Ультраструктурные изменения костной ткани при огнестрельных ранениях и пути их коррекции

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГВОУ ВПО «ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М. КИРОВА» МО РФ

На правах рукописи

УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ РАНЕНИЯХ И ПУТИ ИХ КОРРЕКЦИИ

(экспериментально-клиническое исследование)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ДЕНИСОВ Алексей Викторович

14.01.17 - хирургия

03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

Научные руководители:

доктор медицинских наук профессор Самохвалов И.М.

доктор медицинских наук Гайдаш А.А.

Санкт-Петербург

2010

СОДЕРЖАНИЕ

• СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РАЗРУШЕНИИ И РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ РАНЯЩИХ СНАРЯДОВ (Обзор литературы)
• 1.1 Огнестрельные переломы длинных костей конечностей: статистические данные, классификация
• 1.2 Структурная организация и регенерация костной ткани
• 1.2.1 Гистоструктура костной ткани
• 1.2.2 Нанообъекты костной ткани
• 1.3 Раневая баллистика огнестрельных переломов
• 1.4 Регенерация огнестрельных переломов
• 1.5 Современные подходы к лечению огнестрельных переломов длинных костей конечностей
• ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
• 2.1 Планирование исследования
• 2.2 Общая характеристика материала исследования
• 2.3 Общая характеристика методов исследования
• 2.3.1 Общеклинические исследования
• 2.3.2 Лабораторные исследования
• 2.3.3 Микробиологическое исследование
• 2.3.4 Рентгенологическое исследование
• 2.3.5 Гистологическое исследование
• 2.3.6 Сканирующая зондовая электронная микроскопия
• 2.3.7 Атомно-силовая микроскопия
• 2.3.8 Рентген-структурный анализ
• 2.3.9 Микротвердометрия
• ГЛАВА 3. УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОРФОЛОГИИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ ПЕРЕЛОМОВ
• 3.1 Методика проведения эксперимента на биоманекенах
• 3.2 Изучение морфологии огнестрельных переломов методом сканирующей электронной микроскопии
• 3.3 Изучение морфологии огнестрельных переломов методом атомно-силовой микроскопии
• 3.4 Изучение морфологии огнестрельных переломов методом рентген-структурного анализа
• 3.5 Изучение морфологии огнестрельных переломов методом микротвердометрии
• ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СТРОНЦИЯ РАНЕЛАТА НА СТРУКТУРУ КОСТНОГО МАТРИКСА ПРИ КОНСОЛИДАЦИИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ ПЕРЕЛОМОВ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ КОНЕЧНОСТЕЙ
• 4.1 Обоснование выбора модели для исследования влияния стронция ранелата на структуру костного матрикса при консолидации огнестрельных переломов длинных трубчатых костей конечностей
• 4.1.1 Обоснование применения стронция ранелата
• 4.1.2 Обоснование модели огнестрельного перелома длинных трубчатых костей конечностей
• 4.2 Методика проведения эксперимента на биообъектах
• 4.3 Результаты собственных исследований
• 4.3.1 Результаты общеклинических исследований
• 4.3.2 Результаты лабораторных исследований
• 4.3.3 Результаты микробиологического исследования
• 4.3.4 Результаты рентгенологического исследования
• 4.3.5 Результаты морфологических исследований влияния ранелата стронция на структуру костной ткани в периоде посттравматической регенерации
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ВЫВОДЫ
• ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АГВ	- агар Гювенталя-Ведьминой (среда);
АЛТ	- аланинаминотрансфераза;
АОС	- антиоксидантная система;
АСМ	- атомно-силовая микроскопия;
АСТ	- аспартатаминотрансфераза;
АЧТВ	- активированное частичное тромбопластиновое время;
ВНО	- внеочаговый остеосинтез;
ГАП	- гидроксиапатит;
ДРА	- двухэнергетическая абсорбциометрия;
КСТ-1	- комплект универсальных стержневых аппаратов и хирургических устройств;
КФ	- кальциофосфаты;
ЛДГ	- лактатдегидрогеназа;
МПКТ	- минеральная плотность костной ткани;
ОАА	- антиоксидазная активность;
ООА	- общеоксидазная активность;
ПВХ	- поливинилхлорид;
ПГ	- простагландины;
ПВ	- протромбиновое время;
ПХО	- первичная хирургическая обработка;
РС	- ранящий снаряд;
СКС	- самозарядный карабин Симонова;
СРО	- свободнорадикальное окисление;
СЭМ	- сканирующая электронная микроскопия;
ТВ	- тромбиновое время;
ЧСС	- частота сердечных сокращений;
ЩФ	- щелочная фосфатаза.

• ВВЕДЕНИЕ
• Проблема лечения огнестрельных ранений и их последствий была и остаётся одной из наиболее сложных и актуальных задач военно-полевой хирургии. Со времён изобретения пороха огнестрельное оружие постоянно совершенствуется, создаются новые виды ранящих снарядов, обладающие всё более значительной разрушительной силой (Косачев И.Д., 2001; Озерецковский Л.Б. с соавт., 2006; Белевитин А.Б. с соавт., 2010).
• Одним из видов боевой травмы являются огнестрельные ранения конечностей, доля которых в современных военных конфликтах составляет 62 - 72% санитарных потерь хирургического профиля. Среди них особое место занимают огнестрельные переломы, лечение которых, несмотря на достижения военно-полевой хирургии, является серьезной проблемой (Беркутов А.Н., 1974; Дедушкин В.С., 1985, Самохвалов И.М. с соавт., 2006).
• По характеру 76,4% огнестрельных переломов, полученных при ранениях современными видами оружия, преимущественно носят оскольчатый (35,1%) или раздробленный (41,3%) характер. Первичные дефекты костей выявляются у 79,3% раненых, из них у 48,7% выявлены дефекты на протяжении более 3 см диафиза, а у 30,6% более 5 см (Шаповалов В.М., 1999).
• В общей структуре ранений конечностей преобладают лёгкие ранения и ранения средней степени тяжести (40,5% и 33,3% соответственно). Однако среди пострадавших с огнестрельными переломами лёгкие ранения и ранения средней тяжести составляют менее 10%, преобладают тяжёлые (85,4%) и крайне тяжёлые (5,5%) ранения (Ерюхин И.А., 1992).
• К сожалению, и в настоящее время лечение огнестрельных переломов костей конечностей нередко сопровождается неудовлетворительными результатами: укорочение конечностей, ложные суставы, остеомиелит с нарушением функции конечностей в 8 - 19,6% и ампутации - в 11,8% случаев (Шаповалов В.М., Ерохов А.Н., 2006; Овденко А.Г., 2010).
• Все это диктует необходимость проведения исследований, направленных на улучшение результатов лечения.
• Актуальность темы.
• Фундаментальные исследования, проведенные за последние годы в области раневой баллистики и регенерации костной ткани, показали специфичность высокоэнергетического воздействия ранящего снаряда на костную ткань с её разрушением, как на микро-, так и на ультраструктурном уровне, а также возможность воздействия на скорость и качество консолидации с помощью применения принципиально новых материалов и лекарственных препаратов - коллаген-апатитовых интерфейсов (Кавалерский Г.М. с соавт., 2010), имплантов с наноструктурными керамическими покрытиями (Карлов А.В., Шахов В.П., 2001; Ланцов Ю.А. с соавт., 2010), антиостеопоротических препаратов - соединений стронция (Гайдаш А.А. с соавт., 2009). Однако характер ультраструктурных изменений костной ткани при огнестрельных переломах остается не до конца изученным, как и возможности воздействия на консолидацию таких переломов антиостеопоротическими препаратами. Таким образом, тема исследования является актуальной и клинически значимой.
• Цель исследования.
• На основе анализа данных, полученных с помощью современных исследовательских нанотехнологий, изучить в эксперименте возможность применения стронция ранелата для коррекции ультраструктурных изменений костного матрикса в зоне «молекулярного сотрясения» при огнестрельных переломах длинных трубчатых костей конечностей.
• Задачи исследования.
• 1. Выявить основные ультраструктурные изменения костной ткани при воздействии высокоскоростных огнестрельных ранящих снарядов.
• 2. Обосновать применение препарата, корригирующего выявленные изменения тонкой структуры костного матрикса при огнестрельных переломах.
• 3. Изучить действие стронция ранелата на ультраструктурные свойства костного матрикса при регенерации огнестрельных диафизарных переломов длинных трубчатых костей конечностей в эксперименте на животных.
• Научная новизна исследования.
• Впервые с помощью ультраструктурных методов исследования выявлены изменения тонкой структуры костного матрикса после огнестрельных переломов и во время их консолидации.
• Охарактеризован возможный вклад ударно-волновой остеопорозоподобной трансформации костного матрикса в течение раневого процесса при огнестрельной травме.
• Патогенетически обоснованы возможные пути коррекции остеопорозоподобных изменений костного матрикса при огнестрельных переломах.
• Практическая значимость.
• Разработана модель огнестрельного перелома длинных трубчатых костей конечностей на биообъектах (баранах), которая может быть рекомендована к использованию при проведении экспериментальных исследований по разработке новых методов диагностики и лечения данной боевой хирургической патологии.
• Использованный в исследовании комплекс современных исследовательских нанотехнологий позволяет выявить ультраструктурные изменения костного матрикса после огнестрельных переломов и в процессе их консолидации, что было недоступно ранее при использовании традиционных методов исследования.
• В эксперименте доказана высокая эффективность препарата стронция в уменьшении аморфизации гидроксиапатита и упрочнении костного матрикса в лечении пострадавших с огнестрельными переломами, что может улучшить качество консолидации у данной группы пострадавших.
• Реализация результатов исследования.
• Предложенный методологический комплекс используется для выполнения задач, поставленных в НИР ВМедА № 03.05.01.1011/0267, шифр «Ультраструктура», а также применяется в работе, проводимой в рамках программы «Изучение наноструктуры и физико-химических механизмов повреждения и репарации органов и тканей при действии поражающих факторов современных видов оружия с целью разработки методов ранней диагностики и лечения огнестрельных ран», утверждённой Начальником ГВМУ - НМС ВС РФ 3 февраля 2009 г.
• Результаты исследования применяются в исследованиях НИЛ военной хирургии при кафедре военно-полевой хирургии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова при проведении экспериментов на животных по моделированию огнестрельных ранений, их диагностике и лечению. Кроме того, полученные данные используются в учебном процессе на кафедре военно-полевой хирургии при изложении материалов по огнестрельной травме.
• Апробация.
• Материалы научного исследования доложены на VI Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» (Томск, 2008); итоговой научно-практической конференции ТВМедИ (Томск, 2009); Всероссийской научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (Санкт-Петербург, 2010).
• Публикации.
• Основной материал диссертационного исследования опубликован в 17-ти работах в виде научных статей (в том числе в 3-х журналах, рецензируемых ВАК), тезисов докладов и главы монографии.
• Структура и объём диссертационного исследования.
• Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц и 60 рисунков. Список использованных литературных источников включает 220 наименований (154 отечественных и 66 иностранных).
• Положения, выносимые на защиту.
• 1. Ультраструктурные свойства костной ткани, связанные с анатомическим типом строения кости, влияют на характер разрушения костной ткани при воздействии огнестрельных ранящих снарядов, что выявляется при изучении изменений тонкой структуры костного матрикса.
• 2. Универсальным механизмом разрушения кости на ультраструктурном уровне при огнестрельной травме является остеопорозоподобная трансформация костного матрикса с расширением нанопор до мезо- и микропор, а также аморфизация кристаллов гидроксиапатита.
• 3. Стронция ранелат в эксперименте на животных уменьшает аморфизацию гидроксиапатита и корригирует остеопорозоподобные изменения костного матрикса в зоне «молекулярного сотрясения», что может способствовать улучшению консолидации при лечении раненых с огнестрельными переломами костей конечностей.
• ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РАЗРУШЕНИИ И РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ РАНЯЩИХ СНАРЯДОВ (Обзор литературы)
• 1.1 Огнестрельные переломы длинных костей конечностей: статистические данные, классификация
• перелом кость регенерация огнестрельный
• Частота повреждений конечностей в общей структуре боевой хирургической травмы во время второй мировой войны превышала 70%, а в современных войнах и локальных конфликтах составляет более 50%. При этом более чем в трети случаев (38%) встречались огнестрельные переломы (Шаповалов В.М., 2001; Ли А.Д., Баширов Р.С., 2002; Быков И.Ю., Ефименко Н.А., Гуманенко Е.К., 2009).
• Характерно, что огнестрельные переломы, полученные при ранениях современными видами оружия, носят преимущественно оскольчатый (35,1%) или раздробленный (41,3%) характер. Первичные дефекты костей выявляются у 79,3% раненых, из них у 48,7% выявлены дефекты на протяжении более 3см диафиза, а у 30,6% - более 5см. В общей структуре ранений конечностей преобладают лёгкие ранения и ранения средней степени тяжести (40,5 и 33,3% соответственно). Однако среди пострадавших данной группы лёгкие ранения и ранения средней тяжести составляют менее 10%, преобладают тяжёлые (85,4%) и крайне тяжёлые ранения (5,5%). При этом переломы костей в пределах одного сегмента встречались в 63,8% случаев (переломы костей нижних конечностей - 35,7%, переломы костей верхних конечностей - 28,1%). Переломы костей в пределах двух и более сегментов составили 36,2%. Среди них доминировали диафизарные переломы (83%), а метафизарные и внутрисуставные переломы встречались лишь у 17% раненых (Брюсов П.Г., 1996; Шаповалов В.М., 2001; Быков И.Ю., Ефименко Н.А., Гуманенко Е.К., 2009) (табл. 1).
• Таблица 1 Структура огнестрельных переломов длинных трубчатых костей конечностей (по данным вооружённых конфликтов на Северном Кавказе в период с 1994 по 2002 годы).

Локализация перелома	%
Плечевая кость	14,3
Кости предплечья	13,8
Бедренная кость	16,2
Кости голени	19,5
Итого (переломы костей одного сегмента конечности)	63,8
Переломы костей двух и более сегментов конечностей	36,2
Всего:	100,0

• Огнестрельные переломы делятся на две основные группы: неполные (дырчатые, краевые) - 7,3% и полные, которые разделяют ещё на две подгруппы: простые (поперечные, косые) - 16,3% и оскольчатые (многооскольчатые, раздробленные) - 76,4%.
• Особенностью огнестрельных переломов трубчатых костей является их оскольчатый характер, обширное поражение костного мозга, наличие свободных костных фрагментов, а также частое развитие осложнений, что сопровождается неудовлетворительными исходами лечения, такими как укорочение конечностей, ложные суставы в 8,0-19,6% и ампутациями в 11,8% случаев (Шаповалов В.М., 2001; Овденко А.Г., 2010).
• 1.2 Структурная организация и регенерация костной ткани
• 1.2.1 Гистоструктура костной ткани
• Согласно современным представлениям, костная ткань представляет собой минерально-органический композит с развитой пористой структурой, подвергающийся постоянному процессу ремоделирования под действием клеток остеобластического дифферона (Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., 1999; Данилов Р.К., 2006, 2007).
• По мнению ряда авторов (Денисов-Никольский И.Ю. с соавт., 2002; Аврунин А.С. с соавт., 2010) в скелете млекопитающих необходимо различать следующие уровни или элементы его иерархической организации:
• 1. Молекулярный - органические молекулы.
• 2.Надмолекулярный - надмолекулярные комплексы органических молекул и минералов в перицеллюлярном пространстве.
• 3. Тканевой - ретикулофиброзные и пластинчатые структуры.
• 4. Структурно-функциональный - остеоны и трабекулы (полуостеоны).
• 5. Органообразующих структур - компактное и губчатое вещество.
• 6. Органный - кость как орган.
• 7. Суперорганный - скелет.
• Только при полном понимании всех процессов, происходящих на каждом вышеизложенном уровне возможно формирование адекватных представлений о механизмах как нормального функционирования, так разрушения и репарации костной ткани. Однако следует признать, что функционирование костной ткани, особенно на первых четырёх уровнях организации остаётся ещё малоизученным процессом.
• Костная ткань примерно на 50% состоит из органического компонента, представленного в основном коллагеновыми волокнами, и на 47% - из неорганического матрикса, образованного, в основном, кальций-фосфатными соединениями (КФ) типа гидроксиапатита (ГАП), и другими микроэлементами (Mg, Sr, Sn, Со, Cr, Fe, Сu и др.). Она находится в динамическом равновесии за счет протекания единовременных процессов образования и резорбции (Мажуга П.М., 1978; Грант В., 1991; Кораго А.А., 1992; Чайкина М.В., 2002).
• В настоящее время принято выделять два основных типа костной ткани: компактную и губчатую.
• Губчатая кость, менее твердая, входит в состав большинства плоских костей, эктопических очагов костеобразования и костной мозоли на ранней стадии ее развития. Она состоит из сети трабекул (спикул), образующих большие костномозговые пространства, содержащие гемопоэтические клетки и жир. Трабекулы содержат остеоциты, окруженные монослоем остеобластов.
• Компактная (плотная, ламеллярная) кость не содержит трабекул и образует диафизы всех трубчатых костей. Здесь имеется круговое расположение «гаверсовых» систем (Образцов И.Ф., Ханин М.Ф., 1989; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997; Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., 1999).
• Костная ткань состоит из клеточных элементов, представленных остеобластами, остеокластами и остеоцитами, и экстрацеллюлярного матрикса, который содержит органические и неорганические (минеральные) вещества и воду. Костные клетки функционируют в среде, получившей название «костный матрикс». По своему качественному составу «костный матрикс» является видом соединительной ткани с выраженной минеральной составляющей (Хэм А., Кормак Д.,1983; Быков В.Л., 2000).
• Ключевую роль в процессе минерализации костного матрикса играют «матриксные пузырьки» остеобластов, имеющие диаметр от 30 до 1000 нм и стенку, идентичную наружной мембране. Первоначально именно в них образуется аморфный Са₃(РО₄)₂, а затем - гидроксиапатит (ГАП). Вышедшие в экстрацеллюлярное пространство матриксные пузырьки вступают во взаимодействие с протеогликанами, остеонектином и коллагеном, встраиваясь в их структуру (Кораго А.А, 1992; Anderson Y.C., 1976).
• Остеобласты секретируют и наслаивают новый костный матрикс, располагаясь на поверхности уже существующего материала. Часть из них постепенно погружается в него, постепенно дифференцируясь в остеоциты. Остеобласты формируют новую костную ткань в виде концентрических слоев, в центре которых располагается кровеносный сосуд, образуя систему размером около 80-200 мкм, называемую остеоном (Фриденштейн А.Я., Лалыкина К.С., 1973; Хэм А., Кормак Д., 1983; Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., 1999).
• Остеоциты находятся в замкнутых лакунах костного матрикса и не пролиферируют, но частично сохраняют способность продуцировать коллаген и протеогликаны. Между собой они соединены узкими каналами, через которые регулируются процессы минерализации костной ткани и скорость остеогенеза. Остеоциты играют большую роль в кругообороте костной ткани и кальция. Через массивные клеточно-матричные контакты они принимают активное участие в обмене ионов, а также выступают в роли механических биосенсоров, реагирующих на изменение нагрузки на костную ткань (Аврунин А.С. с соавт., 2010; Van der Plas A., Aarden E.M. et al., 1994).
• В противоположность остеобластам и остеоцитам, которые образуют костный матрикс, остеокласты разрушают его с помощью специализированного мембранного комплекса (гофрированной каемки), посредством секреции кислот, растворяющих кристаллы гидроксиапатита, и различных ферментов типа коллагеназы и эластазы (Учитель И.Я. 1978; Kurihara N. et al.,1990; Girasole G. et al., 1992). Обычно остеокласты группируются и прокладывают глубокие туннели со скоростью около 50 мкм в сутки. Вслед за ними устремляются остеобласты, которые выстилают стенки каналов, а в сам канал прорастают сосуды и нервные окончания, через которые происходит доставка питательных веществ и кислорода к ткани. Остеокласты являются очень мобильными клетками, которые мигрируют и легко присоединяются к гидроксиапатиту с помощью молекул адгезии - интегринов (Маянский А.Н., 1991; Альбертс Б. с соавт., 1994; Marcus R. 1987; Nesbitt S.A. et al., 1993; Key L.L. et al., 1994; Wada S. et al., 1995).
• Экстрацеллюлярный матрикс на 60% состоит из минеральных веществ (доминирует гидроксиапатит), на 30% - из органических субстанций (коллагеновые волокна - до 90-95%, протеогликаны, гликозаминогликаны, фибронектин, остеонектин и др.), и на 10% - из воды, находящейся в связанном и свободном состоянии. Внеклеточный матрикс костной ткани является результатом продукции остеобластов и остеокластов, на 95% состоит из коллагена преимущественно 1-го типа и неколлагеновых протеинов (5%), которые образуют единую структурно-функциональную систему. Различают минеральную (неорганическую) и неминеральную (органическую) составляющие внеклеточного вещества костной ткани (Альбертс С. с соавт., 1994; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
• Около 85% воды содержится в органической матрице вокруг волокон коллагена и основного вещества и в гидратной оболочке, окружающей кристаллы ГАП. Другие 15% находятся в каналах и полостях, по которым питательные вещества доставляются тканям кости. Вода придает упругие свойства костной ткани. В компактной кости содержится около 10% воды, а в губчатой - около 5-15% (Ньюман У. с соавт., 1961; Омельянченко Н.П. с соавт., 1997).
• Основными химическими элементами неорганической части кости являются кальций и фосфор, составляющие 35 и 50%, соответственно. Именно они придают кости присущую ей плотность. Необходимо отметить, что в организме человека кость служит и резервуаром основных минералов, в частности кальция (98%), фосфора (85%), магния (50%) и натрия (45%). Остальные 15% приходятся на бикарбонаты, цитраты, фториды, различные соли и микроэлементы (Гайер Г., 1974; Кораго А.А., 1992; Омельянченко Н.П. с соавт., 1997).
• Кальций-фосфаты (КФ) в тканях и органах человека представлены аморфными фосфатами кальция, брушитами, монетитами, витлокитами, дигидратом пирофосфата кальция и гидроксиапатитом. Биологические апатиты не являются чистым гидроксиапатитом, а, как правило, являются карбонатзамещенными апатитами с дефицитом кальция. Гидроксиапатит является главным неорганическим компонентом костей, эмали зубов и дентина. Около 50-60% от массы всей костной ткани приходится на минеральное вещество, преимущественно состоящее из кристаллов и (в меньшей степени) коллоидных растворов ГАП.
• Нерастворимые фосфаты кальция присутствуют в кости в виде стабильных и лабильных (аморфных) фосфатов. Последние покрывают поверхность ГАП. Процессы рекристаллизации и кристаллизации происходят как за счет поглощения костными клетками КФ, а затем встраиванием их в структуру новообразованных кристаллов ГАП, что происходит примерно за 35 часов, так и за счёт прямого быстрого встраивания части экзогенного кальция в структуру кальциофосфатов кости (Carneiro J., Leblond С. et al., 1959).
• Процесс образования ГАП происходит по типу селективной эндогенной кристаллизации в насыщенных растворах. Известно, что часть ГАП способна продолжать свой рост в костной ткани и после их высвобождения из везикул остеобластов, путем адсорбции на своей поверхности кальция и фосфора из окружающих его жидкостей (Ткаченко С.С, Руцкий В.В., 1989).
• Кристаллы гидроксиапатита имеют преимущественно гексагональную форму, построенную из колонок Са₂+ и атомов О, принадлежащих фосфатным группам, которые образуют стенки каналов, идущих параллельно гексагональным осям (Корбридж Д., 1982). В костной ткани средние размеры элементарной ячейки составляют около 20x5x1,5 нм, а длинная ось ее ориентирована параллельно осям коллагеновых фибрилл. Кристаллы сгруппированы в виде стержней (диаметром около 5 нм, длина - 200 нм) и соединяются с коллагеном через остеонектин (Касавина Б.С, Торбенко В.П., 1975).
• По современным представлениям, минерализация костного матрикса происходит за счет первоначального образования аморфного кальциофосфатного соединения с последующей его кристаллизацией в гидроксиапатит внутри коллагеновых волокон, когда отпочковавшиеся в экстрацеллюлярное пространство кристаллы ГАП, продолжают увеличиваться в размерах за счет адсорбции на себе кальциофосфатов из окружающего их лабильного слоя и из тканевой жидкости. Таким образом, синтез коллаген-апатитового комплекса начинается в остеобластах, а окончательный этап его формирования происходит уже в экстрацеллюлярном матриксе. Поэтому влияние на формирующиеся кристаллы гидроксиапатита можно оказывать как на внутриклеточном уровне, так и путём введения определённых веществ непосредственно в окружающую их тканевую жидкость (Гайер Г., 1974; Корбридж Д., 1982; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
• В костной ткани кристаллы ГАП, как правило, полиморфны и могут иметь игольчатую или пластинчатую структуру различной толщины, ширины и длины. Существует зависимость между структурой кристаллов ГАП и возрастом, обменом минералов, физической нагрузкой, состоянием коллагеновой матрицы и рядом других факторов (Омельянченко Н.П. с соавт., 1997; Денисов-Никольский Ю.И. с соавт, 2002; Аврунин А.С. с соавт., 2010).
• Считается, что центры кристаллизации гидроксиапатита образуются в участках поперечных полос коллагена через молекулы остеонектина, который имеет высокое сродство к коллагену 1 типа и ГАП. В этом процессе активную роль играют различные ионы (Mn, Sr, Сu, Va, F, Pb, Со, Al, Sn и др.), остеокальцин, полипептидные факторы, витамины и клетки остеона. Однако фундаментальные причины столь строгой локальной избирательности до конца не ясны (Скоблин А.П., Белоус A.M., 1968; Кораго А.А., 1992).
• Вместе с коллагеном кристаллы гидроксиапатита формируют сложную прочную архитектуру костной ткани, обладающей огромной активной поверхностью, составляющей около 130-270 м² на 1 г матрикса, площадь которой у взрослого человека может достигать 2000 км². Микроэлементы выступают в роли катализаторов или активаторов ферментов, гормонов, витаминов с других биоактивных молекул. В костной ткани обнаружено свыше 30 микроэлементов. Так, магний и цинк являются активаторами щелочной фосфатазы. Избыток бериллия, алюминия, марганца и стронция приводит к развитию рахитоподобных состояний. Стронций конкурирует с кальцием за место в кристаллах ГАП. В губчатой кости стронция в 3 раза больше, чем в компактной. Магний, барий и кобальт могут встраиваться в структуру ГАП, изменяя его физико-химические и биологические свойства. Из этого можно заключить, что изменяя микроэлементный состав костной ткани, можно целенаправленно воздействовать на ее состояние (Касавина Б.С, Торбенко В.П., 1979; Корбридж Д., 1982).
• Органическая часть костного матрикса состоит из коллагена (98%) и неколлагеновых белков (2%). Однако именно коллаген является основным строительным белком костной ткани, определяющим ее конструкцию, прочность, упругость, жесткость, устойчивость к нагрузкам и деформациям. Коллаген - сложный белок, состоящий из трех про-б-цепей. Длина спиралей около 300 нм, диаметр 1,5 нм. В настоящее время известно около 17 видов коллагенов, среди которых в костной ткани наиболее распространены I (около 90-95%) и V (около 5%) (Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., 1999; Данилов Р.К., 2006).
• Тип I образует видимые фибриллы с периодичностью 67 нм. Волокна синтезируются остеобластами, фибробластами, гладкомышечными клетками, эпителием. Длительность секреции коллагена в остеобластах от момента начала сборки молекулы до включения его в структуру костного матрикса составляет около 35 часов. Молекулы проколлагена накапливаются в везикулах остеобластов и секретируются во внеклеточное пространство в виде тропоколлагена, молекулы которого при сборке фибрилл выстраивают параллельно расположенные цепи последовательно конец в конец и сторона к стороне таким образом, чтобы между головными и концевыми участками оставалась щель диаметром около 35 нм. Каждая молекула в цепи смещена относительно молекулы в соседней цепи на четверть ее длины, что морфологически определяется в виде поперечной исчерченности волокон. Этим достигается конструктивная прочность, упругость и эластичность соединения. Коллагеновая сеть, состоящая из многочисленных волокон, погружена в макромолекулярные агрегаты протеогликанов и тесно взаимодействует с межклеточным матриксом и кристаллическими молекулами гидроксиапатита, образуя прочную биомеханическую систему (Carneiro J., Leblond С. et al., 1959).
• Необходимо отметить, что коллагеновые волокна в костной ткани имеют строго определенную ориентацию. В компактной части трубчатых костей коллагеновые волокна входят в состав концентрических костных пластинок остеона, вставочных пластин и костных трабекул. Как правило, в составе остеона коллагеновые волокна располагаются в виде концентрических слоев, расположенных под определенным углом друг к другу, что обеспечивает биомеханическую устойчивость системы (Хэм А., Кормак Д., 1983; Данилов Р.К., 2006; Аврунин с соавт., 2010).
• Морфофункциональной единицей костной ткани является остеон (Гаверсова система). Гаверсова система во взрослой кости постоянно обновляется. Считается, что для формирования остеона и его минерализации в нормальных условиях необходимо не менее 130 дней, однако этот срок может значительно варьировать при старении, различных патологических состояниях, ведущих к нарушению нормального функционирования костной ткани (Демпстер Д.В., 2000). Процессы минерализации остеонов протекают параллельно процессам их деминерализации, что имеет важный биологический смысл (Belanger L.F., 1969). При этом всегда можно выделить несколько типов остеонов - зрелые (50-75%), развивающиеся (5-10%), дегенерирующие (10-20%), реконструирующиеся (5-10%) и нежизнеспособные (5-10%). Считается, что границы Гаверсовой системы, ограниченные линией цементации, у молодых, развивающихся и реконструирующихся, остеонов составляют 80-150 мкм, у зрелых - 120-300, а у инволюционирующих, дегенерирующих - менее 200 мкм. Эти данные необходимо учитывать при изучении тонкой структуры кости (Хэм А., Кормак Д., 1983; Гюнтер В.Э., с соавт., 1998; Barbos M.P. et al., 1983).
• Таким образом, костная ткань является сложноорганизованной и постоянно обновляющейся системой организма, состоящей из клеточных элементов, окруженных костным матриксом, что необходимо учитывать для проведения исследований, так как только изучение всех её элементов в совокупности позволит в полной мере выявить закономерности её регенерации в норме и патологии.
• 1.2.2 Нанообъекты костной ткани
• Исходя из стандартизированного определения, под нанообъектом понимается объект, содержащий структурные элементы, геометрические размеры которых, хотя бы в одном измерении, не превышают 100 нм, и, благодаря этому, обладающий качественно новыми свойствами, в том числе заданными функциональными и потребительскими характеристиками (Реестр ИСО НТК № 229 по нанотехнологиям).
• Фундаментальной причиной выделения объектов в нанометровом диапазоне являются их особые размерные эффекты, среди которых наиболее важное методологическое значение имеют структурные и термодинамические изменения, фазовые изменения и квантовые ограничения (Глушко В.П. с соавт., 1978).
• Изменение структурных свойств обусловлено тем, что при размерах меньше 10 нм изменяется межатомное расстояние в структурах и проявляется зависимость структурных параметров от него, а в некоторых случаях происходит и кардинальная перестройка наноструктуры частицы (Dubreuil N., et al., 1995).
• Изменения термодинамических свойств обусловлены тем, что характерный размер наноструктуры играет роль дополнительного термодинамического фактора. Рост теплоемкости при уменьшении размера наночастиц приводит к снижению температуры плавления, при этом в диапазоне 1-10 нм в нанокристаллах стабилизируются высокотемпературные фазы, при этом может возникнуть и аморфизация поверхности. Эффект квантового ограничения особенно значим в ультратонких каналах, где влияние «стенок» на молекулы является столь сильным, что в их поведении появляется бимодальность. В итоге, вещества в ультратонких каналах, могут обладать и свойствами жидкостей (разупорядоченностью и подвижностью) и твердых фаз (анизотропией) (Габуда С.П. с соавт., 2005; Fritz M. et al., 1991; Chernoff E.A. et al., 1992; Gathercole L. et al., 1993).
• С учетом вышеназванных стандартизированных критериев, был составлен перечень структур, классифицируемых как нанообъекты костной ткани (Гайдаш А.А. с соавт., 2008).
• Учитывая размерный критерий, к плотным 1-мерным нанообъектам отнесены коллагеновые волокна 1 типа и кристаллизующиеся ортофосфаты.
• К плотным 3-мерным нанообъектам - отнесены моно- и триклинные кристаллы гидроксиапатита.
• К гетероморфным 1-мерным нанообъектам причислены протяженные нитчатые структуры внутреннего скелета клеток.
• К гетероморфным 2-мерным нанообъектам - поверхностные структуры в интерфейсах «вода-апатит», «вода-коллаген» и «вода-апатит-коллаген».
• К гетероморфным 3-мерным нанообъектам - сетевые коллагены базальных мембран и ажурные конструкции решеток Десцемета.
• К разряженным 1-мерным нанообъектам - продольные нанокапилляры и поперечные наноцистерны, формирующиеся в щелях между нитями тропоколлагенов, нанощели и наноканальцы костного матрикса.
• К разряженным 3-мерным нанообъектам - гидроклатраты Д-периодичности фибриллярных коллагенов кости.
• Мы считаем, что изучение указанных структур позволит не только углубить понимание механизмов разрушения кости, но и будет способствовать созданию новых технологий, оптимизирующих регенерацию кости при лечении огнестрельных переломов.
• 1.3 Раневая баллистика огнестрельных переломов
• Раневая баллистика - это научное направление, в задачи которого входит исследование поведения PC в теле, его повреждающего действия на ткани, динамики и механизма формирования огнестрельной раны с её специфическими особенностями.
• По современным представлениям, поражающие свойства PC зависят, с одной стороны, от его свойств: скорости полёта, массы, площади поперечного сечения, степени устойчивости при попадании в ткани, склонности к деформации и фрагментации, величины кинетической энергии в момент ранения, а с другой - от структуры и физических свойств повреждаемых им тканей, их плотности, упругости, эластичности и содержания воды. Однако результирующим при этом является количество кинетической энергии PC, передаваемой тканям (потеря энергии) (Шерешевский М.С., 1985; Озерецковский Л.Б., 1989, 2006; Callender, G.R.,1935; Coates, J.B., 1962).
• Необходимо подчеркнуть, что при ранениях конечностей с повреждением трубчатых костей возрастает вероятность и частота фрагментации и деформации пуль, что существенно увеличивает степень передачи кинетической энергии тканям, а значит и их разрушение (Дыскин Е.А., Озерецковский Л.Б. с соавт., 1992; Озерецковский Л.Б., Гуманенко Е.К., Бояринцев В.В., 2006; Callender G.R., 1943).
• Следовательно, повреждения, наносимые ранящим снарядом кости, будут больше, чем мягким тканям, так как кость имеет большую плотность и более эффективно тормозит пулю и, соответственно получает от неё больше энергии, чем менее компактное вещество (Иванов Г.С., 1891; Ткаченко С. С., 1981; Шаповалов В.М., 1989, 2004; Harvey E.N., 1945, Adams D.B., 1982). Кроме того, губчатая кость эпифизов длинных костей, будет повреждаться меньше, чем более компактная кортикальная кость диафизов, потому что кинетическая энергия может легче рассеиваться в ячеистых структурах губчатой кости. Это объясняет формирование дырчатых переломов метафизов и оскольчатых - диафизов (Быстров В.Ф., 1894; Белоусов А.Е., 1976; Belkin M., 1978).
• Немаловажным является факт того, при передаче кинетической энергии тканям в зоне формирующегося огнестрельного канала начинают действовать специфические ударно-волновые процессы, в виде волн деформации («ударных» волн), распространяющихся впереди движущейся пули со скоростью звука. В тканях ударная волна начинается с фазы положительного давления, характеризующейся высоким положительным давлением (более 1000 кПа) и малой продолжительностью (порядка 0,05-0,5 мс), которая переходит в короткую, незначительную по величине, фазу отрицательного давления. Ударная волна по времени соответствует времени прохождения РС через ткани и регистрируется на больших расстояниях от места ранения. Вслед за ударной регистрируются значительно меньшие по величине (десятки кПа), но имеющие большую продолжительность (до 30-40 мс) низкочастотные волны, называемые волнами сжатия или сдвига.
• А.Н. Максименков при действии высокоскоростного ранящего снаряда на кость выделил 2 фазы. Первая - фаза взаимодействия пули с костью, продолжительностью 30-70 мкс. Вторая - фаза колебания костного вещества, которое наблюдается в течение 8х10⁴ мкс, т.е. почти в 260 раз превышает время прохождения пули через кость (Максименков А.Н., 1958).
• Примечательно, что на удалении от раневого канала основной вклад в повреждение тканей и в формирование огнестрельной раны вносят именно длительно существующие волны сжатия, а не кратковременно действующая ударная волна.
• Однако описанные выше механизмы ударно-волнового разрушения костной ткани при воздействии огнестрельного ранящего снаряда изучены недостаточно и требуют проведения дальнейших исследований с привлечением специалистов различных областей науки (Смольянников А.В., 1952; Петров В.П., 1958; Максименков А.Н., Дыскин Е.А. с соавт., 1960; Озерецковский Л.Б. с соавт., 2006; Callender G., 1935; Harvey E.N., 1945).
• Механизм образования огнестрельной костно-мышечной раны.
• Огнестрельная рана образуется в результате сложного воздействия на ткани факторов. В настоящее время в образовании огнестрельной раны основную роль отдают следующим четырём факторам огнестрельного ранящего снаряда (Гирголав С.С., 1955; Беркутов А.Н., Дыскин Е.А., 1979; Косачев И.Д., 1982; Озерецковский Л.Б. с соавт., 2006):
• 1. Воздействие ударно-волновых процессов, которые мгновенно возникают при соприкосновении пули с поверхностью поражаемых тканей в месте контакта из-за инерционности тканевой массы.
• 2. Воздействие ранящего снаряда. Основной баллистической характеристикой ранящих снарядов является их начальная скорость.
• 3. Воздействие энергии бокового удара (основной и специфический механизм для огнестрельной раны). Кинетическая энергия, переданная тканям ранящим снарядом, приводит к смещению частичек среды в прямом и радиальных направлениях от раневого канала, образуя в тканях временную пульсирующую полость.
• 4. Воздействие вихревого следа (турбулентного потока частиц тканей), возникающего позади ранящего снаряда.
• Всё это приводит к формированию собственно раневого канала, а также зоны повреждения клеточных структур вокруг него, размеры которых значительно превышают калибр пули (Максименков А.Н., 1958, 1960; Огарков И.Ф., 1958; Жирновой В.М., 1989; Ревской А.К. с соавт., 2007).
• В соответствии с морфофункциональными изменениями в пределах раневого канала принято выделять три зоны огнестрельной раны, впервые описанные М. Борстом, что играет немаловажную роль в определении лечебной тактики (Borst M.,1921):
• 1. Зона раневого дефекта. Она представляет собой неправильной формы извилистую щель, заполненную раневым детритом, кровяными сгустками, инородными телами, костными осколками и образуется в результате прямого действия ранящего снаряда. По этой зоне определяют направление выполнения первичной хирургической обработки, а её содержимое подлежит тщательному удалению.
• 2. Зона первичного некроза. Представляет собой зону полностью утративших жизнеспособность тканей, прилежащую к зоне раневого дефекта и возникающую в результате действия всех факторов образования огнестрельной раны. Погибшие ткани должны быть полностью иссечены и удалены во время первичной хирургической обработки. Костные осколки, потерявшие связь с надкостницей и мягкими тканями, также считаются нежизнеспособными и должны быть удалены.
• 3. Зона вторичного некроза («молекулярного сотрясения»). Основоположник отечественной военно-полевой хирургии Н.И. Пирогов, анализируя огромный личный опыт лечения раненных с огнестрельными переломами, в своём фундаментальном труде «Начала общей военно-полевой хирургии» в 1848 году отметил: «Что особливо отличает в моих глазах действие огнестрельного снаряда на ткани, это есть именно молекулярное сотрясение, которое он им сообщает; его границы и степень мы никогда не в состоянии определить точно» (Пирогов Н.И., 1941).
• Об этой зоне до сих пор существуют противоречивые мнения, так как она не имеет чёткого морфологического субстрата и формируется в результате действия энергии бокового удара PC и образования временной пульсирующей полости. Образование в ней очагов вторичного некроза носит мозаичный характер, что определяется различной резистентностью тканей, выраженностью развития некробиоза и нарушений макро - и микроциркуляции в области ранения, а также адекватностью и своевременностью лечебных мероприятий (Косачев И.Д., 1982; Жирновой В.М., 1989; Ерюхин И.А., 1992; Шапошников Ю.Г., 1995; Озерецковский Л.Б., 2006; Ревской А.К. с соавт., 2007).
• Таким образом, в настоящее время нет чёткого представления о механогенезе огнестрельного перелома. В особенности это касается характеристики ультраструктурных изменений костной ткани, происходящих в зоне «молекулярного сотрясения», что не позволяет в полной мере оценить вклад этого феномена в патогенез огнестрельного перелома. Лишь совместными усилиями специалистов различных областей науки с применением современных исследовательских технологии можно продвинуться вперёд в понимании этого процесса.
• 1.4 Регенерация огнестрельных переломов
• Репаративная регенерация костной ткани - это сложный динамический процесс истинной реституции кости, вызванный разрушением костных структур, количественно превосходящий допустимые пределы физиологической регенерации. В этом процессе принципиально можно выделить три основные стадии - повреждение, восстановление и ремоделирование кости.
• Стадия повреждения сопровождается развитием острых циркуляторных расстройств, ишемией и некрозом ткани, воспалением. Происходит дезорганизация структурно-функциональных и биомеханических свойств кости. В стадию восстановления идут процессы внутримембранного и (или) энхондрального окостенения. Для благоприятного течения данной стадии необходимо выполнение ряда принципов, таких как точное сопоставление (аксиальное выравнивание) отломков, стабильная фиксация и реваскуляризации некротических фрагментов (Омельянченко Н.П. с соавт., 1997; Chao E.Y.S., Aro H.T. 1991).
• Стадия ремоделирования кости начинается с формирования между отломками костных мостиков. В этот период происходит перестройка костной мозоли, которая сначала представлена в виде веретенообразной массы губчатой кости вокруг костных фрагментов, некротические участки которых в большей массе уже утилизированы. Постепенно костная мозоль трансформируется в губчатую кость (Лаврищева Г.И., Оноприенко Г.А., 1996; Гололобов В.Г., 1997; Данилов Р.К., 2007; Black J. et al., 1984; Aro H.T. et al., 1993).
• Считается, что скорость регенерации костной ткани в норме является постоянной величиной, которую до настоящего времени не удалось ускорить (Виноградова Т.П., Лаврищева Г.И., 1974; Мюллер М.Е. с соавт., 1996). А такие факторы, как нестабильность костных отломков, нарушение оксигенации, развитие воспаления и другие неблагоприятные факторы только замедляют процессы пролиферации и дифференцировки остеогенных клеток относительно нормы (Илизаров Г.А., 1983, 1986; Фриденштейн А.Я., с соавт., 1999; Шевцов В.И., 2000; Chao E.Y.S., Aro H.T., 1991). Однако существует целый ряд исследований по ускорению остеорепарации переломов с помощью различных физических и биологических факторов (Богданович У.Я., 1976; Жирновой В.М., 1989; Грачев И.Р., 1992; Деев Р.В., 2006).
• Сращение огнестрельных переломов длинных костей протекает, как правило, по вторичному типу - с образованием преимущественно периостальной мозоли и в течении остеорепарации огнестрельных переломов, ввиду высокоэнергетического воздействия факторов ранящего снаряда на структуру кости, имеется определённая специфика (Григорьев В.В. с соавт., 1983; Гололобов В.Г., 1995; Баширов Р.С., 1997).
• Особенности репаративной регенерации костной ткани после огнестрельных переломов заключаются в массивности повреждения с гибелью большого числа костных клеток, выраженности воспалительных и дегенеративных процессов с развитием явлений остеопороза, особенно выраженные в дистальном отломке. Авторы отмечают, что часть оставленных в ране костных осколков, преимущественно самые мелкие, претерпевают явления некроза, деструкции и лизиса. Большинство же крупных осколков сохраняет свою жизнеспособность и в них отмечаются признаки новообразования костной ткани. Также обращает на себя внимание преобладание в гистоструктуре регенерата соединительно-тканной компоненты, а также замедление формирования костной ткани по сравнению с регенерацией обычного перелома - лишь к 45-м суткам начинают обнаруживаться очаги формирования первичных остеонов, лишенных упорядоченного строения и ориентации. К 90-м суткам отмечается наличие небольшого по объёму периостального регенерата, преобладание между осколками гиалиновой и волокнистой хрящевой, а также плотной волокнистой соединительной ткани.
• В регенерате даже на 120-е сутки преобладает плотная волокнистая соединительная ткань с наличием зон имеющих высокую степень упорядоченности расположения коллагеновых волокон, а также с наличием участков волокнистого хряща. В ретикулофиброзной ткани отмечается наличие неактивных остеобластов и остеоцитов, а также, напротив, активных остеокластов, что свидетельствует о продолжающихся процессах резорбции и ремоделирования.
• Таким образом, в результате исследований, проведённых учёными Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и Томского военно-медицинского института было выявлено, что костные осколки в месте огнестрельного перелома выполняют роль не только аутотрансплантата, помогающего заполнить дефект кости, но и являются носителями сохранивших свою жизнеспособность камбиальных элементов, играющих положительную роль в процессе консолидации перелома. Обнаруженные данные позволили обосновать рекомендации по щадящей хирургической обработке огнестрельной костной раны при оказании медицинской помощи раненым на этапах медицинской эвакуации (Дедушкин В.С., Артемьев А.А., 1991, Гололобов В.Г., 1997; Ли А.Д., Баширов Р.С., 2002; Данилов Р.К., 2008).
• Тем не менее, следует подчеркнуть, что используемые в настоящее время гистологические методы исследования кости в области огнестрельного перелома и его регенерации требуют выполнения довольно разрушительных методов пробоподготовки, предполагающих практически полное удаление из образцов минеральной фазы костного матрикса (Ремейс Б., 1953; Меркулов Г.А., 1961; Волкова О.В., Елецкий Ю.К., 1982; Карпов Ю.А., 2003; Кларк Э.Р. с соавт., 2007). Это не может не сказываться на полноте получаемой информации, так как в данном случае практически не учитывается состояние минерального компонента, а значит и изменение взаимоотношения коллаген-апатитового интерфейса в целом. По мнению многих авторов, в решении данной проблемы может помочь более широкое использование исследовательских методик, требующих выполнения лишь минимально разрушающей, щадящей пробоподготовки. В частности, к ряду таких методов можно отнести различные виды сканирующей зондовой электронной микроскопии (Елецкий Ю.К., 1982; Миронов В.Л., 2004; Гоулдстейн Дж. с соавт., 2005; Габуда С.П., Гайдаш А.А. с соавт., 2005, 2008).
• 1.5 Современные подходы к лечению огнестрельных переломов длинных костей конечностей
• По современным представлениям лечение огнестрельных переломов длинных костей конечностей должно состоять из первичной хирургической обработки (ПХО), с определением её объёма по показаниям и лечебной иммобилизации. (Шапошников Ю.Г., 1986; Дулаев А.К., 1991; Шаповалов В.М., 2004; Быков И.Ю., Ефименко Н.А., Гуманенко Е.К., 2008).
• Первичная хирургическая обработка огнестрельной костно-мышечной раны конечности в «классическом» понимании состоит из достаточно широкого рассечения входного и выходного отверстий, удаления содержимого раневого канала и явно нежизнеспособных тканей (с обязательным удалением всех, не связанных с мягкими тканями, костных осколков), а также тканей с сомнительной жизнеспособностью из зоны вторичного некроза, достижения гемостаза. Операцию заканчивают полноценным дренированием, большеобъёмной околораневой противовоспалительной блокадой по И.И. Дерябину - А.С. Рожкову, адекватной иммобилизацией конечности (преимущественно внешним остеосинтезом). В дальнейшем проводится антибактериальная, противовоспалительная, анальгетическая терапия, физиотерапия и местное лечение (Жирновой В.М., 1989; Ткаченко С.С.,1991; Ерюхин И.А., 1992; Вовченко В.И., 1994; Рожков А.С., 1995).
• Однако выполнение всех этапов ПХО не всегда является необходимым, особенно ввиду того, что никогда нельзя чётко определить весь объём повреждении тканей и выполнить адекватное их удаление. Поэтому во время войны в Афганистане 1979-1989 гг. отечественными травматологами была выдвинута концепция «сберегательной» первичной хирургической обработки огнестрельных переломов, направленной на улучшение функциональных результатов лечения огнестрельных переломов и ориентированной на раннюю специализированную медицинскую помощь (Дедушкин B.C., Артемьев А.А., 1991; Шаповалов В.М., Ерохов А.Н., 2006). Этому способствовало значительное изменение условий оказания помощи раненым, а именно возможность антибиотикопрофилактики, ранней эвакуация авиатранспортом в многопрофильный госпиталь и, при необходимости, возможность наблюдения раненого до определившегося исхода.
• Данная концепция сводится к следующим основным положениям:
• - ПХО огнестрельных переломов не показана без значительного смещения отломков, с точечными (до 1 см) входным и выходным отверстиями раневого канала, без кровотечения и напряжённых гематом. В данном случае может выполняться жёсткая иммобилизация перелома с адекватным дренированием и противовоспалительными блокадами в послеоперационном периоде;
• - в ходе ПХО при огнестрельных переломах максимально сохраняется костная ткань, а удаляются только мелкие свободно лежащие костные осколки;
• - завершающим этапом сберегательной ПХО оскольчатых переломов с обширным повреждением мягких тканей должен быть стабильный чрескостный внеочаговый остеосинтез;
• - обязательным элементом ПХО является декомпрессии тканей в виде фасциотомии и введения в рану гидрофильных сорбентов, а также восстановления микроциркуляции;
• - рана после выполнения ПХО либо ведётся открыто с использованием водорастворимых мазей и закрывается первичным отсроченным швом, либо возможно её ушивание первичным швом при условии налаживания адекватного приливно-отливного дренирования.