Неуклонный рост интенсивности жизненного процесса в связи с бурным развитием технического прогресса неизбежно приводит к росту числа и утяжелению травматических повреждений скелета. Среди таких повреждений особое место отводится оскольчатым переломам, сопровождающимся формированием нескольких разобщенных костных фрагментов со значительным разрушением содержимого костномозгового канала и представляющим большие трудности в плане репозиции и дальнейшей фиксации [1, 2].

При возвращении к адекватной нагрузке возможно восстановление минералов кости, однако это происходит далеко не всегда. Даже при успешной, на первый взгляд, консолидации может существенно страдать качество кости [6].

С учетом вышеизложенного неизбежно встает вопрос о способах коррекции состояния, сопровождающегося снижением минеральной составляющей костной ткани как на этапе консолидации, так и в более отдаленный постоперационный период. На сегодняшний день разработано и применяется большое количество лекарственных препаратов и биологически активных добавок для коррекции остеопении и остеопороза любого генеза [7].

Однако решить проблему до конца не удается в силу как объективных, так и субъективных причин: уменьшение потребления пищевого кальция населением, несбалансированность элементов в составе препаратов, содержание микроэлементов в лекарственных средствах и БАДах в таких формах, когда их усваиваемость составляет всего 5–10 %, что, естественно, не может компенсировать потребности организма. Все это обусловливает необходимость поиска новых подходов в решении данного вопроса.

Одним из вариантов добавок нового поколения, обеспечивающих поддержание минерального гомеостаза организма, является группа препаратов углекислых солей различных минералов в мицеллярной форме (микрочастицы размером 10 -8 и менее со сверхвысокой сорбционной способностью), выпускаемых под общим названием«Мицеллат».

Выполнено две серии опытов (контрольная и опытная) на 20 беспородных собаках обоего пола в возрасте от 2-х до 10 лет. Для проведения эксперимента использовали мицеллат в двух формах:  марка «О» (мицеллат углекислого кальция со следами солей микроэлементов в соотношениях, присущих морской воде) и марка «А» (мицеллат углекислого кальция, дополнительно обогащенный магнием, железом, цинком, хромом в микродозах). Животным опытной серии препарат назначали по разработанному регламенту:

а)капли под язык: по 2–3 капли марки «А», два раза в день утром и вечером за 15–20 минут до кормления, в течение первых 15 дней после начала лечения перелома;

б)добавление в состав питьевой воды: по 5–7 капель марки «А» на 1 литр питьевой воды при тщательном перемешивании в течение всего периода эксперимента, начиная с первого дня;

в)компрессы: на влажную поверхность кожи (без волосяного покрова) в области перелома наносили 3–4 капли марки «О».

Накрывали полиэтиленовой пленкой на 15–20 минут, остатки раствора после компресса удаляли влажной салфеткой, курс 10 дней, первые пять дней два раза в день, последние пять дней - один раз в день;

г)обработка мест выхода спиц: наносили одну каплю марки «А» на место входа и выхода каждой спицы сразу после ее установки и дальше один раз в неделю в течение месяца.

В опытной серии никаких антимикробных средств не использовали.

В контрольной серии животных лечили по общепринятой методике: антибактериальная терапия, обработка мест входа и выхода спиц бактерицидными средствами.

У собак обеих серий (контроль – n = 10, опыт – n = 10) с помощью специального устройства моделировали ударные открытые крупно- и мелкооскольчатые переломы с полным смещением отломков костей голени. После чего конечность шинировали лонгетой.

Через сутки после перелома в условиях операционной наркотизированным животным проводили закрытый чрескостный остеосинтез поврежденных костей аппаратом Илизарова, состоящим из четырех опор. Каждый фрагмент (проксимальный и дистальный) фиксировали двумя парами перекрещивающихся спиц, закрепленных в натянутом состоянии к соответствующим опорам. Во всех случаях достигали полной репозиции перелома.

Содержание, кормление, уход и эвтаназию экспериментальных животных осуществляли в соответствии с Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей.

В работе использованы клинический, рентгенологический, гистологический и статистический методы исследования.

Клинический осмотр животных осуществляли ежедневно в течение всего периода эксперимента. Оценивали общее состояние, функцию конечности, состояние мягких тканей в зоне перелома. Объем мягких тканей травмированной конечности измеряли мерной лентой и по формуле

 

Lэлл. = π × (Dl + D2) / 2, где π = 3,14,

a D1 и D2 – толщина мягких тканей голени в прямой и боковой проекции, определенные по рентгенограммам.

Рентгенографические исследования проводили в день операции, через 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 65, 90 и 120 суток после оперативного вмешательства.

Гистологические исследования проводили при помощи метода световой микроскопии на большом исследовательском микроскопе («Opton», Германия). Препараты окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону.

На следующие сутки после моделирования перелома у всех животных наблюдался отек, увеличивая объем мягких тканей от 4 до 11 %. При этом в обеих сериях максимальные значения показателей наблюдались в течение первых семи дней после операции, постепенно снижаясь до исходных значений в контрольной серии к 21-м суткам фиксации, в опытной  – к 14 суткам. В дальнейшем до момента снятия аппарата развивалась атрофия мягких тканей, характерная для животных обеих серий, с постепенным нивелированием до дооперационных значений к трем месяцам после снятия аппарата. Опорная функция конечности начинала восстанавливаться к концу первой недели после операции, сохраняясь в течение всего периода эксперимента.

При местном применении мицеллата вокруг спицевых отверстий наблюдалось образование корочек, более выраженных в области спиц, находящихся ближе к месту перелома. После их удаления определялись практически неизмененные кожные покровы обычной окраски и тургора. Что касается заживления раневых поверхностей, то при использовании мицеллата этот процесс протекал более длительно, чем при стандартной терапии.

Рентгенологические признаки консолидации перелома в обеих сериях появлялись к 14 суткам эксперимента. Однако при использовании мицеллата в большинстве случаев отсутствовали признаки резорбции костных отломков, в то время как в контроле они определялись достаточно четко.

Через 30 суток эксперимента на рентгенограммах в опытной серии в зоне перелома наблюдались тени формирующегося регенерата, по интенсивности приближающиеся к интенсивности костномозговой полости. Осколки были соединены между собой периостальными тенями. Признаков резорбции костных отломков не определялось (рис. 1, а).

На данном этапе после проведения клинической пробы и оценки состоятельности регенерата аппарат демонтировали.

В контрольной серии рентгенологически линия перелома хорошо визуализировалась. На отломках имелись обширные периостальные тени шириной от 2 до 7 мм, распространяющиеся на расстояние 30–50 мм от зоны перелома, но не перекрывающие ее. Сращение формировалось лишь к 49 суткам фиксации (рис. 1, б).

В зависимости от типа перелома сроки сращения в опытной серии составили: тип АЗ (поперечный) – 21 сутки, тип В2 (клиновидные) 30–35 суток, тип С2 (сегментарные) – 35–49 суток. В контрольной серии сращение переломов типов В и С происходило не ранее 49 суток. Средние сроки сращения в опытной серии составили 40,1 суток, в контрольной – 49 суток.

Через месяц после снятия аппарата (рис. 2) в обеих сериях опытов линия перелома на рентгенограммах практически не просматривалась, на большеберцовой кости имелись плотные ампулообразные утолщения надкостницы (периостальный регенерат). Плотность регенерата была приближена к плотности отломков. В целом рентгенологическая картина в обеих сериях была схожей. Однако общий срок эксперимента в опытной серии был на 19 суток короче.

При гистологическом исследовании на светооптическом уровне выявлены определенные отличия у животных опытной и контрольной серии. Так, в контрольной серии к концу периода фиксации между отломками наблюдалась костно-волокнисто-соединительнотканно- хрящевое сращение(рис.3,а).

В интермедиарной области регенерата преобладал гиалиновый хрящ с участками волокнистой соединительной ткани (рис. 3, б).

Периостальная область была представлена участками среднепетлистой губчатой кости, прерывающейся небольшими по площади островками волокнистой соединительной ткани (рис. 3, в). Сформировавшиеся периостальные напластования обеспечивали органное объединение отломков. В эндостальной области наблюдались участки рыхлой волокнистой соединительной ткани, волокнистого и гиалинового хряща, а также крупнопетлистой губчатой кости (рис. 3, г).

В межтрабекулярных промежутках к этому периоду формировался студенистый и красный костный мозг. Отмечалась значительная порозность костных отломков. Периостально образованные костные напластования распространялись на 1,7–3,2 см вдоль отломков в проксимальном и дистальном направлениях.

В опытной серии к окончанию периода фиксации в зоне перелома наблюдалось костное или преимущественно костное, с небольшими участками волокнистого и хрящевого компонентов, сращение, обеспеченное смыканием периостальных напластований и образованием эндостальной костной мозоли (рис. 4, а). В случае полного костного сращения в интермедиарной зоне наблюдали компактизирующуюся мелкоячеистую губчатую кость (рис. 4, б), в области периоста – губчатую кость мелко- и среднеячеистой структуры (рис. 4, в).

Эндостальная область регенерата состояла из сети трабекул, образованных ретикулофиброзной костной тканью. В межтрабекулярных промежутках формировался красный костный мозг (рис. 4, г).

При формировании преимущественно костного сращения периостальная муфта была представлена мелко-и среднепетлистой губчатой костью с включением гиалинового хряща. В интермедиарной зоне определялась крупно- и среднепетлистая сеть трабекул ретикулофиброзного строения. В эндостальных отделах формировались грубоволокнистые костные трабекулы с небольшими участками рыхлой соединительной и хрящевой ткани

Через 30 суток после снятия аппарата в контрольной серии во всех случаях начиналось формирование непрерывной корковой пластинки и костномозговой полости (рис. 5, а). Необходимо отметить, что во всех случаях отмечалась значительная порозность корковой пластинки. Интермедиарная зона состояла из участков мелко-и среднеячеистой губчатой кости (рис.5,б). Костная мозоль, сформированная в интермедирной и периостальной областях, включала костные отщепы и отломки, постепенная резорбция которых (рис. 5, в), в свою очередь, индуцировала процесс остеогенеза в прилегающих к ним участках. Костномозговая полость в зоне сращениябыла заполнена красно-желтым костным мозгом с фрагментами редкой трабекулярной сети, капиллярами синусоидного типа, полнокровными артериями небольшого диаметра, венулами и артериолами.

В опытной серии у всех животных в этот период между отломками наблюдалось костное сращение (рис. 6, а), образованное компактизирующейся пластинчатой костной тканью (рис. 6, б). Корковая пластинка на всем протяжении была непрерывна. Костно-мозговая полость заполнена желтым костным мозгом с очажками красного в зоне перелома (рис. 6, в, г).

Через 3 месяца после снятия аппарата у животных контрольной серии область повреждения была представлена костной тканью, находящейся на стадии органотипической перестройки, с прерывистой в отдельных участках (в результате резорбции свободных осколков) корковой пластинки разной степени зрелости. На эндостальной поверхности определялись узкие цепочки трабекул, подвергающихся остеокластической резорбции. У животных опытной серии непрерывная корковая пластинка имела пластинчатое строение. Зона сращения была представлена костной тканью органотипического строения.

Проведенные комплексные исследования подтверждают целесообразность использования препарата «Мицеллат» при заживлении оскольчатых переломов трубчатых костей.

Сбалансированный комплекс минералов в легко усваиваемой форме действует избирательно, восполняя недостаток минеральной составляющей костной ткани именно там и тогда, когда имеется потребность в этом. После детального изучения механизмов действия и клинической апробации препарат может найти применение как при коррекции остеопении и остеопороза, развивающихся в процессе консолидации переломов (резорбция концов отломков и свободно лежащих фрагментов), так и для профилактики переломов, обусловленных потерей минеральной составляющей костей в результате нарушения обменных процессов, особенно у лиц пожилого возраста.

ЛИТЕРАТУРА

1.ЛернерА.,СудриМ.Лечение по методу Илизарова при тяжелых осложненных двухсторонних переломах нижних конечностей // Травматология и ортопедия России. 2003. No 1. С. 5-6.

2. Лечение открытых переломов голени / Д.И. Гордиенко, А.В. Скороглядов, Е.А. Литвина, В.А.Митиш // Вестн. травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2003. No 3.С. 75-78.

3. Giangregorio L.,Blimkie C.J.Skeletaladaptation stoalterationsinweight-bearingactivity:a comparison of models of disuse osteoporosis // Sports Med. 2002. Vol. 32, no.7.P. 459-476.

4. Lanyon L., Skerry T. Postmenopausal osteoporosis as a failure of bone's adaptation to functional loading: a hypothesis // J. Bone Miner. Res. 2001. Vol. 16, no. 11. P. 1937-1947.

Л.О. Марченкова, Е.Н. Горбач, Н.А. Кононович, М.А. Степанов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Курган, Россия