Харківський державний медичний університет

ГРИГОРОВСЬКИЙ Валерій Володимирович

УДК 616.717/718-002-005.4+616-091-092.572.7

ПОСТТРАВМАТИЧНІ УРАЖЕННЯ КІСТОК:

ПАТОМОРФОЛОГІЯ ТА ПАТОГЕНЕЗ

14.03.02 “Патологічна анатомія”

Автореферат на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Харків - 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті травматології та ортопедії

Академії медичних наук України, м. Київ

Науковий консультант

Д.мед.н., проф. ГАЙКО Георгій Васильович, Інститут травматології та ортопедії Академії медичних наук України, директор

Офіційні опоненти

Д.мед.н., проф. САДЧИКОВ Віктор Дмитрович, Харківська медична академія післядипломної освіти, завідувач кафедри патологічної анатомії

Д.мед.н., проф. ТУМАНСЬКИЙ Валерій Олексійович, Запорізький державний медичний університет, завідувач кафедри патологічної анатомії

Д.б.н., проф. ДЄДУХ Нінель Василівна, Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І.Ситенка АМН України (м. Харків), завідувач лабораторії морфології сполучної тканини

Провідна установа: Національний медичний університет

ім. акад. О.О.Богомольця, кафедра патологічної анатомії;

Міністерство охорони здоров’я України, м. Київ

Захист відбудеться 8 листопада 2001 р. о 13-30 годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 64.600.01 при Харківському державному

медичному університеті (61022 Україна, м. Харків, пр. Леніна, 4)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету (61022 Україна, м. Харків, пр. Леніна, 4)

Автореферат розісланий 2 жовтня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

д.мед.н., доцент ………………… Танько О.П.

(підпис) (прізвище, ініціали)

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Порушення місцевого кровообігу та запальні процеси лежать в основі багатьох захворювань опорно-рухової системи, хоча навіть приблизній кількісній оцінці ці факти не піддавалися. Причини, що викликають ці процеси у кістках, - різноманітні, взаємодія етіологічних факторів – доволі складна, однак багато авторів визнають наявність причинно-наслідкових зв’язків між порушеннями внутрішньокісткового кровообігу та запальними ураженнями кісток (остеомієлітами), що показано клінічними та експериментальними спостереженнями [Jaffe, 1972; В.І.Стецула, А.А.Девятов, 1987; М.П.Омельяненко, Г.А.Ілізаров, В.І.Стецула, 1997].

Найбільшу проблему в ортопедії складають ішемічні ураження суглобових кінців, епіметафізів, які називають ще асептичними остеонекрозами, “остеохондропатіями” та ін. [Arlet et al., 1984; М.Ф.Мороз, 1990]. Однак не менш важливі за значенням ішемічні ураження кісток, що виникають внаслідок травми: після закритих та відкритих (частіше), в тому числі - скалкових переломів [Goethman, 1960; І.С.Амосов з співавт., 1978; Kunze et al., 1981; Swiontkowski, 1989]. В уявленні багатьох травматологів посттравматичні ішемічні ураження кісток та м’яких тканин пов’язані з механічним ушкодженням магістральних судин травмуючим агентом або кінцями уламків та скалками кістки [Cone, 1989; Braten et al., 1996; А.В.Каплан, Ю.Г.Шапошников, 1997]. Але навіть за відсутності таких ускладнень, що супроводжують травму, як показано в експерименті, можливі досить об’ємні ішемічно-некротичні ураження кісткового мозку та кісткової тканини в уламках [Geiser, 1963; Wang Yun-chao et al., 1965; Rhinelander, 1968]. Значення цих уражень належним чином не оцінено, проте вважають, що наявність ішемічних некрозів призводить до сповільненої консолідації уламків, фіброзних зрощень за відсутності кісткового зрощення, розвитку несправжніх суглобів [Ludolph et al., 1983]. Патогенетичний зв’язок між гострими ішемічними ураженнями кісток та остеомієлітом двобічна: відомо, що прогресування запального процесу в кістці може супроводжуватися вторинними порушеннями мікроциркуляції і навіть руйнуванням судин, а це призводить до остеонекрозів, що трансформуються у секвестри [Lauche, 1939; І.С.Венгеровський, 1952; А.В.Смольянников, 1962; Lennert, 1965]. Разом з тим низка зазначених нозологій та їх ускладнень у поєднанні мають велике медичне та соціальне значення, часто стають причиною стійкої непрацездатності та інвалідності.

Зв’язок роботи з науковими темами. Дисертація включає матеріали декількох наукових досліджень та розробок, що виконувалися автором у межах планових наукових тем УкрНДІ травматології та ортопедії у 1983-96 рр.:

1) “

2)

3)

4)

5)

Мета та задачі дослідження. Мета дослідження – на основі комплексного вивчення результатів морфологічних, біохімічних, фізіологічних досліджень вирішити проблему морфогенезу, патогенезу та патологоанатомічної діагностики посттравматичних ішемічних та запальних уражень довгих кісток, яка має важливе значення для подальшого покращення їх лікування.

Задачі дослідження:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

Об’єктом дослідження були посттравматичні ішемічні та запальні ураження довгих кісток, які виникають внаслідок переломів або інших впливів, що супроводжуються декомпенсованими розладами внутрішньокісткового кровообігу, та інфікування травмованих тканин.

Предметом дослідження були – патоморфологічні, фізіологічні та біохімічні зміни в кістках експериментальних тварин та людини, які розкривають морфогенез та патогенез посттравматичних ішемічних та запальних уражень довгих кісток, кількісні показники, що характеризують ураження тканин кістки, кореляційні залежності між морфометричними, фізіологічними, біохімічними показниками патологічних процесів, а також - морфологічними, клінічними та мікробіологічними особливостями ураження кісток за відповідної патології.

Методи дослідження. Патогістологічним методом визначали сутність, особливості топографії та динаміки ураження кісток патологічними процесами. Ангіоморфологічним методом визначали особливості структури та наповнення судинного русла уражених та суміжних тканин. Морфометричним методом визначали кількісні характеристики морфологічних змін, що відбивали певні патологічні процеси у кістках. Біохімічними методами визначали у сироватці крові активність ферментів та концентрацію субстратів, що характеризують стан міжклітинної речовини сполучної тканини (зокрема – кісткової), у процесі формування посттравматичних ішемічних та ішемічно-запальних змін. Фізіологічним методом визначали якісні та кількісні особливості показників внутрішньокісткової гемодинаміки у процесі формування посттравматичних патологічних змін у кістках. Статистичним методом визначали середні параметри морфометричних, біохімічних та фізіологічних показників, статистичні відмінності середніх параметрів у групах порівняння, напрямок, силу та вид кореляційних та регресійних залежностей морфометричних показників. Всі зазначені методи у поєднанні склали різнобічну характеристику посттравматичних ішемічних та ішемічно-запальних уражень кісток, що були об'єктом дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів.

·

·

·

·

·

·

·

Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертації поглиблюють уявлення про морфогенез і патогенез посттравматичних ішемічних та ішемічно-запальних уражень кісток. Відомості про це, що містяться в роботі, можуть бути використані як додатковий навчальний матеріал у темах, присвячених травмі і посттравматичним ураженням кісток, на кафедрах патологічної анатомії, травматології та ортопедії вузів і установ післядипломної медичної освіти, а також як інструктивно-методичний матеріал для удосконалення підготовки лікарів та покращення діагностичного процесу в практичній патологічній анатомії опорно-рухової системи в патологоанатомічних установах і відділеннях.

Удосконалені уявлення про патогенетичні механізми посттравматичної патології кісток відкриють перспективу вивчення і розвитку методів корекції гострих розладів внутрішньокісткового кровообігу в ранньому посттравматичному періоді, що допоможе вчасно оптимізувати стан тканин ураженої кісти.

Встановлені в роботі кореляційні залежності між окремими морфологічними проявами ураження будуть сприяти розвитку всіх макроморфологічних візуалізаційних методів апаратної діагностики ішемічних і запальних процесів у кістках (рентгенологічного, комп'ютерної томографії, магніторезонансної томографії, сонографії і т. ін.).

Визначення кореляцій між морфологічними проявами ураження і деякими даними інших методів діагностики (біохімічними, клінічними, мікробіологічними) допоможе вибрати для клініки об'єктивно найбільш діагностично інформативні показники та ефективні методи лікування травматичного остеомієліту.

Виконане клініко-експериментальне дослідження дозволить удосконалити термінологію, номенклатуру і запропонувати принципи створення сучасних класифікацій травматичних ішемічних і запальних уражень кісток.

Результати досліджень, викладені в дисертації, впроваджено:

·

·

·

·

·

·

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота включає матеріали низки досліджень, що виконувалися особисто автором, або таких, де його участь в обгрунтуванні, постановці задач, технічному здійсненні, аналізі даних, узагальненні та трактуванні результатів була вирішальною. Всі патоморфологічні, ангіоморфологічні, морфометричні дослідження, статистична обробка, включно кореляційно-регресійний аналіз результатів, виконані автором особисто. Результати клінічних, біохімічних, фізіологічних, мікробіологічних, клініко-лабораторних методів дослідження, які використано для вивчення залежностей між ними та патоморфологічними змінами, було одержано в ході виконання спільних планових та позапланових наукових робіт. Участь співавторів відображено у відповідних спільних публікаціях (див. частину автореферату “Список опублікованих праць здобувача за темою дисертації”).

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що наведені в дисертації, автор доповідав на 11 публічних наукових зібраннях (всього 14 повідомлень), зокрема: ХІІ з'їзді травматологів-ортопедів України (Київ, 1996), міжнародних конференціях-школах з біології та патології опорно-рухового апарату (Київ, 1990; Харків, 1994, 2000), міжнародних конференціях “Нові застосування морфометрії і математичне моделювання в медико-біологічних дослідженнях” (Харків, 1990) і “Актуальні питання використання лабораторних тварин у медико-біологічних дослідженнях” (Чернівці, 1992), республіканських і міжінститутських конференціях травматологів-ортопедів: “Теоретичні і клінічні аспекти кістково-гнійної інфекції” (Київ, 1992), “Теоретичні і практичні аспекти проблеми дегенеративно-дистрофічних і нейротрофічних уражень опорно-рухового апарату” (Київ, 1995), “Роль центрів кістково-гнійної хірургії в діагностиці, профілактиці і лікуванні хворих остеомієлітом в Україні” (Житомир, 1996), “90 років Харківського НДІ ортопедії і травматології ім. М.І.Ситенка” (Харків, 1997), Пленумі Республіканського товариства травматологів-ортопедів (Полтава, 1995).

Публікації за темою дисертації. Всього за темою дисертації автором опубліковано 38 наукових робіт: статей у науково-медичних журналах України та Росії – 20 (серед яких персональних 10 та першим серед кількох авторів – 6), авторських свідоцтв СРСР – 1 (у співавторстві), та 17 робіт, опублікованих у збірниках наукових праць, матеріалах з’їздів, конференцій, посібниках тощо.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається із вступу, шести розділів (огляду літератури, матеріалу та методів, три розділи результатів власних досліджень, аналіз результатів), висновків. Робота містить всього 312 сторінок, 34 таблиці (таблиці займають повністю 29 сторінок), 232 рисунки (рисунки займають повністю 13 сторінок), список використаних джерел включає 278 найменувань (127 українських та російських авторів і 151 – авторів з інших країн).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Кровопостачання, патологічна анатомія та патогенез ішемічних і запальних уражень довгих кісток (сучасний стан питання та обгрунтування напрямку досліджень). Насьогодні добре відомо, що кісткова тканина і вміщений у ній кістковий мозок мають сформовану органоспецифічну систему кровопостачання, з певними структурно-функціональними особливостями, які забезпечують можливості компенсації різних оборотних і необоротних порушень кровопостачання, що викликані дією етіологічних факторів: травми, емболізації та компресії судин, функціональних перевантажень, дії вазоактивних речовин, запалення тощо [Bone circulation, 1984; Brookes, Revell, 1998]. Разом з тим потенційні можливості компенсації порушень внутрішньокісткового кровообігу в окремих басейнах кровопостачання кістки неоднакові та є обмеженими. Це доводять численні експериментальні та клінічні спостереження, що свідчать про порівняно часте виникнення у кістках осередків ішемічного пошкодження, які лежать в основі багатьох нозологічних форм патології опорно-рухової системи (остеохондропатій, так званих асептичних некрозів епіфізів, некрозів метадіафізів, травматичних остеонекрозів кінців уламків, остеомієлітів тощо) [Мікроциркуляція при пошкодженнях та захворюваннях опорно-рухової системи, 1985; В.І.Стецула, 1993; Г.О.Онопрієнко, 1993]. Порушення притоку та/або відтоку крові в мікроциркуляторному руслі кістки є топографічно та хронологічно різноманітними, в той же час вони важко діагностуються клінічними та лабораторними методами, і в багатьох випадках призводять до тяжких наслідків [Pritchard, 1969; Meyers, 1988; Wallace et al., 1991]. Незважаючи на велику кількість клінічних та експериментальних досліджень цих процесів, окремі аспекти морфогенезу та патогенезу ранніх етапів розвитку ішемічних і запальних уражень кісток не можна вважати достатньо вивченими. Так, не досліджено кількісно-морфологічні особливості динаміки розвитку ішемічних уражень довгих кісток, їх зв’язок з фізіологічними та біохімічними проявами цієї патології.

Важливе наукове, практичне та соціальне значення мають гострі травматичні порушення кровопостачання кісток та запальні процеси, що виникають після відкритих переломів, або такі, що ускладнюють різні операції на кістках, особливо – з металоостеосинтезом [Hoerster, 1987; Grewe et al., 1987; Haas et al., 1990]. Гострий та хронічний травматичний остеомієліт відносяться до числа найбільш частих та тяжких захворювань ортопедо-травматологічного профілю, що у значній частині випадків рецидивують, призводять до інвалідизації та примушують виконувати численні повторні операції [Popkirov, 1971; Hildebrandt, 1979; Braun, Lorber, 1988; І.П.Вернигора, Г.В.Гайко, М.П.Грицай з співавт., 1999]. Аналіз сучасного стану питання показує, однак, що такі сторони вчення про травматичний остеомієліт як морфологічна динаміка ранніх стадій запалення (години, дні), яке приєднується до гострого ішемічного ураження тканин кістки, динаміка розладів внутрішньокісткового кровообігу, морфологічні критерії активності гострого та хронічного запалення кістки, тобто питання, які важко дослідити на клінічному матеріалі у мирний час, також є недостаньо вивченими. На ранніх етапах посттравматичного періоду після відкритого перелому з контамінацією (інфікуванням) ішемічні та запальні зміни нечітко розмежовані. Практично не досліджені кількісно-морфологічні характеристики ураження, кореляції патоморфологічних, біохімічних змін, клінічних та мікробіологічних даних за травматичного остеомієліту.

Викладені факти та міркування доводять актуальність досліджень ішемічних та запальних уражень кісток на експериментальному та клінічному матеріалі із застосуванням різних методів: морфологічного, в тому числі – ангіологічного та морфометричного, біохімічного, фізіологічного, мікробіологічного, клінічного.

Матеріал та методи дослідження. Матеріал дисертації складається з експериментальної та клінічної частин. Експериментальну частину виконано на 183 тваринах декількох біологічних видів: кроликах, щурах, собаках. Моделювали різну патологію та витримували певні строки спостереження. Відповідно до варіантів експериментальних втручань виділено групи тварин:

·

·

·

·

·

·

·

Клінічна частина дисертації включає біопсійний матеріал, одержаний від хворих на травматичний остеомієліт під час операцій фістулосеквестрнекректомії у вигляді фрагментів осередків та цілі сегменти ампутованих кінцівок. Тканини було одержано від 236 хворих, усього проведене дослідження 265 біоптатів осередків травматичного остеомієліту, локалізованого в діафізах та епіметафізах довгих кісток, а в частині спостережень – спільно у діафізах та епіметафізах, у коротких та плоских кістках.

При групуванні клінічного матеріалу враховували фактори ризику виникнення та персистування травматичного остеомієліту, такі як вид перелому (відкритий, закритий), характер операції, в тому числі виконаної з приводу іншого ортопедичного захворювання та ускладненої травматичним остеомієлітом, застосування внутрішньоосередкових металічних конструкцій для остеосинтезу, вид виділених перед операцією або з операційного матеріалу збудників (з фістули, або з виділень рани, або з тканин патологічного осередку), наявність або відсутність зрощення кістки на момент дослідження.

Морфологічні методи включали:

·

·

На клініко-біопсійному матеріалі під час клініко-біопсійного дослідження видалених фрагментів крім описів препаратів виносили оцінки переважного характеру запалення у грануляційній тканині внутрішньої зони осередку травматичного остеомієліту.

Біохімічні методи, що характеризують метаболізм міжклітинної речовини сполучної тканини, використовували в групах кроликів та щурів, яким моделювали різні ішемічні та інфекційні ішемічно-запальні ураженя кісток: активність ферментів сироватки крові – колагенази, катепсину В, еластази, антиеластази, протеолітичну активність сироватки; концентрацію фракцій гідрооксипроліну – вільного та білковозв’язаного, концентрацію глюкозаміногліканів [О.М.Магомедов, 1991].

Фізіологічні показники внутрішньокісткової гемодинаміки за перетиснення, перетину та емболізації головної живильної артерії вимірювали в гострому досліді у кроликів в діафізах стегнових кісток, а також у собак в чотирьої точках великогомілкової кістки перед та в динаміці після остеотомії діафіза. У кожній точці вимірювання визначали такі показники: абсолютне значення рівня внутрішньокісткового тиску (у мм рт. ст.), термін відновлення рівня внутрішньокісткового тиску (у с) після штучного підвищення тиску у герметичній системі вимірювання, позначений як час відтоку, термін відновлення рівня внутрішньокісткового тиску (у с) після штучного зниження тиску у системі, позначений як час припливу [В.І.Стецула та ін., 1986].

Морфометричні, біохімічні та фізіологічні параметри піддавали статистичній обробці з виведенням середніх величин для відповідних строків спостереження в дослідних та контрольній групах, порівнянням середніх у групах за відповідними строками з використанням критерію Стьюдента, розрахунком коефіцієнта кореляції біохімічних та морфометричних показників ішемічного ураження у різні часові відрізки після експериментального втручання (остеотомії, емболізації живильної артерії тощо) та визначенням коефіцієнта кореляції. На основі одержаних значень коефіцієнта кореляції складали рівняння регресії окремих показників [Г.Ф.Лакін, 1990; Ю.І.Іванов, О.Н.Погорелюк, 1990].

За статистичного частотно-альтернативного аналізу відмінностей частот стрівальності та градацій виразності морфологічних змін у тканинах осередку травматичного остеомієліту в різних клінічних групах хворих та групах з відмінностями мікрофлори осередків визначали, використовуючи метод хі-квадрат для таблиць з різним числом полів. За кореляційного аналізу силу зв’язків між якісними та градаційними морфометричними ознаками у різних клінічних групах та групах з відмінностями мікрофлори осередків втановлювали методами визначення тетрахоричного та поліхоричного показників зв’язку [В.Ю.Урбах, 1975; О.П.Мінцер з співавт., 1991].

Висловлення подяки. Автор висловлює щиру подяку директору Інституту патології і завідувачу кафедри патологічної анатомії Львівського державного медичного університету, члену-кореспонденту НАН і АМН України, професору Дмитру Деонисовичу Зербіно, який доклав великих зусиль у критичному розгляді результатів досліджень, прочитанні й обговоренні рукопису, фактично виконуючи роль наукового консультанта дисертації за спеціальністю “Патологічна анатомія”.

Результати власних досліджень

Ішемічні ураження довгих кісток в експерименті. Травматичний інфаркт довгої кістки внаслідок перетину головної живильної артерії у щурів. Перетин живильної артерії викликає у басейні вимкнення спадання синусоїдів та набряк кісткового мозку, ішемічне ушкодження клітин ендотелію та кровотворних клітин, міграцію незрілих мієлокаріоцитів у просвіт синусоїдів, їх агрегацію та стаз крові. На відміну від діафізарного перелому та емболічного інфаркту кістки, коли реваскуляризація некрозів йде відносно повільно, за безпереломного травматичного інфаркту великогомілкової кістки у щурів осередки незаповнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку зникали вже на 7 добу, однак повного відновлення структури, що передувала травмі, не відбувалося, при цьому у кістковому мозку містилися осередки редукованого кровопостачання. В середній частині діафіза ішемічне пошкодження кісткової тканини кортексу зберігалося більш ніж 7 діб; некротизована компактна кісткова тканина піддавалася розшаруванню, з мікропереломами та поступовій реваскуляризації у віддалені строки в процесі перебудови.

Кореляційно-регресійний аналіз морфометричних показників ішемічного ураження тканин довгої кістки за перетину головної живильної артерії показав, що найбільш сильний та вірогідний зв’язок існує між розмірами некрозу кісткового мозку та некрозу кортексу діафіза; вірогідна кореляція середньої сили – між розмірами некрозу кортексу та показником виразності перебудови кортексу діафіза, розмірами некрозу кортексу діафіза та об’ємом періостального регенерату, виразністю перебудови кортексу діафіза та об’ємом періостального регенерату. Встановлено види залежності у парах найбільш тісно пов’язаних показників ураження та виведено рівняння регресії: між розмірами некрозу кісткового мозку та ішемічно-некротичного ураження кортексу за інфаркту метадіафіза, а також між розмірами некрозу кортексу та об’ємом періостального регенерату - залежності показникові; між розмірами некрозу та виразністю перебудови кортексу – залежність ступенева; між виразністю перебудови кортексу та об’ємом періостального регенерату – залежність прямолінійна.

Травматичний інфаркт довгої кістки після остеотомії у собак. Патоморфологічне дослідження великогомілкових кісток собак після остеотомії діафіза з перетином однієї з гілок головної живильної артерії показало, шо травма кортексу та кісткового мозку викликає механічне пошкодження тканин, які прилягають безпосередньо до розрізу, з геморагічним просоченям кісткового мозку, в результаті чого особливо страждає синусоїдно-венозне русло, що втілюється у блокаді судин та незаповненні їх за ін’єкції барвною масою. Діафізарні гілки головної живильної артерії та найбільш великі вени – діафізарна центральна та регіонарні вени, що проходять в осередках геморагічної інфільтрації, - повністю або частково зберігають прохідність.

У перші години після травми, крім осередків геморагічної інфільтрації, в кістковому мозку та кортексі поблизу лінії остетомії з’являються поширені ділянки тканини, в мікроциркуляторне русло яких не проникає ін’єкційна барвна маса (ділянки вимкнення мікроциркуляторного русла). Ці ділянки за розміром рівні, або частіше – більш поширені у дистальних уламках, ніж в проксимальних; синусоїди в них заповнено еритроцитарною масою, ймовірно – з агрегацією клітин, частина синусоїдів та дрібних вен – плазматизовані. Крім описаних ділянок вимкнення мікроциркуляторного русла, в уламках поблизу місця травми, на деякій відстані від площини остеотомії, в кістковому мозку визначаються ділянки редукованого внутрішньокісткового кровообігу, які стають основою формування перерозподільних некрозів кісткового мозку; причому повної блокади та деструкції мікроциркуляторного русла в осередках перерозподільних некрозів не відбувається, лише зростає проникність стінок судин, в тому числі і для уведеної ин’єкційної фарби.

Таким чином, у посттравматичному періоді в уламках кістки можуть виникати розлади внутрішньокісткового кровообігу двох видів:

1. Травматичні – прилягають безпосередньо до осередку механічного ушкодження кісткового мозку та його мікроциркуляторного русла, які проявляються геморагічною інфільтрацією та вимкненням мікроциркуляторного русла кісткового мозку та кортексу на деякій відстані від площини остеотомії.

2. Перерозподільні – виявляються в кістковому мозку на відстані від площини остеотомії та пов’язані з різкою зміною основних параметрів внутрішньокісткової гемодинаміки. Ці осередки, ймовірно, виникають внаслідок шунтування крові в обхід синусоїдної сітки, в результаті чого можуть з’являтися ділянки незаповнення мікроциркуляторного русла, стази, плазматизація, періодичний кровобіг тощо, які призводять до некрозів.

Травматичний інфаркт довгої кістки після остеотомії у щурів. Патологічні зміни в остеотомованих кістках та відповідні морфометричні показники можна розділити на дві групи:

1. "Ранні" ішемічні та реактивні зміни, викликані гострою травмою тканин кістки, внутрішньоорганних артерій і мікроциркуляторного русла. Це ознаки вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку і кортексу, що виявляються ін'єкційним методом (ділянки незаповнення), геморагії, а також - ішемічне ушкодження кісткового мозку і кісткової тканини. Вимкнення мікроциркуляторного русла визначалося вже в найбільш ранній термін (3 год після остеотомії). На периферії осередків ішемічних змін (межі осередків невиразні) і в прилеглій тканині реєструвалися набряк, каріолізис кровотворних клітин, розплавлення волокон строми кісткового мозку, гіперемія синусоїдів, серозна ексудація, тобто формувалася зона реактивних змін. Середні значення морфометричних показників вимкнення мікроциркуляторного русла й ішемічного ушкодження в обох уламках зростали протягом першої доби після остеотомії, потім дещо знижувалися й у проксимальних уламках стабілізувалися в період 3-14 діб, після чого знову різко знижувалися, а в дистальних уламках - неухильно знижувалися після 24 год, причому у віддалений термін у дистальних уламках зберігалися більш протяжні некрози кортексу, ніж у проксимальних.

2. "Відстрочені" - заміщувальні (організація) і регенераторні зміни: проліферація стромальних фібробластів кісткового мозку, ангіогенез, формування ендостального і періостального фіброзно-кісткових регенератів. Морфометрично їх вдавалося оцінити лише на 3-7 добу після остеотомії, хоча початок їх реєстрували наприкінці першої - на другу добу спостереження. Динаміка показників: довжини реактивних змін, ендостального регенерату, площі періостального регенерату в цілому ідентична в обох уламках, з невеликими варіаціями.

Кореляційний аналіз у рамках двох термінів спостереження: 3 год - 3 доби і 7 - 30 діб показав, що найбільшою силою зв'язку відзначаються показники, що відображають ішемічні зміни у вільних кінцях уламків: вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку, вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу й ішемічне ушкодження кісткового мозку, причому в проксимальних уламках отримані коефіцієнти кореляції перших двох показників були статистично достовірні для періоду 3 год - 3 діб. Регресійний аналіз встановив, що з вивчених пар пов'язаних морфометричних показників ураження одна пара виявляє регресію виду показникової функції (довжина ділянки вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку - довжина ділянки вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу), інші чотири мають характер прямолінійних залежностей.

Вивчення динаміки біохімічних показників стану міжклітинної речовини сполучної тканини показало, що активність колагенази підвищувалася вже з перших годин після остеотомії і досягала максимуму в термін 24 год, після чого знижувалася і на 30-60 добу була вірогідно нижче норми. Активність катепсину В значно зростала і мала два максимуми: у період 3-6 год і 3-7 діб. Середні величини показника активності еластази в початковому періоді (3-6 год) були вірогідно нижче норми, у терміни 12-24 год - підвищувалися; на 3 добу відбувалося достовірне зниження, а в період 30-60 діб - значне, достовірне збільшення середніх значень. Активність антиеластази протягом першої доби після остеотомії знижувалася, у термін 3 доби - трохи зростала, але залишалася нижче норми, а далі - зберігалася на низькому рівні. Концентрація фракції вільного гідроксипроліну після остеотомії в діапазонах 3 год - 3 діб і 14-60 діб була вірогідно знижена. Концентрація фракції білковозв,язаного гідроксипроліну, починаючи з 24 год після травми, - підвищувалася і вірогідно перевищувала (крім терміну 7 діб) середні величини у інтактних тварин у всі терміни спостереження.

Кореляційний аналіз біохімічних і морфометричних показників за травматичного інфаркту великогомілкової кістки у щурів, викликаного остеотомією, також виявив декілька пар показників, що сильно чи помірно корелюють (r>0,5) у деякі діапазони термінів: "обсяг періостального регенерату - активність еластази" і "обсяг періостального регенерату - активність катепсину В” виявляли вірогідно сильний зв'язок у періоди відповідно 7-60 діб і 3-60 діб після остеотомії. Ще дві пари показників характеризувалися достовірним зв'язком середньої сили в період 12 год - 14 діб: “ішемічне ушкодження кісткового мозку - активність катепсину В” та “ішемічне ушкодження кісткового мозку - активність еластази”.

Травматичний остеомієліт в експерименті. Особливості морфогенезу травматичного остеомієліту у щурів. Використаний нами під час моделювання травматичного остеомієліту принцип “відкритий перелом травматичний інфаркт кістки + екзогенне інфікування травматичний остеомієліт” дозволив одержати гостре бактеріальне запалення в уражених кістах у переважній більшості випадків. Перехід у хронічну стадію в терміни 14-30 діб реєструвався приблизно у 87 % випадків (13 з 15).

У ранній термін (3, 6, 12 год після остеотомії) гістологічні, у тому числі ангіоморфологічні зміни свідчать про поширене вимкнення мікроциркуляторного русла та ішемічно-дистрофічні зміни кровотворних клітин кісткового мозку у вільних кінцях уламків, що не мають виразних меж. До кінця першої доби після остеотомії й інфікування реєструються великі осередки травматичного інфаркту кістки, що тривалий час персистують і згодом стають основою кортикальних "кінцевих" секвестрів. Гострий запальний процес характеру серозно-гнійного і гнійного в періості і параосальних м'язах розвивається вже наприкінці першої доби; у кістковому мозку і каналах кортексу запалення має характер серозно-гнійного; згодом наростає виразність гнійної ексудації в кістці і м'яких тканинах, назовні від зони гнійного розплавлення поступово формується піогенна, а пізніше - фіброзна зона, у якій потім утворяться кісткові перекладки (елементи кісткової капсули осередків). У кортексі вільних кінців уламків, де спостерігається запальна ексудація характеру гнійної, інтенсивно протікає секвестрація компактної речовини і до 30 доби остеомієлітичні осередки набувають всіх ознак хронічних абсцесів, у тому числі у формі несправжніх суглобів з абсцедуванням і тривалим збереженням компактних секвестрів.

Кореляційні залежності і регресія морфометричних показників патологічних змін в уламках після остеотомії з інфікуванням. Кореляційний аналіз морфометричних даних встановив наявність позитивного сильного зв'язку у парах показників: “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку - довжина осередків ішемічного ушкодження кісткового мозку”, а також “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку - довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу” (часовий діапазон 7-60 діб) - для дистальних уламків. У парах показників “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу - довжина ендостального регенерату” (проксимальні уламки) і “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку - довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу” (часовий діапазон 3 год - 3 доби, дистальні уламки) кореляційний зв'язок був позитивним, середньої сили. Ще дві пари показників: “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку - довжина ендостального регенерату” і “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу - довжина ендостального регенерату” виявляють негативний кореляційний зв'язок середньої сили.

Регресійний аналіз морфометричних показників, які найбільш сильно корелюють, встановив, що для деяких показників залежності прямолінійні, а для двох пар: “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку - довжина ендостального регенерату” і “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу - довжина ендостального регенерату” (у дистальному уламку) - залежності ступеневі.

Порівняльна динаміка і кореляція морфометричних показників ураження довгої кістки за асептичного й інфікованого травматичного інфаркту довгої кістки. Якщо за асептичного травматичного інфаркту кістки гостре перифокальне запалення виникало в ранній термін і мало характер серозного, не призводячи до нагноєння, а лише до крайового розплавлення; проліферативно-фібробластична реакція позначалася вростанням клітин у некроз, а в кортексі уламків відбувалася перебудова остеонекрозів, то за інфікованого інфаркту реакція мала характер гнійного запалення з утворенням зони розплавлення, сполучна (грануляційна) тканина проліферувала і формувала демаркаційну зону, що у кортексі, довго зберігаючи ділянки ексудації, поступово призводила до секвестрації некротизованих ділянок кінців уламків, тобто – до утворення спочатку неповних, а потім - повних кортикальних секвестрів.

Порівняння динаміки морфометричних показників ураження показує, що в проксимальних уламках відмінності середніх величин таких показників як “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку”, “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу”, “некроз кісткового мозку” у групах порівняння за відповідними термінами не виявляли певної тенденції, або були недостовірними. Ширина зони реактивних змін кісткового мозку на 3-7 добу була вірогідно більшою в групі асептичних, а на 14-30 добу - більшою в групі інфікованих. Довжина ендостального і площа періостального регенератів звичайно була більшою в групі інфікованих (у частині термінів - вірогідно). В дистальних уламках різниця середніх величин таких показників як “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кісткового мозку”, “довжина осередків вимкнення мікроциркуляторного русла кортексу”, “некроз кісткового мозку” також не показували визначеної тенденції, або виявлялися недостовірними. Ширина зони реактивних змін у терміни 7-14 діб, довжина ендостального регенерату (14-60 діб), площа періостального регенерату (7-60 діб, невірогідно за наявного числа спостережень) у групі інфікованих була більшою. Визначені розбіжності морфометричних показників пов'язані з більшою інтенсивністю і тривалістю перифокальної запальної реакції в кінцях уламків за інфікованого інфаркту кістки, у порівнянні з асептичним.

Порівняльна динаміка біохімічних показників і кореляція морфометричних і біохімічних показників за асептичного й інфікованого травматичних інфарктів довгої кістки. Підвищення рівня активності катепсину В - найбільш рано і різко змінюваний показник травматичного запалення, що протікає в умовах інфекції (за асептичного процесу підвищення активності катепсину В вподовж першої доби після травми - помірне і нетривале). Вивільнення і зв'язування цього ферменту, ймовірно, залежить від наявності мікроорганізмів в осередку, а в терміни 3 доби і більше - також від розпаду клітин гнійного эксудату. Складнішою є залежність динаміки активності колагенази: відсутність підйому рівня активності цього ферменту на 3-6 год за інфікованого інфаркту (за асептичного є значний підйом рівня у період 3-24 год) може бути позв'язана або з інгібуванням колагенази, або недостатнім всмоктуванням ферменту в кров, причина і механізми якого залишаються поки що неясними. Подальше неухильне підвищення рівня активності колагенази, починаючи з 12 год, напевне, зв'язане з вивільненням і всмоктуванням у кров ферменту з клітин гнійного ексудату, що накопичується (за асептичного травматичного інфаркту кістки цей показник вертається до норми