Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Морфофункциональные изменения органокомплекса таза и тазовых конечностей собак при переломах седалищной кости

АНТОНОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНОКОМПЛЕКСА ТАЗА И ТАЗОВЫХ КОНЕЧНОСТЕЙ СОБАК ПРИ ПЕРЕЛОМАХ СЕДАЛИЩНОЙ КОСТИ (экспериментально-морфологическое исследование)

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

| 003481264

Оренбург - 2009

003481264

Работа выполнена в экспериментальном отделе травматологии и ортопедии ФГУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г. А. Илизарова Росмедтехнологий», г. Курган и на кафедре анатомии, па-танатомии и гистологии ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный

университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Абрамова Людмила Леонидовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Сеитов Марат Султанович

кандидат биологических наук Ковбык Лариса Владимировна

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Башкирский государственный

аграрный университет»

Защита диссертации состоится « |9 » ноября 2009 г. в И) часов на заседании диссертационного совета ДМ 220. 051. 01 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу: 460795, Оренбург, ГСП, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», а с авторефератом на сайте http: //www. orensau.ru

» OCtyсЛ,

Автореферат разослан « 71» w^U^OM 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Тайгузин Р.Ш.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

В последнее десятилетие отмечается повышенное внимание ветеринарных врачей и научных работников к проблемам диагностики и лечения повреждений таза, осложненных травмой периферических нервов, у мелких домашних животных (Блот С., 2003; Сотников В.В., Герке B.C., 2003; Вилковыский И.Ф., Ягников С.А., 2004; Ягников С.А., Кулешова Я.А., 2006; Богданова О.Г., 2006; Bockstahler В. et al., 2004; Forterre F. et al., 2007). Отклонения от функциональных норм в тазовых конечностях являются проблемой для служебных, охотничьих, спортивных и выставочных собак. Хронические переломы седалищной кости, приводящие к специфической атрофии мышц тазовой конечности также наблюдают у лошадей (Rutkowski J. A., Richardson D. W., 1989; Booth T. M., Clegg P. D., 2000).

Травма таза вследствие специфики анатомо-топографических взаимоотношений редко бывает изолированной (Soissons Е. R. М., 1988; Messmer M., Mon-tavon P., 2004). Как правило, она сопровождается повреждением периферических нервов, сосудов и мягкотканных структур (Петраков К.А., Панинский С.М., 1995; Jacobson A., Schräder S.C., 1987; Denny H.R., Butterworth S., 2000; Kline D.G. et al., 2001; De Lahunta A., Glass E., 2008). Переломы седалищных костей y мелких домашних животных наблюдают в 82 % случаев при множественной травме таза (Braden Т., 2000). Переломы седалищной, подвздошной костей и суставной впадины у собак, помимо прямой травмы, могут быть причиной поздних повреждений седалищного нерва вследствие его ущемления гипертрофической мозолью (Chambers J.N., Hardie Е.М., 1986). Ряд авторов считает, что оперативное лечение переломов седалищной кости нецелесообразно, и необходимо лишь при значительном смещении отломков (Тейлор П.М, Хаултон Д., 1999; Шебиц X., Брасс В., 2001 ; Белов М.В., Нарусбаева М.А., 2009). Это мнение является спорным, поскольку планомерных сравнительных исследований механизмов смещений фрагмента седалищной кости и влияния на структуры и функции тазовой конечности собак в условиях консервативного и оперативного лечения не проводилось. Научных работ, сообщающих о качественных и количественных характеристиках патоморфологии периферических нервов и мышц при повреждениях таза, и об особенностях репаративного остеогенеза в разных условиях лечения, а также сроках репарации переломов тела и ветви седалищной кости не обнаружено.

Вышеизложенные положения определили цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования

Выявить закономерности структурно-функциональных изменений органо-комплекса таза и тазовых конечностей у собак в разных условиях восстановления при переломах седалищной кости.

Задачи исследования

1. Разработать необходимую для изучения специфических патоморфозов перелома седалищной кости у собак стандартную, клинически релевантную экспериментальную модель травмы и провести анатомическое изучение механизмов смещений костного фрагмента.

2. Провести сопоставительный анализ неврологической семиотики и результатов исследования биоэлектрической активности мышц тазовых конечностей собак при переломах седалищной кости.

3. Выявить особенности динамики репаративной регенерации и оптимальные сроки сращения переломов тела и ветви седалищной кости собак.

4. Определить манифестные признаки структурных изменений седалищного нерва, полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышц бедра в разных условиях восстановления при переломах седалищной кости.

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальная модель перелома - клинически релевантная, а механизмы смещений костного фрагмента седалищной кости анатомически обоснованны и биомеханически закономерны.

2. Особенности течения репаративной регенерации и сроки сращения переломов седалищной кости собак имеют значительные отличия в условиях консервативного и оперативного лечения.

3. Закономерности структурно-функциональных изменений периферических нервов и мышц тазовой конечности - результат комплексного влияния уровня и степени смещения фрагмента седалищной кости.

Научная новизна

На основании анатомо-топографических исследований разработана клинически релевантная стандартная экспериментальная модель перелома тела и ветви седалищной кости и изучены механизмы смещений её костного фрагмента.

Приоритетными являются данные функциональных проявлений: нарушений неврологической семиотики и биоэлектрической активности мышц тазовых конечностей, обусловленные патоморфологическими изменениями органоком-плекса области таза вследствие переломов седалищной кости, и течением данной патологии в разных условиях.

Получены дополнительные данные динамики процессов репаративной ре-генёрации костей таза. Определены оптимальные сроки восстановления.

Впервые проведены исследования по сравнительному анализу количест-- венных и качественных показателей морфологических изменений седалищного нерва при повреждениях таза.

Описана морфологическая картина в полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышце бедра собаки при переломах седалищной кости.

Выявлена зависимость динамики патоморфологических изменений седалищного нерва и мышц тазовой конечности, от условий лечения переломов седалищной кости у собак.

Теоретическая и практическая значимость работы

Диссертационное исследование посвящено актуальным вопросам биологии: регенерации тканей и восстановлению функций органов. Выполнение поставленных в работе задач дополняет существующие представления о морфофункцио-нальных изменениях нервов и мышц тазовых конечностей вместе с репаративной регенерацией костей таза у собак при консервативном и оперативном лечении и даёт новые сведения, необходимые для решения проблемы лечения повреждений "таза, осложненных травмой периферических нервов.

Результаты комплексного экспериментального исследования морфофунк-циональных изменений органокомплекса таза и тазовых конечностей при заживлении переломов седалищной кости в разных условиях, позволяют использовать полученные характеристики в качестве критериев при диагностике, прогнозировании, выборе метода и тактики лечения.

Внедрение результатов исследования

Результаты данной работы используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе кафедры морфологии Белгородской ГСХА; кафедры морфологии и патологии животных института ветеринарной медицины и зоотехнии Дальневосточного ГАУ; кафедры анатомии, гистологии и патологической анатомии института ветеринарной медицины Омского ГАУ; кафедры общей биологии, физиологии и морфологии животных Алтайского ГАУ; кафедры анатомии, акушерства и хирургии Самарской ГСХА; кафедры анатомии и патанато-мии факультета ветеринарной медицины Ставропольского ГАУ; кафедры анатомии Казанской ГАВМ имени Н.Э. Баумана; в РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова при проведении экспериментальных исследований и лечении мелких домашних животных, а также в программе обучения ветеринарных специалистов. В клинической практике ветеринарных клиник ООО «ВетЭСКУЛАП» (г. Курган), ООО «Уральский центр «Здоровье животных» и НОУ «Малая ветеринарная академия» (г. Екатеринбург).

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены: на научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной хирургии» (Курган, 2006); на VII Сибирской ветеринарной конференции по проблемам ветеринарной медицины мелких домашних животных (Новосибирск, 2007); на семинарах-симпозиумах «Применение метода чрескостного остеосинтеза в ветеринарной хирургии» (Курган, 2007, 2008); на второй Всероссийской научно-практической конференции «Ветеринарная медицина - теория, практика и обучение» (Санкт-Петербург, 2007); на первом Евразийском ветеринарном конгрессе (Республика Казахстан, Алматы, 2007); на II съезде травматологов-ортопедов Уральского федерального округа, конференции «Вопросы экспериментальной биологии и медицины» (Курган, 2008).

Публикации результатов исследований

По материалам собственных исследований опубликовано 15 научных работ из них 7 в научно-практических журналах, 4 в сборниках материалов конференций и 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, в которых отражены основные научные положения, выводы и разработки диссертации. Опубликован 1 патент на полезную модель № 68286 РФ.

Объем и структура работы

Рукопись диссертации состоит: из введения, обзора литературы, описания материала и методов, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа изложена на 141 странице машинописного текста (без списка литературы и приложения), содержит 97 рисунков и 3 таблицы. Список литературы "включает 212 наименований работ, из них на русском языке -i 5о, на иностранных языках - 54. Приложение содержит 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертационная работа выполнена по плану НИР ФГУ «РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» в рамках договора 035/3-12 (№ государственной регистрации 0120.0. 802857).

Автор выражает благодарность заслуженному рационализатору РФ, доктору медицинских наук К.П. Кирсанову за методическую помощь, оказанную при планировании эксперимента.

ЬМорфофункциональные изменения органокомплекса таза и тазовых конечностей при травматических повреждениях (обзор литературы)

Анализ работ, посвященных изучению нарушений структур и функций органов таза и тазовых конечностей при различных видах травмы, показал, что существует ряд нерешенных задач по данной проблеме.

Материалы по структурно-функциональным изменениям мышц тазовых конечностей при переломах седалищной кости у домашних животных представлены лишь в клиническом аспекте (Вингфилд В.Е., 2000; Фюрер Л., 2003; Booth Т.М., Clegg P.D., 2000).

Особенности репаративной регенерации костей, образований и сочленений таза у собак в эксперименте, детально изучены рядом авторов (Шевалаев Г.А. и др., 1994; Минеев К.П. и др., 1996; Силантьева Т.А., Кубрак С.А., 1999; Мельников Н.М. и др., 2000; Чиркова A.M. и др., 2000, 2004; Дерхо М.А. и др., 2002; Шевцов В.И., Кирсанов К.П., 2002; Ирьянов Ю.М., Силантьева Т.А., 2004, 2007), при этом публикации о репарации переломов седалищной кости в разных условиях лечения, не известны.

На сегодняшний день в научной литературе опубликованы результаты экспериментально-морфологических исследований, посвященных реактивно-деструктивным процессам в периферических нервах и мышцах экспериментальных животных при различных условиях воздействия (Данилов Р.К., 1982, 2008; Сайфутдинов М. С. и др., 1986; Мирошникова М.Е., Чумасов Е.И., 1988; Щудло М.М. и др., 1995; Щудло H.A. и др., 2001, 2006; Доленко Ф.Л., 2002; Архипова В.Г. и др., 2006; Махмутов O.K., 2006; Меньщикова И.А., 2006; Голубев В.Г. и др., 2007; Филимонова Г.Н. и др., 2007; Braund K.G. et al., 1991; Groves M.J. et al., 2003). Однако, сведения о морфофункциональных изменениях органокомплекса таза и тазовых конечностей, при закрытых повреждениях у собак, не обнаружены.

2. Материал и методы исследования

Работа основана на анализе результатов экспериментально-морфологических исследований, проведенных на 52 беспородных собаках (пары-аналоги по возрасту, полу и упитанности) обоего пола в возрасте от 1 года до 5 лет, массой от 6 до 27 кг, средней упитанности.

Исходя из поставленных задач, было определено три серии эксперимента.

В I серии на 17 трупах собак проведены анатомические исследования, на основании которых была разработана модель одностороннего поперечного перелома тела и ветви седалищной кости (Антонов Н.И., Краснов В.В., рацпредложе-

ние № 17/07 РНЦ ВТО) и изучены механизмы смещения её костного фрагмента (рис. 1, а).

Во II серии у 17 собак посредством остеотомии долотом была получена разработанная модель перелома тела и ветви седалищной кости. Исследовали функцию тазовых конечностей, определяли структурные изменения седалищного нерва, полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышцы бедра, изучали динамику репаративной регенерации поврежденных участков седалищной кости при использовании консервативного метода лечения: на 14, 28, 35, 65, 125, 215 и 400-е сутки эксперимента (рис. 1, б).

СЕРИИ ЭКСПЕРИМЕНТА

А Б В

Рис. 1. А -1 серия, анатомическое исследование; схема смещения костного фрагмента и модель одностороннего поперечного перелома тела и ветви седалищной кости. Б - II серия, консервативное лечение перелома седалищной кости: 1 - остеотомированнный фрагмент седалищной кости; 2 - квадратная мышца бедра; 3 - полуперепончатая мышца; 4 - полусухожильная мышца.

В - III серия, оперативное лечение перелома седалищной кости

В III серии на 18 собаках была получена аналогичная модель перелома седалищной кости. Изучали функцию тазовых конечностей, определяли состояние седалищного нерва, полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышцы бедра, а также репаративную регенерацию тела и ветви седалищной кости в условиях применения устройства внешней фиксации (патент на полезную модель № 68286 РФ) и способа внешнего управляемого остеосинтеза (Антонов Н.И., рацпредложение № 57/07 РНЦ ВТО). Срок фиксации вышеназванным устройством составлял 35 суток. Комплекс исследований выполняли на 14, 28 и 35-е сутки применения устройства внешней фиксации и через 30, 90, 180 и 365 суток после его демонтажа (рис. 1, в).

Количество животных, выводимых из опытов во II и III сериях, составляло на сроки: через 14 суток - II серия n=2, III серия п=2; 28 суток - II серия n=2, III серия п=2; 35 суток - II серия n=3, III серия п=3; 65 суток - II серия n=2, III серия п=3; 125 суток - II серия n=3, III серия п=2; 215 суток - II серия n=3, III серия п=3 и 400 суток после операции - II серия п=2, III серия п=3.

Эвтаназию животных осуществляли путем внутривенного введения летальных доз анестетика (дозировка для наркоза х 3) в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденных приказом Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12 августа 1977 г.

В ходе проведения эксперимента для решения поставленных задач были использованы следующие научные методы исследования: анатомический, неврологический, физиологический, рентгенографический, патологоанатомический, гистологический и статистический.

Анатомические исследования, включали в себя: приготовление поперечных спилов тазовой области, в сегментальной плоскости на уровнях от тазобедренного сустава до седалищного бугра, по методу Н.И. Пирогова; рентгеноангиографи-ческие исследования артериального русла таза и тазовой конечности путём Наливки массой Гауха с последующей рентгенографией; макроскопическое послойное препарирование структур таза и бедра; приготовление препаратов периферической нервной системы, используя кислотный способ обработки исходного материала (Гончаров Н.И. и др., 2002); изготовление препаратов костей таза, применяя экспресс методику путем вываривания (Антонов Н.И., рацпредложение № 93/02 РНЦВТО).

Названия анатомических и гистологических структур и образований приведены в виде русских эквивалентов терминов (Семченко В.В. и др., 1999; Зеленев-ский Н.В., 2003) Международной ветеринарной анатомической номенклатуры (1994) и Международной гистологической номенклатуры (1997).

Для оценки функционального состояния тазовых конечностей у животных обеих серий проводили неврологические исследования в виде тестов (Ягников С.А., Кулешова Я.А., 2006). Оценка неврологических тестов (определение реакции коленного, сгибательного и анального рефлексов, проприоцептивной чувствительности, двигательной функции, тонуса и объема мышц) проводилась по стандартному формату: 0 - отсутствие, +1 - снижение, +2 - норма, +3 - повышенная реакция или степень, +4 - клонус или высокая степень.

Стимуляционную электромиографию (ЭМГ) осуществляли по общепринятой методике (Байкушев C.B. и др., 1974; Команцев В.Н. и др., 2001) в модификации, предложенной А.П. Шейным (1986). Вызванную биоэлектрическую активность икроножной и передней большеберцовой мышц регистрировали с помощью ЭМГ-системы DISA-1500 DANTEC (Дания).

Рентгенографический метод исследования включал производство и описание рентгеновских снимков с изучением репаративного остеогенеза и рентгенометрической оценкой смещения костного фрагмента. Съёмку в прямой (дорсо-вентральной) и боковой (латеро-медиальной) проекциях выполняли на стационарном рентгенодиагностическом аппарате АРД-2-125-К4.

Патологоанатомические исследования включали макроскопическое описание при послойном препарировании и измерение абсолютного объёма полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышц бедра опытной и контралате-ральной конечности во II и III сериях эксперимента.

Гистологические исследования состояли из приготовления и изучения методом световой микроскопии гистологических срезов тела и ветви седалищной кости (левой травмированной тазовой кости), седалищного нерва, полусухожиль-

8

ной, полуперепончатой и квадратной мышцы бедра (левой — опытной и правой -контралатеральной тазовых конечностей).

Фрагменты тазовой кости после фиксации, обезжиривания и декальцинации подрезали. Проводили нейтрализацию, дегидратировали и заливали в целлоидин. Гистотопографические срезы костной ткани толщиной 20-25 мкм изготавливали на санном микротоме, окрашивали гематоксилином и эозином, а также пикрофуксином по методу Ван-Гизона.

Участки седалищных нервов иссекали на уровне травмы, фиксировали в смеси 2% растворов глутарового и параформальдегидов на фосфатном буфере (рН 7,4) с добавлением 0,1% пикриновой кислоты. Часть материала заливали по стандартной методике в парафин. Окрашивали гематоксилином Карацци и им-прегнировали азотнокислым серебром (по Е.И. Рассказовой). Остальной материал постфиксировали в 1% растворе тетраоксида осмия с 1% красной кровяной солью и заливали в аралдит. Полутонкие срезы изготавливали на ультратоме «Nova» фирмы LKB (Швеция) толщиной 0,5-1,0 мкм, окрашивали метиленовым синим и основным фуксином (по Уикли, 1975), либо толуидиновым синим. В оцифрованных на аппаратно-программном комплексе «ДиаМорф» изображениях полутонких срезов, используя программу «Видео Тест-Мастер-Морфология» измеряли диаметры миелиновых нервных волокон и строили прецизионные гистограммы их распределения с шагом 1 мкм. Определяли численные плотности мякотных (NAmnf) нервных волокон, и долю (%) их реактивно и деструктивно измененных форм (NAdmnf) в общем объёме выборки. Для получения нормативных данных описанными методами изучали седалищные нервы четырех интактных взрослых беспородных собак (контроль), близких по возрасту (1-3 года).

В области средней трети брюшка полусухожильной, полуперепончатой мышц и квадратной мышцы бедра проводили забор двух фрагментов мышечной ткани. Крупные фрагменты (20,0x15,0x10,0 мм) мышц после фиксации в 1% растворе нейтрального формалина заливали в парафин. Продольные парафиновые срезы мышц толщиной 3-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону. Меньшие фрагменты мышц (30,0><5,0Х5,0 мм) использовали для приготовления полутонких (не более 1 мкм)" продольных срезов. Окраску производили по М. Ontell или полихромным красителем: метиленовым синим и основным фуксином. Все гистопрепараты изучали в световом микроскопе «Opton» (Германия), оцифровывали на АПК «ДиаМорф» (Россия).

Для статистической обработки цифрового материала использовали программы Microsoft Excel-2000 и AtteStat (версия 1,0; Гайдышев И.П., 2003). Оценка характера статистического распределения проводилась по нескольким критериям: по степени соответствия вида гистограммы кривой нормального распределения, по степени совпадения значений среднего арифметического, моды и медианы анализируемой выборки данных, по величине асимметрии и эксцесса распределения, по величине соотношения среднего арифметического и стандартного отклонения (Реброва О. Ю., 2002). Достоверность результатов оценивали с использованием критериев Стьюдента и Вилкоксона.

Всего выполнено и проанализировано 592 рентгенограммы. Проведено 205 неврологических и 72 физиологических исследований. Приготовлено и микро-

скопичееки исследовано 140 гистопрепаратов костной ткани, 530 гистопрепара-тов мышц и 134 гистопрепарата седалищных нервов.

3. Результаты анатомических исследований области таза и тазовой конечности собаки

Определена синтопия и скелетотопия органокомплекса таза и бедра собаки. Выявлено четыре основных типа смещения костного фрагмента седалищной кости при поперечных односторонних переломах её тела и ветви.

Механизм смещения фрагмента седалищной кости в сагиттальной плоскости основан на сокращении каудальной группы мышц бедра: двуглавой мышцы бедра, полусухожильной и полуперепончатой мышц в условиях сохранения целостности мышечно-связочного аппарата таза и тазобедренного сустава.

Смещение костного фрагмента во фронтальной и сагиттальной плоскости наблюдали при тенотомии седалищно-уретральной и седалищно-кавернозной мышцы. В результате происходило образование угла открытого медиально при сокращении мышц бедра, а также двойничных и запирательных мышц.

При подрезке концевых сухожилий внутренней запирательной и двойничных мышц происходило незначительное смещение костного фрагмента во фронтальной плоскости с ротацией внутрь тазовой полости, на что влияло сокращение мышц промежности, наружной запирательной и квадратной мышцы бедра и неравное по силе сокращение полусухожильной и полуперепончатой мышц.

Тотальная тенотомия сухожильных окончаний глубокой группы мышц тазобедренного сустава и мышц промежности вместе с крестцово-бугровой связкой вызывала сокращение двуглавой, полусухожильной и полуперепончатой мышц, что приводило к значительному смещению фрагмента седалищной кости в вен-тролатеральном направлении.

На основании результатов анатомических исследований предложены и апробированы малотравматичные оперативные доступы, не требующие тенотомии, исключающие повреждение седалищного нерва и крупных кровеносных сосудов: дорсальный к телу и каудальный к ветви седалищной кости у собак (Антонов Н.И., Краснов В.В., рацпредложения № 50/07 и № 52/07 РНЦ ВТО). Разработана экспериментальная модель одностороннего поперечного перелома тела и ветви седалищной кости.

4. Результаты функциональных исследований тазовых конечностей собаки при переломах седалищной кости

Полученные в ходе эксперимента данные неврологических исследований показали, что при консервативном методе лечения переломов седалищной кости у собак на протяжении 400 суток определялся патологический характер ряда исследуемых неврологических показателей. В большей степени во II серии была выражена атрофия мышц оперированной конечности, имеющая селективный характер, начиная с 7-го дня после операции и достигающая максимума к 400-м суткам. Оперативное лечение в III серии, напротив, ускоряло восстановление неврологических показателей, приблизившихся к норме уже на 14-е сутки после операции, а на 65-е сутки достигших полного восстановления функций опытной тазовой конечности.

Биоэлектрическая активность покоя тестированных мышц в большинстве наблюдений была в норме. В случае повышенного уровня фоновой ЭМГ, она была представлена комбинацией потенциалов фибрилляции и потенциалов фасци-куляции (спонтанная активность мышечных волокон и двигательной единицы)- В ранние сроки эксперимента они сохраняли постоянную интенсивность, либо медленно и часто не до конца затухали, бо II серии частота встречаемости повышенного уровня ЭМГ покоя выше, чем в III, она более интенсивна и разнообразно была представлена в ранние сроки эксперимента (до 35 суток). В поздние сроки наблюдения спонтанная ЭМГ встречается значительно реже, исключительно во II серии. Она представлена в основном потенциалами фасцикуляции, которые возникали в ответ на введение электрода и затем быстро затухали. У животных III серии в поздние сроки наблюдения спонтанная ЭМГ полностью нормализовалась.

Результаты тестирования вызванной биоэлектрической активности мышц тазовой конечности экспериментальных животных показали, что в ранние сроки эксперимента (на 14, 28 и 35-е сутки) снижение амплитуды М-ответов на стороне вмешательства более выражено (р<0,05) у животных II серии - 30,0-46,8%, чем в III серии - 14,3-25,3%. Средние значения длительности М-ответов мышц поврежденной конечности в III серии больше, чем во II серии. В поздние сроки (начиная с 65-х суток) средняя амплитуда М-ответа мышц травмированной конечности у животных III серии для икроножной и передней большеберцовой мышц увеличилась на 24,3% (р<0,05), 20,1% (р>0,05) соответственно. У животных II серии данный ЭМГ-параметр увеличился на 11,3% (р>0,05) для икроножной мышцы, а для передней большеберцовой остался прежним. Средние значения латентных периодов М-ответов мышц опытной и контралатеральной конечностей во II и III сериях имеют близкие значения (р>0,05). Средние значения длительности М-ответов мышц голени на стороне вмешательства во II и III сериях были близки.

Снижение амплитуды М-ответа на стороне вмешательства, более выраженное во II серии, свидетельствует о наличии в двигательных единицах тестированных мышц реактивных изменений, вызванных травмой и снижающих общее функциональное состояние нейромоторного аппарата травмированной конечности в целом.

5. Сравнительная патоморфологическая характеристика репарации переломов седалищной кости и прилежащих мягкотканных структур

Макроскопические изменения костных и мягкотканных структур таза были весьма характерны во II серии опытов. Через 14, 28 и 35 суток между отломками при препарировании области повреждения выявляли образование гематомы. Бедренный желоб седалищного нерва был сужен вследствие смещения костного фрагмента седалищной кости и разрастания костной мозоли, что приводило к фиброзу окружающих тканей седалищного нерва. В течение всего эксперимента определяли изменения цвета, объема и эластичности каудальной группы мышц бедра.

В III серии макроскопические изменения мягкотканных структур наблюдали лишь на ранних сроках эксперимента.

11

Объём полусухожильной мышцы на 215-е сутки эксперимента во II и III сериях был незначительно снижен: на 13% и 5% соответственно, а к 400-м суткам только во II серии сохранялось уменьшение её объёма на 6%. Полуперепончатая мышца во II и III сериях эксперимента имеет снижение объема в равной степени: к 215-м - на 19% и 20%, и к 400-м суткам - на 27% и 10% соответственно. Квадратная мышца бедра в исследуемые сроки только во II серии подвержена необратимым деструктивным процессам, ее объем был меньше на 82% по сравнению с объёмом одноимённой мышцы контралатеральной конечности (рис. 2; 3).

215 400

срок исследований (сутхи)

■ полусухожильная мышца □ полуперепончатая мышца □ квадратная мышца бедра

Рис. 2. Динамика объёма мышц бедра во II серии

Я полусухожильная мышца □ полуперепончатая мышца □ квадратная мышца бедра

Рис. 3. Динамика объёма мышц бедра в III серии

Во II серии выявлены патологоанатомические изменения мышц на стороне повреждения тазовых конечностей в виде атрофии, развившейся вследствие нарушения трофики мягких тканей в результате смещений костного фрагмента седалищной кости и последующей окклюзии седалищного нерва.

Рентгенографически во II серии эксперимента на 14-е, 28-е, 35-е и в меньшей степени на 65-е сутки после остеотомии определяли изменение положе-

ния костного фрагмента седалищной кости. Через 28 суток в 14 из 17 случаев выявляли смещение отломка в сагиттальной плоскости с образованием клиновидного диастаза под углом от 20 до 45°, открытым дорсально. Смещение фрагмента во фронтальной плоскости составляло 1-3°. Расстояние между отломками было- в пределах от 1,0 до 10,0 мм. Микроскопически на 28 и 35-е сутки наблюдали во-локнисто-соединительнотканно-хрящёвое интермедиарное сращение переломов седалищной кости с преобладанием рыхлой волокнистой соединительной ткани.

Через 65 суток на рентгенограммах выявляли формирование краевого дефекта тела и ветви седалищной кости. Микроскопически определяли образование волокнисто-соединительнотканно-хрящевого интермедиарного сращения переломов тела и ветви седалищной кости. В центральной части зоны сращения переломов преобладал гиалиноподобный и волокнистый хрящ.

На 125-е сутки при наличии диастаза более 2,0 мм было сформировано во-локнисто-соединительнотканно-хрящевое интермедиарное сращение перелома, как тела, так и ветви кости. В зоне сращения преобладала волокнистая хрящевая ткань. Периостальный и эндостальный остеогенез не выражены. При благоприятном течении репаративного процесса (смещение костного фрагмента в сагиттальной плоскости с диастазом между отломками не более 2,0 мм, и возраст собаки -полтора года) наблюдали, костное сращение перелома тела седалищной кости с образованием краевого дефекта.

К 215-м суткам гистологически наблюдали волокнисто-соединительнотканно-хрящевое сращение перелома. В одном случае отмечали формирование волокнисто-соединительнотканного сращения перелома. Эндостальный остеогенез носил очаговый характер, остеокластическая резорбция была отмечена преимущественно вблизи плоскости повреждения.

В III серии эксперимента рентгенографически на 14-е сутки после операции у всех животных наблюдали признаки костеобразования в виде сглаживания краев отломков костных фрагментов и появления эндостальных и периостальных теней, локализовавшихся с латеральной и медиальной поверхности. Размер диастаза составлял от 1,0 до 2,0 мм.

Через 28-35 суток опыта тени периостальных наслоений на рентгенограммах всех животных уплотнялись и приобретали четкие контуры, образовывая над зоной перелома веретенообразную муфту (периостальную мозоль). Микроскопически определяли формирование волокнисто-соединительнотканно-костно-хрящевого сращения переломов седалищной кости, с преобладанием рыхлой волокнистой соединительной ткани. На 35-е сутки фиксации отмечали активизацию эндохондрального и десмального остеогенеза.

На рентгенограммах к 65-м суткам ось кости оставалась правильной, зона сращения перелома тела кости рентгенографически по структуре и плотности регенерата приближалась к материнской кости. Гистологически выявляли формирование волокнисто-соединительнотканно-хрящевого либо костного сращения переломов, представленное губчатой костью, в зависимости от размера диастаза между отломками. Массивные трабекулы включали грубоволокнистую и лла-. стинчатую костную'ткань, активно перестраивались при участии остеобластов и многочисленных остеокластов. В губчатом костном веществе отломков утолщен-' ные пластинчатые трабекулы включали линии склеивания и вставочные пластин-

13

ки. Эндостальный остеогенез был слабо выражен, остеокластическую резорбцию наблюдали вблизи плоскости повреждения. Межтрабекулярные пространства заполняли красный костный мозг с включением значительного количества адипо-цитов. Просвет сосудов гемоциркуляторного русла был расширен, заполнен эритроцитами.

На 125-е сутки микроскопически определяли интермедиарное костное сращение переломов тела и ветви седалищной кости. Пластинчатые трабекулы новообразованного участка кости формировали крупноячеистую сеть. Межтрабекулярные промежутки заполняли красный костный мозг с включениями адипоци-тов.

К 215-м суткам на гистотопограммах отмечали восстановление оргаиоти-пического строения седалищной кости. В губчатом костном веществе отломков пластинчатые трабекулы формировали крупнопетлистую сеть. Межтрабекулярные пространства содержали красный костный мозг либо желтый с очагами кроветворения.

Сравнительный рентгеноморфологический анализ при данном виде травмы таза показал, что процесс регенерации тела и ветви седалищной кости у собак в условиях внешней фиксации более эффективен, чем при консервативном лечении, где в большинстве случаев наблюдается патологическая регенерация по типу субституции, характеризующаяся замещением дефекта волокнистой соединительной и хрящевой тканями.

Методом световой микроскопии гистологических срезов седалищного нерва во II серии были выявлены дистрофические и деструктивные изменения микрососудов эпиневрия, выраженная эпиневральная гиперваскуляризация, признаки реактивного воспаления, обширные субпериневральные отеки, нарушение тонколамеллярного строения периневрия, инфильтрация эндоневрия клетками лейкоцитарного ряда. Обнаружена массовая деструкция волокон: уже к 14-м суткам опыта наблюдали активную аксональную и валлеровскую дегенерацию мие-линовых волокон, которая прогрессировала, становилась массовой и к 28-м суткам затрагивала в среднем до 37% проводников (36,7±15,1%).

В результате репаративной регенерации к 35-м суткам в седалищных нервах преобладали новообразованные аксоны в составе регенерационных кластеров.

Через 65 суток эксперимента оболочки седалищного нерва имели нормальную структуру. У артерий и артериол эпиневрия просветы были сужены, у вен и венул - облитерированы. Просветы эндоневральных микрососудов оставались расширенными. Большинство мякотных волокон имели морфологически зрелый вид, о чем свидетельствовала хорошо развитая миелиновая оболочка, а также нормальное соотношение толщины миелина и диаметра аксона. Среди закончивших дифференцировку проводников встречались регенерационные кластеры, а также реактивно и деструктивно измененные волокна. Численная плотность мякотных волокон достоверно (р<0,001) превышала контроль и составляла 15531±1499в I мм2.

На 125-е и 215-е сутки среди зрелых волокон седалищного нерва продолжали встречаться регенерационные кластеры, а также миелиновые волокна с при-

14

знаками аксональной и валлеровской дегенерации, их доля к 215-м суткам составляла от 5,69 до 14,17%, что в 3 - 6 раз превышало значения интактного седалищного нерва (2,51±0,44%).

К 400-м суткам эксперимента наблюдали увеличение численности клеточного состава эпиневрия, утолщенный периневрий, субпериневральные и эндонев-ральные отеки. Значительное количество миелиновых волокон находилось на разных стадиях демиелинизации, а также аксональной и валлеровской дегенерации. Новообразованные волокна входили в состав регенерационных кластеров и имели миелиновую оболочку разной степени зрелости. Численная плотность составляла 8583±495 в 1 мм2, что достоверно (р<0,01) ниже контроля на 28%. Доля деструктивно измененных миелиновых волокон в конце эксперимента на 400-е сутки в среднем существенно превышала значения интактного нерва (рис. 4).

40 36,7

30

5^20

10 9 9 10.6 —«1'--В

0 ОЗг1— -О-З7З— -О-3,-4-о-2£--о 2,0

28 35 125 215 400

срок эксперимента(сутки)

-О— II серия —О- III серия

Рис. 4. Динамика количества реактивно-деструктивных миелинизи-рованных нервных волокон в седалищном нерве во II и Ш сериях

В III серии через 35 суток эксперимента в седалищном нерве были обнаружены умеренные расстройства эпиневральной и эндоневральной васкуляризации, компенсаторная гиперваскуляризация эпиневрия, признаки реактивного воспаления.

На 65-е сутки седалищный нерв отличался от интактного незначительно. В эпиневрии сохранялась незначительная гиперваскуляризация, снижалось количество тучных клеток, практически отсутствовали плазматические. Большинство нервных проводников имело нормальное строение.

Через 125 и 215 суток опыта численная плотность миелиновых волокон и доля крупных проводников, не имели значимых различий с интактным нервом. Доля волокон с признаками аксональной и валлеровской дегенерации составляла в среднем 3,45±1,28% и 2,97±1,39% соответственно.

К 400-м суткам седалищные нервы визуально не отличались от интактных. Количественные показатели у всех животных не имели значимых различий с контрольными значениями: численная плотность миелиновых волокон составляла в среднем 125 71 ±792 в 1 мм", а деструктивно-измененных колебалась в пределах 1,46 - 2,50%.

Соотношение долей нервных волокон разного диаметра во II серии на 14, 28, 35 и 65-е сутки в большей степени, чем в III, отличалось от значений интакт-ных нервов. К 125-м и 215-м суткам эксперимента во II и III сериях различия в равной степени были незначительны по сравнению с нормой интактных нервов (рис. 5).

; 1[%

42% 40%

II серия, 65 суток 111 серия, 65 суток

■ волокна диаметром от 0 до 2,0 мкм □ волокна диаметром от 2,1 до 7,0 мкм Ш волокна диаметром от 7,1 до 10,0 мкм @ волокна диаметром от 10,1 мкм Интактная группа

Рис. 5. Соотношение долей нервных волокон разного диаметра в седалищных нервах во II и III сериях эксперимента на 35-е и 65-е сутки и в интактной группе животных

Исследования показали, что даже при создании благоприятных условий, восстановление седалищного нерва имеет незавершенный характер на 215-е сутки эксперимента, лишь к 400-м суткам происходит его полное восстановление.

При сравнении результатов гистологических исследований полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышц бедра во II и III сериях, в усло-

16

виях консервативного метода лечения, были отмечены более выраженные структурные изменения.

Во II серии к 125-м суткам эксперимента в полусухожильной мышце отмечены контрактуры волокон, в эндо- и перимизии цепочки и скопления адипоци-тов. Полуперепончатая мышца содержала пучки тонких атрофированных мышечных волокон, которые чередовались с широкими соединительнотканными прослойками. В квадратной мышце бедра наблюдали массивное замещение мышечных волокон соединительной тканью, содержащей поля адипоцитов. Среди жировых соединительнотканных прослоек хаотично располагались единичные мышечные волокна с признаками деструкции и регенерации (образование миоту-бы в виде множественных центрально расположенных и плотно упакованных ядер) или фрагменты гофрированных некротизированных мышечных волокон.

На 215-е сутки эксперимента во II серии полусухожильная мышца по своим морфологическим признакам была приближена к интактной мышце, в то время как в полуперепончатой мышце отмечали контрактурно измененные мышечные волокна и волокна без поперечной исчерченности. В некоторых из них на фоне исчезающей поперечной исчерченности идентифицированы гранулярные продукты дегенерации и скопления ядер, единичные из которых с признаками апоп-тоза (признаки конденсации глыбок хроматина под кариолеммой). Квадратная мышца бедра ввиду почти полного исчезновения продольно ориентированных мышечных волокон, замещенных жировой и соединительной тканью, деградировала как орган. Оставшиеся в составе мышцы волокна были фрагментарны, контрактурно изменены, пучки волокон гофрированы, в обширных участках соединительной ткани локализовались многочисленные фибробластоподобные клетки.

В 111 серии на 125-е сутки полусухожильная мышца опытной конечности состояла из мышечных волокон с четкой поперечной исчерченностыо и немногочисленных контрактурно измененных. Полуперепончатая мышца без существенных особенностей. Квадратная мышца бедра характеризовалась наличием широких прослоек соединительной ткани с цепочками или группами адипоцитов. В мышечных волокнах отмечены скопления и цепочки ядер.

К 215-м суткам эксперимента в III серии в полусухожильной мышце чередовались малоизменённые участки, редко контрактурно измененные мышечные волокна и цепочки крупных адипоцитов. В полуперепончатой мышце опытной конечности эндомизий был слабо выражен, в некоторых участках мышцы наблюдали увеличение численности ядер. Квадратная мышца бедра сохранялась, как орган и была представлена мышечными волокнами с нормальной поперечной ис-черченностью, редкими цепочками ядер, умеренным содержанием эндо- и пери-мизия с наличием единичных адипоцитов.

Выявленные патоморфологические изменения в полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышце бедра свидетельствуют о преобладании процессов репаративной регенерации по типу реституции в условиях применения устройства внешней фиксации. При консервативном способе заживления переломов, когда имеет место атрофия нейрогенного и ангиогенного характера вследствие нарушений трофики мягких тканей, в квадратной мышце бедра и в меньшей степени в полуперепончатой мышце происходят процессы регенерации по типу субституции.

Ошибки и осложнения в ходе эксперимента

В одном случае во II серии эксперимента на 14-е сутки рентгенографически наблюдали, перелом краниальной ветви лонной кости опытной стороны таза. К окончанию опыта (125 суток) .определяли комплекс морфофункционапьных нарушений, вызванных атрофией нейрогенного характера приводящих мышц бедра вследствие фиброза окружающих тканей запирательного нерва. По данным сти-муляционной электромиографии М-ответ передней большеберцовой мышцы поврежденной тазовой конечности был ниже на 75%, а икроножной мышцы на 40%, чем у одноименных мышц контралатеральной конечности. Объём приводящей мышцы бедра поврежденной тазовой конечности имел снижение на 69% по сравнению с объёмом приводящей мышцы противоположной тазовой конечности. Микроскопически наблюдали массивное замещение мышечных волокон соединительнотканными компонентами.

Обсуждение полученных результатов

В ходе анализа полученных результатов и данных известных научных публикаций установлено, что выявленные процессы и обозначенные факторы, влияющие на репарацию структур и функций исследуемых объектов, являются биологически закономерными, что подтверждается ранее полученными результатами ряда экспериментально-клинических исследований. Так сложный состав регенерата седалищной кости, наблюдаемый на 28-е и 35-е сутки, обусловлен диф-ференцировкой остеогенных элементов в остеобластическом, фибробластическом и хондробластическом направлениях, характерных для процесса пролиферации на первой стадии репаративной регенерации (Данилов Р.К. и др., 2000). Следует также отметить, что образование обширной гематомы между отломками, выявленное при препарировании области таза у животных II серии, является фактором, значительно тормозящим процесс костеобразования (Огакл А. е1 а!., 2000). При консервативном лечении переломов тела и ветви седалищной кости в большинстве случаев наблюдается патологическая регенерация по типу субституции, характеризующаяся замещением дефекта волокнистой соединительной и хрящевой тканью (Ирьянов Ю.М., Силантьева Т.А., 2007).

Сопоставление морфологических и морфометрических данных, двух экспериментальных серий, показало более выраженную разницу степени деструктив-но-репаративного процесса в периферических нервах при условиях консервативного лечения переломов. Активная аксональная и валлеровская дегенерация мие-линовых волокон к 28-м суткам становится массовой и затрагивает до 37% проводников. В результате репаративной регенерации к 35-м суткам опыта в седалищных нервах преобладают новообразованные аксоны в составе регенерацион-ных кластеров. Подобный тип повреждения периферических нервов встречается чаще при закрытых травмах и обусловлен растяжением и сдавлением нервов в травмированной области (Григорович К.А., 1981; МШеэ! К, 1992; МшпетЬа1ег М. е! а1., 1998). Патологический процесс, происходящий во II серии при окклюзии седалищного нерва, характеризуется как туннельная невропатия. Её возникновение обусловлено компрессией периферических нервов в анатомических сужениях (туннелях) образованных костями, мышцами, связками и фасциями (Рах-матуллин Т. Р., Рахматуллин Р. М., 2002).

¡8

Для успешной регенерации мышечной ткани необходимо сохранение напряжения мышцы, восстановление кровоснабжения и нервной связи (Бакарев М.

A., Непомнящих JI. И., 2000). Данное условие было выполнено лишь в III серии эксперимента. Наблюдаемые структурные изменения в мышцах тазовых конечностей животных II и III серий опыта согласуются с гистологическими признаками нейрогенной мышечной атрофии,'проявляющейся в виде групповой атрофии мышечных волокон и увеличения числа сарколемных ядер. При этом, для сильно выраженной атрофии характерны цепочки ядер, а для слабо выраженной - группы ядер, центрально расположенные. Также характерно наличие большого количества структурно-измененных мышечных волокон (Божинов С., Гылабов Г., 1977). Наличие тенденции к увеличению латентных периодов и сокращению длительности М-ответов, наряду с выявленными потенциалами фибрилляции в ранние сроки наблюдения во II серии эксперимента, также указывает на наличие де-нервационного процесса (Алатырев В.И. и др., 1987; Гехт Б.М. и др., 1997). Полученные данные подтверждают необходимость хирургической коррекции при данном виде травмы (Вингфилд В.Е., 2000).

Выявленные морфофункциональные изменения органокомплекса таза и тазовой конечности при переломах седалищной кости указывают на возникновение комплекса патологических процессов, усугубляющихся при консервативном лечении. Наблюдается патологический вид атрофии, являющийся необратимым процессом в виду сохранения вызвавшей его причины (Авцын А.П., Шахламов

B.А., 1979). При оперативном лечении имеет место репарация седалищной кости с сохранением оси тазовой кости и, соответственно, напряжения мышц бедра, что в условиях стабильного кровоснабжения и иннервации, способствует восстановлению структур и функций поврежденной конечности.

Заключение

Таким образом, в результате проведенного комплексного исследования морфофункциональных изменений при переломах седалищной кости на экспериментальной модели в условиях консервативного и оперативного лечения, выявлена патология структур и функций тазовой конечности собаки, показывающая всю значимость биомеханического восстановления костных структур таза. Определены биологические закономерности нарушения взаимоотношений между элементами органокомплекса таза и тазовой конечности при течении данной патологии, усугубляющейся в условиях консервативного лечения. Патологическая картина, развивающаяся после повреждения седалищной кости при замедленной консолидации костных структур, характеризуется травмой периферических нервов и сосудов, и как следствие - потерей функций мышц тазовой конечности.

В условиях консервативного лечения выявляются адаптационно-компенсаторные явления строения и функции тазовой конечности. При этом, в течение длительного периода времени наблюдается замедленная или отрицательная динамика процессов восстановления, а в ряде элементов органокомплекса происходят необратимые деструктивные и функциональные изменения.

После оперативного лечения, на ранних сроках деструктивные и реактивные изменения в нервных проводниках незначительны, а в поздние сроки отсут-

ствуют. Полусухожильная, полуперепончатая и квадратная мышца бедра восстанавливаются к окончанию эксперимента.

Полученные в ходе проведенных исследований результаты, позволяют сделать следующие выводы.

Выводы

1. Анатомически обоснована и разработана клинически релевантная стандартная экспериментальная модель перелома тела и ветви седалищной кости; установлено, что характер смещения костного фрагмента зависит от степени повреждения мышечно-связочного аппарата таза и тазовой конечности.

2. Неврологические исследования тазовых конечностей собак в динамике заживления переломов седалищной кости показали, что при консервативном лечении функциональные нарушения сохраняются и к 400-м суткам, а при оперативном лечении восстановление отмечается уже на 14-е сутки.

3. Изучение биоэлектрической активности мышц с помощью стимуляцион-ной ЭМГ подтверждает, что при переломах седалищной кости происходит снижение функционального состояния нервно-мышечного аппарата повреждённой конечности в целом, а в условиях консервативного лечения развивается денер-вационный процесс, более выраженный, чем при оперативном лечении.

4. Процесс репаративной регенерации седалищной кости в условиях оперативного, лечения переломов протекает по типу десмапьного и эндохондралыюго остеогенеза, когда на 65-е сутки наблюдается вторичное интермедиарное костное сращение перелома. В условиях консервативного лечения, при значительном смещении фрагмента, на 215-е сутки эксперимента образуется лишь интермедиарное волокнисто-соединительнотканное и волокнисто-соединительнотканно-хрящевое сращение переломов.

5. В динамике патоморфологических изменений седалищного нерва при переломах седалищной кости в части нервных волокон отмечена аксономиелино-вая дегенерация без повреждения оболочек нерва - нейрапраксия и аксонотмезис. При консервативном лечении доля миелинизированных волокон с признаками деструктивных изменений к 28-м суткам в среднем, в 12 раз, а к 215-м и 400-м суткам в 5 раз превышает значения интактного нерва. В условиях оперативного лечения доля реактивно и деструктивно измененных волокон не увеличивается более чем в полтора раза.

6. Длительное выраженное смещение костного фрагмента седалищной кости приводит к обратимым процессам в полусухожильной мышце и к более выраженным реактивным и деструктивным процессам в полуперепончатой мышце, в то время как в квадратной мышце бедра происходит замещение мышечных волокон соединительной и жировой тканью с последующей необратимой деструкцией. Восстановление тазовой кости вызывает умеренные изменения мышц тазовой конечности и способствует их регенерации, частично к 215-м и в полной мере к 400-м суткам после травмы.

Практические рекомендации

1. Проводить рентгенометрическую и анатомо-топографическую оценку степени повреждения таза, а также положения и подвижности костного фрагмента седалищной кости с целью прогнозирования возможных осложнений хода ре-, паративного процесса.

2. Использовать предложенные патоморфологические характеристики изменений нервных, сосудистых и мышечных структур таза и тазовой конечности при переломах седалищной кости в качестве критериев при выборе метода и тактики лечения.

3. Контролировать максимальное сопоставление отломков при оперативном лечении, исключая попадание близко расположенных анатомических образований в межотломковое пространство, используя тканесберегающие оперативные доступы к телу и ветви седалищной кости.

4. В диагностировании свежих и поздних повреждений периферических нервов при травмах таза у собак, проводить неврологические и электрофизиологические исследования, применяя предложенные патофизиологические критерии для определения постгравматических нейро- или миопатий.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Антонов, Н.И. Способ приготовления костных препаратов путем вываривания / Н.И. Антонов И Молодые ученые: новые идеи и открытия: материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 85-летию со дня рождения акад. Г.А. Илизарова и 35-летию РНЦ «ВТО». -Курган, 2006.-С.-15-16.

2. Антонов, Н.И. Механизмы смещения костного фрагмента при поперечных переломах тела и ветви седалищной кости у собак. Экспериментальное исследование / Н.И. Антонов // Ветеринарный доктор. - 2008, № 6. С. - 30-31.

3. Антонов, Н.И. Оперативные доступы к седалищной кости у собак / Н.И. Антонов // Ветеринарный доктор. - 2008, № 7. С. - 2-4.

4. Антонов, Н.И. Повреждение запирательного нерва при переломах седалищной кости у собак / Н.И. Антонов // Ветеринарный доктор. - 2008, № 8. С. -27-29.

5. Антонов, Н.И. Анатомическое обоснование применения устройства внешней фиксации спицевого типа для лечения переломов седалищной кости и суставной впадины у собак / Н.И. Антонов // Ветеринарный доктор. - 2008, № 9. С.-9-12.

6. Антонов, Н.И. Случай нейротической атрофии приводящих мышц бедра при переломах лонной и седалищной костей у собаки / Н.И. Антонов // Тезисы докладов II съезда травматологов-ортопедов УрФО: матер, конференции: Вопросы экспериментальной биологии и медицины. - 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM) [прил. к журн. Гений ортопедии. - 2008. - № 3.].

7. Антонов Н.И. Рентгенографическая характеристика сращения переломов седалищной кости у собак при консервативном способе лечения / Н.И. Антонов // Тезисы докладов II съезда травматологов-ортопедов УрФО: матер, конференции: Вопросы экспериментальной биологии и медицины. - 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM) [прил. к журн. Гений ортопедии. - 2008. - № 3.].

2!

8. Антонов, Н.И. Характеристика каудальной группы мышц тазовой конечности собак при лечении переломов седалищной кости (экспериментально-морфологическое исследование) / Н.И. Антонов, Г.Н. Филимонова // Тезисы докладов II съезда травматологов-ортопедов УрФО: матер, конференции: Вопросы экспериментальной биологии и медицины. - 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM) [прил. к журн. Гений ортопедии. -2008.-№ 3.].

9. Сайфутдинов, М.С. Функциональное состояние мышц тазовых конечностей у собак в условиях экспериментальной модели перелома седалищной кости / М.С. Сайфутдинов, Н. И. Антонов, Т.В. Сизова И Гений ортопедии. - 2009, № 1. С. 11-16.

10. Сравнительная характеристика репаративного остеогенеза при переломах-седалищной кости у собак в условиях консервативного и оперативного лечения / Н.И. Антонов, Е.А. Ткачу к, А.Г. Гасанова, Н.В. Тушина II Ветеринарная клиника.-2009, № 5. С. - 19-20.

11. Абрамова, JI.JI. Повреждения периферических нервов при травмах таза у мелких домашних животных (обзор литературы) / JI.JI. Абрамова, Н.И. Антонов // Ветеринарная клиника. - 2009, № 7-8. С- - 14-15.

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Антонов, Н.И. Сравнительная оценка неврологических показателей у собак при лечении переломов седалищной кости консервативным и оперативным методами / Н.И. Антонов // Ветеринарная патология. - 2008, № 1. - С. 17-20.

2. Антонов, Н.И. Рентгенологическая характеристика сращения поперечных переломов тела и ветви седалищной кости у собак при внешнем чрескостном ос-теосинтезе (экспериментальное исследование) / Н.И. Антонов, О.С. Новикова, К.П. Кирсанов // Ветеринарная патология. -2008, № 2. - С. 13-16.

3. Антонов, Н.И. Морфологические изменения седалищного нерва собак в эксперименте с моделированием переломов седалищной кости и их лечением оперативным и консервативным методами / Н.И. Антонов, Т.Н. Варсегова // Ветеринарная патология. - 2008, № 4. - С. 8-14.

4. Антонов, Н.И. Изменения органокомплекса таза и тазовой конечности собак при переломах седалищной кости (экспериментальное исследование) / Н.И. Антонов. J1.JI. Абрамова, Г.Н. Филимонова // Ветеринарная патология. - 2009, № 1.-С. 72-76.

Технические решения

1. Патент № 68286 РФ, МКИ7 А 61 D 1/00. Устройство для лечения переломов костей таза у мелких домашних животных / Антонов Н.И. (RU), Краснов В.В. (RU), Кирсанов К.П. (RU). ФГУ РНЦ «ВТО» им. Акад. Г.А. Илизарова. (RU). -№ 2007125027; - заявл. 02.07.2007, опубл. 27.11.2007, Бюл. № 33. -1 с.

Подписано в печать 14.10 2009 г. Формат60 х 90/16. Бумага офсетная. Усл. печ.л. 1.0. Тираж 100 экз.. закал98 460000 г.Оренбург, ул. 9 Января. 29 Издательским центр ВНИИМС

В последнее десятилетие отмечается повышенное внимание ветеринарных врачей к проблемам диагностики и лечения повреждений таза, осложненных травмой периферических нервов тазовых конечностей, у мелких домашних животных [11, 16, 71, 72, 121, 178]. Отклонения от функциональных норм в тазовых конечностях являются проблемой для служебных, охотничьих, спортивных и выставочных собак.

Травма таза вследствие специфики анатомо-топографических взаимоотношений редко бывает изолированной [193, 205]. Как правило, она сопровождается повреждением периферических нервов, сосудов и мяг-котканых структур [104, 169, 166, 172, 198]. Переломы седалищных костей у мелких домашних животных наблюдают в 82 % случаев при множественной травме таза [166]. Многие авторы считают, что оперативное лечение переломов седалищной кости нецелесообразно, и необходимо лишь при значительном смещении отломков [12, 38, 99, 128, 144, 160]. Это мнение является спорным, поскольку планомерных сравнительных исследований механизмов и динамики смещений фрагмента седалищной кости не проводилось, сведения о структурных и функциональных изменениях ор-ганокомплекса тазовой конечности у собак при консервативном и оперативном лечении отсутствуют. На сегодняшний день в научной литературе опубликованы результаты экспериментально-морфологических исследований, посвященных реактивно-деструктивным процессам в периферических нервах [6, 31, 73, 78, 200] и мышцах экспериментальных животных при различных условиях воздействия [35-37, 45, 120, 133], однако сведения о морфофункциональных изменениях седалищного нерва и мышц тазовых конечностей собак при закрытых повреждениях таза также не обнаружены.

В медицинской клинической практике при переломах седалищной кости у людей сравнительно часто наблюдают повреждение седалищного нерва [50, 127, 140]. Трудность лечения больных с данной патологией отмечают многие исследователи, особенно при множественных и сочетан-ных повреждениях [48, 88, 138]. i

В ряде научных публикаций описаны хронические переломы седалищной кости у лошадей, приводящие к специфической атрофии мышц тазовой конечности [162, 189, 202].

Цель и задачи исследования

Цель работы - выявить закономерности структурно-функциональных изменений органокомплекса таза и тазовых конечностей у собак в разных условиях восстановления при переломах седалищной кости.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать необходимую для изучения специфических пато-морфозов перелома седалищной кости у собак стандартную, клинически релевантную экспериментальную модель травмы и провести анатомическое изучение механизмов смещений костного фрагмента.

2. Провести сопоставительный анализ неврологической семиотики и результатов исследования биоэлектрической активности мышц тазовых конечностей собак при переломах седалищной кости.

3. Выявить особенности динамики репаративной регенерации и оптимальные сроки сращения переломов тела и ветви седалищной кости собак.

4. Определить манифестные признаки структурных изменений седалищного нерва, полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышц бедра в разных условиях восстановления при переломах седалищной кости.

Решение этих вопросов, анализ и обобщение результатов морфологических и физиологических исследований делают настоящую работу актуальной в научно-теоретическом и практическом аспектах.

Диссертационная работа выполнена по плану НИР в экспериментальном отделе травматологии и ортопедии ФГУ «РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» (г. Курган) в рамках договора 035/3-12 (№ государственной регистрации 0120.0. 802857).

Научная новизна

На основании анатомо-топографических исследований разработана клинически релевантная стандартная экспериментальная модель перелома тела и ветви седалищной кости и изучены механизмы смещений её костного фрагмента.

Приоритетными являются данные функциональных проявлений: нарушений неврологической семиотики и биоэлектрической активности мышц тазовых конечностей, обусловленные патоморфологическими изменениями органокомплекса области таза вследствии переломов седалищной кости, и течением данной патологии в разных условиях.

Получены дополнительные данные динамики процессов репаратив-ной регенерации костей таза. Определены оптимальные сроки восстановления.

Впервые проведены исследования по сравнительному анализу количественных и качественных показателей морфологических изменений седалищного нерва при повреждениях таза.

Описана морфологическая картина в полусухожильной, полуперепончатой и квадратной мышце бедра собаки при переломах седалищной кости.

Выявлена зависимость динамики патоморфологических изменений седалищного нерва и мышц тазовой конечности, от условий лечения переломов седалищной кости у собак.

Результаты исследования защищены пятью свидетельствами на рационализаторские предложения и патентом на полезную модель.

Теоретическая и практическая значимость работы

Диссертационное исследование посвящено актуальным вопросам биологии: регенерации тканей и восстановлению функций органов. Выполнение поставленных в работе задач дополняет существующие представления о морфофункциональных изменениях нервов и мышц тазовых конечностей вместе с репаративной регенерацией костей таза у собак при консервативном и оперативном лечении и даёт новые сведения, необходимые для решения проблемы лечения повреждений таза, осложненных травмой периферических нервов.

Результаты комплексного экспериментального исследования морфофункциональных изменений органокомплекса таза и тазовых конечностей при лечении переломов седалищной кости консервативным и оперативным методами, позволяют использовать полученные характеристики в качестве критериев при диагностике, прогнозировании, выборе метода и тактики лечения.

Результаты исследований могут быть использованы:

- в учебном процессе, на курсах повышения квалификации и научной работе кафедр морфологии, анатомии, патологической анатомии, гистологии и физиологии высших учебных заведений; в клинической практике ветеринарных клиник; в научной работе экспериментальных медицинских и биологических лабораторий, научных центров и институтов;

- в руководствах, пособиях и учебниках по анатомии, гистологии и патологии животных.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Экспериментальная модель перелома - клинически релевантная, а механизмы смещений костного фрагмента седалищной кости анатомически обоснованны и биомеханически закономерны.

2. Особенности течения репаративной регенерации и сроки сращения переломов седалищной кости собак имеют значительные отличия в условиях консервативного и оперативного лечения.

3. Закономерности структурно-функциональных изменений периферических нервов и мышц тазовой конечности — результат комплексного влияния уровня и степени смещений фрагмента седалищной кости.

Внедрение результатов исследования

Результаты данной работы используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе кафедры морфологии Белгородской государственной сельскохозяйственной академии; кафедры морфологии и патологии животных института ветеринарной медицины и зоотехнии Дальневосточного государственного аграрного университета; кафедры анатомии, гистологии и патологической анатомии института ветеринарной медицины Омского государственного аграрного университета; кафедры общей биологии, физиологии и морфологии животных Алтайского государственного аграрного университета; кафедры анатомии, акушерства и хирургии Самарской государственной сельскохозяйственной академии; кафедры анатомии и патанатомии факультета ветеринарной медицины Ставропольского государственного аграрного университета; кафедры анатомии Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. Результаты исследований применяются: в РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова г. Курган при проведении экспериментальных исследований и лечении мелких домашних животных, а также в программе обучения ветеринарных специалистов; в клинической практике ветеринарных клиник ООО «ВетЭСКУЛАП» г. Курган; ООО «Уральский центр «Здоровье животных» г. Екатеринбург и НОУ «Малая ветеринарная академия» г. Екатеринбург.

Апробация работы

Основные положения работы доложены на: научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной хирургии» (г. Курган, 2006); VII Сибирской ветеринарной конференции по проблемам ветеринарной медицины мелких домашних животных (г. Новосибирск, 2007); семинаре - симпозиуме «Применение метода чрескостного остеосинтеза в ветеринарной хирургии» (г. Курган, 2007); второй Всероссийской научно-практической конференции «Ветеринарная медицина - теория, практика и обучение» (г. Санкт-Петербург, 2007); первом Евразийском ветеринарном конгрессе (Республика Казахстан, г. Алматы, 2007); семинаре - симпозиуме «Применение метода чрескостного остеосинтеза в ветеринарной хирургии» (г. Курган, 2008); II съезде травматологов-ортопедов Уральского федерального округа, конференции «Вопросы экспериментальной биологии и медицины» (г. Курган, 2008).

Публикации результатов исследования

По материалам собственных исследований опубликовано 15 научных работ из них четыре в журналах, рекомендованных ВАК РФ, в которых отражено основное содержание диссертации. Опубликован 1 патент на полезную модель № 68286 РФ.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа изложена на 141 странице машинописного текста (без списка литературы и приложения), содержит 97 рисунков и 3 таблицы. Список литературы включает 212 наименований работ, из них на русском языке - 158, на иностранных языках - 54. Приложение содержит 4 таблицы.

ВЫВОДЫ

1. Анатомически обоснована и разработана клинически релевантная стандартная экспериментальная модель перелома тела и ветви седалищной кости; установлено, что характер смещения костного фрагмента зависит от степени повреждения мышечно-связочного аппарата таза и тазовой конечности.

2. Неврологические исследования тазовых конечностей собак в динамике заживления переломов седалищной кости показали, что при консервативном лечении функциональные нарушения сохраняются и к 400-м суткам, а при оперативном лечении их восстановление отмечается уже на 14-е сутки.

3. Изучение биоэлектрической активности мышц с помощью сти-муляционной ЭМГ подтверждает, что при переломах седалищной кости происходит снижение функционального состояния нервно-мышечного аппарата повреждённой конечности в целом, а в условиях консервативного лечения развивается денервационный процесс, более выраженный, чем при оперативном лечении.

4. Процесс репаративной регенерации седалищной кости в условиях оперативного лечения переломов протекает по типу десмального и эндо-хондрального остеогенеза, когда на 65-е сутки наблюдается вторичное интермедиарное костное сращение перелома. В условиях консервативного лечения, при значительном смещении фрагмента, на 215-е сутки эксперимента образуется лишь интермедиарное волокнисто-соединительнотканное и волокнисто-соединительнотканно-хрящевое сращение переломов.

5. В динамике патоморфологических изменений седалищного нерва при переломах седалищной кости в части нервных волокон отмечена ак-сономиелиновая дегенерация без повреждения оболочек нерва — нейрап-раксия и аксонотмезис. При консервативном лечении доля миелинизиро-ванных волокон с признаками деструктивных изменений к 28-м суткам в среднем в 12 раз, а к 215-м и 400-м суткам в 5 раз превышает значения интактного нерва. В условиях оперативного лечения доля реактивно и деструктивно измененных волокон не увеличивается более чем в полтора раза.

6. Длительное выраженное смещение костного фрагмента седалищной кости приводит к обратимым процессам в полусухожильной мышце и к более выраженным реактивным и деструктивным процессам в полуперепончатой мышце, в то время как в квадратной мышце бедра происходит замещение мышечных волокон соединительной и жировой тканью с последующей необратимой деструкцией. Восстановление тазовой кости вызывает умеренные изменения мышц тазовой конечности и способствует их регенерации, частично к 215-м и в полной мере к 400-м суткам после травмы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проводить рентгенометрическую и анатомо-топографическую оценку степени повреждения таза, а также положения и подвижности костного фрагмента седалищной кости с целью прогнозирования возможных осложнений хода репаративного процесса.

2. Использовать предложенные патоморфологические характеристики изменений нервных, сосудистых и мышечных структур таза и тазовой конечности при переломах седалищной кости в качестве критериев при выборе метода и тактики лечения.

3. Контролировать максимальное сопоставление отломков при оперативном лечении, исключая попадание близко расположенных анатомических образований в межотломковое пространство, используя тканесбе-регающие оперативные доступы к телу и ветви седалищной кости.

4. В диагностировании свежих и поздних повреждений периферических нервов при травмах таза у собак, проводить неврологические и электро физиологические исследования, применяя предложенные патофизиологические критерии для определения посттравматических нейро- или миопатий.

В заключении, выражаю глубокую признательность и благодарность:

Заслуженному рационализатору РФ, д.м.н. К.П. Кирсанову, д.м.н. Н.А. Щудло, заслуженному работнику здравоохранения РФ, к.м.н. Н.В. Петровской и руководителю экспериментального отдела травматологии и ортопедии РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова», к.м.н. Л.О. Марченковой за поддержку и помощь при планировании и выполнении данной диссертационной работы; научному руководителю - зав. кафедрой анатомии, патанатомии и гистологии Оренбургского государственного аграрного университета, д.б.н., профессору Л.Л. Абрамовой за методическое руководство и помощь при написании данной работы; к.б.н. Т.Н. Варсеговой, к.м.н. М.С. Сайфутдинову, к.б.н. Т.А. Силантьевой, к.б.н. Г.Н. Филимоновой, С.Ю. Кочеткову, а также всем сотрудникам экспериментального отдела травматологии и ортопедии РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова», оказавшим помощь в выполнении данного диссертационного исследования.