Articles

Gojenie kości

oryginalny edytor – Jess Bell

czołowi współpracownicy – Jess Bell, Tarina van der Stockt i Kim Jackson

wprowadzenie

złamania kości są częstym urazem, a proces gojenia jest złożony. Kość jest jedną z kilku tkanek, które są w stanie leczyć bez tworzenia włóknistej blizny. Istnieją dwa rodzaje gojenia złamań-pośrednie (wtórne) i bezpośrednie gojenie (pierwotne).

złamanie 4.kości śródręcza

bezpośrednie gojenie następuje, gdy fragmenty kości są mocowane razem z kompresją. Nie ma formacji kalusa. Kościste końce są połączone i wyleczone przez aktywność osteoklastów i osteoblastów.

pośrednie gojenie jest bardziej powszechne niż bezpośrednie gojenie i obejmuje zarówno endochondralne, jak i śródbłonkowe gojenie kości. Anatomiczna redukcja i stabilne warunki nie są wymagane do pośredniego gojenia. Raczej jest niewielka ilość ruchu i ciężar łożyska w złamaniu, co powoduje miękki kalus do utworzenia, co prowadzi do wtórnego tworzenia kości. Należy jednak zauważyć, że zbyt duże obciążenie / ruch może spowodować opóźnione gojenie lub niezwiązanie, co występuje w 5-10% wszystkich złamań.

pośrednie gojenie zwykle występuje przy:

  • leczenie złamań nieoperacyjnych
  • zabiegi operacyjne, w których występuje pewien ruch w miejscu złamania, takie jak:
    • gwoździe śródszpikowe
    • mocowanie zewnętrzne
    • wewnętrzne mocowanie złamań rozdrobnionych.

etapy pośredniego gojenia

ostra odpowiedź zapalna

ostra odpowiedź zapalna osiąga szczyt w ciągu 24 godzin i kończy się po 7 dniach i jest niezbędna do zagojenia. Krwiak powstaje natychmiast po urazie. Składa się z komórek krwi obwodowej i śródszpikowej oraz komórek szpiku kostnego. Reakcja zapalna powoduje, że krwiak koaguluje wokół końców złamania i wewnątrz rdzenia, co tworzy model tworzenia kalusa.

Rekrutacja mezenchymalnych komórek macierzystych

kość nie jest w stanie się zregenerować, chyba że specyficzne mezenchymalne komórki macierzyste zostaną zrekrutowane, namnażone i zróżnicowane w komórki osteogenne. Obecnie nie wiadomo dokładnie, skąd pochodzą te komórki.

generowanie chrząstki i okostnej kości kalusa

Po utworzeniu się krwiaka tworzy się bogata w fibrynę tkanka granulacyjna. Tworzenie Endochondral występuje między końcami złamania i poza miejscami okostnej w tej tkance. Obszary te są mniej stabilne, więc tkanka chrzęstna tworzy miękki kalus, dając złamanie większej stabilności.

w badaniach na zwierzętach, tworzenie miękkich kalusów osiąga szczyt po 7 do 9 dniach, gdy prokolagen typu II i zewnątrzkomórkowe markery białek rdzeniowych proteoglikanów są na najwyższym poziomie. Jednocześnie odpowiedź kostnienia śródbłonkowego następuje podokresowo natychmiast po zakończeniu złamania. Tworzy to twardy kalus. Mostkowanie tego centralnego twardego kalusa zapewnia złamanie półsztywną strukturą, która umożliwia przenoszenie ciężaru.

rewaskularyzacja i Neoangiogeneza

do naprawy kości niezbędne jest odpowiednie ukrwienie. Ścieżki angiogenne, apoptoza chondrocytów i degradacja chrząstki są niezbędne do tego procesu, ponieważ komórki i matryce zewnątrzkomórkowe muszą zostać usunięte, aby zapewnić, że naczynia krwionośne mogą poruszać się w miejscu naprawy.

mineralizacja i resorpcja kalusa chrzęstnego

pierwotny miękki kalus chrzęstny musi być resorbowany i zastąpiony twardym kalusem kostnym, aby kontynuować regenerację kości. W pewnym sensie ten etap powtarza rozwój embriologiczny kości i obejmuje proliferację i różnicowanie komórek, a także wzrost objętości komórkowej i odkładanie się matrycy.

przebudowa Kości

chociaż twardy kalus jest sztywny i zapewnia stabilność, nie oznacza to, że miejsce złamania ma wszystkie właściwości normalnej kości. Potrzebny jest drugi etap regeneracji. Etap ten skutkuje przebudową twardego kalusa w strukturę kości blaszkowej z centralną jamą rdzeniową.

przebudowa występuje, gdy twardy kalus jest resorbowany przez osteoklasty, a kość blaszkowa jest odkładana przez osteoblasty. Zaczyna się to od 3-4 tygodni, ale cały proces może potrwać lata. Przebudowa Może być szybsza u młodszych pacjentów (i innych zwierząt).

przebudowa Kości wynika z wytwarzania polaryzacji elektrycznej. Dzieje się tak, gdy ciśnienie jest stosowane w środowisku krystalicznym.

  • w przypadku osiowego obciążenia kości długich powstaje elektropozytywna powierzchnia wypukła i elektropozytywna powierzchnia wklęsła
  • aktywuje to aktywność osteoklastyczną i osteoblastyczną.
  • w rezultacie zewnętrzny kalus jest powoli zastępowany przez strukturę kości blaszkowej. Oprócz tego, wewnętrzny kalus przebudowuje się, co ponownie tworzy jamę rdzeniową, podobną do kości napotnej.

przebudowa Kości będzie skuteczna tylko wtedy, gdy zapewni się odpowiednie ukrwienie i stopniowy wzrost stabilności mechanicznej. Jeśli nie, mogą wystąpić powikłania, takie jak brak związku.

bezpośrednie gojenie złamań

bezpośrednie gojenie wymaga zmniejszenia końców złamania, bez tworzenia się szczeliny, a także stabilnego mocowania. Tak więc, nie występuje zwykle naturalnie, ale raczej po otwartej redukcji i operacji fiksacji wewnętrznej.

bezpośrednie gojenie kości może wystąpić poprzez bezpośrednią przebudowę kości blaszkowej, kanałów Haversian i naczyń krwionośnych. Proces ten trwa zwykle od miesięcy do lat.

pierwotne gojenie złamań następuje poprzez:

  • gojenie kontaktowe
  • lub gojenie szczelinowe.

oba procesy polegają na próbie odtworzenia struktury kości blaszkowej. Bezpośrednie gojenie kości jest możliwe tylko wtedy, gdy końce złamania są ściśnięte razem i sztywne mocowanie jest stosowane w celu zmniejszenia napięcia międzyżeglowego.

gojenie kontaktowe

złamanie może się zjednoczyć przez gojenie kontaktowe, gdy szczelina między każdym końcem kości jest mniejsza niż 0,01 mm, a napięcie międzyżebrowe jest mniejsze niż 2%. W takich przypadkach stożki tnące tworzą się na końcach osteonów przez miejsce złamania. Końcówki stożków tnących składają się z osteoklastów. Te końcówki przecinają linię złamania i generują podłużne wnęki.

ubytki są ostatecznie wypełnione przez kość, która jest produkowana przez osteoblasty. Powoduje to powstawanie połączenia kostnego przy jednoczesnym przywróceniu układów Haversiana, które powstają w kierunku osiowym. Układ Haversian umożliwia naczynia krwionośne przenoszące osteoblasty przedostać się do okolicy. Mostkowe osteony ostatecznie dojrzewają do kości blaszkowej, co powoduje gojenie się złamań bez tworzenia kalusa okostnej.

Gap Healing

Gap healing jest wyjątkowy w tym, że połączenie kości i przebudowa Haversian nie zdarzają się w tym samym czasie. Aby doszło do gojenia się szczeliny, szczelina musi być mniejsza niż 800 µm do 1 mm.

podczas tego procesu miejsce złamania jest wypełnione w dużej mierze przez kość blaszkową, która biegnie prostopadle do długiej osi i wymaga wtórnej rekonstrukcji osteonalnej. Pierwotna struktura kości jest ostatecznie zastąpiona przez podłużne rewaskularyzowane osteony, które przenoszą komórki osteoprogenitorowe, które różnicują się w osteoblasty. Te osteoblasty następnie wytwarzają kość blaszkową na każdej powierzchni szczeliny. Kość blaszkowa jest ułożona prostopadle do osi długiej, co oznacza, że nie jest mocna. Proces ten trwa od 3 do 8 tygodni. Po tym następuje wtórna Faza przebudowy, która jest podobna do kaskady z ciętymi stożkami w gojeniu kontaktowym.

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 Ghiasi MS, Chen J, Vaziri a, Rodriguez EK, Nazarian A. leczenie złamań kości w modelowaniu mechanobiologicznym: przegląd zasad i metod. Bone Rep. 2017; 6: 87-100.
  2. 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 2.27 2.28 Marsell R, Einhorn TA. Biologia leczenia złamań. Kontuzja. 2011; 42(6): 551-555.
  3. Buza JA, Einhorn T, Bone healing in 2016. Clin Cases Miner Bone Metab. 2016; 13(2): 101-105.