Реакции костной ткани на разгрузку или растяжения за счет имплантатов

При использовании, например, пластин расположенный под ними кортикальный слой кости разгружен, а противоположный - более или менее нагружен. В зоне разгрузки происходит разряжение, а нагрузки - уплотнение губчатой кости. Интересно, что прямые пластины, работающие преимущественно на основе трения, основанного на компрессии между пластиной и костью, постепенно утрачивают свое прочное соединение и, следовательно, способность создавать общую разгрузку кости, примерно через 6 месяцев (Мюллер и др., 1996; Шапошников, 1997).

Если кость подвергается растяжению, то в ней развивается ряд изменений, которые пытаются объяснить с помощью теории растяжения, которая базируется на оценки деформации отдельных клеток. Согласно этой теории, ткань не может дифференцироваться, если растяжение превышает ее предельную устойчивость к ней. Предполагается, что существуют уровни максимального и индуцирующего растяжения.

Первый определяет потенциал ткани к ее дифференцировке, а второй - минимальный порог, ниже которого дифференциация тканей не начинается. Иными словами, если сила растяжения может привести к разрыву ткани (клетки), то дифференцировка приостанавливается, а сама ткань не может существовать в этих условиях. Так, при использовании 4,5 мм стержня деформация в 0,1-0,2 мм является оптимальной. При превышении этой величины более 0,2 мм происходит локальное механическое разрушение кости в зоне контакта. Другим примером может быть скорость дистракции при чрескостном остеосинтезе, например, с помощью аппарата Илизарова.

Оказалось, что оптимальная величина растяжения костных отломков составила 0,5-1 мм за 4 приема в сутки. Если скорость дистракции была больше, то формирование костной мозоли не происходило, при меньших величинах наблюдалось замедление этого процесса. (Илизаров, 1983, 1985, 1986, 1996; Илизаров и др., 1969; 1972; 1973; Мюллер и др., 1996; Омельченко и др., 1997).


А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики