Результаты собственных исследований

Так, нами было установлено, что плоские кости черепа разрушаются преимущественно по вязкому типу с образованием в основном дырчатых переломов с ровными краями. Основными механизмами разрушения костного матрикса при этом являются деформация смещения пластов и его разрывы. Тогда как разрушение трубчатых костей в области диафиза происходит преимущественно по вязко-хрупкому типу, с образованием оскольчатых переломов. Здесь основными механизмами разрушения являются трещины, разрывы, лакунарно-кавернозные деформации, а также гомогенизация и уплотнение костного матрикса в области канальцевых мембран.

При этом нами был выявлен и общий механизм разрушения обоих структурно-анатомических типов кости - пористая трансформация костного матрикса с формированием нано-, мезо- и микропор. Под воздействием факторов огнестрельных ранящих снарядов, как в плоских, так и в трубчатых костях, происходит аморфизация гидроксиапатита, что проявляется, прежде всего, в уменьшении размеров его нанокристаллов. Наряду с этим проведение рентген-структурного анализа показало увеличение напряженности в кристаллической решетке апатита.

Необходимо отметить, что все выявленные нами патологические деформации костного матрикса анатомически не были связаны с системой костных канальцев и располагались преимущественно непосредственно на территории костного матрикса. Этот топологический фактор указывает на то, что разрушение происходит не только за счёт прямого аэро- и гидродинамического удара. В данном же случае трансформация нанопор в мезо- и микропоры и полости вероятнее всего связана с поведением циркулирующей в костном цементе и коллаген-апатитовом интерфейсе нановоды. Вероятно, когда под действием энергии бокового удара формируется временная пульсирующая полость, происходят фазовые переходы матриксной воды, изменяется степень её упорядоченности. При этом появляется так называемый расклинивающий эффект и утрачиваются свойства воды, необходимые для поддержания нормального течения всех процессов жизнедеятельности костной ткани.

Осмысление полученных данных, позволило нам сформировать представления о возможном механизме широкопористой остеопорозоподобной трансформации костного матрикса после огнестрельных переломов.

Проведение эксперимента по выявлению влияния стронция ранелата на консолидацию огнестрельного перелома и динамику костного матрикса в процессе регенерации, позволило сделать вывод, что под действием стронция ускоряются процессы восстановления тонкой структуры костного матрикса в ходе посттравматической регенерации кости. Структурной основой данного эффекта является увеличение толщины костных балок, увеличение высоты гребней спайновых линий, сохранение структуры мембран костных канальцев в виде гипертрофии складок наружной поверхности канальцев и утолщения поперечных шторок.

Разработанную и использованную нами модель огнестрельного перелома длинных трубчатых костей конечностей, ввиду технической доступности и простоты воспроизведения ранения, а также стабильности основных параметров, можно рекомендовать для проведения экспериментальных исследований в этой области.

В целом, использованный в работе системный методологический подход, опирающийся на современные исследовательские технологиии, позволил получить принципиально новые данные о тех тонких структурных механизмах разрушения костной ткани при действии факторов огнестрельного ранящего снаряда, которые не были изучены ранее. Выявлены специфические изменения тонкой структуры костного матрикса после огнестрельных переломов и во время их консолидации, охарактеризован возможный вклад ударно-волновой остеопорозоподобной трансформации костного матрикса в течение раневого процесса, а также патогенетически обоснован и апробирован в эксперименте на лабораторных животных возможный путь коррекции данного патологического состояния.

ВЫВОДЫ

. С помощью применения методов исследовательских нанотехнологий (сканирующей электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии, микротвердометрии) установлено, что общим структурным механизмом деструкции кости при огнестрельных переломах является широкопористая остеопорозоподобная трансформация костного матрикса с расширением его нанопор и аморфизацией гидроксиапатита.