Патогенез регенерации костной ткани
Воспаление в области повреждения тканей является пусковым механизмом регенерации костной ткани и направлено на борьбу с инфекцией, устранение погибших тканей. Из этих тканей выходят биологически активные вещества, под влиянием которых происходит расширение мелких сосудов, ускоряется капиллярный кровоток и повышается проницаемость капилляров. Из расширенных сосудов в окружающие ткани выходит богатый белками транссудат и начинается миграция лейкоцитов. Чем продолжительнее период нейтрофильной стадии воспаления, тем хуже для регенерации, так как нейтрофилы фагоцитируют только поврежденные, а не мёрт- вые клетки. Для повреждения микробной клетки нейтрофилы выделяют в окружающую среду цитотоксины, которые способны истребить все пролиферирующие клетки, что замедляет заживление раны и приводит к образованию грубого рубца.
М.В. Швырков и соавт. (1999) на основании собственных экспериментальных исследований и литературных данных рассматривают процесс регенерации костной ткани следующим образом.
При благоприятном течении раневого процесса примерно через 1 сут реакция нейтрофилов уменьшается, им на смену приходят лимфоциты и макрофаги, которые образуются из моноцитов крови. Макрофаг превосходит нейтрофил по типу и количеству поглощаемого материала и переваривает как микробы, так и тканевой распад, образовавшийся на месте перелома. Преобладание макрофагальной стадии обусловливает нормотипическую регенерацию, заканчивающуюся морфогенезом, присущим конкретной ткани.
Макрофаг образует ангиогенный фактор, стимулирующий рост сосудов, играющих роль в восстановлении микроциркуляторного русла.
В конце 1 нед образуется аваскулярный участок в области перелома, окруженный сетью новообразованных сосудов, от которых тонкие капилляры направляются в щель перелома. Направление роста костных балочек в периосте и эндосте совпадает с направлением капилляров, что говорит о начале формирования интермедиарной костной мозоли. Концы отломков резорбируются остеокластами, которые, удаляя омертвевшие участки кости, готовят место для регенерации сосудов. Костные осколки окружены грануляционной тканью и подвергаются либо остеокластической резорбции, либо пазушному растворению с образованием «жидкой кости» (Русаков А.В., 1959). В этот период костный мозг умеренно отёчен и инфильтрирован.
Пусковым механизмом репаративной регенерации является резорбция концов отломков и высвобождение остеоиндукторов - МВК, которые влияют на индуцибельную систему: полипотентные клетки, перициты. Эти клетки превращаются в препреостеобласты, которые в результате пролиферации создают огромное количество остеобластов, строящих кость на месте повреждения.
Полипотентные клетки могут дифференцироваться по остеогенному, хондрогенному или фиброгенному пути. Дифференцировка в остеогенные клетки прямо зависит от оксигенации тканей, т.е. от степени восстановления микроциркуляторной сети в месте перелома. При быстром восстановлении микроциркуляции в зоне перелома костные балочки энергично растут вдоль капилляров от каждого отломка навстречу друг другу и соединяют их - происходит нормальная консолидация отломков по ангиогенному типу.
Таким образом, при нормальном сращении максимум изменений в отломках происходит в 1-ю неделю, которая и определяет исход перелома челюсти.
Построение новой кости начинается с синтеза остеобластами коллагенового матрикса. Для этого остеобластам, кроме аминокислот, требуется достаточное количество кислорода, витамина С, α-кетоглутаровой кислоты и 2% железа. Быстрое восстановление микроциркуляторной сети позволяет в ближайшее время доставить к месту перелома необходимые органические и минеральные компоненты. Кроме того, с врастанием капилляров появляются новые порции перицитов, которые после трансформации пополняют пул остеобластов. В течение первых 2 нед после перелома происходит восстановление непрерывности сосудистой сети и костной структуры челюсти. Резорбтивная активность остеокластов значительно снижена, а образование костной мозоли происходит столь энер-
гично, что в неё замуровываются костные осколки с погибшими остеоцитами.
Создавая внеклеточный костный матрикс, остеобласты синтезируют не только коллаген и гликозаминогликаны, но и неколлагеновые белки, в том числе костные факторы роста, остеонектин и остеокальцин. Образованный остеонектин запускает следующий этап остеогенеза - минерализацию органического матрикса кости. В результате этого процесса остеобласты замуровываются в кость и превращаются в остеоциты.
Синтезируемый остеобластами остеокальцин повторно стимулирует миграцию и активацию остеокластов на заключительном этапе репаративной регенерации. Остеокласты, резорбируя кость, высвобождают морфогенетический белок кости, который стимулирует остеогенез. В дальнейшем происходит спокойное и планомерное ремоделирование сосудистого и костного регенератов, созданных в экстремальных условиях, придание им органоспецифической архитектоники, свойственной только для челюсти данного субъекта. Ведущим в этом процессе является сосудистый компонент.
М.В. Швырков и соавт. экспериментальным путём установили, что потенциальная остеоиндуктивная активность кости у разных крыс различна. У 25% животных имеется врожденная сниженная потенциальная остеоиндуктивная активность кости, что является причиной посттравматических осложнений. У 25% крыс отмечается врождённая высокая потенциальная остеоиндуктивная активность кости. У этих животных репаративная регенерация проходит без осложнений. А у 50% крыс регенерация костной ткани осложняется только при неблагоприятных условиях обитания. Результаты эксперимента совпали со статистическими данными, полученными при лечении людей. Процент осложнений при переломах нижней челюсти колеблется от 15 до 30.
Подтверждением генетической зависимости характера регенерации являются данные, полученные при сопоставлении психического статуса больного и исхода перелома нижней челюсти. По психическому статусу люди делятся на интровертов и экстравертов. Среди них выделяют лиц с преобладанием эмоциональной устойчивости (стабильных) или лабильных (невротиков). Достоверно установлено, что интроверты более чем в 2 раза чаще подвергаются травме с последующим переломом нижней челюсти, чем экстраверты. У интровертов также чаще развиваются острые воспалительные процессы в мягких тканях. Травматический остеомиелит
возникает у каждого 3-го интроверта и только у 10-го экстраверта. Среди интровертов остеомиелит в 2 раза чаще встречается у невротиков, а среди экстравертов - в 2 раза чаще у стабильных лиц.
Тканевая регенерация предопределяется генетическим и эпигенетическим факторами. Скорость регенерации тканей генетически лимитирована в небольших пределах: так, на синтез молекулы коллагена требуется от 4 до 11 ч. Если синтез молекулы прекратится раньше, она будет неполноценной и подвергнется разрушению тканевыми протеазами внутри или вне клетки. В настоящее время невозможно выйти за пределы, разрешенные генотипом.
Эпигенетический фактор слагается из таких составляющих, как гормональный статус, интенсивность резорбции кости, обеспеченность клеток строительным материалом, витаминами, кислородом, прочность иммобилизации отломков и др. Эпигенетический фактор доступен внешним воздействиям, поэтому имеются возможности создания оптимальных условий для прохождения метаболических процессов в клетке и синтеза ею необходимых веществ в оптимальные сроки, заложенные в генотипе.
Виологически активные вещества принимают участие в сложном процессе регенерации кости. К ним относятся гормоны, витамины, иммуномодуляторы, нестероидные противовоспалительные препараты и др.
Такие гормоны, как паратиреоидин, кальцитрин, ретаболил, играют важную роль в заживлении костной ткани при переломе. Они увеличивают активность остеокластов, повышают концентрацию кальция в сыворотке крови, стимулируют дифференцировку полибластов в фибро- и остеобласты, усиливают выработку полипептидных факторов роста.
Немаловажную роль в костной регенерации играют витамины.
Витамин А регулирует пролиферацию и дифференцировку клеток, увеличивает остеоиндуктивную активность костного матрикса. Витамин D стимулирует синтез остеокальцина и морфогенетического фактора, участвует в регуляции клеточной активности кости на разных этапах жизненного цикла клеток. Витамин С увеличивает количество гормонов, обладающих противовоспалительным действием, снижает активность гиалуронидазы, тормозя распад гликозаминогликанов, нормализует проницаемость капилляров и свертываемость крови. Витамин Е из-за высокой антиоксидантной активности даёт выраженный противовоспалительный эффект.
Нестероидные противовоспалительные препараты, такие, как индометацин (метиндол), в небольших дозах стимулируют остео-
индуктивную активность костного матрикса, оказывают влияние на воспалительный процесс, тормозя действие циклооксигеназы и тем самым синтез простагландинов, уменьшают проницаемость сосудов и миграцию лейкоцитов, являются антагонистами медиаторов воспаления и ингибиторами гиалуронидазы.
Иммуномодуляторы (препараты тимуса - тималин, тимарин, тимазин и др.) стимулируют реакцию клеточного иммунитета, регулируют количество Т- и В-лимфоцитов, усиливают фагоцитоз и оптимизируют репаративную регенерацию, оказывая прямое влияние на кость.
10.2. Оптимизация регенерации нижней челюсти при её переломах
Образование костной мозоли происходит в течение опреде- лённого периода, в котором различают несколько этапов (Швырков М.В., Сумароков Д.Д.).
В первые дни после травмы (I этап) в области перелома развивается воспалительный процесс и происходит резорбция концов отломков. На этом этапе, учитывая патогенез травмы, следует проводить стимуляцию остеокластической резорбции и активацию иммунитета. С этой целью назначают внутримышечные инъекции ПТГ по 1-2 мл 1-2 раза в день и тималина по 30 мг, осуществляют противовоспалительную терапию с использованием индометацина внутрь по 25 мг 3-4 раза в день, назначают раствор токоферола ацетата в масле (концентрация 5; 10 и 30%) по 200-300 мг в сутки в течение первых 6-8 дней после перелома. Для дезинтоксикации и увеличения остеоиндуктивной активности матрикса используют витамин С по 1,0-1,5 г в сутки и назначают внутрь масляный раствор витамина А по 50 000 МЕ 2 раза в день. Для восстановления полностью разрушенной в области щели перелома микроциркуляции назначают дезагреганты (трентал, аспирин по схеме), спазмолитические средства (компламин, но-шпа), антигипоксанты (натрия и лития оксибутират), антикоагулянты (гепарин).
На II этапе (от 3 до 8 сут с момента травмы) развиваются дегенеративно-воспалительные явления в области перелома и пролиферативная фаза воспаления. В этот период продолжают приём индометацина, витаминов, назначают ежедневные внутримышечные инъекции тиреокальцитонина (КТ) по 4-5 ЕД для стимуляции пролиферативного процесса.
На протяжении III этапа (9-14 дни после травмы) активизируется синтез органического матрикса кости. Поэтому для энергичного синтеза коллагена продолжают давать больному витамин С, назначают внутримышечно (или внутрь) растворы солей железа, глутаминовую кислоту (1 г 2-3 раза в день) или глутамевит по 2 таблетки 2 раза в день и дважды внутримышечно вводят ретаболил (1 мл 5% масляного раствора на 9 и 14-й дни после перелома). Для оптимизации минерализации внутрь назначают кальция пантотенат или кальция глицерофосфат.
На IV этапе (15-21 сут) происходит ремоделирование новообразованной кости, грубоволокнистая кость замещается тонковолокнистой, костная мозоль приобретает органотипическое строение.
В этот период целесообразно назначать такие регуляторы ремоделирования, как КТ и кальцитриол: КТ вводят внутримышечно по 4-5 ЕД 3-4 раза начиная с 15 дня после перелома, внутрь назначают масляный или спиртовой раствор витамина D3 (предшественника кальцитриола) по 50 000 МЕ в день.
На V этапе (22-30 сут с момента травмы) завершается активное ремоделирование костной мозоли (ее строение приобретает черты, близкие к нормальной кости) и построение остеонов. В этот период продолжают приём витамина D3, препараты кальция и глутаминовую кислоту (табл. 10-1).
Таблица 10-1. Схема этапного лечения больных с переломами челюстей (Швырков М.Б., Сумароков Д.Д.)
| Препарат | Дни с момента перелома челюсти | ||||
| 1-3 | 3-8 | 9-14 | 15-21 | 22-30 | |
| ПТГ | + | - | - | - | - |
| Витамин А | + | - | - | - | - |
| Тимозин | + | - | - | - | - |
| Индометацин | + | + | - | - | - |
| Витамин Е | + | + | - | - | - |
| Витамин С | + | + | + | - | - |
| КТ | + | + | - | + | - |
| Ретаболил | - | - | + | - | - |
| Феррум-лек | - | - | + | - | - |
| Глутаминовая кислота | - | - | + | - | + |
| Препараты кальция | - | - | + | - | + |
| Кальцитриол | - | - | - | + | - |
| Витамин D3 | - | - | - | - | + |
Антимикробная терапия
Применение антимикробных препаратов при переломах челюстей должно быть строго обосновано. Если у пострадавшего на 3-4 сут с момента перелома травматический отёк уменьшается, инфильтрация тканей в области перелома не увеличивается, температура тела остаётся в пределах нормы, не отмечается усиления боли, то антимикробные препараты можно не назначать. Однако антибиотикотерапия не противопоказана, если врач считает целесообразным назначить её.
В случае развития острого инфекционного воспаления и нарастания клинической симптоматики (увеличение отёка и появление инфильтрации тканей в области перелома, появление гиперемии кожи, повышение температуры тела, усиление боли в области перелома) необходимо назначение антибиотиков широкого спектра действия (до определения чувствительности к ним микрофлоры) в сочетании с сульфаниламидными препаратами длительного действия. Наиболее целесообразно использовать остеотропные антибиотики: тетрациклин, окситетрациклин, вибрамицин, линкомицин, фузидин натрия и др. Также следует проводить дезинтоксикационную терапию, используя внутривенное капельное введение растворов реополиглюкина, форсированный диарез (лазикс).
Назначают обезболивающие, жаропонижающие и десенсибилизирующие препараты. В области локализации инфильтрата рекомендуется проведение курса блокад с 0,5% раствором новокаина, которые вызывают длительную (до 72 ч) гипертермию тканей и оказывают положительное влияние на обменные процессы в них, способствуют стиханию серозного воспаления (Афанасьев В.В.,
1975).
В тяжёлых случаях острого гнойного воспаления показано внутривенное введение антибиотиков и своевременное оперативное вскрытие гнойников.