Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Применение гипербарической оксигенации при лечении ложных суставов трубчатых костей, осложненных остеопорозом (экспериментально-клиническое исследование)

На правах рукописи

КУЧИЕВ Алан Юрьевич

ПРИМЕНЕНИЕ ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ЛОЖНЫХ СУСТАВОВ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ, ОСЛОЖНЕННЫХ ОСТЕОПОРОЗОМ

(экспериментально-клиническое исследование)

14 00 22 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск - 2008

003170811

Работа выполнена в Федеральном государственном учрезвдении «Уральский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени В.Д Чаклина Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи»

Научный руководитель

доктор медицинский наук,

профессор Гюльназарова Стелла Вагерносовна

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук,

профессор Зайдман Алла Михайловна

доктор медицинских наук,

профессор Герасимов Андрей Александрович

Ведущее учреждение

ГОУ ВПО Казанский государственный медицинский университет Росздрава

Защита состоится «20» июня 2008 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 208 064 01 при ННИИТО Росмедтехнологий по адресу 630091, г Новосибирск, ул Фрунзе 17

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ННИИТО Росмедтехнологий

Автореферат разослан «_» мая 2008 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук

профессор Шевченко В.П.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Несращения переломов длинных костей конечностей составляют 10-25% общей инвалидности от травм и приводят к значительным нарушениям функции конечности (Л Д Горидова, К К Романенко, 2001, В И Шевцов, 2004, ИВ Бауэр, 2007 и др) При этом чаще всего страдают лица наиболее работоспособного возраста, которые длительно, в течение нескольких лет, пребывают на инвалидности (В И Зоря и др, 2004) Одной из значимых проблем в травматологии и ортопедии является лечение переломов и ложных суставов трубчатых костей на фоне выраженного остеопороза Хирургическое лечение больных с переломами и ложными суставами, осложненными остеопорозом, вызывает серьезные трудности вследствие того, что используемые при остеосинтезе стандартные металлоконструкции не позволяют достичь стабильности отломков (НА Корж, 1999, ЛД Горидова, К К. Романенко, 2000, В М Гайдуков, В М Шаповалов, 2003, Н А Корж, 2003, СП Миронов, 2003, Г В Гайко, 2003, РЗ Нурлыгаянов, 2003, 2006, ВС. Зубиков, 2006, А Ф Лазарев, 2006 и др), а в слабоминерализованных участках кости нередко наблюдается прорезывание спиц и появление деформаций (В И Шевцов с соавт, 2002) Это увеличивает сроки сращения костных отломков, значительно и число неудовлетворительных исходов лечения (С В Гюльназарова с соавт, 1999, А В Рак с соавт, 1999, А Ф Лазарев, Э И Солод, С С Родионова, 2003, С П Миронов, 2006 и др )

В современной медицине основное внимание уделяется этиологии, патогенезу и возможности коррекции структурных нарушений костной ткани при системном постменопаузальном и сенильном остеопорозе и связанных с ним маркерных переломов (НАКорж с соавт, 1995, 2001, ЛД Горидова, К К Романенко, 2001, С С.Родионова с соавт., 2001, В В Поворознюк, 2006, С С Родионова, 2006 и др) В то же время иммобилизационный (постгравматический) остеопороз (ИОП), вызванный дефицитом мышечной нагрузки, и особенности течения регенерации кости в этих условиях остаются малоизученными

В последние годы были опубликованы работы, посвященные лечению переломов на фоне ИОП, в которых приводятся благоприятные результаты его медикаментозной коррекции (С С Родионова с соавт, 1999, 2001, О И Рыбачук, А В Калашников, 2000, В Б Лузянин, В В Киселев, 2000, НА Корж, ЛДГоридова, 2001, НА Корж, 2003; С В Гюльназарова, 2006, АФ Колондаев, 2006, Л.Я Рожинская, 2006, GP Lyntis, 2001, S Sivananthan, 2005, DC Little, 2006 и др) Однако медикаментозное лечение остеопороза является весьма длительным и дорогостоящим процессом и практически малодоступным для населения нашей страны Параллельно с изучением влияния различных лекарственных препаратов на остеопороз были проведены исследования по воздействию на него некоторых физических факторов, например, лазеротерапии, КВЧ-терапии, МИЛ-терапии (Т.Г Чилингаришвили, 1990, Ю Н Куликович с соавт, 1999; В К Ивченко с соавт, 1999, Г М Зубарева с соавт, 2003), а также гравитационной нагрузки (А В Яшков с соавт, 2003, Г П Котельников с соавт, 2003) Последние, однако, не получили достаточно широкого клинического внедрения

Известно благоприятное воздействие на репаративные процессы такого мощного физического фактора как гипербарическая оксигенация (ГБО) за счет снижения активности катаболических и усиления анаболических процессов в тканях и органах (А Ф Краснов, НФДавыдкин, 1991, ТВВохмякова, 2002, Г П Котельников, 2002, И С Баишев, 2002, Н В Сазонова, 2002, ЕВ Николайчук, 2004, AM Аранович, 2005, АЕKaramitros, 2006) В настоящее время ГБО активно применяется при лечении переломов, различных заболеваний опорно-двигательной системы как самостоятельный метод и в сочетании с хирургическими технологиями, а также для функциональной реабилитации пациентов (Н В Сазонова с соавт, 2002; Е В Николайчук, 2004, Е Д Суярова, В А Беляевский, 2005, В И Шевцов, 2007, GOriani, 1995, J J Feldmeier, 2000, CMacFarlane, 2001; J E Greensmith, 2004,) Анализ большого числа исследований, проведенный МН Bennett (2005) и J Butler (2006), показал необходимость продолжения изучения воздействия ГБО

на костную ткань

В доступной литературе отсутствуют какие-либо сведения об использовании гипербарического кислорода у больных с остеопорозом В настоящее время не известны характер воздействия ГБО на структуру и функцию остеопоротически измененной костной ткани, особенности ремоделирования и течения метаболических процессов в ней, состояние минеральной плотности костей скелета, оптимальные режимы использования оксигенобаротерапии у пациентов с ИОП и др Все это свидетельствует об актуальности исследования этой проблемы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - обосновать использование ГБО при хирургическом лечении ложных суставов длинных костей, осложненных сопутствующим иммобилизационным остеопорозом.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1 Исследовать в эксперименте динамику развития и течения иммобилизационного остеопороза неопорной и нагружаемой конечностей лабораторных животных

2 Изучить в эксперименте морфологические и метаболические изменения костной ткани при иммобилизационном остеопорозе в условиях воздействия ГБО с давлением 1,5 ATA и 2,0 ATA

3 Сравнить процессы ремоделирования кости при экспериментальном остеопорозе в условиях воздействия на нее разных режимов ГБО

4 Провести клиническую апробацию использования ГБО у больных с ложными суставами костей голени, осложненными остеопорозом

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1 ГБО оптимизирует ремоделирование костной ткани при иммобилизационном остеопорозе за счет снижения в ней костной резорбции, активизации метаболических и костеобразовательных процессов, причем этот эффект наиболее выражен при режиме ГБО, не превышающим 1,5 ATA

2 Использование ГБО в комплексе с хирургическим лечением несращений костей, осложненных остеопорозом, обеспечивает увеличение минеральной

плотности кости в поврежденной конечности при одновременном сокращении сроков консолидации

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

■ На основании проведенного исследования впервые при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе изучены закономерности изменения структуры костной ткани и ее метаболических показателей, возникающих под воздействием ГБО-терапии и проведена оценка влияния оксигенобаротерапии на особенности ремоделирования остеопоротически измененной кости

■ Впервые экспериментально получены доказательства оптимизирующего эффекта ГБО-терапии на ремоделирование костной ткани при иммобилизационном остеопорозе за счет снижения резорбтивных процессов и стимуляции метаболических и костеобразовательных на фоне активации аэробных путей энергообеспечения

■ Впервые в эксперименте дана сравнительная характеристика особенностей процессов ремоделирования костной ткани при иммобилизационном остеопорозе в условиях воздействия на нее различных режимов ГБО и определен оптимальный ее режим, который, пролонгировано активируя биоэнергетические и формообразовательные процессы в кости, способствует регрессу остеопороза

■ Впервые дано теоретическое обоснование целесообразности применения ГБО-терапии у больных с последствиями переломов костей, осложненных иммобилизационным остеопорозом

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

• Применение оксигенобаротерапии у больных с иммобилизационным остеопорозом в режиме, не превышающем 1,5 ATA, достоверно увеличивает минеральную плотность кости, снижает выраженность остеопороза, обеспечивая условия для активизации его регресса

• Использование оксигенобаротерапии в комплексе с хирургическим лечением пациентов с несращениями костей, осложненными сопутствующим

остеопорозом, позволяет значительно сократить сроки консолидации • Разработана схема применения курса ГБО-терапии при лечении больных с несращениями костей и сопутствующими постгравматическими нарушениями минеральной плотности костной ткани ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ

Материалы диссертации используются в лекционном курсе усовершенствования врачей кафедры травматологии и ортопедии ФПК и ПП Уральской государственной медицинской академии, внедрены в практику работы травматолого-ортопедического отделения ФГУ «УНИИТО им В Д Чаклина Росмедтехнологий», отделений травматологии и ортопедии ЦГБ №1 г Нижнего Тагила, ГБ № 2 г Каменск-Уральского

По результатам диссертационного исследования получены патент РФ на «Способ изменения структуры костной ткани при экспериментальном остеопорозе» (патент № 2295324 РФ), подана заявка на изобретение № 2007134628 «Способ коррекции нарушенного ремоделирования костной ткани при иммобилизационном остеопорозе» (дата приоритета 17 09 2007) АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты исследования доложены на Шестой Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Г Л Ратнера «Актуальные вопросы применения гипербарической оксигенации в хирургии, травматологии и ортопедии» (Курган, 2002), Всероссийской конференции «35 лет ГБО итоги, проблемы, перспективы» (Москва, 2003), заседании общества травматологов-ортопедов г Екатеринбурга и Свердловской области (Екатеринбург, 2003), Республиканской научно-практической конференции «Реабилитация больных с повреждениями костей таза Новые технологии в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы» (Екатеринбург-Ревда, 2003), Всероссийском семинаре «Современное состояние гипербарической оксигенации» (Москва, 2005), Первом съезде травматологов-ортопедов Уральского Федерального округа «Высокие технологии в травматологии и ортопедии организация, диагностика, лечение, реабилитация,

образование» (Екатеринбург, 2005), третьей конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» (Москва, 2006), третьем международном конгрессе «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (Москва, 2006), третьей Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической гипербарической оксигенации» (Москва, 2007) По теме диссертации опубликованы 23 научные работы

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, включая список литературы Текст иллюстрирован 42 рисунками, содержит 43 таблицы Библиографический указатель включает 190 источников, из них отечественных - 144, иностранных - 46 ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

Весь материал, представленный в диссертации, собран, обработан и проанализирован лично автором СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен аналитический обзор литературы о современном состоянии вопроса лечения переломов и несращений трубчатых костей на фоне выраженного остеопороза, освещены вопросы коррекции нарушений минеральной плотности кости с помощью медикаментов и некоторых физических факторов, обоснована актуальность изучения воздействия ГБО при ИОП

Во второй главе «Материалы и методы исследования» представлена характеристика экспериментального и клинического материала и примененных методов исследования, описана методика моделирования экспериментального ИОП Настоящая работа основана на анализе наблюдений 240 лабораторных самцов крыс Вистар в возрасте 3-4 месяцев, весом 120-140 г У 200 из них произведено моделирование иммобилизационного остеопороза путем резекции костей голени правой задней конечности на уровне ее проксимального отдела

Проведено три серии опытов В первой (контрольной) серии экспериментов на 100 крысах изучена динамика течения ИОП в неопорной и нагружаемой задних конечностях Сроки наблюдения в первой серии составили 40, 60, 90, 120, 150, 180,210,240,270 дней после операции

Эксперименты по применению ГБО при ИОП были проведены также на 100 крысах после формирования у них остеопороза (через 90-100 дней после ампутации голени)

Из них 50 крыс с ИОП (2 серия) получили в барокамере «ОКА-МТ» курс ГБО в количестве 10 сеансов под давлением 2,0 ATA

В 3-й серии 50 крыс с ИОП получили в барокамере «ОКА-МТ» курс ГБО также в количестве 10 сеансов, но при меньшем давлении — 1,5 ATA Сроки наблюдения во 2 и 3 сериях составили 10, 30, 60, 90, 120 дней после завершения курса ГБО

Фоновую группу составили 40 интактных крыс соответственно срокам наблюдения контрольной группы Все животные содержались в аналогичных условиях вивария, оперативные вмешательства и эвтаназию осуществляли согласно Европейской Конвенции защиты животных, принятой в 1986 г в Страсбурге Влияние гипербарической оксигенации на костную ткань оценивали на основании морфологического изучения костных препаратов и биохимического исследования гомогенатов костной ткани опытных животных

Для биохимического исследования бедренные кости крыс механическим путем очищали от мышц, сухожилий, периоста, затем навеску костной ткани, замороженную в жидком азоте, растирали в металлической ступе на холоде в 0,1 М фосфатном буфере с pH 7,4 Последующую обработку проводили в микроразмельчителе ткани Полученный гомогенат центрифугировали при 1000g в течение 10 минут в рефрижераторной центрифуге «Sorvall Biofuge Stratos». В костных гомогенатах определяли состояние биоэнергетических процессов (ЛДГ, МДГ, МК, ПВК), маркеров резорбции кости и костеобразования (костная фракция КФ, ЩФ) на биохимическом селективном анализаторе «Specific basic» (KONE) унифицированными методами с

использованием фирменных наборов реагентов, контрольных материалов и калибраторов, а также минерального обмена (кальций, фосфор) методом влажного озоления костного порошка в концентрированной кислоте Биохимические исследования костной ткани экспериментальных животных выполнены совместно с заведующей клинико-биохимической лабораторией кандидатом биологических наук Трифоновой Е Б

Объектом гистологического исследования (световая микроскопия, морфометрия) являлись дистальные и проксимальные метаэпифизы, а также фрагменты диафиза на уровне средней трети бедренной кости оперированной и контрлатеральной конечностей Экспериментальный материал после фиксации в 10% растворе формалина и декальцинации в 7% растворе азотной кислоты вырезали по определенной схеме (поперечные и продольные срезы) Костные блоки обезвоживали в спиртах восходящей концентрации, заливали в парафин и целлоидин Гистологические препараты окрашивали гематоксилин-эозином, по Ван-Гизон и Массону Препараты микроскопировали, отобранные случайным образом поля зрения оцифровывали и сохраняли, используя АПК «ДиаМорф» (Москва) Для каждого препарата исследовали от 4 до 16 полей Гистологические препараты изготовлены в патологоанатомической лаборатории и изучены совместно с заведующей лабораторией кандидатом медицинских наук Кудрявцевой И П

В исследование также включены 20 больных в возрасте от 22 до 55 лет с гиперпластическими ложными суставами костей голени, осложненными иммобилизационным остеопорозом. Всем больным проведено лечение псевдоартрозов методом закрытого дистракционного остеосинтеза аппаратом Илизарова Из них 10 больных с ложными суставами костей голени лечили только хирургическим методом, а 10 других пациентов лечили закрытым дистракционным методом в сочетании с использованием в послеоперационном периоде курса ГБО в количестве 10 сеансов Эффективность воздействия ГБО на костную ткань пациентов оценивали на основании данных рентгенограмм и рентгеновской денситометрии (определение минеральной плотности кости в

поясничном отделе позвоночника и проксимальных отделах обоих бедер на двухэнергетическом костном денситометре DPX-A фирмы LUNAR (США) Денситометрические исследования проведены в рентгеновском отделении УНИИТО (заведующий - кандидат медицинских наук Зельский И А )

Для статистической обработки экспериментального материала полученные цифровые значения сохраняли и статистически обрабатывали в электронных таблицах «Microsoft Excel» Вычисляли средние значения параметров, стандартное отклонение и стандартную ошибку с помощью пакета анализа Оценку статистической значимости полученных данных проводили с использованием программы BIOSTAT (версия 4 03) Обработка материала проводилась с помощью критерия Манна-Уитни С целью сравнения эффективности воздействия разных режимов ГБО был использован критерий Крускала-Уоллиса Обнаруженные между группами различия определяли с помощью критерия Ньюмена-Кейлса Статистическую обработку результатов клинического исследования проводили с помощью статистического пакета BIOSTAT (версия 4 03) и электронных таблиц «Microsoft Excell» с определением критерия Уилкоксона Для всех проведенных расчетов различия считали достоверными при уровне значимости р <0,05

В третьей главе «Ремоделирование костной ткани при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе и при воздействии на нее оксигенобаротерапии» описаны морфологические изменения костной ткани на этапах моделирования остеопороза, особенности структурных изменений в ней, развивающиеся при воздействии гипербарической оксигенации, проведен сравнительный анализ влияния разных режимов (1,5 АТА и 2,0 AT А) на ремоделирование остеопоротически перестроенной костной ткани

Проведенные опыты показали, что патологическое ремоделирование костной ткани при ИОП носит системный характер, поскольку остеопоротические изменения выявляются как в оперированной, так и в нагружаемой контрлатеральной конечности, что совпадает с результатами исследований других авторов (Т П Виноградова, ГИЛаврищева, 1974,

О Е Кабицкая, 1988, Г Н Дурнова, 1991 и др) Анализ динамики течения ИОП свидетельствует о стадийности этого процесса На 40 сутки эксперимента отмечены первые признаки остеопороза в виде снижения толщины кортикальной пластинки диафиза бедренной кости, расширения отдельных гаверсовых каналов На 60 сутки после операции, помимо перечисленных признаков, были обнаружены истонченные костные трабекулы в эпиметафизарных отделах бедренной кости и узуры на периостальной поверхности кости. К 90 суткам выявлено значительное количество расширенных гаверсовых каналов в бедре оперированной конечности, определялись узуры под надкостницей, а также истонченные костные трабекулы и широкие межтрабекулярные пространства в губчатой костной ткани Одновременно с резорбтивными процессами в этот срок и особенно через 120 суток опыта в препаратах были выявлены участки с отложением нового костного вещества, что свидетельствовало о наличии формообразовательных процессов в кости Последние, однако, были менее выражены, чем резорбтивные В последующие сроки наблюдения рарефикация костной ткани сохранялась, но с 180 суток значительно возрастал процесс компактизации губчатой костной ткани за счет отложения в ней новообразованного костного вещества.

Таким образом, при моделировании ИОП в первые 90-120 суток преобладала костная резорбция, а на последующих этапах исследования определялось постепенное уменьшение ее выраженности с одновременной активизацией формообразовательных процессов в костной ткани

Через 10 суток после проведения курса гипербарической оксигенации в обоих режимах (2,0 и 1,5 ATA) в диафизе оперированной конечности встречались единичные расширенные просветы гаверсовых каналов в отдельных остеонах, появились участки с отложением новой костной ткани В губчатой костной ткани животных, получивших ГБО при режиме 1,5 ATA, обнаружен узкий слой энхондрально образованных костных трабекул, которые не были выявлены при режиме 2,0 ATA

Через 30 суток после завершения сеансов гипербарической оксигенации при обоих режимах в диафизе оперированной конечности сохранялось равномерное расширение гаверсовых каналов кортикальной пластинки Межтрабекулярные пространства оставались расширенными, но после ГБО в режиме 1,5 ATA в них определялись полнокровие сосудов и гиперплазия миелоидного костного мозга В губчатой костной ткани бедренных костей после ГБО при 1,5 ATA наблюдалось значительное количество участков компактизации костного вещества, в то время как при 2,0 ATA лишь на отдельных костных трабекулах отмечалось отложение костного вещества

Через 60 суток после окончания курса гипербарической оксигенации при обоих режимах в кортикальном слое диафиза оперированной конечности сохранялась его рарефикация, при 1,5 ATA межтрабекулярные пространства были заполнены миелоидным костным мозгом, в отличие от 2,0 ATA, где частично присутствовал жировой костный мозг В губчатой костной ткани наблюдалось увеличение участков костных трабекул с наложениями костного вещества, уплотнение линий склеивания, мозаичность строения костной ткани, что свидетельствует об ее компактизации Эти явления были более выраженными после ГБО при 1,5 ATA

Через 90-120 суток после проведения курса ГБО при обоих режимах, как в оперированной, так и в контрлатеральной конечностях сохранялись явления разрежения кортикальной пластинки, но после ГБО при давлении 1,5 ATA рарефикация была менее выраженной На эндостальной поверхности диафиза бедренных костей обеих групп животных отмечались участки компактизации, наложения костного вещества, в неравномерно расширенных межтрабекулярных пространствах располагался миелоидный костный мозг После 1,5 ATA по сравнению с режимом 2,0 ATA увеличилось количество участков компактизации костной ткани

Данные гистологического исследования были подтверждены и результатами морфометрии Так, диаметр костномозгового канала бедренной кости крыс, получивших ГБО в режиме 2,0 ATA, до 60 суток после ГБО был на

3%-5% достоверно меньше, чем у крыс, не получавших ГБО (р<0,05), что говорит о замедлении процессов резорбции костной ткани после гипербарической оксигенации. В сравнении с животными, получившими ГБО при 2,0 ATA, замедление резорбции при ГБО в режиме 1,5 ATA было более значительным диаметр костномозгового канала уже с 60 суток и до конца опытов был на 13-14% достоверно меньше, чем у животных контрольной группы Толщина кортикальной пластинки во время эксперимента с ГБО в режиме 2,0 ATA практически не менялась, но была достоверно больше, чем в контрольной группе (ИОП без ГБО), где кортикальные пластинки были резко истончены В отличие от крыс с ГБО при давлении 2,0 ATA толщина кортикальной пластинки у животных, получивших ГБО в режиме 1,5 ATA, последовательно увеличивалась Начиная с 10 суток, она была больше на 14%, чем в контрольной группе, а к 90 суткам после ГБО достигла увеличения ее на 40% относительно контроля (ИОП без ГБО) Кортикальный индекс у крыс, получивших курс ГБО в режиме 2,0 ATA, в первые 2 месяца также претерпел изменения через 30-60 суток он был больше на 13-15%, чем в контроле, но позже, начиная с 90 суток, этот показатель не отличался от контрольной группы У крыс, получивших ГБО в режиме 1,5 ATA, кортикальный индекс последовательно увеличивался в течение всего периода наблюдения и уже через 10 суток после ГБО кортикальный индекс был больше на 12% по сравнению с контролем В последующие сроки наблюдения кортикальный индекс соответственно был больше на 23% (30 суток), 34% (60 суток), 39% (90 суток) больше, чем у животных, не получивших ГБО К 120 суткам (конец эксперимента) в этой серии кортикальный индекс несколько снизился и составил 31% относительно контроля

Губчатая костная ткань бедра интенсивно отреагировала на ГБО Однако увеличение объемной плотности кости при давлении 2,0 ATA было выражено в несколько меньшей степени и составило максимально 18% к 30 суткам опыта относительно контрольной группы (ИОП без ГБО), в то время как при ГБО с режимом 1,5 ATA с самого начала эксперимента (10 суток после завершения

оксигенотерапии) объемная плотность кости метафизов бедра была на 23% достоверно выше, чем в контрольной группе (р<0,05) и сохранялась высокой в течение 60 суток после курса ГБО

Следует отметить, что именно у животных, получивших сеансы ГБО при давлении 1,5 ATA, выявлен не только более выраженный количественно эффект утолщения корковой пластинки, увеличения объемной плотности губчатой кости и кортикального индекса, но и более пролонгированное воздействие гипербарического кислорода на кость, которое сохранялось практически до конца эксперимента - в течение 120 суток, т е в 2 раза дольше, чем при 2,0 ATA Важно отметить, что после воздействия ГБО при режиме 1,5 ATA анаболические процессы в костной ткани, доминируя над катаболическими, обеспечивают быстрое снижение выраженности остеопоротических изменений в кости В контрлатеральной конечности крыс, получивших ГБО, были отмечены аналогичные изменения в ремоделировании костной ткани, но они были менее интенсивными

Результаты морфологического и морфометрического исследования показали, что использование оксигенобаротерапии независимо от режима обеспечивает оптимизацию ремоделирования костной ткани при иммобилизационном остеопорозе по сравнению с опытными животными, не получившими сеансов ГБО ГБО-терапия изменяет характер ремоделирования кости при остеопорозе с преобладанием формообразовательных процессов и торможением резорбтивных, причем наиболее выражены эти явления при использовании режима 1,5 ATA

Таким образом, полученные в эксперименте гистоморфометрические данные свидетельствуют, что при иммобилизационном остеопорозе для оптимизации условий ремоделирования кости целесообразно использование оксигенобаротерапии в режиме, не превышающем 1,5 ATA

В четвертой главе «Метаболические изменения костной ткани при иммобилизационном остеопорозе и их особенности при воздействии ГБО» было проведено изучение биоэнергетических процессов, костных маркеров и

минерального обмена непосредственно в костной ткани в динамике развития ИОП в сроки до 270 суток наблюдения, а также при воздействии разных режимов (1,5 ATA и 2,0 ATA) гипербарической оксигенации в сроки от 10 до 120 суток после ее завершения

К метаболическим особенностям костной ткани при формировании иммобилизационного остеопороза можно отнести рост активности щелочной и кислой фосфатаз в первые 60 суток иммобилизации конечности, что свидетельствует о выраженной активизации костного ремоделирования в эти сроки Через 5-6 месяцев после операции активность ЩФ и КФ снижается, что можно рассматривать как стабилизацию метаболических процессов при ИОП в этот период В первые 3 месяца формирования ИОП было выявлено значительное снижение содержания неорганического фосфата по сравнению с физиологическими значениями Эти метаболические реакции протекали на фоне активизации процессов аэробного окисления, свидетельствующих о возросшей энергетической потребности костной ткани в периоды 60-90 и 180-210 суток иммобилизации Аналогичная динамика исследуемых маркеров метаболизма костной ткани была выявлена и в контрлатеральной конечности, что свидетельствует о системной ответной реакции организма на иммобилизацию

В проведенном эксперименте на животных по влиянию разных режимов ГБО (1,5 и 2,0 ATA) на иммобилизационный остеопороз отличались динамика активности метаболического маркера остеобластов - костной фракции щелочной фосфатазы, индекса фосфатаз, концентрации кальция и фосфата неорганического, а в поздние сроки эксперимента и общей активности МДГ и концентрации лактата Так, при использовании ГБО в режиме 1,5 ATA, активность ЩФ оставалась стабильно высокой во все сроки наблюдения, в то время как при режиме 2,0 ATA возрастание ЩФ было кратковременным - после 30 суток было обнаружено снижение активности этого фермента, сопоставимое с показателями крыс, не подвергавшихся оксигенобаротерапии Через два-четыре месяца после завершения сеансов ГБО в режиме 1,5 ATA фосфатазный

индекс оставался в 1,5 раза достоверно выше в костной ткани оперированной лапы по сравнению с крысами, не получивших ГБО-терапию, что свидетельствует о высокой активности в этот период костеобразовательных процессов, в то время как при ГБО в режиме 2,0 ATA этот показатель снижался с 60 суток и был близок к значениям фосфатазного индекса у животных контрольной серии Наибольшее накопление кальция и неорганического фосфата в кости соответствовало режиму оксигенобаротерапии 1,5 ATA в период 60-90 суток после ГБО У животных этой группы концентрация минералов была больше в 6 раз (р<0,05) по сравнению с группой ИОП и в 2,5 и в 9 раз (р<0,05) выше, чем у животных после ГБО с 2,0 ATA соответственно этим срокам Наибольшая общая активность МДГ также обнаружена у животных, получивших ГБО в режиме 1,5 ATA, причем на 90-120 сутки она была выше в 2-5 раз (р<0,05), чем у животных с 2,0 ATA Таким образом, особенности метаболических реакций позволяют полагать, что выраженность эффекта ГБО при ИОП непосредственно зависит от режима гипероксигенации, что совпадает с результатами проведенного морфологического исследования

Превалирование в остеопоротически перестроенной кости аэробных процессов после воздействия на нее ГБО в режиме 1,5 ATA подтвердило данные литературы о том, что оксигенобаротерапия нормализует гуморальные факторы неспецифической защиты, стимулирует Т- и В- лимфоциты, способствует увеличению хелперов, иммуноглобулинов разных классов (СВКирюхина, 1999) и влияет на гомеостаз организма на клеточном, субклеточном и ультраструктурном уровнях (АН Леонов, 2002, А.Б Граменицкий, С О Киселев, 2003, В И Кулешов с соавт, 2003, А Н Леонов, 2005)

Результаты проведенного экспериментального исследования показали, что ГБО, являясь сильным адаптогеном, благоприятно воздействует на остеопоротически перестроенную кость, способствуя оптимизации ее ремоделирования с преобладанием формообразовательных процессов в ней, активизации гемопоэза, улучшению метаболизма и трофики костной ткани,

причем этот эффект оказался наиболее значимым при использовании режима 1,5 ATA

В пятой главе «Клиническая апробация ГБО при лечении больных с ложными суставами, осложненными остеопорозом» описаны результаты лечения 20 человек с гиперпластическими псевдоартрозами диафиза костей голени, осложненными остеопорозом Все пациенты получили переломы в результате высокоэнергетической травмы Срок давности травмы составлял от 7 месяцев до 3 лет Большинство пациентов при ходьбе использовали дополнительную опору, а 5 не нагружали больную конечность с момента травмы Обследование методом рентгеновской денситометрии выявило нарушение минеральной плотности костной ткани (МПК) у всех пациентов с максимальным снижением массы кости в проксимальном отделе бедра пораженной конечности У 16 человек был выявлен регионарный ИОП, у 4 пациентов - системный

С целью коррекции оси, восстановления длины голени и функции конечности всем больным был выполнен закрытый дистракционный остеосинтез большеберцовой кости аппаратом Илизарова Пациенты были разделены на 2 равные группы В 1 группу (контрольную) были включены больные, которых лечили только хирургическим путем (закрытым дистракционным методом) без использования ГБО Пациенты 2 группы с 5 дня после операции одновременно с началом дистракции получали курс гипербарической оксигенации в количестве 10 сеансов (ежедневно, перерыв между 5 и 6 сеансами составлял 2 дня) при давлении 1,2 ATA Период дистракции составлял от 1 до 3 месяцев и зависел от величины деформации и укорочения голени После операции больные постепенно расширяли нагрузку оперированной конечности спустя 3 недели начинали ходить с одним костылем, через 2 месяца - с тростью, а через 3 месяца все больные ходили с полной нагрузкой В результате проведенного лечения у всех пациентов было достигнуто сращение ложного сустава без повторных хирургических вмешательств, восстановлена длина, опороспособность и функция пораженной

конечности

Исследование динамики МГЖ показало, что в группе больных, получивших курс ГБО, уже через 6 месяцев после операции (к моменту наступления консолидации отломков большеберцовой кости) в пораженной конечности было достигнуто достоверное увеличение МПК проксимального отдела бедра в целом (Total hip) на 7,8%, а также положительная динамика Т-критерия В проксимальном отделе бедра здоровой конечности и поясничном отделе позвоночника (L2-L4) достоверных различий не было найдено У пациентов контрольной группы (не получавших ГБО) в эти же сроки, несмотря на режим функциональной нагрузки, аналогичный пациентам основной группы, к 6 месяцам после операции МПК проксимального отдела бедра пораженной и здоровой конечностей, а также в сегменте L2-L4 не имела достоверных изменений относительно дооперационного фона

Через 1 год после операции у пациентов, получивших курс ГБО-терапии, МПК оперированной конечности продолжала увеличиваться в зоне Total hip она была на 12,6% достоверно выше, чем до лечения (р<0,05) (рис) МПК поясничного отдела позвоночника и здоровой конечности в этот срок не имела достоверных изменений В отличие от основной группы у пациентов, не получавших ГБО-терапию, через год после операции не было найдено достоверных изменений МПК в зоне Total hip оперированной конечности, а также в поясничном отделе позвоночника и в здоровой конечности

При анализе сроков консолидации после закрытого дистракционного остеосинтеза костей голени отмечено достоверное их сокращение у больных, получавших ГБО-терапию, по сравнению с контрольной группой (р<0,05) Так, у пациентов контрольной группы сращение ложных суставов большеберцовой кости отмечено в сроки 179,3±21 дней, а у больных, получавших курс ГБО, консолидация наступала значительно раньше - через 124,8±22,3 дней

* - р<0,05

Рис. Динамика МПК проксимального отдела бедра оперированной конечности у больных основной и контрольной групп до и после операции

Результаты клинической апробации показали, что при ложных суставах, осложненных сопутствующим ИОП, хирургическое лечение в сочетании с гипербарической оксигенацией позволяет значительно - на 31% сократить сроки консолидации и соответственно общей продолжительности лечения таких больных. Одновременно с ускорением процессов формирования и перестройки дистракционного регенерата у пациентов, получивших оксигенобаротерапию, было отмечено повышение показателей МПК осевого скелета уже в процессе лечения ложного сустава. Важно отметить, что увеличение массы кости в пораженной конечности продолжается и после завершения лечения, что свидетельствует об активном регрессе ОП даже в отдаленные сроки после оксигенобаротерапии. Последнее еще раз подтверждает стимулирующее и адаптивное воздействие ГБО на организм человека, детально описанные в трудах А.Н. Леонова (2001-2007) и его последователей (И.С. Баишев, 2002, 2003; С.Я. Дьячкова, 2003; П.Н. Савилов, 2007; Т.Г. Сазонтова, 2007 и др.).

ВЫВОДЫ

1. Избранная экспериментальная модель является адекватной для встречающихся в клинике ситуаций длительной гипокинезии у больных с повреждениями опорно-двигательного аппарата и позволяет в условиях

мониторинга изучить закономерности процессов перестройки костной ткани на разных этапах формирования иммобилизационного остеопороза

2 ГБО благоприятно влияет на ремоделирование костной ткани при экспериментальном остеопорозе за счет снижения в ней костной резорбции и преобладания формообразовательных процессов, что приводит к увеличению объемной плотности костной ткани, более выраженной компактизации кортикальной пластинки и возрастанию кортикального индекса, свидетельствующих об усилении прочностных свойств кости под влиянием оксигенобаротерапии

3 ГБО стимулирует анаболические реакции в остеопоротически перестроенной костной ткани, активизирует биоэнергетические процессы, преимущественно за счет их аэробизации с одновременным усилением минерализации костного матрикса

4 Оксигенобаротерапия оптимизирует процессы ремоделирования костной ткани при остеопорозе, причем режим 1,5 ATA оказывает более выраженный и пролонгированный эффект по сравнению с режимом 2,0 ATA

5 Использование ГБО-терапии в комплексе с чрескостным остеосинтезом при лечении несращений костей, осложненных иммобилизационным остеопорозом, позволило за счет стимуляции костеобразовательных процессов сократить на 31% сроки сращения отломков и общую продолжительность лечения данной категории больных

6 Применение оксигенобаротерапии при иммобилизационном остеопорозе достоверно увеличивает минеральную плотность кости в пораженной конечности к моменту сращения ложного сустава на 7,8%, а через год после операции - на 12,6%, обеспечивая условия для активизации регресса остеопороза

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Для диагностики нарушений минеральной плотности костной ткани у больных с последствиями переломов костей и длительной гипокинезией целесообразно обследование состояния МПК на костном денситометре или лабораторными методами

2 При выявлении у больных с последствиями переломов трубчатых костей системного или регионарного ИОП для сокращения сроков сращения, повышения массы кости и снижения выраженности ОП хирургическое лечение следует сочетать с проведением в раннем послеоперационном периоде (через 5-7 суток после операции) курса гипербарической оксигенации, состоящего из 10 сеансов

3. При назначении гипербарической оксигенации больным с последствиями переломов костей и сопутствующим ИОП целесообразно использовать режим ГБО, не превышающий 1,5 ATA (компрессия 12', изопрессия 30', декомпрессия 18')

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Гюльназарова С В [и др ] О структурных и биохимических изменениях костной ткани при моделировании иммобилизационного остеопороза / С В Гюльназарова, И П Кудрявцева, Е Б Трифонова, А Г Котлов, А Ю Кучиев, Ю Б Кожина // Лечение повреждений и заболеваний костей таза Новые технологии в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы материалы юбилейной международной научно-практической конференции травматологов-ортопедов, 12-13 сентября 2001 года -Екатеринбург-Ревда,2001 -С 103-104

2 Трифонова ЕБ Влияние гипербарической оксигенации на метаболизм кости при экспериментальном остеопорозе / ЕВ Трифонова, С В Гюльназарова, А Ю Кучиев // Гипербарическая физиология и медицина -2002.-№ 1.-С.50.

3 Гюльназарова С В. Некоторые результаты применения гипербарической оксигенации при экспериментальном остеопорозе / С В Гюльназарова,

22

И П Кудрявцева, А Ю Кучиев // Гипербарическая физиология и медицина -2002 -№ 1 - С.50

4 Влияние гипербарической оксигенации на структурную перестройку костной ткани при экспериментальном остеопорозе / С В Гюльназарова, И П Кудрявцева, А Ю Кучиев, В Е Журавлева // Бюллетень гипербарической биологии и медицины материалы докладов, представленных на Всероссийскую конференцию «35 лет гипербарической оксигенации итоги, проблемы, перспективы» (с международным участием), Москва, 22-24 января 2003 года - Воронеж-Москва, 2002 - Т 10, № 1-4 -С 57-58

5 Гюльназарова С В Рентгенометрическая динамика экспериментального остеопороза / С В Гюльназарова, АЮ Кучиев, ИП Кудрявцева // 2 конференция с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии», Москва, 12-13 февраля 2003 года тезисы -М,2003 -С28-29

6 Гюльназарова С В Морфологические аспекты воздействия гипербарической оксигенации на течение иммобилизационного остеопороза в эксперименте / С В Гюльназарова, А Ю Кучиев, В Е Журавлева // Реабилитация больных с повреждениями и заболеваниями костей таза Новые технологии в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы материалы республиканской научно-практической конференции, Екатеринбург-Ревда, 17-18 сентября 2003 г - Екатеринбург Изд-воУРГУ,2003 -С 151-152

7 ГБО и ремоделирование остеопоротически перестроенной кости / С В Гюльназарова, И П Кудрявцева, А Ю Кучиев, В Е Журавлева // Гипербарическая физиология и медицина -2003 -№ 3 -С 10

8 О влиянии гипербарической оксигенации на изменение структуры костной ткани при остеопорозе / С В Гюльназарова, И П Кудрявцева, А Ю Кучиев, В Е Журавлева // Морфофункциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-

двигательного аппарата в условиях механических воздействий материалы международной научно-практической конференции, 20-21 октября 2004 г -Курган, 2004. - С 72-74.

9 Трифонова Е Б Влияние гипербарической оксигенации на ремоделирование кости при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе / Е Б Трифонова, С В Гюльназарова, А Ю Кучиев // Компенсаторно-приспособительные процессы фундаментальные, экологические и клинические аспекты материалы Всероссийской конференции (5-7 октября 2004 г) / под ред член-кор РАМН Шкурупия В А - Новосибирск Сибвузиздат, 2004 - С 296-297

10 Влияние гипербарической оксигенации на ремоделирование костной ткани при иммобилизационном остеопорозе / С В Гюльназарова, И П Кудрявцева, А Ю Кучиев, В Е Журавлева // Гипербарическая физиология и медицина -2004 -№3 -С 5-11

11 Трифонова Е Б Воздействие различных режимов гипербарической оксигенации на ремоделирование кости при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе / Е Б Трифонова, А Ю Кучиев // Вятский медицинский вестник специальный вестник материалы 9 итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и медицинская наука в XXI веке» - 2005 - № 1 -С 22

12 Гюльназарова СВ. Морфологические изменения костной ткани при иммобилизационном остеопорозе в условиях применения гипербарической оксигенации (экспериментальное исследование) / С.В Гюльназарова, ИП Кудрявцева, АЮ Кучиев // Высокие технологии в травматологии и ортопедии организация, диагностика, лечение, реабилитация, образование материалы Первого съезда травматологов-ортопедов Уральского федерального округа, Екатеринбург, 1-3 июня 2005 г - Екатеринбург Издат дом «Автограф», 2005 - С 269-270

13 Трифонова ЕБ Эффект гипербарической оксигенации при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте / ЕБ Трифонова, АЮ Кучиев // Высокие технологии в травматологии и ортопедии организация, диагностика, лечение, реабилитация, образование материалы Первого съезда травматологов-ортопедов Уральского федерального округа, Екатеринбург, 1-3 июня 2005 г - Екатеринбург Издатдом «Автограф», 2005 -С282-283

14 Гюльназарова С В Ремоделирование кости при экспериментальном остеопорозе под воздействием различных режимов гипербарической оксигенации / С В Гюльназарова, Е Б Трифонова, А Ю Кучиев // Гипербарическая физиология и медицина - 2005 - № 2 - С 7

15 Гюльназарова С В Об оптимальных режимах воздействия оксигенобаротерапии на структуру кости при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе / С В Гюльназарова, И П Кудрявцева, А Ю Кучиев // Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии 3 конференция с международным участием, 14-15 февраля 2006 года тезисы - М , 2006 - С 6

16 Влияние оксигенобаротерапии на процессы биоэнергетики костной ткани при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе / Е Б Трифонова, С В Гюльназарова, А Ю Кучиев, В Е Журавлева // Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии 3 конференция с международным участием, 14-15 февраля 2006 года тезисы -М,2006 -С 22

17 Метаболические особенности костной ткани при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте / ЕБ Трифонова, А В Осипенко, С В Гюльназарова, А Ю Кучиев // Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии материалы Российской научной конференции с международным участием в 2 т - Курск КГМУ, 2006 -Т1 -С 374-377

18 Гюльназарова С В Воздействие гипербарической оксигенации на ремоделирование костной ткани при остеопорозе / С В Гюльназарова,

ИП Кудрявцева, АЮ Кучиев // Травматология и ортопедия XXI века сборник тезисов докладов 8 съезда травматологов-ортопедов России, г Самара, 6-8 июня 2006 г / под ред акад РАН и РАМН С П Миронова, акадРАМН ГП Котельникова в 2-х томах - Самара ООО «Офорт», ГОУВПО «Самарский ГМУ», 2006 -Т2 -С 771-772

19 Кучиев А Ю Экспериментальное обоснование применения оксигенобаротерапии при лечении переломов, осложненных остеопорозом / А Ю. Кучиев // 3 Международный Конгресс «Современные технологии в травматологии и ортопедии» тезисы, 25-27 октября 2006 - М, 2006 -С 460

20 Метаболические аспекты оксигенобаротерапии при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте / Е Б Трифонова, С В Гюльназарова, А В Осипенко, АЮ Кучиев // Вопросы гипербарической медицины -2007 -№ 1-2 - С 55

21 Метаболические особенности тканей опорно-двигательного аппарата при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе / ЕБ Трифонова, А В Осипенко, С В Гюльназарова, А Ю Кучиев // Современные проблемы травматологии и ортопедии третья научно-образовательная конференция травматологов и ортопедов Федерального медико-биологического агентства, 25-26 октября 2007 года, сборник тезисов. - М, 2007 - С.92.

22 Гюльназарова С В Возможности гипербарической оксигенации в коррекции сниженной минеральной плотности кости у больных с несращениями переломов / С В Гюльназарова, А Ю Кучиев // Травматология и ортопедия России - 2007 - № 3 — С 27-30

23 Пат 2295324 Российская Федерация, МПК А 61 В 10/02 Способ изменения структуры костной ткани при экспериментальном остеопорозе / Гюльназарова С В, Кудрявцева И П, Кучиев А Ю, заявитель и патентообладатель ГФУН Уральский НИИТО им В Д Чаклина МЗ РФ -№ 2004120033, заявл 30 06 2004, опубл 10 01 2006, Бюл 8 -4 с.

Отпечатано в типографии ФГУ «Новосибирский НИИТО Росмедтехнологий» Новосибирск, ул Фрунзе 17 Заказ № 1343, формат 60x90/16, печ л 1,00, тираж 100 Гарнитура Times New Roman

В современной медицине большое внимание уделяется лечению системного остеопороза и связанных с ним маркерных переломов. В то же время посттравматический (иммобилизационный) ОП остается малоизученным, также как и особенности течения регенерации кости в этих условиях. В последние годы появились работы, посвященные лечению переломов на фоне вторичного иммобилизационного остеопороза, в которых приводятся благоприятные результаты его медикаментозной коррекции (Н.А. Корж, Л.Д. Горидова, 2001; С. Родионова с соавт., 2003; С В Гюльназарова с соавт., 2006). Параллельно с изучением различных лекарственных препаратов появились исследования по изучению влияния на ОП некоторых физических факторов, например, лазеротерапии, КВЧ-пунктуры (Т.Г.Чилингаришвили, 1990; Ю.Н. Куликович с соавт., 1999; В.К. Ивченко с соавт., 1999), а также гравитационной нагрузки (Яшков А.В., 1997; Котельников Г.П., 2003, 2006). Хорошо известно благоприятное воздействие на репаративный остеогенез такого физического фактора как гипербарическая оксигенация за счет снижения активности катаболических и усиления анаболических процессов в зоне перелома (С.Н.Ефуни, 2002; 1986; А.ФДСраснов, 2002; Н.Ф.Давыдкин, И.С.Баишев, 2002; 1991; A.M. Т.В.Вохмякова, Г.П.Котельников, Аранович, 2005; A.E.Karamitros, 2006 и др.). ГБО успешно используется в травматологии и ортопедии у пациентов с острой кровопотерей, ожогами, краш-синдромом, сочетанной и черепно-мозговой травмой, закрытыми и открытыми переломами костей, нарушениями репаративной регенерации, дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника и крупных суставов (J.J.Feldmeier, 2000; C.MacFarlane, 2001; Г.П.Котельников с соавт., 2002;J.E.Greensmith, 2004; А. Байдин, 2005; Е.Д. Суярова, 2005; В.И.Шевцов, 2007). Однако в литературе не удалось обнаружить какие-либо сведения о ГБО как о способе коррекции ИОП, отсутствуют и данные об экспериментальном или клиническом обосновании его использования с этой целью. В то же время механизмы снижения катаболических процессов при переломах в условиях оксигенобаротерапии (Г.П. Котельников с соавт., 2002; И.С. Баишев, 2002; Н.В. Сазонова, 2002; В.И. Шевцов, 2002; Е. В. Николайчук, 2004; A.M. Аранович, 2005) позволяют полагать, что ГБО-терапия может способствовать снижению костной резорбции при ОП и тем самым стабилизации этого процесса. Проблема выбора режима ГБО и его продолжительности мало разработана в теоретическом аспекте, поэтому до сих пор выбор режима при использовании в гипербарической медицине этого лечебного фактора при различных заболеваниях является эмпиричным, а диапазон используемых режимов ГБО у ортопедо-травматологических больных в настоящее время чрезвычайно велик и колеблется от 0,3 до 3,0 АТА (А.Ф. Краснов с соавт., 1994, 1996; Н.В. Сазонова, 2002; И.С.Баишев, 2002; В.И. Шевцов с соавт., 2007 и др). ГБО, как любой метод, имеет свои показания, противопоказания и побочные эффекты, поэтому необходимы дальнейшие экспериментальные и клинические исследования для изучения эффекта гипербарической оксигенации (W.Mutschler, 2001; В.А. Шпектор с соавт., 2006), в том числе и при воздействии ее на костную ткань (M.H.Bennett, 2005; J.Butler, 2006). Вопрос о характере воздействия ГБО на остеопоротически перестроенную кость, выявление критериев выбора оптимальных режимов ГБО при этой патологии, продолжительность курсов оксигенобаротерапии остаются неизученными. Все вышеуказанное свидетельствует об актуальности проблемы изучения характера влияния ГБО на структуру и функцию костной ткани при иммобилизационном ОП. Цель исследования Обоснование использования оксигенобаротерапии при хирургическом лечении ложных суставов длинных костей, осложненных сопутствующим иммобилизационным остеопорозом.Задачи исследования 1. Исследовать эксперименте динамику развития течения иммобилизационного остеопороза неопорной и нагружаемой лабораторных животных; конечностей 2. Изучить в эксперименте морфологические и метаболические изменения костной ткани при иммобилизационном остеопорозе в условиях воздействия ГБО с давлением 1,5 АТА и 2 АТА. 3. Сравнить процессы ремоделирования кости при экспериментальном остеопорозе в условиях воздействия на нее разных режимов ГБО. 4. Провести клиническую апробацию использования ГБО у больных с ложными суставами костей голени и сопутствующим остеопорозом. Положения на защиту 1. ГБО оптимизирует ремоделирование костной ткани при иммобилизационном остеопорозе за счет снижения в ней костной резорбции, активизации метаболических и костеобразовательных процессов, причем этот эффект наиболее выражен при режиме ГБО, не превышающим 1,5 АТА. 2. Использование ГБО в комплексе с хирургическим лечением несращений костей, осложненных остеопорозом, обеспечивает увеличение минеральной плотности кости в поврежденной конечности при одновременном сокращении сроков консолидации. Материал и методы В исследование включены 240 лабораторных самцов крыс Вистар в возрасте 3-4 месяцев, весом 120 140 г. У 200 из них произведено моделирование ИОП путем резекции костей голени правой задней конечности на уровне ее проксимального отдела. Проведено три серии опытов. В первой серии экспериментов (контрольная) на 100 крысах изучена динамика течения ИОП в неопорной и нагружаемой задних конечностях лабораторных животных. Сроки наблюдения в первой серии составили: 40, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 дней после операции. Первая серия опытов позволила определить динамику развития ОП в бедренных костях крыс. Эксперименты по применению ГБО при ИОП проведены во второй и третьей сериях опытов. В этих сериях курс ГБО проводился после формирования ИОП в неопорной конечности (через 90 100 дней после операции). Во 2 серию включены 50 крыс с экспериментальным ИОП, которые получили в барокамере "ОКА-МТ" курс ГБО в количестве 10 сеансов под давлением 2 АТА. В 3 серию включены 50 крыс с экспериментальным ИОП, которые получили в барокамере "ОКА-МТ" курс ГБО в количестве 10 сеансов под давлением 1,5 АТА. Сроки наблюдения во 2 и 3 сериях составили: 10, 30, 60, 90, 120 дней после завершения курса ГБО. Фоновую группу составили 40 интактных крыс соответственно срокам наблюдения контрольной группы. В исследование также включены 20 больных с ложными суставами костей голени, осложненными остеопорозом, в возрасте от 22 до 55 лет, не получавших ранее препаратов, влияющих на минеральный обмен кости, глюкокортикоиды, антиконвульсанты, гормоны щитовидной железы, антикоагулянты (длительно), а также не страдающие сахарным диабетом, хронической почечной и печеночной недостаточностью. Всем 20 больным проведено хирургическое лечение псевдоартрозов методом закрытого дистракционного остеосинтеза (ЗДО) аппаратом Илизарова, из них 10 человек одновременно с ЗДО в послеоперационном периоде получили курс ГБО в количестве 10 сеансов. Методы исследования: 1. Гистологический (световая микроскопия и морфометрия костных препаратов бедренных костей экспериментальных животных);

2. Биохимический (исследование гомогенатах костной ткани экспериментальных животных биоэнергетических процессов, минерального обмена, костных маркеров резорбции кости и костеобразования); 3. Клинический (методика исследования больных по В.О. Марксу); 4. Рентгенологический (рентгенография костей голени больных в двух проекциях); 5. Денситометрический (определение минеральной плотности кости (МПК) в поясничном отделе позвоночника, проксимальных отделах обоих бедер), до и после операции через 6 и 12 месяцев. 6. Статистический Научная новизна На основании проведенного исследования впервые при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе изучены закономерности изменения структуры костной ткани и ее метаболических показателей, возникающих под воздействием ГБО-терапии, что позволило оценить влияние оксигенобаротерапии измененной кости. Впервые экспериментально получены доказательства оптимизирующего эффекта ГБО-терапии на ремоделирование костной ткани при на особенности ремоделирования остеопоротически иммобилизационном остеопорозе за счет снижения резорбтивных процессов и стимуляции метаболических и костеобразовательных аэробных путей энергообеспечения. Впервые в эксперименте дана сравнительная костной характеристика ткани при на фоне активации особенностей процессов ремоделирования иммобилизационном остеопорозе в условиях воздействия на нее различных режимов ГБО и определен оптимальный ее режим, который, пролонгировано активируя биоэнергетические и формообразовательные процессы в кости, способствует регрессу остеопороза.Впервые дано теоретическое обоснование целесообразности применения ГБО-терапии у больных с последствиями переломов костей, осложненных иммобилизационным остеопорозом. Практическая значимость Применение оксигенобаротерапии у больных остеопорозом увеличивает в режиме, не превышающем плотность кости, с иммобилизационным 1,5 АТА, достоверно минеральную снижает выраженность остеопороза, обеспечивая условия для активизации его регресса. Использование лечением оксигенобаротерапии с в комплексе костей, с хирургическим осложненными пациентов несращениями сопутствующим остеопорозом, позволяет значительно сократить сроки консолидации. Разработана схема применения курса ГБО-терапии при лечении больных с несращениями костей и сопутствующими посттравматическими нарушениями минеральной плотности костной ткани. Внедрение в практику Материалы диссертации используются лекционном курсе усовершенствования врачей кафедры травматологии и ортопедии ФПК и ПП Уральской государственной отделении медицинской ФГУ академии, им. в травматологоЧаклина» ортопедическом «УНИИТО В.Д. Росмедтехнологий, в отделениях травматологии и ортопедии ЦГБ №1 г. Нижнего Тагила, ГБ №2 г. Каменск-Уральского.

118 Выводы

1. Избранная экспериментальная модель является адекватной для встречающихся в клинике ситуаций при длительной гипокинезии у больных с повреждениями опорно-двигательного аппарата и позволила в условиях мониторинга изучить закономерности процессов перестройки костной ткани на разных этапах формирования иммобилизационного остеопороза.

2. ГБО благоприятно влияет на ремоделирование костной ткани при экспериментальном остеопорозе за счет снижения в ней костной резорбции и преобладания формообразовательных процессов, что приводит к увеличению объемной плотности костной ткани, более выраженной компактизации кортикальной пластинки и возрастанию кортикального индекса, свидетельствующих об усилении прочностных свойств кости под влиянием оксигенобаротерапии.

3. ГБО стимулирует анаболические реакции в остеопоротически перестроенной костной ткани, активизирует биоэнергетические процессы, преимущественно за счет их аэробизации с одновременным усилением минерализации костного матрикса.

4. Оксигенобаротерапия оптимизирует процессы ремоделирования костной ткани при остеопорозе, причем режим 1,5 АТА оказывает более выраженный и пролонгированный эффект по сравнению с режимом 2 АТА.

5. Использование ГБО-терапии в комплексе с чрескостньш остеосинтезом при лечении несращений костей, осложненных иммобилизационным остеопорозом, позволило за счет стимуляции костеобразовательных процессов на 31% сократить сроки сращения отломков и общей продолжительности лечения данной категории больных.

6. Применение оксигенобаротерапии при иммобилизационном остеопорозе достоверно увеличивает минеральную плотность кости в пораженной конечности к моменту сращения ложного сустава на 7,8%, а через год после операции - на 12,6%, обеспечивая условия для активизации регресса остеопороза.

Практические рекомендации

1. Для диагностики нарушений минеральной плотности костной ткани у больных с последствиями переломов костей и длительной гипокинезией целесообразно обследование состояния МПК на костном денситометре или лабораторными методами.

2. При выявлении у больных с последствиями переломов трубчатых костей системного или регионарного ИОП для сокращения сроков сращения, повышения массы кости и снижения выраженности ОП хирургическое лечение следует сочетать с проведением в раннем послеоперационном периоде (через 5 - 7 дней после операции) курса гипербарической оксигенации, состоящего из 10 сеансов.

3. При назначении гипербарической оксигенации больным с последствиями переломов костей и сопутствующим ИОП целесообразно использовать режим ГБО, не превышающий 1,5 АТА (компрессия 12', изопрессия 30', декомпрессия 18').