (2000). «Развитие и продолжительность рентгенографических признаков заживления костей у детей». Американский журнал рентгенологии . 175 (1): 75–78. doi : 10.2214/ajr.175.1.1750075 . PMID 10882250 .
Ссылки
[ редактировать ]- Брайтон CT, Hunt RM (июнь 1986 г.). «Гистохимическая локализация кальция в каллусе перелома с калиевым пироантимонатом. Возможная роль митохондриального кальция хондроцитов в кальцификации кальсуса». J Bone Count Surg Am . 68 (5): 703–15. doi : 10.2106/00004623-198668050-00010 . PMID 2424916 .
- Брайтон К.Т., Охота Р.М. (июль 1991 г.). «Ранние гистологические и ультраструктурные изменения в медуллярном переломе Callus». J Bone Count Surg Am . 73 (6): 832–47. doi : 10.2106/00004623-199173060-00006 . PMID 2071617 .
- Брайтон CT, Hunt RM (май 1997). «Ранние гистологические и ультраструктурные изменения в микрососудах периостаальной каллуса». J Orthop Trauma . 11 (4): 244–53. doi : 10.1097/00005131-199705000-00002 . PMID 9258821 .
- Хэм, Артур В. и Уильям Р. Харрис (1972), «Ремонт и трансплантация кости», Биохимия и физиология кости , Нью -Йорк: Академическая пресса, с. 337-399