Минерализация тазовой кости при заживлении центрального внутрисуставного перелома

Минерализация тазовой кости при заживлении центрального внутрисуставного перелома в области вертлужной впадины (экспериментально-морфологическое исследование)

Переломы тазовой кости в области вертлужной впадины являются наиболее сложными повреждениями. Среди больных с переломами костей таза ацетабулярные переломы составляют 8-20 % (Чабаненко В.Д., 1973; Кутепов СМ., Рунков А.В., 1995; Шевалаев Г.А., 1993). При лечении данного вида повреждений, по мнению некоторых авторов, наиболее оправданным является метод Илизарова, сочетающий малую травматичность с возможностью широкого диапазона репозиции и фиксации отломков в условиях необходимой разгрузки сустава (Нигматуллин К.К., 1995; Шигарев В.М., 1998; Кирсанов К.П. с соавт., 2001).

Клинические исследования методом двуфотонной абсорбциометрии показали, что при фиксации отломков аппаратом спицестержневого типа общее содержание минеральных веществ тазовой кости на стороне повреждения через 20-30 суток снижается на 63%, а к 140-150 суткам после травмы повышается до уровня контрольных значений (Свешников А.А. с соавт., 1997, 2002; Шигарев В.М., 2002). Однако особенности минерального состава, процесса де- и реминерализации в различных по гистологическому строению участках регенерата тазовой кости в области вертлужной впадины исследованы недостаточно, что определило цель настоящей работы.

Эксперимент выполнен на 30 взрослых беспородных собаках, которым моделировали поперечный внутрисуставной перелом в области вертлужной впадины с центральным смещением ее фрагментов (операции выполнены д.м.н. Кирсановым К.П.). В первой серии эксперимента заживление перелома осуществляли без фиксации костных отломков, во второй серии - в условиях фиксации аппаратом спице-стержневого типа. Период фиксации аппаратом составлял 42 суток. Животных выводили из опыта на 14-е, 28-е, 42-е, 72-е, 132-е сутки после операции. Контрольная серия состояла из 3 интактных собак. Использовали методы световой, сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского электронно-зондового микроанализа. Минерализацию фрагментов тазовой кости изучали, определяя концентрацию кальция, фосфора, магния и серы.

Установлено, что в обеих сериях эксперимента формирование провизорной волокнисто-соединительнотканно-хрящевой мозоли к 28-м суткам сочетается с умеренно интенсивной перестройкой костной ткани отломков вплоть до 42-х суток эксперимента, что вызывает незначительные колебания концентраций кальция, фосфора и магния около контрольных значений - 7,2 ± 0,07%, 3,5 ± 0,06% и 0,16 ± 0,030% соответственно. К 72-м суткам патологическая перестройка костной ткани у животных первой серии выражается в уплотнении трабекулярной кости эндоста, периостально образованной губчатой кости и появлению экзостозов на суставной поверхности. Во всех перечисленных зонах концентрация кальция, фосфора и магния увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с контролем (р < 0,01). На 132-е сутки после операции концентрации указанных элементов достоверно ниже контрольных значений (р < 0,01). Во второй серии к 72-м суткам эксперимента содержание кальция и фосфора в губчатой кости отломков, напротив, снижается по сравнению с контролем, что соотносится с активизацией остеогенеза в интермедиарной части зоны сращения перелома. На 132-е сутки после операции концентрации указанных элементов значимо превышают контрольный уровень (р < 0,01).

Установлено, что в обеих сериях эксперимента динамика изменения минерального состава компактной кости дна вертлужной впадины однонаправлена и отражает нарастание процессов остеопороза и остеомаляции. Концентрации кальция и фосфора на 42-е сутки снижены до 30% в обеих сериях по сравнению с контрольными значениями, которые составляют 22,8 ± 0,12 и 10,5 ± 0,09 соответственно. К 132-м суткам эксперимента содержание этих элементов составляет 56% от контрольных значений. Изменение концентрации магния выражено менее отчетливо и не имеет значимых различий с контролем.

Значения концентраций кальция, фосфора, магния и серы в новообразованных костных трабекулах зоны сращения перелома на 14-е сутки после операции в первой серии составляют 6,3 + 0,70%; 3,4 ± 0,43%; 0,16 ± 0,015%; 0,22 ± 0,008%, соответственно. У животных второй серии аналогичные данные не имеют значимых отличий. В последующие сроки концентрации кальция и фосфора в обеих сериях увеличиваются на всем протяжении экспериментального периода. При этом во второй серии значения, полученные на 132-е сутки, не отличаются от контроля - 21,6 ± 0,17% для кальция и 9,5 ± 0,09% для фосфора, а в первой серии - значимо снижены и составляют 15,0 ± 0,53% и 7,0 ± 0,24% (р < 0,01). Динамика изменений концентрации магния и серы имеет свои особенности, отражающие степень зрелости костной ткани.

Таким образом, выявлены особенности минерального состава тазовой кости при заживлении перелома в области вертлужной впадины в условиях фиксации аппаратом спице-стержневого типа и в отсутствии аппаратной фиксации. При этом установлено, что выраженное снижение концентраций кальция и фосфора в компактной кости дна вертлужной впадины у животных обеих серий наблюдается с 42-х по 132-е сутки после повреждения.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 04-04-96167).


Силантьева Т.А., Ирьянов Ю.М.
ФГУН «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г.А. Илизарова Росздрава», г. Курган