Механизм сращения перелома

Общеизвестно, что для заживления перелома необходима иммобилизация. Но это не так, за редким исключением, перелом срастется, вне зависимости произведена иммобилизация или нет. Действительно, без механизма восстановления целостности костей животный мир суши не смог бы эволюционировать. Однако наивно полагать, что консолидация наступила бы при полной подвижности отломков.

Концы сломанной кости должны находиться в стабильном положении по отношению друг к другу. Ответом на сломанную кость будет процесс консолидации, который в свою очередь является ответом на движение, а не на обеспеченную хирургом иммобилизацию. Иммобилизация необходима для:

(1) уменьшения боли;

(2) удовлетворительного положения отломков;

(3) возможности раннего начала движений в конечности и восстановления функции.

Процесс заживления перелома зависит от типа кости, вовлеченной в перелом и совершаемых движений конечности.

а) Заживление кости мозолеобразованием. Это форма «естественного» заживления в условиях отсутствия жесткой фиксации, имеющая пять стадий.

1. Разрушение тканей и формирование гематомы. Вокруг перелома формируется гематома вследствие повреждения сосудов. Кость, лишенная кровоснабжения на концах отломков, подвергается в этом месте некрозу на расстоянии примерно один-два миллиметра.

2. Воспалительный ответ и пролиферация клеток. Через восемь часов после перелома развивается воспалительный ответ в виде миграции клеток участников воспаления и начала процессов пролиферации и дифференцировки мезенхимальных клеток из надкостницы, интрамедуллярного канала и окружающих мышц. Концы отломков окружаются клетками, которые формируют манжету вокруг перелома. В этом процессе участвуют такие медиаторы воспаления как цитокины и факторы роста. Сгусток гематомы медленно рассасывается и начинается рост новых капилляров в данную область.

3. Формирование мозоли. Дифференцировка костномозговых клеток приводит к появлению костного и хрящевого ростка, что способствует правильному биологическому и биомеханическому заживлению. В итоге формируется кость и иногда хрящ. Среди популяции клеток обнаружены остеокласты (возможно производные вновь образовавшихся сосудов), которые элиминируют мертвые участки кости.

Толстый массив клеток с островками незрелой кости и хряща формирует мозоль или другими словами фиксатор как по наружной (эндостальная мозоль), так и по внутренней (периостальная мозоль) поверхности кости. В только что образовавшейся кости (соединительнотканная мозоль) начинают происходить процессы минерализации, снижается подвижность в месте перелома и через четыре недели после повреждения перелом «срастается».

4. Консолидация. Продолжающаяся активность остеокластов и остеобластов в соединительнотканной мозоли приводит к формированию трабекулярной кости. Система достаточно прочна, чтобы позволить остеокластам мигрировать через линию перелома и остаться внутри. Остеобласты заполняют оставшуюся щель на месте перелома. Это длительный процесс перестройки кости, который может занять несколько месяцев до возможной нагрузки на конечность в полном объеме.

5. Ремоделирование. Перелом соединяется сплошной манжетой из кости. По прошествии нескольких месяцев, или даже лет, эта «сварка» меняет свою форму за счет процессов резорбции и моделирования. Толстые трабекулы располагаются по краю, где нагрузка высокая, а не имеющие опоры пробиваются с формированием костномозгового канала. В конечном итоге, особенно у детей, форму кости можно расценивать как нормальную.

Заживление перелома. Пять стадий.

(а) Гематома: поврежденные ткани и сгусток крови вокруг; костная ткань концов отломков частично гибнет.

(б) Воспаление: на месте перелома появляются клетки — участники воспалительного ответа.

(в) Мозолеобразование: проявление активности остеокластов и остеобластов — переработка нежизнеспособной ткани и формирование «облака» новой на месте перелома.

(г) Консолидация: вновь образованная ткань приобретает правильную костную структуру—появляются трабекулы.

(д) Ремоделирование: вновь образованная кость приобретает свою конечную структуру.


Костная мозоль и движения, представлены три пациента с переломом бедренной кости.

(а) и (б) После шести недель фиксации штифт Kuntscher плотно подогнанный, предотвращающий любое движение. Мозоли нет.

(б) Штифт имеет свободный ход, располагая к небольшому люфту. Есть признаки мозолеобразования.

(в) Пациенте расстройством психики. Фиксация допускала значительное движение отломков. Мощная мозоль через три недели.

б) Заживление первичным способом. Клинические и экспериментальные данные показали, что мозоль это ответ на движение в месте перелома (McKibbin). Она служит для стабилизации перелома как можно быстрее — необходимое условие для формирования сплошной костно-хрящевой манжеты. Если место перелома абсолютно неподвижно, например, вколоченный перелом в губчатых костях или перелом, жестко стабилизированный пластиной, то условия для формирования мозоли отсутствуют (Sarmiento et al.).

Вместо этого формирование новой костной ткани остеобластами происходит непосредственно между фрагментами. Щели между поверхностями отломков заполняются капиллярами и клетками костного ростка, растущими непосредственно у концов отломков, а формирование новой кости происходит на месте соприкасающихся поверхностей. В местах, где щель довольно узкая (меньше 200 микрометров), формируются трабекулы, более широкие участки заполняются вначале соединительной тканью. К 3-4 неделе место перелома уже покрыто сплошной муфтой, чтобы способствует проникновению клеток участвующих в моделировании, сначала остеокластов, а затем остеобластов.

При тесном контакте соприкасающихся поверхностей и удержании отломков снаружи, внутреннее формирование кости может также происходить без промежуточных стадий (заживление в месте контакта).

Заживление путем мозолеобразования, хотя дольше чем первичное заживление, но имеет явные преимущества: оно обеспечивает механическую прочность пока идет процесс выздоровления и в условиях увеличивающейся нагрузки мозоль становится все сильнее (согласно закону Wolff). С другой стороны, при использовании металлического фиксатора отсутствие мозоли означает, что имеет место длительное заживление, во время которого состояние кости полностью зависит от прочности металлического фиксатора. Более того, имплант нивелирует стрессовое воздействие на кость, в результате чего она может стать порозной и не восстановиться полностью к моменту удаления импланта.

в) Мозолеобразование, консолидация, несращение перелома. Восстановление перелома — это продолжительный процесс: все его стадии необходимо контролировать. Ниже приведены термины, описывающие процессы при восстановлении кости.

• Мозолеобразование — это неполное восстановление кости, но с уже имеющей место оссификацией. Клинически место перелома немного подается деформации, и хотя кость гнется в этой точке (имеется в виду, что она сращена), любые попытки сделать это болезненны. Рентгенологически определяется еле заметная линия перелома с облачком мозоли вокруг. Восстановление неполное и на этом этапе кость не защищена от нагрузки.

• Консолидация — это полное восстановление кости. Мозоль закостенела. Клинически место перелома не подается деформации. Никакое движение и попытка деформации не способно вызвать боль. Рентгенологически линия перелома не определяется, она полностью заполнена трабекулярной костью, а вокруг видна четкая мозоль. Восстановление полное и кость более не нуждается в дополнительной защите.

• Сроки восстановления. Как долго происходит мозолеобразование и сколько времени занимает консолидация? Невозможно точно ответить на этот вопрос, так как это зависит от возраста, конституции, кровоснабжения, типа перелома и других факторов, влияющих на время заживления.

Возможен примерный расчет по формуле Perkins. Он довольно прост. Если спиральный перелом для достижения стадии мозолеобразования требует три недели, то для получения сроков его консолидации необходимо выполнить умножение на два, для нижней конечности еще раз на два, и при поперечном переломе еще раз на два. Ниже приведена другая формула. Спиральный перелом костей верхней конечности требует шесть-восемь недель для консолидации, для нижней конечности в два раза больше. Если перелом не спиральный или если это перелом бедренной кости, то необходимо добавить 25%. Переломы у детей, конечно, срастаются гораздо быстрее.

Это примерные расчеты и их нельзя брать за правило. Необходимо пользоваться клиническими и рентгенологическими признаками для решения вопроса о полной нагрузке без фиксатора.

Восстановление на месте перелома: (а) перелом; (б) срастание; (в) консолидация; (г) ремоделирование.

Необходимо обеспечить «защиту» перелома до консолидации.


Заживление перелома — гистологический препарат.

Экспериментальный перелом: образование «мостиков» в мозоли прямой срез через линию перелома.

• Несращение перелома. Иногда нормальный процесс восстановления кости нарушен, и она не срастается. Причины такого состояния следующие:

(1) разъединение отломков друг от друга вследствие интерпозиции мягких тканей;

(2) сохранение избыточной подвижности в месте перелома;

(3) тяжелая травма оказывает негативное влияние на жизнеспособность тканей около перелома;

(4) нарушение местного кровообращения;

(5) инфекция. И конечно, непосредственное влияние оперативного воздействия.

Несращение бывает с инфицированием и без такового. В последней группе (асептический вариант) клинически выделяют подвижный и жесткий типы. При подвижном типе встречаются как дискомфорт, так и ощущение нарушения подвижности (ложного сустава). На рентгенограммах несращение определяется как светлая полоска, которая располагается между отломками; иногда с огромной компенсирующей, что бесполезно, мозолью вокруг (гипертрофический ложный сустав) или слабым ее развитием (атрофический ложный сустав) с признаками «обсасывания» концов отломков.

Несращение перелома кости.

Асептическое несращение делится на две группы — гипертрофический и атрофический варианты.

Гипертрофический тип характеризуется разрастанием костной ткани на месте перелома как результат недостаточной стабильности.

Иногда такие переломы называют описательно, так например; (а) слоновья стопа. Атрофический вариант характеризуется недостаточно выраженной репарацией кости.

Принята классификация в соответствии с рентгенологической картиной: (б) некротический; (в) истинный и (г) атрофический варианты.

– Читать далее “Признаки и диагностика перелома кости”

Оглавление темы “Перелом кости”:

1. Изменения крови при полиорганной недостаточности
2. Лечение полиорганной недостаточности (СПОД, синдрома полиорганной дисфункции)
3. Лечение и профилактика столбняка при травме
4. Причины и признаки жировой эмболии при травме
5. Причины и признаки краш-синдрома при травме
6. Системы оценки состояния пациентов в реанимации (APACHE)
7. Механизмы перелома кости (патогенез)
8. Классификация переломов костей
9. Сроки и механизмы сращения переломов костей (консолидация кости)
10. Признаки и диагностика перелома кости