Научная статья на тему 'КОСТЕОБРАЗОВАНИЕ И ГИСТОСТРУКТУРА МЫШЦ БЕДРА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕЛОМА БЕДРЕННОЙ КОСТИ СО СРОЧНЫМ ЛИБО ОТСРОЧЕННЫМ ОСТЕОСИНТЕЗОМ БЛОКИРУЮЩИМ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫМ АНТЕГРАДНЫМ СТЕРЖНЕМ'

КОСТЕОБРАЗОВАНИЕ И ГИСТОСТРУКТУРА МЫШЦ БЕДРА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕЛОМА БЕДРЕННОЙ КОСТИ СО СРОЧНЫМ ЛИБО ОТСРОЧЕННЫМ ОСТЕОСИНТЕЗОМ БЛОКИРУЮЩИМ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫМ АНТЕГРАДНЫМ СТЕРЖНЕМ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
45
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Биомедицина
ВАК
RSCI
Область наук
Ключевые слова
БЕДРЕННАЯ КОСТЬ / ПЕРЕЛОМ / МЫШЦЫ БЕДРА / БЛОКИРУЮЩИЙ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫЙ ОСТЕОСИНТЕЗ / FEMUR / FRACTURE / FEMORAL MUSCLES / INTERLOCKING INTRAMEDULLARY OSTEOSYNTHESIS

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Филимонова Г.Н., Антонов Н.И., Еманов А.А.

Блокируемый интрамедуллярный остеосинтез является самым распространённым методом при лечении переломов диафиза бедренной кости. Цель работы - выявить особенности гистоструктуры мышц бедра собак при заживлении переломов бедренной кости в условиях остеосинтеза посредством блокирующего интрамедуллярного армирования антеградным металлическим стержнем. Переломы диафиза бедренной кости моделировали у 9-ти беспородных собак и фиксировали интрамедуллярным стержнем: в I группе (n=4) остеосинтез начинали непосредственно после повреждения кости, во II группе - через 4 дня после перелома (n=5) - отсроченный остеосинтез. Исследовали четырёхглавую и двуглавую мышцы бедра. В I группе животных сращение костных отломков наступало к 42-му дню, в группе II - через 70 дней. Единая костномозговая полость и кортикальный слой в группе I формировались к 70-му дню, в группе II - лишь на 100-й день эксперимента. Гистоструктура m. quadriceps femoris в группе I в ходе эксперимента изменялась несущественно, m. biceps femoris претерпевала процессы структурной реорганизации на 42-е и 70-е сутки опыта. В группе с отсроченным остеосинтезом изменения наблюдались в обеих мышцах: повышенное разнообразие диаметров волокон, увеличение числа ядер в миоцитах, фиброзирование интерстициального пространства и перимизиальных сосудов артериального звена, в m. biceps femoris изменения более выражены. Через 3 месяца после операции гистоструктура двух исследованных мышц даже при отсроченном остеосинтезе не имеет существенных различий и стремится к интактной норме. При переломах бедра необходима как можно более ранняя фиксация костных отломков блокирующим антеградным интрамедуллярным стержнем, т. к. костное сращение и формирование полноценной костной ткани происходит на месяц раньше, чем при отсроченном остеосинтезе. Мышцы бедра передней группы травмируются в меньшей степени, чем мышцы задней группы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Филимонова Г.Н., Антонов Н.И., Еманов А.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OSTEOGENESIS AND HISTOSTRUCTURE OF FEMORAL MUSCLES WHEN MODELING A FEMORAL FRACTURE WITH IMMEDIATE OR DELAYED OSTEOSYNTHESIS USING AN INTERLOCKING INTRAMEDULLARY ANTEGRADE ROD

Interlocked intramedullary osteosynthesis is the most common method for treating femoral shaft fractures. The aim - to reveal specifi c characteristics of the histostructure of canine femoral muscles when healing femoral fractures under osteosynthesis using interlocking intramedullary reinforcement with an antegrade metal rod. Femoral shaft fractures were modelled in 9 mongrel dogs. The fractures were fi xed with an intramedullary rod. In Group I (n=4), osteosynthesis was started immediately after bone injury. In Group II (n=5), osteosynthesis was started 4 days after fracture (delayed osteosynthesis). M. biceps femoris and M. quadriceps femoris were studied. In Group I and Group II, bone healing occurred following 42 and 70 days, respectively. A unifi ed bone marrow cavity and cortical layer had been formed by day 70 and day 100 in Group I and Group II, respectively. The histostructure of M. quadriceps femoris in Group I remained largely unchanged throughout the experiment, while M. biceps femoris underwent the process of structural reorganization on days 42 and 70 of the experiment. The Group of delayed osteosynthesis demonstrated changes in the histostructure of both muscles, including an increased diversity of fi bre diameters, an increased number of nuclei in myocytes, fi brosis of the interstitial space and perimysial arterial vessels. These changes were more pronounced in M. biceps femoris. Three months after injury, the histostructure of the muscles under study, even in the Group of delayed osteosynthesis, had no signifi cant differences and tended to the intact norm. In femoral fractures, the earliest possible fi xation of bone fragments with an inter locking antegrade intramedullary rod is recommended. A complete bone healing in such cases occurs a month earlier than in those with delayed osteosynthesis. The femoral muscles of the anterior group are injured to a lesser extent than those of the posterior group.

Текст научной работы на тему «КОСТЕОБРАЗОВАНИЕ И ГИСТОСТРУКТУРА МЫШЦ БЕДРА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕЛОМА БЕДРЕННОЙ КОСТИ СО СРОЧНЫМ ЛИБО ОТСРОЧЕННЫМ ОСТЕОСИНТЕЗОМ БЛОКИРУЮЩИМ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫМ АНТЕГРАДНЫМ СТЕРЖНЕМ»

https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-2-78-88

(«О

BY 4.0

КОСТЕОБРАЗОВАНИЕ И ГИСТОСТРУКТУРА МЫШЦ БЕДРА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕЛОМА БЕДРЕННОЙ КОСТИ СО СРОЧНЫМ ЛИБО ОТСРОЧЕННЫМ ОСТЕОСИНТЕЗОМ БЛОКИРУЮЩИМ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫМ АНТЕГРАДНЫМ СТЕРЖНЕМ

Г.Н. Филимонова*, Н.И. Антонов, А.А. Еманов

ФГБУ «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России 640014, Российская Федерация, Курган, ул. Марии Ульяновой, д. 6

Блокируемый интрамедуллярный остеосинтез является самым распространённым методом при лечении переломов диафиза бедренной кости. Цель работы — выявить особенности гисто структуры мышц бедра собак при заживлении переломов бедренной кости в условиях остеосинтеза посредством блокирующего интрамедуллярного армирования антеградным металлическим стержнем. Переломы диафиза бедренной кости моделировали у 9-ти беспородных собак и фиксировали интраме-дуллярным стержнем: в I группе (n=4) остеосинтез начинали непосредственно после повреждения кости, во II группе — через 4 дня после перелома (n=5) — отсроченный остеосинтез. Исследовали четырёхглавую и двуглавую мышцы бедра. В I группе животных сращение костных отломков наступало к 42-му дню, в группе II — через 70 дней. Единая костномозговая полость и кортикальный слой в группе I формировались к 70-му дню, в группе II — лишь на 100-й день эксперимента. Гисто-структура m. quadriceps femoris в группе I в ходе эксперимента изменялась несущественно, m. biceps femoris претерпевала процессы структурной реорганизации на 42-е и 70-е сутки опыта. В группе с отсроченным остеосинтезом изменения наблюдались в обеих мышцах: повышенное разнообразие диаметров волокон, увеличение числа ядер в миоцитах, фиброзирование интерстициального пространства и перимизиальных сосудов артериального звена, в m. biceps femoris изменения более выражены. Через 3 месяца после операции гистоструктура двух исследованных мышц даже при отсроченном остеосинтезе не имеет существенных различий и стремится к интактной норме. При переломах бедра необходима как можно более ранняя фиксация костных отломков блокирующим антеградным интрамедуллярным стержнем, т. к. костное сращение и формирование полноценной костной ткани происходит на месяц раньше, чем при отсроченном остеосинтезе. Мышцы бедра передней группы травмируются в меньшей степени, чем мышцы задней группы.

Ключевые слова: бедренная кость, перелом, мышцы бедра, блокирующий интрамедуллярный остеосинтез

Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Филимонова Г.Н., Антонов Н.И., Еманов А.А. Костеобразование и гистоструктура мышц бедра при моделировании перелома бедренной кости со срочным либо отсроченным остеосинтезом блокирующим интрамедуллярным антеградным стержнем. Биомедицина. 2020;16(2):78-88. https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-2-78-88

Поступила 28.02.2020

Принята после доработки 22.04.2020

Опубликована 10.06.2020

Г.Н. Филимонова, Н.И. Антонов, А.А. Еманов «Костеобразование и гистоструктура мышц бедра при моделировании перелома бедренной кости со срочным либо отсроченным остеосинтезом блокирующим интрамедуллярным антеградным стержнем»

OSTEOGENESIS AND HISTOSTRUCTURE OF FEMORAL MUSCLES WHEN MODELING A FEMORAL FRACTURE WITH IMMEDIATE OR DELAYED OSTEOSYNTHESIS USING AN INTERLOCKING INTRAMEDULLARY ANTEGRADE ROD

Galina N. Filimonova*, Nikolay I. Antonov, Andrey A. Emanov

Russian Scientific Center "Reconstructive Traumatology and Orthopedics" Named after Academician G.A. Ilizarov of the Ministry of Health Care of Russia 640014, Russian Federation, Kurgan, Marii Ulyanovoy str., 6

Interlocked intramedullary osteosynthesis is the most common method for treating femoral shaft fractures. The aim — to reveal specific characteristics of the histostructure of canine femoral muscles when healing femoral fractures under osteosynthesis using interlocking intramedullary reinforcement with an antegrade metal rod. Femoral shaft fractures were modelled in 9 mongrel dogs. The fractures were fixed with an intramedullary rod. In Group I («=4), osteosynthesis was started immediately after bone injury. In Group II (n=5), osteosynthesis was started 4 days after fracture (delayed osteosynthesis). M. biceps femoris and M. quadriceps femoris were studied. In Group I and Group II, bone healing occurred following 42 and 70 days, respectively. A unified bone marrow cavity and cortical layer had been formed by day 70 and day 100 in Group I and Group II, respectively. The histostructure ofM. quadriceps femoris in Group I remained largely unchanged throughout the experiment, while M. biceps femoris underwent the process of structural reorganization on days 42 and 70 of the experiment. The Group of delayed osteosynthesis demonstrated changes in the histostructure of both muscles, including an increased diversity of fibre diameters, an increased number of nuclei in myocytes, fibrosis of the interstitial space and perimysial arterial vessels. These changes were more pronounced in M. biceps femoris. Three months after injury, the histostructure of the muscles under study, even in the Group of delayed osteosynthesis, had no significant differences and tended to the intact norm. In femoral fractures, the earliest possible fixation of bone fragments with an interlocking antegrade intramedullary rod is recommended. A complete bone healing in such cases occurs a month earlier than in those with delayed osteosynthesis. The femoral muscles of the anterior group are injured to a lesser extent than those of the posterior group.

Keywords: femur, fracture, femoral muscles, interlocking intramedullary osteosynthesis Conflict of interest: the authors declare no conflict of interest.

For citation: Filimonova G.N., Antonov N.I., Emanov AA. Osteogenesis and Histostructure of Femoral Muscles When Modeling a Femoral Fracture with Immediate or Delayed Osteosynthesis Using an Interlocking Intramedullary Antegrade Rod. JournalBiomed. 2020;16(2):78-88. https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-2-78-88

Submitted 28.02.2020 Revised 22.04.2020 Published 10.06.2020

Введение ходится около 2,5% повреждений скелета Диафизарные переломы бедренной кос - и около 20% от переломов бедренной коти являются часто встречаемой разновид- сти, а по данным [8], диафизарные перело-ностью переломов нижней конечности и за- мы составляли около 40% всех переломов нимают второе место среди всех переломов бедра, возникающих в результате прямой длинных трубчатых костей, составляя и непрямой травмы. В лечении этой пато-10,4-23,9% [9]. По данным Сергеева С.В. логии особое место принадлежит методу и соавт. [11], на долю этих переломов при- интрамедуллярного остеосинтеза антеград-

ным блокирующим стержнем, в частности, Ситником А.А. в 2007 году была представлена техника выполнения и проанализированы результаты и перспективы лечения данным методом [12]. Дергачев В.В. и соавт. в 2011 году представляют интра-медуллярный блокирующий остеосинтез как современную методику лечения переломов трубчатых костей, анализируют новые проблемы и осложнения [4]. Большой вклад в решение данного вопроса внес Барабаш А.П., в частности, предложен интрамедуллярный стержень нового типа для остеосинтеза переломов бедра [6]. В 2016 году осуществлено доклиническое исследование надежности интрамедул-лярных стержней для остеосинтеза у пациентов с оскольчатыми переломами ди-афиза бедренной кости [3]. Современный и перспективный метод интрамедуллярно-го остеосинтеза блокируемыми стержнями применяется как при сращении диафизар-ных переломов, так и при удлинении бедренной кости [1, 2, 7, 17, 20, 21].

Местные факторы (смещение отломков, нарушение внутрикостного кровообращения и повреждения окружающих тканей) являются частой причиной замедленного течения консолидации вообще и нижних конечностей в частности. Установлено, что ранний остеосинтез методом блокируемого интрамедуллярного армирования антеградным стержнем значительно снижает частоту осложнений у пациентов с переломами бедра при политравме [10]. При лечении переломов костей ко -нечности необходимо брать во внимание и мягкие ткани, которые играют решающую роль в выборе тактики лечения [13]. Морфофункциональные характеристики передней и задней групп мышц бедра в разных условиях заживления перелома бедренной кости при блокируемом интра-медуллярном остеосинтезе в доступной литературе не выявлены, что послужило предметом данного исследования.

Цель работы — сравнительный гисто-структурный анализ мышц бедра в условиях срочного и отсроченного остеосинтеза бедренной кости методом блокируемого антеградного интрамедуллярного армирования.

Материалы и методы

Исследование проведено на 9-ти беспородных собаках обоих полов в возрасте от 1 до 1,5 лет, массой тела 16±1,1 кг, длиной бедренной кости 18±0,8 см, содержащихся в стандартных условиях вивария. До начала исследования было получено одобрение локального этического комитета. Все манипуляции на животных, их содержание и выведение из опыта проводили согласно Приказу Минздрава России от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики». Животным моделировали поперечный перелом диафи-за бедренной кости и производили интра-медуллярный блокируемый остеосинтез. Для фиксации отломков бедренной кости сразу после остеотомии в I группе (n=4) и через четверо суток во II группе (n=5) после скелетного вытяжения использовали блокирующие интрамедуллярные стержни (I-Loc система, BioMedtrix, США) (рис. 2 А, B).

Рентгенографию выполняли до операции, после моделирования перелома, а также на 14, 28, 35, 42, 56, 70, 85 и 100-е сут после остеосинтеза. Морфологические исследования были выполнены в I группе через 35-42 (n=2) и 70 (n=2) сут фиксации бедра; во II группе — через 70 (n=3) и 100 (n=2) сут. Для гистологических исследований иссекали фрагменты четырёхглавой мышцы бедра (m. quadriceps femoris) и двуглавой мышцы бедра (m. biceps femoris) с опытной и контралатеральной конечностей, фиксировали в смеси равных объемов 2% глутарового и 2% параформальдегида на фосфатном буфере (рН 7,4), постфик-сировали в 1% р-ре тетраоксида осмия

Г.Н. Филимонова, Н.И. Антонов, А.А. Еманов «Костеобразование и гистоструктура мышц бедра при моделировании перелома бедренной кости со срочным либо отсроченным остеосинтезом блокирующим интрамедуллярным антеградным стержнем»

с дальнейшей дегидратацией, пропитывали в эпоксидных смолах, полимеризова-ли. Изготавливали полутонкие срезы, используя ультратом Nova (LKB, Швеция), окрашивали по M. Ontell. Часть материала подвергали стандартной гистологической проводке с заливкой в парафин, изготавливали срезы, используя Gistorange microtome LKB Bromma-2218 (Швеция), окрашивали гематоксилином-эозином и по Ван Гизону. Препараты исследовали посредством микроскопа AxioScope A1 в комплекте с цифровой камерой AxioCam ICc 5 и программным обеспечением Zen blue (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Germany).

Результаты исследования

На рентгенограммах, выполненных перед выполнением остеосинтеза в обеих группах, наблюдали смещение отломков (рис. 1). Во II группе смещение отломков бедренной кости по длине было значительней, чем в I группе. Также на рентгенограммах определяли увеличение плотности тени мышц бедра во II группе (рис. 1B).

У собак I группы опорная функция оперированной конечности восстанавливалась в период от 3-х до 7-ми сут, во II группе — к 10-14-м сут после остеосинтеза. Диапазон движений в смежных суставах у собак I группы был в пределах нормы, в группе II составлял 100-110 градусов в течение 2-3-х недель после операции. Рентгенография на всех сроках исследований выявляла динамику восстановления в обеих группах, но в группе II после отсроченного остеосинтеза регенерация была несколько замедленная. Рентгенографически к 70-м сут эксперимента в I группе выявлены признаки формирования однородных кортикальных слоёв, по плотности и диаметру приближавшихся к материнской кости (рис. 2А). В группе II к этому сроку линия перелома ещё была чётко видна, хотя на отломках

компактизировались периостальные наслоения, определяли формирование единых кортикальных слоёв, что свидетельствовало о консолидации перелома. Плотность кортикального слоя даже на 100-е сут фиксации была неоднородной и прослеживалась нивелированная линия перелома (рис. 2B).

При интрамедуллярном блокирующем остеосинтезе значительной разницы показателей функции тазовых конечностей между животными обеих групп не наблюдали. Восстановление опорной и двигательной функций оперированной тазовой конечности определяли в сроки от 3-х до 14-ти сут. Тонус задней группы мышц бедра опытной конечности у собак обеих групп в течение 2-х недель был сниженным, визуально признаков атрофии мышц тазовой конечности у животных не наблюдали. Двигательная

Рис. 1. Моделирование поперечного перелома бедренной кости: А — состояние костных отломков и мышц перед срочной репозицией; B — состояние костных отломков и мышц при отсроченной репозиции. Fig. 1. Modelling of a femoral transverse fracture: А — the condition of bone fragments and muscles under immediate reposition; B — the condition of bone fragments and muscles under delayed reposition.

Рис. 2. Результаты блокируемого интрамедуллярного остеосинтеза: А — на 70-е сут при срочной репозиции; B — на 100-е сут в группе отсроченного остео-синтеза.

Fig. 2. Results of interlocked intramedullary osteosynthesis: А — day 70 under immediate reposition; B — day 100 in the Group of delayed osteosynthesis.

и опорная функции были хорошо выражены в обеих группах через 3 недели фиксации.

Четырёхглавая мышца бедра является мощным разгибателем голени в коленном суставе, мышца передней группы бедра — это наиболее крупная и сильная мышца тела. Двуглавая мышца — мышца бедра задней группы. В результате гистологического исследования мышечной ткани латеральной головки четырёхглавой мышцы бедра и двуглавой мышцы бедра при срочной и отсроченной репозиции костных отломков бедренной кости были выявлены различия как между двумя мышцами, так и между одноименными мышцами в двух сравниваемых группах.

На 35-42-е сут опыта в группе со срочным остеосинтезом m. quadriceps femoris отличалась единообразием диаметров мышечных волокон, большинство которых имели полигональные профили, что ха-

рактерно для интактных мышц (рис. 3А). В то же время в некоторых полях зрения отмечали стертость полигональности профилей и несущественное увеличением объёма эндомизиальных прослоек (рис. 3B). В перимизии сосуды артериального типа характеризовались нормальной толщиной своих оболочек, гладкомышечные клетки (ГМК) t. media циркулярно ориентированы (рис. 3С). Гистологическая картина m. biceps femoris носила признаки структурной адаптации мышечной ткани к создавшимся экспериментальным условиям как повышенное разнообразие диаметров и профилей мышечных волокон от ангулярных мелких до гипертрофированных округлых, число ядер в волокнах и интерстиции было заметно больше по сравнению с m. quadriceps (рис. 3D). Также наблюдались контрак-турно измененные волокна и «спиральные» (рис. 3Е), в перимизии сосуды артериального звена имели признаки фиброза адвенти-циальной оболочки (рис. 3F).

На 70-й день фиксации гистоструктура m. quadriceps femoris в двух опытных группах существенно различалась. В I группе наблюдались единообразные полигональные профили волокон, немногочисленные ина-ктивированные ядра, легкий фиброз эндо-и перимизия (рис. 4А), повышенное количество внутримышечных ядер было отмечено в 14% миоцитов (рис. 4B). Артерии пери-мизия имели открытые просветы, оболочки без признаков фиброзирования (рис. 4С). В группе с отсроченной репозицией костных фрагментов отмечались разнообразные поля зрения: в одних профили и диаметры волокон были единообразны (рис. 4D), в других наблюдалась очень высокая вариативность диаметров волокон, увеличение количества перицитов и ядер мышечных волокон (рис. 4Е). Были характерны волокна с центрально расположенными ядрами, очень мелкие миоциты с ангулярными профилями. В перимизии крупные сосудистые пучки имели признаки адвентициального фиброза,

Г.Н. Филимонова, Н.И. Антонов, А.А. Еманов «Костеобразование и гистоструктура мышц бедра при моделировании перелома бедренной кости со срочным либо отсроченным остеосинтезом блокирующим интрамедуллярным антеградным стержнем»

Рис. 3. Гистоструктура m. quadriceps femoris (верхняя строка) и m. biceps femoris (внизу) на 35-42-й день фиксации в I группе: А — единообразные профили волокон, ув. х-500; B — утрата полигональности отдельными волокнами, ув. у.200; С — сосуды артериального звена без признаков фиброза, ув. х-79; D — вариабельность диаметров мышечных волокон, многочисленные микрососуды, ув. х-500; Е — контрактура мышечного волокна, ув. у.200; F — адвентициальный фиброз сосудов в перимизии, ув. х-200. Окраска: парафиновых срезов (B, C, F) гематоксилином-эозином, полутонких (A, D, E) — по M. Ontell.

Fig. 3. Histostructure of M. quadriceps femoris (top line) and M. biceps femoris (below) on the day 35-42 of fixation in Group I: А — uniform profiles of fibers, magn. x-500; B — polygonality loss by single fibers, magn. x-200; С — arterial vessels without signs of fibrosis, magn. x-79; D — variability of muscle fiber diameters, multiple microvessels, magn. x-500; Е — muscle fiber contracture, magn. x-200; F — adventitial fibrosis ofperimysium vessels, magn. x-200. Paraffin sections (B, C, F) are stained with hematoxylin-eosin; half thin sections (A, D, E) are stained according to M. Ontell.

сосуды артериального русла отличались разрыхлением средней оболочки и некоторой дезориентацией ГМК (рис. 4F).

Морфологическая картина m. biceps femoris на 70-е сут фиксации в I группе отличалась высокой вариативностью диаметров мышечных волокон, полиго-нальность их профилей фактически отсутствовала (рис. 5А). В интерстициальных пространствах отмечались инактивиро-ванные фибробласты (рис. 5B), некоторые сосуды имели облитерированные просветы и сильный фиброз средней оболочки (рис. 5С). При отсроченном остеосинтезе наблюдались более единообразные профили миоцитов по сравнению с I группой, но при этом диаметры волокон были существенно увеличены, вероятно, ввиду

гипертрофии, а также отмечалось множество активированных ядер как в волокнах, так и в интерстициальном пространстве (рис. 5D). В прослойках эндомизия отмечались лаброциты как признак воспаления (рис. 5Е), также наблюдались ядра с признаками апоптоза (рис. 5F).

Через 100 дней фиксации для обеих исследованных мышц бедра была присуща картина, близкая к интактной норме, как полигональные профили волокон, минимальные эндомизиальные прослойки, встречались волокна, замещённые адипо-цитами, в m. biceps femoris адипоциты визуализировались чаще. В перимизии сосуды артериального звена имели, как правило, открытые просветы, оболочки без признаков фиброза.

Рис. 4. Гистоструктура m. quadriceps femoris на 70-й день фиксации в I группе (верхняя строка) и вo II группе (внизу): А — единообразные профили волокон; B — из семи волокон одно с признаками активизации; С — артерия в перимизии нормального строения, ГМК циркулярно ориентированы; D — инактивированный фрагмент; Е — активация миоцитарного и паравазального компонентов в некоторых пучках мышцы; F — сосудистый пучок перимизия с признаками адвентициального фиброза, дезориентация ГМК в t. media. Фрагменты парафиновых срезов, окраска гематоксилином-эозином, ув. х-200.

Fig. 4. Histostructure of M. quadriceps femoris on day 70 in Group I (top line) and in Group II (below): А — uniform profiles of fibers; B — out of 7 fibers, 1 has activation signs; С — perimysial artery of normal structure, SMC are circularly oriented; D — inactivated fragment; Е — activation of myocytic andparavasal components in some muscle bundles; F—perimysial vascular bundle with adventitial fibrosis signs, disorientation of smooth muscle cells in t. media. Fragments of paraffin sections, hematoxylin-eosin staining, magn. x-200.

Обсуждение результатов

Проанализирована функция четырёхглавой мышцы после перелома бедренной кости у пациентов младше 17-ти лет [19]. При тестировании с изокинетическим динамометром СуЬех-11 пациенты имели постоянный дефицит силы четырёхглавой мышцы сломанной конечности. Величина максимального смещения перелома была единственным фактором, который был значимым для прогнозирования слабости мышцы. Субклинический дефицит силы мышцы связывают с повреждением костными отломками и не рекомендуют переход от традиционных методов лечения, которые включают в себя использование вытяжения [19]. В исследовании по удли-

нению бедра сравнивали диапазон движений в колене и мышечную силу четырёхглавой мышцы и подколенного сухожилия [15]. Большинство переменных не влияло на диапазон движений в колене или силу мышцы, также более высокий возраст не был ограничивающим фактором для уд -линения бедра. Пациенты с врожденными аномалиями были наиболее проблематичны с точки зрения сгибания колена. Показано положительное влияние анаболических стероидов, витамина Б и кальция на мышечную массу, минеральную плотность кости и клиническую функцию после перелома бедра [18].

Предложен алгоритм лечения переломов бедренной кости у детей, показано преи-

Г.Н. Филимонова, Н.И. Антонов, А.А. Еманов «Костеобразование и гистоструктура мышц бедра при моделировании перелома бедренной кости со срочным либо отсроченным остеосинтезом блокирующим интрамедуллярным антеградным стержнем»

Рис. 5. Гистоструктура m. biceps femoris к 70-му дню фиксации в I группе (верхняя строка) и в группе II (нижняя строка): А — признаки структурной реорганизации, ув. х-79; B — инактивированный фибробласт в эндомизии; С — облитерация просвета и фиброз средней оболочки сосуда в перимизии; D — гипертрофированные миоциты, ув. у.200; Е — тучная клетка в эндомизии; F — ядра с признаками апоптоза. Окраска: парафиновых срезов (А, D) гематоксилином-эозином, полутонких срезов (D, C, E, F) — по M. Ontell, ув. у-1250.

Fig. 5. Histostucture of M. biceps femoris on day 70 in Group I (top line) and in Group II (below): А — signs of structural reorganization, magn. x-79; B — an inactivated fibroblast in endomysium; С — lumen obliteration and fibrosis of the middle layer of the vessel in perimysium; D — hypertrophied myocytes, magn. x-200; Е — a mast cell in endomysium; F — nuclei with apoptosis signs. Paraffin sections (А, D) are stained with hematoxylin-eosin; half thin sections (D, C, E, F) are stained according to M. Ontell, magn. x-1250.

мущество внешней фиксации [22] и значительное преимущество внутрикостного титанового стержня по сравнению с трак-ционной и тазобедренной гипсовой повязкой [24]. У пациентов, подверженных блокирующему интрамедуллярному остео-синтезу бедренной кости, использовали ультразвуковое исследование высокого разрешения в реальном времени для оценки четырёхглавой мышцы бедра и измерения ее атрофии [16]. Установлено, что атрофия мышц приводит к изменению мышечной структуры, поражается вся мышечная ткань четырёхглавой мышцы, что согласуется с данными нашего исследования. К 3542-му дню фиксации в группе со срочным остеосинтезом бедренной кости четырёх-

главая мышца изменялась, но имела более сохранную гистоструктуру, в мышце бедра задней группы наблюдались многочисленные признаки структурной реорганизации, такие, как сглаживание полигональности профилей волокон и увеличение вариативности их диаметров, фиброзирование соединительнотканных прослоек и оболочек сосудов артериального звена. Через 70 дней фиксации гистоструктура как m. quadriceps, так и m. biceps femoris в двух опытных группах существенно различалась, в мышце задней группы эти различия были более выражены. При отсроченном остеосинтезе имели место многочисленные признаки дегенеративно-дистрофических и репара-тивных процессов мышечной ткани обеих

мышц. К 100-му дню фиксации исследованные мышцы обеих групп морфологически наименее отличалась от интактных мышц.

Известно, что для интактных мышц характерны полигональные единообразные профили мышечных волокон, немногочисленные мелкие ядра в состоянии покоя, минимальные соединительнотканные прослойки. В условиях дистракционного остеосинтеза в мышцах увеличивается число микрососудов, активируются миоса-теллитоциты, ввиду чего возрастает число внутримышечных ядер, при этом в мышцах наблюдаются признаки постнатального онтогенеза [14]. Утрачивание полигональ-ности профилей волокон в той или иной степени, увеличение вариативности их диаметров является показателем пластической реорганизации мышечной ткани, вовлечения её в дегенеративно-дистрофические процессы с последующей репаративной либо непрерывной физиологической регенерацией по типу реституции с полным

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES

1. Азизов М.Ж. Дурсунов А.М. Абдулхаков Н.Т., Саидиахматхонов С.С. Блокирующий интрамедул-лярный остеосинтез при диафизарных переломах длинных костей. Вестник экстренной медицины. 2011;(4):38-42. [Azizov M.Zh., Dursunov A.M., Abdulkhakov N.T., Saidiakhmatkhonov S.S. Bloki-ruyushchiy intramedullyarnyy osteosintez pri dia-fizarnykh perelomakh dlinnykh kostey [Interlocking intramedullary osteosynthesis for shaft fractures of long bones]. Vestnik ekstrennoy meditsiny [Herald of Emergency Medicine]. 2011;(4):38-42. (In Russian)].

2. Антониади Ю.В., Черницин Д.Н., Жиряков Д.Л., Мукменов М.М., Журавлев А.А., Зверев Ф.Н. Закрытый интрамедуллярный остеосинтез в лечении переломов костей нижней конечности в условиях городской больницы. В кн.: Мат-лы Всеросс. научно-практ. конф. «Илизаровские чтения». Курган, 2010. С. 30-31. [Antoniadi Yu.V., Chernitsin D.N., Zhiryakov D.L., Mukmenov M.M., Zhuravlev A.A., Zverev F.N. Zakrytyy intramedul-lyarnyy osteosintez v lechenii perelomov kostey nizhney konechnosti v usloviyakh gorodskoy bolnitsy [Closed intramedullary osteosynthesis in the treatment of fractures of the lower limb bones in a city hospital]. In: Mat-ly Vseross. nauchno-prakt. konf. "Ilizarovskie chteniya" [Materials of All-Russian Scientific-

восстановлением ткани либо субституции с атрофией (дистрофией) нейрогенного, ангиогенного характера вследствие ишемии или ввиду микротравм костными отломками.

Заключение

Таким образом, при переломах бедра необходима наиболее ранняя репозиция костных отломков, т. к. костное сращение и формирование полноценной костной ткани происходит на месяц раньше, чем при отсроченном остеосинтезе. Мышцы бедра передней группы травмируются в меньшей степени, чем мышцы задней группы. При срочном остеосинтезе четырёхглавая мышца бедра остается фактически интакт-ной в ходе эксперимента. При отсроченной репозиции костных отломков гистострукту-ра обеих мышц имеет признаки структурной реорганизации. Через 3 мес. фиксации даже при отсроченном остеосинтезе морфология исследованных мышц стремится к интактной норме.

Practical Conference "Ilizarov Readings"]. Kurgan, 2010. P. 30-31. (In Russian)].

3. Барабаш А.П., Барабаш А.Ю., Зуев П.П. Доклиническое исследование надежности ин-трамедуллярных стержней для остеосинтеза у пациентов с оскольчатыми переломами диафиза бедренной кости человека. Вестник Дагестанской государственной медицинской академии. 2016;18(1):42-49. [Barabash A.P., Barabash A.Yu., Zuev P.P. Doklinicheskoe issledovanie nadezhnosti intramedullyarnykh sterzhney dlya osteosinteza u pat-sientov s oskolchatymi perelomami diafiza bedrennoy kosti cheloveka [Preclinial study of the reliability of intramedullary rods for osteosynthesis in patients with human comminuted femoral shaft fractures]. Vestnik Dagestanskoj gosudarstvennoj medicinskoj aka-demii [Herald of Dagestan State Medical Academy]. 2016;18(1):42-49. (In Russian)].

4. Дергачев В.В., Александров А.Н., Ванхальский С.Б., Онацкий Ю.В., Котенко Р.С., Колесников А.М. Интрамедуллярный блокирующий остеосинтез — современная методика, новые сложности, осложнения. Травма. 2011; 12(4):20-23. [Dergachev V.V., Aleksandrov A.N., Vankhalskiy S.B., Onatskiy Yu.V., Kotenko R.S., Kolesnikov A.M. Intramedullyarnyy blokiruyushchiy osteosintez — sovremennaya meto-

Г.Н. Филимонова, Н.И. Антонов, А.А. Еманов «Костеобразование и гистоструктура мышц бедра при моделировании перелома бедренной кости со срочным либо отсроченным остеосинтезом блокирующим интрамедуллярным антеградным стержнем»

dika, novye slozhnosti, oslozhneniya [Intramedullary interlocking osteosynthesis — modern technique, new difficulties, complications]. Trauma. 2011;12(4):20-23. (In Russian)].

5. Еманов А.А., Горбач Е.Н., Антонов Н.И., Мар-тель И.И. Особенности остеогенеза при лечении диафизарных переломов бедренной кости в зависимости от тяжести травмы (экспериментальное исследование). Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2013;19(3):72-77. [Emanov A.A., Gorbach E.N., Antonov N.I., Martel I.I. Osobennosti osteogeneza pri lechenii diafizarnykh perelomov bed-rennoy kosti v zavisimosti ot tyazhesti travmy (eks-perimental'noe issledovanie) [Osteogenesis characteristics in the treatment of femoral shaft fractures depending on injury severity (An experimental study)]. Aktual'nye voprosy veterinarnoy biologii [Actual Problems of Veterinary Biology]. 2013;19(3):72-77. (In Russian)].

6. Иванов Д.В., Барабаш А.П., Барабаш А.Ю. Интрамедуллярный стержень нового типа для остеосинтеза диафизарных переломов бедра. Российский журнал биомеханики. 2015;(1):1005-1012. [Ivanov D.V., Barabash A.P., Barabash A.Yu. Intramedullyarnyy sterzhen novogo tipa dlya osteo-sinteza diafizarnykh perelomov bedra [An intrame-dullary rod of new type for osteosynthesis of femoral shaft fractures]. Russian Journal of Biomechanics. 2015;(1):1005-1012. (In Russian)].

7. Коваленко А.Н., Моисеев Ю.И. Внедрение ин-трамедуллярного остеосинтеза с блокированием в практику травматологического отделения. Проблемы и решения. В кн.: Мат-лы Всеросс. на-учно-практ. конф. «Илизаровские чтения». Курган, 2010. С. 173-174. [Kovalenko A.N., Moiseev Yu.I. Vnedrenie intramedullyarnogo osteosinteza s blokiro-vaniem v praktiku travmatologicheskogo otdeleniya. Problemy i resheniya [Introduction of intramedullary osteosynthesis with interlocking into the trauma unit practice. Problems and solutions]. In the book: Mat-ly Vseross. nauchno-prakt. konf. "Ilizarovskie chte-niya" [Materials of All-Russian Scientific-Practical Conference "Ilizarov Readings"]. Kurgan, 2010. P. 173-174. (In Russian)].

8. Котельников Г.П., Мирошниченко В.Ф. Закрытые травмы конечностей. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2009. 496 с. [Kotelnikov G.P., Miroshnichenko V.F. Zakrytye travmy konechnostey [Closed injuries of the limbs]. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2009. 496 p. (In Russian)].

9. Котельников Г.П., Миронов С.П. Травматология: нац. рук-во. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. 776 с. [Kotelnikov G.P., Mironov S.P. Travmatologiya: nats. ruk-vo [Traumatology: national guide]. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2018. 776 p. (In Russian)].

10. Плотников И.А. Бондаренко А.В. Осложнения ин-трамедуллярного блокируемого остеосинтеза диа-физарных переломов бедра у пациентов с политрав-

мой. Политравма. 2012;(1):15-20. [Plotnikov I.A., Bondarenko A.V. Oslozhneniya intramedullyarnogo blokiruemogo osteosinteza diafizarnykh perelomov bedra u patsientov s politravmoy [Complications of intramedullary interlocked osteosynthesis of femoral shaft fractures in patients with polytrauma]. Polytrauma. 2012;(1):15-20. (In Russian)].

11. Сергеев C.B., Аль-Бареда А.Я.С. Интрамедуллярный остеосинтез диафизарных переломов бедренной кости. Медицина критических состояний. 2012;(2):7-20. [Sergeev S.V., Al-Bareda A.Ya.S. Intramedullyarnyy osteosintez diafizarnykh perelomov bedrennoy kosti [Intramedullary osteosynthesis of femoral shaft fractures]. Meditsina kriticheskikh sostoyaniy [Medicine of Critical States]. 2012;(2):7-20. (In Russian)].

12. Ситник А.А. Интрамедуллярный блокируемый остео-синтез длинных трубчатых костей. Общая техника выполнения, результаты и перспективы. Российский медицинский журнал. 2007;(4):22-25. [Sitnik A.A. Intramedullyarnyy blokiruemyy osteosintez dlinnykh trubchatykh kostey. Obshchaya tekhnika vypolneniya, rezultaty i perspektivy [Intramedullary interlocked os-teosynthesis of long tubular bones. General technique of performance, results and prospects]. Russian Medical Journal. 2007;(4):22-25. (In Russian)].

13. Ситник А.А., Волотовский П.А., Белецкий А.В. Восстановление мягких тканей при открытых переломах голени. Медицинские новости. 2016;(11):37-41. [Sitnik A.A., Volotovskiy P.A., Beletskiy A.V Vosstanovlenie myagkikh tkaney pri otkrytykh pere-lomakh goleni [Soft tissue recovery in open fractures of the leg]. Meditsinskie novosti [Medical News]. 2016;(11):37-41. (In Russian)].

14. Шевцов В.И., Филимонова Г.Н. Передняя больше-берцовая мышца собак на этапах постнатального и дистракционного морфогенеза. Гений ортопедии. 2008;(1):74-80. [Shevtsov V.I., Filimonova G.N. Perednyaya bolshebertsovaya myshtsa sobak na etapakh postnatalnogo i distraktsionnogo morfo-geneza [Canine anterior tibial muscle at the stages of postnatal and distraction morphogenesis]. Genius of Orthopaedics. 2008;(1):74-80. (In Russian)].

15. Bhave A., Shabtai L., Woelber E., Apelyan A., Paley D., Herzenberg J.E. Muscle strength and knee range of motion after femoral lengthening. Acta Orthop. 2017;88(2):179-184. DOI: 10.1080/17453674.2016.1262678.

16. Bleakney R., Maffulli N. Ultrasound changes to intramuscular architecture of the quadriceps following intramedullary nailing. J. Sports Med. Phys. Fitness. 2002;42(1):120-125.

17. Burghardt R.D., Herzenberg J.E., Specht S.C., Paley D. Mechanical failure of the Intramedullary Skeletal Kinetic Distractor in limb lengthening. J. Bone Joint Surg. Br. 2011;93(5):639-643. DOI: 10.1302/0301-620X.93B5.25986.

18. Hedstrom M., Sjoberg K., Brosjo E., Astrom K., Sjoberg H., Dalén N. Positive effects of anabolic steroids, vitamin D and calcium on muscle mass, bone

mineral density and clinical function after a hip fracture. A randomised study of 63 women. J. Bone Joint Surg. Br. 2002;84(4):497-503.

19. Hennrikus W.L., Kasser J.R., Rand F., Millis M.B., Richards K.M. The function of the quadriceps muscle after a fracture of the femur in patients who are less than seventeen years old. J. Bone Joint Surg. Am. 1993;75(4):508-513.

20. Pires R.E.S., Fernandes H.J.A., Belloti J.C., Balba-chevsky D., Faloppa F., Reis F.B. Como sao tratadas as fraturas diafisarias fechadas do femur no Brasil? Estudo transversal [How are closed femoral diaphyseal fractures treated in Brazil? A cross-sectional study]. Acta Ortop. Bras. 2006;14(3):165-169. (In Portuguese).

21. Ricci W.M., Gallagher B., Haidukewych G.J. Intramedullary nailing of femoral shaft frac-

tures: current concepts. J. Am. Acad. Orthop. Surg. 2009;17(5):296-305.

22. Sanzarello I., Calamoneri E., D'Andrea L., Rosa M.A. Algorithm for the management of femoral shaft fractures in children. Musculoskelet. Surg. 2014;98(1):53-60. DOI: 10.1007/s12306-013-0299-3.

23. Shalaby H., Simpson H. Femoral lengthening using the intramedullary skeletal kinetic distractor. In: 5th Meeting of theA.S.A.M.I. International (St. Petersburg, 2008): Program and abstract book. Kurgan, 2008. P. 338-340.

24. Shemshaki H.R., Mousavi H., Salehi G., Eshaghi M.A. Titanium elastic nailing versus hip spica cast in treatment of femoral-shaft fractures in children. J. Orthop. Traumatol. 2011;12(1):45-48. DOI: 10.1007/s10195-011-0128-0.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ | INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Филимонова Галина Николаевна*, к.б.н., ФГБУ «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г. А. Илизарова» Минздрава России; e-mail: galnik.kurgan@yandex.ru

Антонов Николай Иванович, к.б.н., ФГБУ «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России; e-mail: aniv-niko@mail.ru

Еманов Андрей Александрович, к.в.н., ФГБУ «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России; e-mail: a eman@list.ru

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Galina N. Filimonova*, Cand. Sci. (Biol.), Russian Scientific Center "Reconstructive Traumatology and Orthopedics" Named after Academician G.A. Iliza-rov of the Ministry of Health Care of Russia; e-mail: galnik.kurgan@yandex.ru

Nikolay I. Antonov, Cand. Sci. (Biol.), Russian Scientific Center "Reconstructive Traumatology and Orthopedics" Named after Academician G.A. Iliza-rov of the Ministry of Health Care of Russia; e-mail: aniv-niko@mail.ru

Andrey A. Emanov, Cand. Sci. (Vet.), Russian Scientific Center "Reconstructive Traumatology and Orthopedics" Named after Academician G.A. Iliza-rov of the Ministry of Health Care of Russia; e-mail: a eman@list.ru

* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.