Автореферат и диссертация по медицине (14.00.24) на тему:Патоморфология костной ткани и ее значение для судебной медицины

Гистологический метод исследования играет важную роль в решении многих задач при судебно-медицинских экспертизах трупа.

Проблема гистологического исследования костной ткани является одной из важнейших в судебной медицине, однако до сих пор ни в одном руководстве по судебной гистологии она не нашла отражения.

Особенно ценным является тот факт, что изменения в костях сохраняются длительный срок, в то время как мягкие ткани подверглись гнилостным изменениям. Не смотря на то, что кость является наиболее прочной тканью, она очень лабильна и реагирует на все обменные процессы в организме. При этом в кости остаются морфологические признаки, по которым можно ответить на многие вопросы следственных органов (Пашкова В.И.,1963, Пиголкин Ю.И. и соавт., 2000,2001; Watanabel V. et al, 1998 и др.).

В последнее время появились многочисленные монографии, диссертации, статьи, посвященные анализу механизма переломов, широко представлены процессы разрушения кости при различных условиях внешнего воздействия (Громов А.П.1979, Крюков В.Н. и Науменко В.Г.1983, Крюков В.Н.1986,1995,1996; Богод О.В.1991, Плаксин В.О. 1996, 2000 и др.).

Рассматриваются физические явления, возникающие в костях при их нагруженности (Князев Г.А. с соавт.2000; Неклюдов Ю.А. 1985, 1997; Пятчук С.В., Янковский В.Э.2000; Саркисян Б.А. 1977, Янковский В.Э. 1988; и др.). Показаны типы деформации костей в зависимости от особенностей внешнего воздействия (Бахметьев В.И. с соавт. 1996,2000; Крюков В.Н. 1995; и др.). Эти работы позволяют выделить морфологические признаки разрушения кости, по которым можно установить вид травмы, ее силу при использовании математических методов исследования.

Однако, эти научные труды широко осветили только одну сторону проблемы судебно-медицинской травматологии. Несмотря на их фундаментальные исследования, даже в области механизма травмы костей имеются еще многочисленные нерешенные вопросы. Большинство их связано в основном с отсутствием гистологических исследований экспериментального материала, в то время как микроскопическое изучение поврежденной кости, несомненно, внесет необходимые поправки в те выводы, которые получены в опубликованной литературе.

Ведущие судебно-медицинские травматологи (КрюковВ.Н., Салохин А.А., МатышевА.А., Ананьев Г.В.1989, Крюков В.Н. 1995; Чулихин Н.А.с соавт. 2001 и др.), в проблемных статьях специализированных журналов, материалах решений Всероссийских съездов и конференций судебных медиков, указывают на необходимость уточнить существующие и разработать новые дифференциально-диагностические признаки по установлению прижизненности повреждений тканей, особенно костей, равно как, и вопросы по определению давности переломов.

До настоящего времени не разработаны критерии и методики определения давности переломов костей, прижизненность их травмы, значение которых в экспертной работе бывает решающим.

Не изучены процессы заживления поврежденной кости при наличии патологических процессов у индивидуума (врожденная ломкость кости - несовершенный остеогенез, фиброзная остеодисплазия, остеопороз и т.д.).

Неизученной остается проблема радиациооных повреждений костно-суставной системы, что в настоящее время по определению ВОЗ (Женева, 1996, Лушников Е.Ф., 1997) является одной из первоочередных задач.

Изучив литературу по этой проблеме, необходимо сказать, что фундаментальных гистоморфологических работ в судебно-медицинской травматологии костей нет, а это направление исследований имеет большое научно-практическое значение.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования является изучение морфологии костной ткани при различных патологических процессах и использование полученных данных в судебно-медицинской практике.

Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:

1.Изучить гистоморофологию костой ткани в норме и при некоторых патологических состояниях: при остеопорозе, при несовершенном остеогенезе, при фиброзной остеодисплазии, при радиционном повреждении;

2. Разработать судебно-медицинские критерии диагностики давности перелома кости на основании морфологических исследований.

3. Судебно-медицинская оценка вреда здоровья при переломе кости в зависимости от костной патологии;

4. Обосновать теоретическое и практическое значение для судебной медицины данных, полученных при изучении морофологии костей при остеопорозе, несовешенном остеогенезе, радиоционной травме

Научная новизна.

Впервые получены данные раскрывающие особенности ультраструктуры костной ткани при врожденной ломкости кости, несовершенном остеогенезе, а также при фиброзной остеодисплазии, что помогает правильно поставить диагноз и исключить ошибки при проведении судебно-медицинских экспертиз.

Впервые в судебной медицине проведено гистологическое исследование переломов костей с уточнением сроков травмы, в зависимости от морфологической структуры костной мозоли с учетом вида кости, методов лечения и других факторов общего и местного характера.

Выявлены исходы заживления переломов костей разных типов.

Определены морфологические критерии прижизненности и давности переломов костей (имеется авторское свидетельство).

Впервые изучены гистоморфологические особенности костной ткани при остеопорозе и выявлены причины возникновения переломов кости от слабых травм, граничащих с физиологической нагрузкой, что имеет практическое значение при проведении подобных экспертиз.

Впервые проведено комплексное клинико-анатомическое, в том числе рентгенологическое, а также макроскопическое, гистологическое, гистохимическое, электронномикроскопическое исследование костных и хрящевых тканей, подвергшихся радиационному облучению. Это позволило выявить исходы лучевых травм с учетом лучевой нагрузки и выработать морфологические критерии их диагностики и судебно-медицинской оценки.

Впервые установлен механизм возникновения переломов патологически измененной кости от незначительных травм, граничащих с физиологической наерузкой.

Практическая ценность работы

Результаты морфологических исследований подробно изучены и впервые предложены критерии, уточняющие сроки травмы костей по гистологической структуре костной мозоли, что в судебно-медицинской практике являются вещесвенным доказательством при раскрытии преступлений.

Новым является метод определения прижизненности костной травмы, разработанный автором (имеется авторское свидетельство).

Использование комплекса методов включающих рентгенологические, макроскопические и гистологтческие методы исследования костей имеет практическое значение для диагностики, остеопороза, выявления риска переломов, лечения предупреждающие патологические переломы, и при проведении судебно-медицинских экспертиз с подобной патологией.

Морфологические критерии костных заболеваний врожденной ломкости костей, фиброзной остеодисплазии, с использованием новейших методов исследования (электронно-микроскопических), необходимы для патологоанатомической и судебно-медицинской диагностики вышеуказанных страданий.

Критерии лучевых повреждений костной и хрящевой ткани могут использоваться при экспертных исследованиях в случаях радиационной травмы, в том числе ятрогенной.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания использованных материалов и методов, 4-х глав результатов собственных исследований, их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографии (297 источников, из них: отечественных - 204, зарубежных- 93 ), и приложения.

ВЫВОДЫ

1. Гистологические методы исследования костной ткани позволяют определить прижизненность и давность нанесения механической травмы, диагносцировать наличие патологических изменений костной ткани: остеопороза, несовершенного остеогенеза, фиброзной остеодисплазии, радиационного поражения костно-суставной системы.

2. Морфологические критерии прижизненности переломов: нарушение микроциркуляции с развитием отека, сосудистой реакцией в виде резкого спазма артерий, набухания эндотелия, отека всех слоев их стенки, паралитического расширения вен и их тромбоза; в стенке капилляров появляются асинхронные пики щелочной и магнийзавмеимой АТФазы. а также реакция остеоцитов, остеобластов, клеток надкостницы и костного мозга.

3. Динамика заживления переломов зависит не только от их давности, но и от структуры костного органа:

-при переломе трубчатых костей формируется провизорная хрящевая мозоль, способная соединить отломки со значительным смещением.

-для перелома губчатой кости характерно формирование сразу эндостальной костной мозоли, которая требует плотный контакт отломков (хрящевого соединения не образуется).

- для костного срастания переломов костей свода черепа необходим контакт отломков (диастаз не должен превышать 1мм). При отсутствии такого контакта формируется клеточно-волокнистая затем фиброзная ткань, в которой костных структур не образуется; рубцовое соединение отломков сохраняется годами.

- в процессе заживления пеоеломов костей свода чеоепа ос.и~ роль играет надкостница внутренней костной пластинки и прилежащие отделы твердой мозговой оболочки.

-с учетом этих особенностей определены сроки травмы по морфологической структуре мозоли.

-в первые сутки после перелома определена давность травмы в часах гистохимическим методом MSB (ОКГ) (независимо от структуры костной ткани).

4. Морфологическими признаками остеопороза является рарефикация костных структур, гибель остеоцитов в отдельных костных балках с появлением в них микротрещин, а затем микропереломов, вокруг которых формируются микромозоли. Структура микромозли зависит от давности ее возникновения.

5. Морфологическими признаками несовершенного остеогенеза является при световой микроскопии - резкая рарефикация костных структур, увеличение количества остеоцитов в них и уменьшение количества межклеточного вещества;

-при электронно-микроскопическом исследовании: в остеобластах уменьшение количества гранулярного эндоплазматического ретикулума; набухание матрикса митохондрий, дезинтеграция их крист и наличие в митохондриях гидроксиаппатитов.

-в межклеточном веществе - неравномерная минерализация коллагеновых структур, дезинтеграция их, изменение диаметра коллагеновых фибрилл, резкое уменьшение количества поперечных внутрипериодных линий в каждом периоде коллагеновых фибрилл;

-переломы костей у людей с несовершенным остеогенезом срастаются в обычные сроки; гистологическая структура костной мозоли имеет особенность характерную для этого заболевания уменьшение межклеточного вещества и резкое увеличение клеток на единицу площади костной мозоли; ультаструктурные изменения в остеобластах и коллагеновых фибриллах аналогичные тем, которые имеются и в других отделах костной ткани этих людей).

6. Морфологическими признаками фиброзной остеодисплазии являются: наличие в кости очага остеогенной клеточноволокнистой ткани с уменьшенным количеством и преимущественно грубоволокнистого строения костных балок;

-при электронно-микроскопическом исследовании — признаки нарушения биосинтетических процессов;

-переломы в области очага фиброзной остеодисплазии срастаются в обычные сроки, но мозоль формируется с преобладанием мягкотканного компонента и скудным количеством примитивных грубоволокнистых костных структур, поэтому существует опасность повторных переломов.

7. Морфологическими признаками радиационной травмы костной и хрящевой ткани являются:

-нарушения микроциркуляции, дистрофия клеток и межклеточных структур, фрагментация, а затем и деструкция аргирофильных волокон хряща;

-при электронно-микроскопическом исследовании повреждения органелл и ядер хондроцитов вплоть до некрозов с исходом в образование кист;

-усиленная перестройка костной ткани с преобладанием пазушного рассасывания, рарефикация костных структур, с появлением микропереломов и микромозолей в облученных костях, грыж Шморля в позвонках, и, кроме того, возможны переломы костного органа от слабой силы травматического воздействия или спонтанно, а также сколиозы, остеохондрозы, деформирующие артрозы.

-характер и степень деструктивных изменений в костной и хрящевой ткани зависят от суммарной дозы облучения, его кратности и давности.

-регенерация облученного хряща сопровождается появлением пролиферирующих недифференцированных клеток с явлениями морфологического, в том числе гистохимического полиморфизма, что свидетельствует о возможности возникновения опухоли, радиационного происхождения.

8. Обнаружение в костных останках гистологических признаков костной патологии может служить одним из индивидуализирующих признаков при идентификации личности.

9. Наличие остеопороза, несовершенного остеогенеза, фиброзной остеодисплазии и радиационного поражения koqtho-суставной системы может привести к переломам при незначительном механическом воздействии или спонтанно и должно учитываться при оценке тяжести вреда здоровью.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ф

Министерство imwMip»M»w Российской Федерации

Государственное учреждение

Российский центр судебно-медицинской экспертизы

1ШЦ. г. Мам» Гцми Гмнпма тч 1 т« <ри)ммм9;Лвяя&а Kl'UMclJfc и у/fie Г •

Начальникам бюро судебно-медицинской экспертизы органов управления здравоохранением субъектов Российской федерации

Информационное письмо

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИРИЖИЗНЕННОСТИ И СТОКОВ ТРАВМЫ КОСТЕЙ ГИСТОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Москва, 2002

Информационное письмо подготовлено судебно-мединиским экспертом гистологом высшей квалификационной категории, кандидатом медицинских наук консультативно-экспертного отдела Российского центра судебно-медицинской экспертизы М.З. Р.Ф., Т. К. Осипенковой

ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ КОСТНОЙ

СИСТЕМЫ

Гистологический метод исследования играет важную роль в решении многих задач при судебно-медицинских экспертизах трупа. Кроме того, данные, полученные при исследовании костей, используются криминалистами. Особенно ценным является тот факт, что морфологические изменения в костях сохраняются длительный срок, в то время как мягкие ткани подверглись гниению. Несмотря на то, что кость является наиболее прочной тканью, она очень лабильна и реагирует на все обменные процессы в живом организме. При этом в костях трупа остаются эти морфологические изменения, а также сохраняются, имевшие место повреждения, по которым можно ответить на многие вопросы следственных органов.

Проблема гистологических исследований костей является одной из важнейших в судебной медицине, в то же время она наиболее трудоемка, и требует определенных познаний и опыта. До сих пор ни в одном руководстве по судебной гистологии она не нашла отражения.

ТЕХНИКА ИССЛЕДОВАНИЯ КОСТНОЙ СИСТЕМЫ

Для получения представления о характере патологического процесса в костной системе необходимо придерживаться определенного плана исследования костной ткани. Для этого после визуального изучения измененную кость необходимо исследовать рентгенологическими методами и только потом набирать материал для гистологического исследования. Каждый костный орган имеет свою архитектонику. Чтобы выявить разницу в строении кости, необходимо брать кусочки ткани из одних и тех же отделов, выпиленных на одном уровне.

В зависимости от практической необходимости для изучения морфологической структуры костной ткани следует исследовать три набора:

Первый набор:

I) продольный кусочек ребра вместе с прилежащими отделами хряща, ребро, выпиленное в поперечном разрезе,

2) кусочек лобной и затылочной кости,

3) пластинка позвонка, выпиленная в сагитальной плоскости вместе с прилежащими отделами межпозвоночного диска,

4) межпозвоночный диск с участками соседних позвонков,

5) кусочек грудины,

6) поперечная пластинка средней части диафиза бедра,

7) поперечная пластинка диафиза плеча,

8) пластинка из середины головки бедра,

9) пластинка из середины головки плеча,

10) метафиз бедра,

II) эпифиз бедра вместе с хрящом,

12) пластинка головки плеча вместе с хрящом,

13) кусочек реберного хряща в поперечном сечении

Этот набор можно расширить, но практика показала, что для полного представления о состоянии костно-хрящевой системы, этого вполне достаточно.

Второй набор:

1) продольная пластинка ребра с прилежащими отделами хряща,

2) пластинка лобной и затылочной кости,

3) кусочек грудины,

4) поперечная пластинка средней части диафиза бедра,

5) поперечная пластинка средней части диафиза плеча,

6) пластинка из метафиза бедра,

7) пластинка из эпифиза бедра вместе с хрящом.

Третий набор:

1) продольная пластинка ребра вместе с хрящом,

2) кусочки лобной и затылочной кости,

3) поперечная пластинка из средней части бедра.

Наиболее ярко все процессы выражены на границе костной и хрящевой части ребра. Поэтому, в случае необходимости гистологическим методом определить состояние костной ткани в общих чертах, достаточно изучить структуру ребра с прилежащими отделами его хрящевой части.

Если имеется патологический очаг в кости, то он должен после визуального и рентгенологического исследования подвергнуться гистологическому изучению. Для этого кусочки выпиливаются из пораженного очага на границе и вместе со здоровой тканью, из середины патологического очага и из тех отделов пораженной кости, где имеются структуры отличные от уже взятых.

ФИКСАЦИЯ МАТЕРИАЛА

Наиболее распространенный и доступный фиксатор для гистологического исследования - 10% формалин. Если требуется ускоренное исследование можно пользоваться смесью 10% раствора формалина и 5% раствора трихлоруксусной кислоты. Последняя одновременно фиксирует и декальцинирует кость. Использовать только раствор трихлоруксусной кислоты как фиксатор и декальцинирующую жидкость можно, но при этом следует учитывать некоторые изменения, возникающие в тканях, т.е. резкое набухание коллагеновых структур, что не желательно.

Для гистохимического исследования костной ткани кусочки следует фиксировать в нейтральном формалине или в спирте, либо в специальных смесях, которые требует тот или иной метод окраски. Подробно останавливаться на этих методиках мы не имеем возможности; они даются в монографиях, например «Микроскопическая техника» под редакцией Саркисова Д.С. и Перова Ю.Л. 1996.

ДЕКАЛЬЦИНАЦИЯ КУСОЧКОВ КОСТИ в практике проводится преимущественно 10-15% водным раствором азотной кислоты. Количество его должно превышать размер кусочка в 50 раз. Кусочек должен омываться раствором со всех сторон. Для этого его можно подвесить на веревке или, что хуже положить на слой ваты.

Проверка на готовность: под воздействием пальцев кусочек должен легко гнуться; можно сделать пробный разрез; другой способ - тонкой иглой, прокалывая кусочек, определять готовность его для резки микротомным ножом. Следует помнить, что пользоваться иглой нужно как можно меньше, т.к. она травмирует ткани.

После декальцинации кусочек нужно отмыть от кислоты, иначе ядра не будет воспринимать основную краску и они не окрасятся. Кусочек кладут в проточную воду, которая имеет слабо щелочную реакцию. Промывать не менее 6-8 часов. Иногда возможно добавить каплю нашатырного спирта в воду; концентрация его должна быть очень слабой, чтобы не испортить ткань.

Для гистохимического исследования желательно декальцинировать костную ткань в ЭДТА (этилендиамино-тетрауксусной кислоте) и ее натриевых солях - версен, трилон Б, и др. с учетом температурных факторов.

ЗАЛИВКА КУСОЧКОВ проводится обычным способом, т.е. кусочки обезжириваются и обезвоживаются проводкой по спиртам, возрастающей концентрации, потом перекладываются сначала в жидкий, а затем в 12% целлоидин. Такая высокая концентрация целлоидина необходима для получения качественных препаратов т.к. исчезает разница в плотности кусочка и целлоидиновой среды, и гистопрепараты режутся тонкие и ровные.

Использовать замораживающий микротом для приготовления костных срезов чревато получением толстых препаратов. При попытке приготовить тонкие срезы, они получаются в виде обрывков.

Парафиновую заливку можно использовать в комбинации с целлоидином, однако, их приготовление вызывает большие трудности и не позволяет получить хорошие гистопрепараты.

Для определения патологии в кости по гистопрепаратам в практике используются необходимые методы окраски: гематоксилин и эозин; пикрофкусин по Ван-Гизону; методом Маллори. Последний выявляет тонкие проколлагеновые волокна и коллагеновые структуры. Эту окраску можно считать элективной для дифференциации новообразованной грубоволокнистой костной ткани, которая окрашивается в синий цвет, от зрелой пластинчатой кости, которая окрашивается в красный цвет.

Известь выявляется в костях обработкой срезов 2-10% раствором азотнокислого серебра при дневном свете (препараты не декальцинировать).

Приготовление препаратов для ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОГО исследования можно проводить следующим образом: недекальцинированные кусочки костной ткани фиксировать в 2,5% растворе глутаральдегида, а затем в осмиевом фиксаторе, с последующим обезвоживанием в спиртах возрастающей концентрации. Кусочки заливаются в смеси аралдитов. Ультратонкие срезы готовятся на ультратоме LKB-8800 алмазным ножом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЖИЗНЕННОСТИ И СРОКОВ ТРАВМЫ КОСТЕЙ ПРИ ГИСТОЛОГИЧЕСКИМОМ

ИССЛЕДОВАНИИ

В первый момент после травмы в области перелома отмечается разрушение ткани: костных балок, костного мозга, сосудов и т.д. Между отломками возникают большие или меньшие кровоизлияния, которые пропитывают костный мозг, надкостницу и прилежащие мягкие ткани. Надкостница часто отслаивается, особенно при переломах трубчатых костей со смещением отломков. Таким образом, в области переломов в отломках образуется зона разрушения. С этой зоной граничит зона «комоционных изменений», расположенная глубже в кости. Она характеризуется значительным пропитыванием кровью костномозговых пространств, в результате чего при гистологическом исследовании обнаруживается стертость ранее бывших здесь структур, лишь кое-где можно встретить контуры резко расширенных тромбированных вен. Встречаются крупные капли жира, образовавшиеся за счет слияния жира из разрушенных жировых клеток. По мере удаления от линии перелома величина и количество кровоизлияний и жировых капель постепенно уменьшается.

В кровоизлиянии эритроциты распадаются, выпадает фибрин, формируя кровяной сгусток. Он является первым, скрепляющим отломки материалом. Это так называемый «первичный клей», который восстанавливает целость поврежденной кости. Фибрин выпадает в аморфном виде, что имеет особое значение в репараторном процессе, т.к. в него легко проникают клеточные элементы, из которых затем формируется мозоль. Кроме того, фибрин при открытых переломах является «пробкой», препятствующей проникновению нагноительного процесса в глубокие отделы кости и костно-мозгового канала (А.В.Смольянников).

В процессе свертывания крови закономерно изменяются тинкториальные свойства молекул фибрина, возраст которого можно определить методом MSB (ОКГ). Последний модифицирован Д.Д.Зербино и Л.Л.Лукасевичем, М.Д.Гадецкой и

Т.Д.Абрамовой (1989,1998гг.). Этот гистохимический метод позволяет по изменению окраски фибрина определять срок травмы в часах. Так в первые 5- 6 час. фибрин окрашивается в желто-оранжевый цвет, в последующие 6 часов становиться сначала оранжево-красным, а затем к 18 часам ярко красным. Позже присоединяется к красному цвету фиолетовый оттенок (к 24 часам), причем в этот период отмечается лейкоцитарная реакция. После 1,5 суток к красновато - фиолетовому цвету присоединяется серовато-сиреневый. К 2 суткам фибрин уже приобретает серо-сиреневый или розоватый цвет. Часто в одном препарате выявляются разные по давности формы фибрина как в сосудах, так и в кровоизлияниях, что связано с неодновременностью процесса коагуляции крови. Саенко А.В. (1998) считает, что другим фактором гетерогенности фибрина может быть ■ процесс посмертного фибриногегеза, приводящего к образованию более «молодых» форм. Поэтому рекомендуется ориентироваться на более старый фибрин при определении давности травмы.

К середине суток размеры первичных кровоизлияний уменьшаются по мере удаления от линии перелома, тогда как количество периваскулярных диапедезных кровоизлияний увеличивается.

В первые часы в зоне перелома проявляются морфологические признаки нарушения микроциркуляции. Наиболее ранним из них возникает травматический отек, который нарастает в первые сутки. Одновременно отмечается спазм артерий, в то время как вены резко расширяются, просветы последних или заполнены кровью, или затромбированы, реже пусты. Эндотелий сосудов быстро реагирует на отсутствие крови; клетки его набухают, вакуолизируются.

Стенка артерий утолщается за счет отека всех ее элементов. В надкостнице выявляются артерио-венозные анастомозы. В артериолах, мелких венах и венулах отмечаются стазы, а в последних и тромбы.

В стенке капилляров определяются гистохимически асинхронные пики активности щелочной и магнийзависимой АТФазы. Дегрануляция тканевых базофилов непосредственно после травмы сопровождалась увеличением их концентрации особенно в интервале 3-18 часов. (А.В.Саенко, Т.К.Осипенкова и Ю.И.Пиголкин, 1996). Эти клетки очень быстро реагируют на травму и они определяют изменение концентрации гистомина, серотонина, плазмокинов и др., которые в свою очередь влияют на проницаемость сосудов и мембран.

По линии перелома повреждается кость, надкостница, костный мозг, прилежащие мягкие ткани, нервные волокна, кровеносные сосуды. Чем сильнее смещаются отломки, тем больше повреждаются ткани, с разрывом наибольшего количества сосудов, что увеличивает размеры кровоизлияний, которые часто отслаивают надкостницу в краевых отделах отломков. Наружная волокнистая часть надкостницы разволокняется, в ней видны мелкие сосуды. Последние как в надкостнице, так и в кости и прилегающих мягких тканях реагируют на травму в зависимости от срока ее возникновения. Прижизненному перелому кости всегда сопутствуют микроциркуляторные нарушения в виде изменений в сосудах, описанные выше, и ярко выраженного отека тканей. Внутренний остеогенный слой надкостницы также быстро реагирует на травму. Если в состоянии «покоя» он представлен одним или двумя слоями вытянутых плоских клеток, то после травмы клетки изменяют свою форму. Они округляются, увеличиваются в размере как со стороны цитоплазмы, так и ядра. Кроме того, пролиферация клеток сопровождается утолщением этой части надкостницы за счет увеличения количества рядов этих клеток.

В наружном ряду остеогенной части надкостницы располагаются менее зрелые клетки. По мере приближения к кости их цитоплазма приобретает базофильное окрашивание за счет увеличения эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи, которые синтезируют белок. Таким образом эти клетки приобретают строение остеобластов, которые в свою очередь обладают всеми свойствами остеобластов, способных формировать костные структуры, путем синтеза и секреции органического матрикса кости и его кальцификации.

По краю костных отломков и в костных осколках большинство остеоцитов или некротизовано, или в состоянии пикноза; они теряют свою структуру, становятся резко базофильными, уменьшаются в размере.

Первыми клеточными элементами, которые выявляются после травмы это лейкоциты, а затем и макрофаги. Они немногочисленны. Постепенно к ним присоединяются по ходу сосудов единичные малодифференцированные клетки, которые в литературе называются стволовыми клетками или мезенхимальными. Эти клетки обладают высокой пролиферативной активностью, они являются полипотенциальным клеточным резервом для гистогенеза, в том числе ангио и остеогенеза, которые происходят в стромальном костно-мозговом регенерате.

Спустя 1-2 суток как в центре, так и в периферических отделах отломков, стазы и парезы сосудов сменяются активной гиперемией, которая сохраняется в течение образования провизорной мозоли, а затем постепенно уменьшается.

На 3 сутки начинают выявляться новообразованные капилляры. Появлению регенерата способствует и наличие в излившейся крови лейкоцитов.

На 4-5 сутки формируются немногочисленные тонкостенные сосуды синусоидного типа, в которых появляются эритроциты, что можно связать с началом гемоциркуляции. Следует отметить, что формирование сосудов синусоидного типа всегда предшествует костеобразовательному процессу.

На фоне реактивных изменений в зоне перелома выявляются некрозы. Объем некрозов зависит от силы травматического воздействия и степени расстройства кровообращения, от вида перелома (закрытый, открытый, многооскольчатый, без смещения, со значительным смещением отломков ) и др. В зоне некроза костные балки лишены остеоцитов, но это еще не означает, что парапластические субстанции кости потеряли свою жизнеспособность. Эти костные осколки не секвестрируются, а используются как арматурный материал при построении костной мозоли.

Поврежденные клеточные элементы и некротизующиеся ткани выделяют целый ряд химически и биологически активных веществ как-то : гистамин, серотонин, гистидин, ацитилхолин и др. так называемые «тканевые гормоны», а также ядерные фракции -ДНК, РНК. Кроме того, разрушение костных структур, т.е. нарушение кристаллической системы кости обуславливает возникновение так называемого «пьезоэлектрического эффекта», который также способствует интенсификации обмена и репараторной регенерации. Жировые капли, образовавшиеся вследствие разрушения жировых клеток, окружаются гигантскими клетками инородных тел, резорбирующими жир, формируя липогрануломы.

Кровяной сгусток прорастает молодой мезенхимальной тканью, напоминающей грануляционную (недифференцированная стадия образования мозоли по Krompecher). В ней формируются остеогенные клетки. Цитоплазма их становиться базофильной за счет образования рибосом, активность которых усиливается в процессе созревания. Интенсивно развивается эргастоплазма и пластинчатый комплекс. Таким образом появляются остеобласты. На световом уровне для них характерна резкая базофилия цитоплазмы, что, по мнению. А. Хэм и Д. Кормак и др.(1983г.), свидетельствует о повышении содержания РНК. Синтезируются и появляются коллагеновые волокна. Последние увеличиваются в количестве, они собираются в пучки, на которые адсорбируется гомогенное остеоидное вещество с последующим обызвествлением.

Направление коллагеновых волокон, а затем и формирование костных структур происходит под влиянием силовых линий давления и натяжения. Известно, что по этим линиям распространяются биотоки, стимулирующие костеобразование. Остеобласты, окружаются минерализованным матриксом межклеточного костного вещества, приобретая отростчатую форму. В их цитоплазме уменьшается количество эндоплазматической сети, они превращаются в остеоциты. Новообразованные примитивные костные балки появляются в остеогенной клеточно-волокнистой ткани уже на 2-ой неделе, прежде всего в области контакта с предшествующими костными структурами (в том числе костными осколками), соединяя их между собой. Поэтому говорят об окостенении мозоли «per continuitatem».

К концу месяца количество костных структур значительно увеличивается, во многих участках уже отмечается костное соединение отломков перелома. Таким образом, формируется провизорная грубоволокнистая костная мозоль.

В последующем эта провизорная костная мозоль перестраивается путем рассасывания и замещения пластинчатыми более зрелыми костными структурами. На этом этапе преобладает остеокластическая резорбция.

Процесс перестройки костей скелета осуществляется постоянно. Перестраивается и костная мозоль. Нефункционирующие отделы костной мозоли рассасываются и исчезают. Внешний вид кости при нормальном срастании возвращается к первоначальному и макроскопически следы перелома не выявляются. Однако при гистологическом исследовании следы старого зажившего перелома кости выявляются, а в части случаев они обнаруживаются даже через много лет по остеогистоархитектонике и наличию в этих участках грубоволокнистых костных структур (остатков провизорной мозоли). Они могут выявляться и в костях эксгумированных трупов.

Среди факторов, влияющих на регенерацию костной ткани в исходе переломов, выделяют местные и общие.

Местные факторы включают нарушение кровоснабжения отломков и их иннервацию. При ухудшении кровоснабжения и нарушении обменных процессов в зоне повреждения костной ткани преобладает гликолитический тип обмена, ведущий к образованию волокнистых тканей, что отражается на характере заживления переломов. При значительном повреждении надкостницы и ее сосудов, а также сосудов питающих отломки, резко замедляется мозолеобразование. Важна роль механического фактора и степень сближения отломков. Для плоских и губчатых костей этот фактор является основным.

Имеет значение метод лечения перелома кости (скелетное вытяжение, гипс, остеосинтез и т.д.).

К общим факторам, влияющим на регенерацию, относится возраст: у детей переломы срастаются в два раза быстрее (за 1,5-2 мес), чем у людей 50-60 лет ( за 3-4 мес.) и в 1,5 раза, чем у людей 20-30 летнего возраста (А.В.Каплан, D.H. Collins); замедляют формирование костной мозоли истощающие заболевания, старческий маразм; авитаминозы, диабет, и другие эндокринные расстройства; лучевые поражения, анемия и др.

Таким образом, гистологический метод исследования позволяет установить прижизненность и срок перелома кости, а значит решить важные практические задачи, возникающие в судебно-медицинских экспертизах.