Bi Rozdz 00

Bi Rozdz 03
23/11/07
2:30
Page 75
3.1.5 Z∏amania koÊci
Nadmierne obcià˝enia, których wielkoÊç przekracza wytrzyma∏oÊç
mechanicznà, powodujà z∏amania koÊci. P´kni´cie lub z∏amanie koÊci mo˝na traktowaç jako najbardziej skrajny mechanizm zabezpieczenia stawu przed uszkodzeniem. Rodzaj z∏amania, jego postaç
i charakter zale˝à od wielu czynników. Przede wszystkim decydujàce
znaczenie ma rodzaj urazu, kierunek i wielkoÊç dzia∏ajàcych si∏
(ryc. 3.4). Wspomniane ju˝ poprzednio nadmierne obcià˝enia skr´cajàce sà przyczynà z∏amaƒ spiralnych. Kàt nachylenia prze∏omu kostnego wynosi oko∏o 45 stopni. Zdrowe, prawid∏owo zbudowane koÊci
sà strukturami lepko-spr´˝ystymi. Cechuje je mi´dzy innymi wi´ksza
wytrzyma∏oÊç na przecià˝enia dynamiczne. W trakcie przecià˝eƒ
dynamicznych w koÊci akumulowana jest energia kinetyczna, która,
jeÊli przekroczona zostanie granica wytrzyma∏oÊci tkanki kostnej, powoduje z∏amania wielood∏amowe.
Postaç uszkodzenia zale˝y tak˝e od stanu uk∏adu kostnego, na co
ma wp∏yw wiek i stan zdrowia pacjenta. W okresie rozwojowym cz´sto pojawiajà si´ z∏amania podokostnowe typu zielonej ga∏àzki. Sà
to z∏amania zamkni´te, czyli nast´puje przerwanie ciàg∏oÊci koÊci
z jej przemieszczeniem kàtowym, lecz bez naruszenia elastycznej
pow∏oki okostnej. U osób starszych koÊci sà tak kruche, ˝e najcz´Êciej p´kajà na kawa∏ki i mamy obraz z∏amania typu t∏ukàcego si´
szk∏a.
Szczególnà grup´ stanowià z∏amania z oderwania, czyli awulsyjne.
Charakterystyczne dla tego typu z∏amaƒ jest rozerwanie tkanki kostnej w wyniku gwa∏townego przecià˝enia uk∏adu kostnego si∏ami rozciàgajàcymi. Na przyk∏ad nag∏e, niekontrolowane zgi´cie kolana po∏àczone z silnym skurczem mi´Ênia czworog∏owego, jak to ma miejsce
w czasie làdowania po skoku, mo˝e spowodowaç awulsyjne z∏amanie
rzepki lub guzowatoÊci piszczeli. Podobnie w fazie wybicia do skoku
gwa∏towny skurcz mi´Ênia czworog∏owego mo˝e tak˝e spowodowaç
tak wielki wzrost napr´˝eƒ rozciàgajàcych, ˝e nastàpi z∏amanie awulsyjne guzowatoÊci piszczeli.
75
Bi Rozdz 03
23/11/07
2:30
Page 76
F1
Fw
F2
d
a
b
c
Ryc. 3.4. Podstawowe typy z∏amaƒ w zale˝noÊci od wytrzyma∏oÊci koÊci
i charakterystyki przecià˝enia: a – z∏amanie typu „zielonej ga∏àzki” bez przerwania okostnej wyst´pujàce w okresie rozwojowym, b – z∏amanie spiralne
charakterystyczne dla dzia∏ania si∏ skr´cajàcych, c – z∏amanie wielood∏amowe typowe dla koÊci kruchych lub koÊci normalnych poddanych dzia∏aniu
znacznych przecià˝eƒ dynamicznych, d – z∏amanie awulsyjne rzepki poddanej dzia∏aniu nadmiernych si∏ rozciàgajàcych.
Proces gojenia si´ z∏amaƒ przebiega wed∏ug sta∏ych, ró˝niàcych si´
czasem trwania etapów. W zasadzie reakcj´ organizmu na uszkodzenie koÊci mo˝na podzieliç na trzy fazy: zapalnà, naprawczà oraz
przemodelowania. Gojenie si´ z∏amania jest uwarunkowane wieloma
czynnikami systemowymi, takimi jak wiek pacjenta, równowaga hormonalna, od˝ywianie, oraz czynnikami miejscowymi, takimi jak typ
uszkodzonej koÊci, stany zapalne, oraz rodzaj urazu.
Faza zapalna nast´puje bezpoÊrednio po urazie i trwa kilka godzin.
Charakteryzuje si´ krwawieniem ze z∏amanej koÊci i otaczajàcych jà
tkanek. Towarzyszy temu tworzenie si´ krwiaków, opuchlizna i ból.
76
Bi Rozdz 03
23/11/07
2:30
Page 77
W tym okresie nast´puje uwalnianie enzymów lizosomalnych i pojawia si´ nekroza tkanek.
Faz´ naprawczà charakteryzuje wzmo˝ona aktywnoÊç osteoklastów
i makrofagów, które usuwajà obumar∏à tkank´ z obszarów z∏amania.
Nast´pnie obserwuje si´ wzmo˝onà proliferacj´ komórek koÊciotwórczych, czyli osteoblastów. Czas trwania fazy naprawczej mierzony jest
tygodniami, a nawet miesiàcami.
W dwa tygodnie po urazie rozpoczyna si´ reakcja kostniny. Przy prawid∏owo z∏o˝onej koÊci formujà si´ mi´kkie mostkowe po∏àczenia,
tzw. mostki kostninowe, ograniczajàce wzajemnà ruchomoÊç elementów z∏amanej koÊci. Kostnina mi´kka zawiera fibroblasty, proliferujàce osteoblasty i cz´sto chondroblasty wbudowane w macierz
bogatà w kolagen i glikoproteiny. W niej nast´puje rozrost sieci naczyƒ krwionoÊnych. Nast´pnie kostnina mi´kka przekszta∏ca si´
w utkanà koÊç, g∏ównie wskutek kostnienia chrz´stnego. Twarda
kostnina wzmacnia mostkowe po∏àczenie z∏amanej koÊci. Proces
ten rozpoczyna si´ po 3–4 tygodniach od momentu z∏amania i trwa a˝
do ca∏kowitego po∏àczenia koÊci, czyli 2–3 miesiàce.
Faza przemodelowania, czyli przekszta∏cenia zrostu jest procesem
najwolniejszym. Trwa zazwyczaj bardzo d∏ugo, nawet do 7 lat. W tym
czasie nast´puje zmiana koÊci tkanej w struktur´ blaszkowà. Zmienia
si´ kszta∏t zrostu – usuwana jest zb´dna tkanka i wzmacniana jest mechaniczna wytrzyma∏oÊç po∏àczenia.
Przy okazji warto wspomnieç, ˝e hormony majà istotny wp∏yw na gojenie si´ z∏amaƒ. Hormon wzrostu zwi´ksza obj´toÊç kostniny, a tym
samym przyspiesza gojenie. Hormony gruczo∏u tarczowego biorà
udzia∏ w przemodelowaniu koÊci. Natomiast szybkoÊç gojenia si´ z∏amania zmniejsza kortyzon, który powoduje zahamowanie wzrostu
kostniny.
Wyró˝nia si´ tak˝e kilka uwarunkowaƒ biomechanicznych wp∏ywajàcych na proces gojenia si´ z∏amaƒ. Trzy czynniki majà podstawowe
znaczenie dla optymalnego procesu gojenia. Sà to prawid∏owe zestawienie i sztywne po∏àczenie od∏amów oraz odpowiednia kompresja.
SzerokoÊç szczeliny mi´dzy od∏amami kostnymi oraz ewentualne
przemieszczenia z∏amanych cz´Êci majà istotny wp∏yw na powstawanie zrostu kostnego. Zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 3.5
parametry mechaniczne po∏àczenia z∏amanej koÊci (np. za pomocà
77
Bi Rozdz 03
23/11/07
2:30
Page 78
F
¢g
g0
Ryc. 3.5. Wp∏yw przemieszczeƒ od∏amów kostnych na przebieg gojenia si´
z∏amaƒ. Zespolenie od∏amów kostnych za pomocà p∏ytki kompresji dynamicznej pozwala na ich niewielkie przemieszczenia ¢g, co ma istotny wp∏yw
na proces gojenia
p∏ytki kompresji dynamicznej) w obszarze zrostu majà istotny wp∏yw
na przebieg osteogenezy. Oznaczajàc zakres przemieszczeƒ od∏amów
kostnych pod wp∏ywem si∏ zewn´trznych jako ∆g, a przez g0 Êrednià
szerokoÊç tej szczeliny w przypadku braku obcià˝enia, mo˝na zdefiniowaç wzgl´dne odkszta∏cenia w obszarze z∏amania jako εz = ∆g/g0.
WartoÊç odkszta∏ceƒ podawana jest w procentach i oznacza, o ile procent zmienia si´ szerokoÊç szczeliny kostnej w obszarze z∏amania pod
wp∏ywem zewn´trznego obcià˝enia. Istnieje generalna zasada wià˝àca procesy gojenia z wielkoÊcià tych odkszta∏ceƒ. JeÊli odkszta∏cenia
mieszczà si´ w granicach 10–100%, w obszarze gojenia si´ przewa˝a
granulacja, czyli proces ziarninowania tkanki. Przy takich odkszta∏ceniach proces granulacji zmniejsza szczelin´ i tym samym pomaga
w samoistnym ustabilizowaniu od∏amów. W nast´pstwie zmniejszajà
78
Bi Rozdz 03
23/11/07
2:30
Page 79
si´ odkszta∏cenia i nasila si´ proces tworzenia chrzàstki w∏óknistej lub
wype∏niania szczeliny koÊcià. Ni˝sze odkszta∏cenia si´gajàce 2–10%
powodujà rozrost tkanki chrz´stnej w∏óknistej, a przy odkszta∏ceniach
poni˝ej 2% szczelin´ w obszarze z∏amania wype∏nia koÊç. Wi´kszoÊç
stosowanych p∏ytek zespalajàcych i stabilizatorów kostnych pozwala
na odkszta∏cenia oko∏o 20–60%. JeÊli w czasie gojenia odkszta∏cenia
nie zmalejà, dojdzie w obszarze z∏amania do utworzenia stawu rzekomego.
Obserwacje zjawisk zwiàzanych z przebiegiem procesów gojenia si´
z∏amaƒ koÊci zainspirowa∏y lekarzy do opracowania oryginalnej metody wyd∏u˝ania koÊci. W latach pi´çdziesiàtych ubieg∏ego wieku
prof. Gawri∏ A. Ilizarow opracowa∏ nowà metod´ wyd∏u˝ania i korekcji koƒczyn opartà na zjawisku osteogenezy dystrakcyjnej. W tym celu
Ilizarow opracowa∏ zewn´trzny stabilizator pierÊcieniowy. Od∏amy
kostne stabilizuje si´ przez wprowadzone do koÊci stalowe wszczepy
(druty Kirchnera lub groty Schanza) zamocowane do sztywnej zewn´trznej konstrukcji. Stabilizator umo˝liwia regulacj´ szerokoÊci
szczeliny i co najwa˝niejsze pozwala na zachowanie ruchomoÊci stawów w sàsiedztwie z∏amania. Dzi´ki temu pacjent mo˝e z pewnymi
ograniczeniami poruszaç si´, co stymuluje proces zrostu kostnego.
Obcià˝enie koƒczyny powstrzymuje równie˝ procesy redukcji tkanek
typowe dla ca∏kowitego unieruchomienia z∏amania, np. za pomocà
opatrunku gipsowego. Metod´ Ilizarowa wykorzystuje si´ obecnie
mi´dzy innymi do chirurgicznego leczenia kar∏owatoÊci oraz do wyrównywania d∏ugoÊci koƒczyn. KoÊç, którà chcemy wyd∏u˝yç zostaje
z∏amana chirurgicznie i nast´pnie umieszczona w stabilizatorze zewn´trznym. Konstrukcja stabilizatora pozwala na odsuwanie z∏amanych koƒców koÊci. W ten sposób codziennie zwi´ksza si´ szerokoÊç
tzw. szczeliny dystrakcyjnej o oko∏o 1 mm. Przy trwajàcej wiele miesi´cy kuracji, po∏àczonej z intensywnym programem rehabilitacyjnym, mo˝na wyd∏u˝yç koƒczyn´ nawet o kilka centymetrów (Êrednio
1 cm na ka˝dy miesiàc kuracji).
79