Актуальность. В современной медицине проблема реабилитации больных с укорочениями конечностей относится к числу важнейших медико-социальных проблем (Г.А. Илизаров, 1984; 1986; Г. А. Илизаров, JI.A. Палиенко, A.A. Шрейнер, Б. С. Богомягков, 1983; Т.А. Einhorn, С.A. Lee, 2001; I.H. Choi, J.H. Ahn, C.Y. Chung, 2000). Контингент больных с патологией костно-мышечной системы после инфекционных и травматических повреждений постоянно растет (С.А. Джумабеков и соавт., 2004; Z. Zhang, S. Lu, J. Wang, 1996; Z. Liu, F.P. Luyten, J. Lammens, 1999). К причинам увеличения частоты и тяжести течения ортопедических заболеваний опорно-двигательной системы относят и экологические факторы (В. Kinner, D.M. Pacicca, L. C Gerstenfeld, 2003). Число новорожденных с аномалиями развития скелета составляет от 1,33% до 2,47%, из них на нарушения развития нижних конечностей приходится 57,9−61,1% (D. М. Pacicca, N. Lee, К. Salisburi, W. Lehmann, R. Carvalho, L.C. Gerstenfeld, T.A. Einhorn, 2003). Также с каждым годом в ортопедии неуклонно возрастает частота врожденных укорочений (М. Richards, J.A. Goulet, J.A. Weiss, 1998), последствий травм (K.J. Noonan, M. Leyes, F. Forriol, 1998) и инфекционных поражений эпифизарных ростковых пластин (R.D. Welch, D.D. Lewis, 1999; H. Windhagen, S. Koldeck, H. Bail, 2000).
В Кыргызской Республике с каждым годом расширяется хозяйственная деятельность человека в горах, в связи с чем, интерес к проблемам удлинения трубчатых костей в высокогорье неуклонно возрастает. Но в современной ортопедии нет чёткого представления о морфофункциональном состоянии и микроэлементном составе дистракционного остеорегенерата при' удлинении по Илизарову длинных трубчатых костей в горах.
Цель — изучить морфофункциональное состояние и микроэлементный состав дистракционного регенерата при удлинении трубчатых костей голени аппаратом Илизарова в высокогорье в эксперименте на собаках (3200 м н.у.м.). «.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Изучить морфофункциональное состояние и микроэлементный состав дистракционного регенерата при удлинении аппаратом Илизарова трубчатых костей голени в низкогорье в (760 м н.у.м., г. Бишкек).
2. Изучить морфофункциональное состояние и микроэлементный состав дистракционного регенерата при удлинении аппаратом Илизарова трубчатых костей голени в высокогорье (3200 м н.у.м., п. Туя-Ашуу).
Научная новизна. Показано, что в периоде адаптации организма к высокогорью удлинение трубчатых костей голени по Илизарову угнетает дистракционный остеогенез.
При удлинении аппаратом Илизарова трубчатых костей голени в горах формируется выраженная деминерализация и декальцинация, проявляющиеся резким снижением числа и уровня содержания микроэлементов в дистракционном регенерате.
В периоде адаптации организма к высокогорью (55 день) при удлинении трубчатых костей голени аппаратом Илизарова остеорегенерат сформирован хрящевой тканью с продольно ориентированными пучками коллагеновых волокон и кровеносными сосудами. У краёв костных отломков на этот срок адаптации к горам в хрящевом диастазе начинает формироваться молодая губчатая костная ткань, не имеющая чёткой пластинчатой и остеонной структуры.
Практическая значимость полученных результатов. Дистракционный остеогенез при удлинении трубчатых костей голени аппаратом Илизарова в периоде адаптации организма к высокогорью замедляется.
Несостоятельность дистракционного регенерата при удлинении аппаратом Илизарова трубчатых костей голени в горах обусловлена «высокогорным остеопорозом, декальцинацией и деминерализацией» костной ткани.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
1. В процессе адаптации организма к условиям высокогорья при удлинении трубчатых костей голени аппаратом Илизарова дистракционный регенерат выполнен хрящевой тканью и содержит в своей структуре продольно ориентированные пучки коллагеновых волокон, кровеносные сосуды и по краям костных отломков молодую губчатую костную ткань без чёткой пластинчатой и остеонной структуры.
2. При удлинении аппаратом Илизарова трубчатых костей голени в горах в дистракционном регенерате уменьшается число микроэлементов и резко падает уровень кальция, фосфора на фоне накопления кремния и пониженного содержания меди, цинка, железа и алюминия.
Личный вклад соискателя. Автор лично выполнил весь объём экспериментов. Им проведен патентный и информационный поиск по теме: «Удлинение трубчатых костей аппаратом Илизарова в условиях высокогорья». Гистологические исследования дистракционного регенерата длинных трубчатых костей голени автором выполнены на кафедре патологической анатомии КГМА совместно с к.м.н. 3.3. Громовой. Клиническая, морфофункциональная и патофизиологическая — оценка полученных данных осуществлена совместно с доктором мед. наук А. Г. Рачковым, доктором мед. наук, профессором С. А. Джумабековым.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены: на межд. научно-практической конференции «Новые технологии в травматологии и ортопедии» (Караганда, Казахстан 2005), на межд. научно-практической конференции «Экологическая безопасность и современные проблемы сохранения биоразнообразия» (Бишкек, 2005), на XII международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов КГМА (Бишкек, 2006), на заседании кафедры травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии КГМА (Бишкек, 2006), на заседании Учёного Совета БНИЦОиТ (Бишкек, 2006), на заседании межкафедральной комиссии по предварительной защите диссертаций при КРСУ (Бишкек, 2006). По теме опубликовано 6 научных работ.
Внедрения работы. Основные положения диссертации внедрены в учебные программы кафедр травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии КГМА и Кыргызского государственного медицинского института подготовки и переподготовки кадров, патологической физиологии КГМА.
Структура и объём диссертации. Основные положения диссертации изложены на 104 страницах электронного набора шрифтом Times New Roman, Кириллица (размер 14- интервал 1,5). Диссертация состоит из «Введения» (4 стр.), глав: «Обзор литературы» (14 стр.), «Материалы и методы исследования» (3 стр.), «Собственные исследования» (42 стр.), «Обсуждение полученного материала» (20 стр.), «Выводы» (1 стр.), «Практические рекомендации» (1 стр.) и «Список использованных источников» (15 стр.). Работа иллюстрирована 4 таблицами, 16 микрофотографиями.
Список использованных источников
включает в себя 130 публикаций, в том числе 76 русскоязычных и 54 англоязычных работ.
ВЫВОДЫ.
1. При удлинении трубчатых костей голени в условиях г. Бишкек (760 м н.у.м.) на 30 день фиксации аппаратом Илизарова остеорегенерат представлен новообразованной пластинчатой остеонной костью с повышенным содержанием кальция и фосфора, покрытой плотной надкостницей.
2. При удлинении трубчатых костей голени по Г. А. Илизарову в процессе индивидуальной адаптации к высокогорью (3200 м н.у.м., на 55 день) формируются фазные изменения содержания микроэлементов, проявляющиеся уменьшением кальция, магния, железа, меди, алюминия и накоплением уровня титана, молибдена, циркония, кремния.
3. Высокогорная декальцинация и деминерализация приводят к замедлению оссификации дистракционного, остеорегенерата при удлинении по Илизарову трубчатых костей голени в период 55 дневного пребывания в горах.
4. Это проявляется формированием в диастазе хрящевой мозоли с продольно ориентированными пучками коллагеновых волокон и кровеносными сосудами, формированием по краям костных отломков молодой губчатой костной ткани без чётких признаков пластинчатого, и остеонного строения.
5. Эти морфофункциональные и микроэлементые сдвиги в остеорегенерате при удлинении аппаратом Илизарова трубчатых костей в горах являются биологической и патофизиологической основой формирования ложного сустава.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
1. В период 55 дневного пребывания организма в горах при удлинении трубчатых костей по методу Илизарова в дистракционном регенерате уменьшается число микроэлементов, отсутствуют медь, свинец, накапливается кремний и резко падает уровень железа, магния, алюминия и особенно кальция.
2. В процессе 55 дневной индивидуальной адаптации организма к горам (3200 м н.у.м.) при наложении аппарата Илизарова угнетается дистракционный остеогенез.
РАЦИОНАЛИЗАТОРСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ.
Устройство для рентгенологического обследования при переломах предплечья и голени с аппаратом внешней фиксации. // Кыргызпатент. Свидетельство № 126. (соавт. Джумабеков С. А., Исаков Б. Д., Кубатбеков A.A.).
