Развитие и регенерация костной ткани

Возрастные аспекты регенерации костной ткани

Развитие и регенерация костной ткани
1 Нестеров А.В., Павлова Т.В., Павлова Л.А., Башук В.В., Меднев Д.С., Савенко Т.Н., Жерновой М.Г.

В эксперименте показано, что после трепанации черепа регенерация плоских костей осуществлялась в полном объеме лишь при наличии подложки из наноимпланта, но наиболее полно этот процесс происходил в группе с нанокомпозитом (нанотитан, желатин, гидроксиапатит и коллаген).

В группе с ложнооперированными животными полного восстановления целостности костей свода черепа не происходило. наноструктурированные импланты

Причинами повреждений мозга являются бытовая травма – 60 %, автомобильные аварии – 30 % и производственная или спортивная травма – 10 % [1].

Опухоли головного мозга являются второй серьезной проблемой, требующей после оперативного вмешательства восстановления строения костей черепа [10]. Серьезную проблему составляет по-прежнему развитие сосудистой патологии. В последнее время все большее значение приобретает оперативное лечение геморрагических инсультов [9].

Особое значение приобретают эти вопросы у пожилых пациентов. Литературные данные свидетельствуют о нерешенности многих вопросов, связанных с закрытием дефектов черепа, к основным из которых относятся выбор пластического материала и метода оперативного вмешательства, сроки проведения краниопластики и показания к ней [8].

Было проведено изучение статистически закономерной черепно-мозговой травмы у лиц пожилого возраста (60-86 лет) на базе «Муниципальной городской клинической больници №1» г. Белгорода в количестве 297 случаев. Количество пациентов в возрасте 60-86 лет составили 41 (13,8 %). Из них 8 женщин (19,5 %) и 33 мужчины (90,5 %).

Помимо этого, проведен эксперимент на 25 крысах-самцах линии «Вистар» массой 200-250 грамм в возрасте 14-16 месяцев из питомника РАМН «Столбовая» Московской области.

Все процедуры содержания животных, проведения манипуляций и тестирования полученных данных проводились в соответствии со стандартами ISO 10993-1-2003 и ГОСТ Р ИСО 10993.2-2006.

При аутопсии было проведено макроскопическое описание и фотографирование. Для исследования методом световой микроскопии срезы с парафиновых блоков окрашивали гематоксолином и эозином, исследовались и фотографировались в световом микроскопе «Topic-T» Ceti.

Для растровой электронной микроскопии пробы фиксировали в стандартном глутаральдегидовом буфере. Затем просматривали в растровом микроскопе «FE1 Quanta 200 3D».

Элементный анализ макро- и микроэлементов (углерода, кислорода, фосфора, кальция, азота, натрия, магния, железа, алюминия и серы) был сделан с использованием детектора для регистрации спектров характеристического рентгеновского излучения фирмы EPAX. Детекторы интегрированы с растровым электронным микроскопом «Quanta 600 FEG».

Зондовая сканирующая микроскопия проведена на сканирующем зондовом микроскопе на приборе «Ntegra-Aura». Для изучения регенераторных особенностей костной ткани выбраны флюоресцентный краситель – родамин. Обработка препаратов производилась на микроскопе «Микмед-6», вариант 11.

Результаты исследования и их обсуждение

При изучении регенерации костной ткани в опытной группе показано, что ширина ободка демаркационной зоны воспаления составляла через неделю 1,4 ± 0,4, а через 2 недели – 1,8 ± 0,29 (мм). Демаркационная зона воспаления на следующих сроках экспозиции не наблюдалась.

К четвертой неделе гиперемия и отек были выражены в меньшей степени, чем при недельной экспозиции. На следующих сроках экспозиции воспалительная реакция не отмечалась.

В матриксной кости было отмечено, что Гаверсовы каналы остеонов расширены вследствие остеокластической резорбции и содержат большое количество клеточных элементов и заполненных кровью сосудов.

Выявлялись остатки гематомы с волокнами фибрина, которые были подвержены организации за счет прорастания в них фибробластических элементов. Через 6 недель экспозиции матриксная кость не изменена. Гаверсовы каналы умеренно полнокровны вплоть до сроков 12 недель. Происходит дальнейшее разрастание хрящевой ткани и сосудов.

При 7-дневной экспозиции у всех животных граница между волокнистым и клеточным слоями не определялась. Наблюдались фрагменты с диапедезными кровоизлияниями. Здесь же были выявлены клетки лимфоидного ряда. Ткань была преимущественно рыхловолокнистая соединительная (рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент костной ткани черепа крысы (теменная область). 1 неделя экспозиции. Фрагментарные дефекты костной ткани. В дне раны участки некротизированной ткани, форменные элементы, фрагменты грануляционной ткани (указаны стрелкой).
Окраска гематоксилином и эозином. Ув. Х120 

Через 2 недели просматривалась сформированная соединительная ткань, богатая полнокровными сосудами. К 30 суткам формируется сложный симбиоз из нескольких видов тканей: это фиброзная ткань, которая как бы является основой для располагающейся среди нее островков хрящевой ткани, а также жировая ткань.

Здесь определяются уже и вновь образованные сосуды. Наблюдались фрагменты с диапедезными кровоизлияниями. Через 9-12 недель наблюдается формирование костной ткани с развитием Гаверсовых каналов, которые на этой стадии меньшего размера и полнокровны. Остеобласты располагаются в полостях и хорошо выражены (рис.

2).

Рис. 2. Оперированные животные (контрольная группа). Экспозиция 9-й недели с момента операции. Ткань имеет неровную поверхность. На поверхности вновь образованной ткани определяются дефекты размерами 0,5-1 mm, глубиной 0,2-0,4 mm (указаны стрелкой).
РЭМ. Ув. х 100

При изучении ткани над имплантом с помощью атомносиловой микроскопии было показано, что при использовании биокомпозитов формировалась ровная зона мезенхимальной ткани, заполняющей дефект между костной тканью и композитом и равномерно прикрывающей последний, формирующая своеобразный купол над ним толщиной до 11,0 ± 0,5 µм. При использовании же композитов без покрытия слой вновь образованной ткани был неравномерным, 5,0 ± 1,5 µм, и наблюдались лишь отдельные фрагменты формирования ткани над имплантом.

Ободок соединительной ткани составил через неделю 160,0 ± 35,0 µm, а через 2 недели – 180,0 ± 30,0. Размер вновь образованной ткани: 56 ± 20,0, а через 2 недели – 90 ± 15,0. К 30 дням вновь сформированная фиброзная и хрящевая ткань начинала распределяться более равномерным слоем.

К 30 дням фиброзная ткань наблюдалась в виде ободка. Постепенно в ней обнаруживались неравномерной величины поля хрящевой ткани, которые переходят в сеть костных трабекул. Пролиферация хондробластов продолжается до 30 суток. Остеобласты располагались как поодиночке, так и попарно.

К 30 суткам после операции хрящ достигал определенной степени зрелости, в нем происходили процессы дегенерации, образовывались полости разрушения, то есть наблюдался типичный процесс эндохондрального окостенения. К 6-й неделе начинала формироваться зрелая костная ткань в виде островков.

Слои костной ткани, образовавшиеся на этом этапе экспозиции, имели свои канальцы, соединенные с лежащими ниже слоями. Их толщина составляла 56 ± 19,71. Со стороны твердой мозговой оболочки слой ткани имел более неровную поверхность. Граница между старой и новообразованной костью визуализировалась под микроскопом.

Выявлена компактная кость с грубоволокнистыми костными трабекулами, фрагменты пластинчатой кости. Отмечено формирование зрелой пластинчатой из губчатой кости. Наблюдалась инвазия сосудов с формированием сосудистой сети, наличием эритроцитов. Фиброзная ткань не выражена. Наблюдался плотный ободок соединительной ткани по периферии.

Выявлены новообразованные остеоны.

При экспозиции 9 недель при ультрамикроскопическом изучении определено формирование Гаверсовых каналов. Был выявлен активный остеогенез, наличие остеогенных клеток – остеобластов. Намечена сосудистая сеть.

Центры кальцификации новообразованных костных трабекул в эндостальной части появлялись через 7 суток с момента операции.

С помощью люминесцентной микроскопии было показано, что окраска родаминовым красным, хорошо отображающая клетки с высокой метаболической активностью, наиболее выражена в зоне по периферии костной ткани и во вновь образованной волокнистой ткани.

При изучении микроэлементного состава было показано, что к 14 дням прогрессивно увеличивается содержание натрия (1,01 ± 0,01), магния (9,69 ± 0,02).

Помимо этого, отмечено наличие фосфора (36,97 ± 0,09), кальция (30,35 ± 0,08). Появляется железо (4,07 ± 0,01). натрия прогрессивно возрастало. То же самое можно сказать о магнии: 24,81 ± 0,06.

Следует отметить увеличение количества кальция: 966,46 ± 2,42.

Таким образом, при помощи инновационных методов исследования нами были показаны этапы регенерации костной ткани у возрастных животных.

Статья подготовлена в рамках реализации программы развития научного потенциала высшей школы (имплант).

Список литературы

  1. Ермаков С. П. Современные возможности интегральной оценки медико-демографических процессов. – М., 1996. – С. 58-61.
  2. Анализ структуры тяжелой черепно-мозговой травмы, тактики оперативного вмешательства и вариантов выполнения краниопластики / Л.А. Павлова, А.В. Нестеров, Е.Н. Бокова, О.Н. Немыкин, Т.В. Павлова // Фундаментальные исследования. – 2009. – № 10. – С. 25-27.
  3. Характеристика репаративных процессов при применении биокомпозитов, содержащих BMP-2 на основе имплантов из наноструктурированного титана на ранних стадиях регенерации / Л.А. Павлова, В.В. Кривецкий, А.В. Нестеров, Т.В. Павлова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2010. – Т. 9, № 1.- С. 200-203.
  4. Морфологический анализ костного дефекта при использовании импланта титана, обработанного пескоструйным методом с различными композитными покрытиями в динамике первого месяца регенерации / Л.А. Павлова, Т.В. Павлова, А.В. Нестеров, Д.А. Колесников, И.Ю. Гончаров, М.Г. Жерновой // Научные ведомости БелГУ. – 2010. – № 4 (75), Вып. 9. – С. 58-63.
  5. Особенности регенерации костной ткани при введении коллагеново-гидроксиаппатиных нанокомпозитов / Т.В. Павлова, Ю.А. Мезенцев, Л.А. Павлова, А.В. Нестеров, Д.А. Колесников // Фундаментальные исследования. – 2009. – №8. – С. 25-28.
  6. Павлова Т.В. Особенности черепно-мозговой травмы у пациентов пожилого возраста и способы ее коррекции (клинико-экспериментальное исследование) / Т.В. Павлова, А.В. Нестеров, Л.А. Павлова, М.Г. Жерновой // Геронтологический журнал им. В.Ф. Купревича. – 2010. – № 2. – С. 51-52.
  7. Павлова Т.В. Черепно-мозговая травма у пациентов пожилого возраста и способы ее коррекции (клинико-экспериментальное исследование) / Т.В. Павлова, А.В. Нестеров, Л.А. Павлова, М.Г. Жерновой // Научные ведомости БелГУ. – 2010. – Вып. 12/1, № 22 (93). – С. 78-82.
  8. Сухих Г.Т. Мезснхимальные стволовые клетки / Г.Т. Сухих, Малайцев Г.В., Богданова И.М., Дубровина И.В. // Бюл. эксперим. биол. – 2002. – Т. 133, № 2. – С. 124-131.
  9. Чехонацкий А.А. Современные вопросы консервативного и хирургического лечения нарушений мозгового кровообращения / З.А. Суслина, С.Л. Тимербаева, А.А. Чехонацкий // Ремедиум Приволжье. – 2009. – № 9.
  10. Cairncross J.G. Understanding low-grade glioma. Neurology. – 2000. -№54. – Р. 1402-3.

Рецензенты:

Луценко В.Д., д.м.н., профессор, главный врач МУЗ «Городская больница №2», г. Белгород;

Парфенов И.П., д.м.н., профессор, зав. хирургическим отделением №1 БОКБ Св. Иоасафа, г. Белгород.

Библиографическая ссылка

Нестеров А.В., Павлова Т.В., Павлова Л.А., Башук В.В., Меднев Д.С., Савенко Т.Н., Жерновой М.Г. Возрастные аспекты регенерации костной ткани // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 7. – С. 120-123;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=26739 (дата обращения: 27.03.2020).

Источник: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=26739

Развитие и регенерация костной ткани

Развитие и регенерация костной ткани

  • 08 июня 2015 г.
  • 3544 Слова

ГБОУ ВПО ВолгГМУ МЗ РФ Кафедра гистологии, эмбриологии, цитологии реферат Развитие и регенерация костной ткани Выполнила: студентка 10 группы, 1 курса, лечебного факультета Проверил: ст. преподаватель Волгоград 2015 ………………………………………………………………………….2 Введение……………………………………………………………………………..3 1.

Развитие скелетных тканейв эмбриогенезе ……………………………………3 1.1 Развитие хрящевых тканей ………………………………………………….4 1.2 Развитие костной ткани………………………………………………………4 2.Перестройка  кости и факторы, влияющие на ее структуру…………………….5 3.Восстановление кости после травмы…………………………………………….6 4.Формирование  костной мозоли………………………………………………….7 5.

Факторы, влияющие на срастание костей………………………………………11 Заключение………………………………………………………………………….14 Список использованнойлитературы………………………………………………15 Введение. Регенерация – обновление структур организма в процессе жизнедеятельности и восстановление тех структур, которые были утрачены в результате патологических процессов.

Физиологическая регенерация костных тканей происходит медленно за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в каналах остеонов.Посттравматическая регенерация костной ткани  протекает лучше  в тех случаях, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга, и сохранена надкостница.

Процессу остеогенеза предшествует формирование соединительнотканной  мозоли, в толще которой могут образовываться хрящевые островки. Оссификация в этом случае идет по типу вторичного(непрямого)остеогенеза. В условиях оптимальной репозиции ификсации концов сломанной кости регенерация происходит без образования мозоли.

Но прежде, чем начнут строить кость остеобласты, остеокласты образуют небольшую щель  между репонированными концами кости. На этой  биологической закономерности основано применение травматологами аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей в течение всего периода регенерации.

  Что же касается возрастныхизменений, то соединительные ткани с возрастом претерпевают изменения в строении, количестве и химическом составе. С возрастом увеличивается общая масса соединительнотканных образований.

Во многих разновидностях соединительнотканных структур изменяется соотношение типов коллагена, гликозамингликанов; в частности, в них становится больше сульфатированных соединений. Развитие костной ткани принятоназывать остеогенезом (костеобразование). Остеогенез тесно связан с процессом оссификации (окостенения).

Различают внутримембранный (интрамембранный), энхондральный и эктопический (гетеротопный) остеогенезы. В формировании скелета наибольшую роль играет энхондральный (внутрихрящевой) тип костеобразования. Последний характерен для эмбрионального периода и при сращении костных отломков при переломах длинныхтрубчатых костей. 1.Развитие скелетных тканей в эмбриогенезе .

В эмбриональном периоде  скелетные ткани образуются из мезенхимы, а в формировании костей и хрящей осевого скелета (позвоночный столб) участвуют и склеротомы.   1.1 Развитие хрящевых тканей  В развитии хрящевых тканей можно выделить 3 стадии:  I стадия – образование хондрогенных островков.

В местах где образуется хрящ,мезенхимные клетки теряют отростки, размножаются и образуют плотные скопления – хондрогенные островки.   II стадия – формирование первичного хряща. Клетки хондрогенных островков дифференцируются в хондробласты, при этом в клетках становится хорошо выраженными гранулярный ЭПС и увеличивается количество свободных рибосом. Х/бласты начинают сентизировать и выделять белки, из которых в межклеточных пространствахсобираются колагеновые волокна; но межклеточное вещество еще остается оксифильной (из-за отсутствия ГАГ и ПГ). Так формируется I хрящевая ткань.   III стадия – дифференцировка хрящевой ткани:   – х/бласты синтезируют кроме коллагеновых волокон еще ГАГ и ПГ, поэтому межклеточное вещество становится базофильным;  

– формируется…

Читайте полный текст документа

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

{“thumb_default_size”:”160×220″,”thumb_ac_size”:”80×110″,”isPayOrJoin”:false,”essayUpload”:true,”site_id”:4,”autoComplete”:false,”isPremiumCountry”:false,”userCountryCode”:”RU”,”logPixelPath”:”\/\/www.smhpix.com\/pixel.gif”,”tracking_url”:”\/\/www.smhpix.com\/pixel.

gif”,”cookies”:[],”essay”:{“essayId”:74614357,”categoryName”:”Биология”,”categoryParentId”:null,”currentPage”:1,”format”:”text”,”pageMeta”:{“text”:{“startPage”:1,”endPage”:15,”pageRange”:”1-15″,”totalPages”:15}},”access”:”free”,”title”:”Развитие и регенерация костной ткани”,”additionalIds”:[],”additional”:[],”loadedPages”:{“html”:[],”text”:[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]}},”user”:null,”canonicalUrl”:”https:\/\/www.skachatreferat.ru\/referaty\/Развитие-и-Регенерация-Костной-Ткани\/74614357.html”,”pagesPerLoad”:50,”userType”:”member_guest”,”ct”:0,”ndocs”:”400.000″,”pdocs”:””,”cc”:”10_PERCENT_1MO_AND_6MO”,”signUpUrl”:”\/join.php”,”joinUrl”:”\/join.php”,”payPlanUrl”:null,”upgradeUrl”:”\/contribuir?newuser=1″,”freeTrialUrl”:null,”showModal”:null,”showModalUrl”:null,”joinFreeUrl”:”\/contribuir?newuser=1″,”siteId”:4,””:{“clientId”:””,”version”:”v2.9″,”language”:”ru_RU”},”analytics”:{“googleId”:”UA-18439311-1″}}

Источник: https://www.skachatreferat.ru/referaty/%D0%A0%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%B5-%D0%B8-%D0%A0%D0%B5%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%9A%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B9-%D0%A2%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8/74614357.html

Регенерация костной ткани (физиологическая, репаративная)

Регенерациякостнойтканиэто биологический процесс обновления костных структур в организме, связанный с постоянным изнашиванием и гибелью клеток в тканях (физиологическая регенерация) либо с восстановлением целостности кости после повреждений (репаративная регенерация).

Нормализация целостности ткани происходит при помощи клеточной пролиферации (рост клеток), в первую очередь, остеогенного (внутреннего) слоя надкостницы и эндоста (тонкой соединительнотканной оболочки, выстилающей полость костного мозга).

Различают два вида регенерации: физиологическую и репаративную.

• Физиологическая регенерация выражается в постоянной перестройке костной ткани: гибнут, рассасываются старые и формируются новые структуры кости.

• Репаративная регенерация происходит при повреждении костной ткани и направлена на восстановление её анатомической целостности и функций.

Физиологическая регенерация

Подготовка места будущей резорбции на поверхности кости;

Миграция остеокластов и их фиксация на костной поверхности;

Растворение костного минерала остеокластами;

Пролиферация, дифференцировка и миграция остеогенных клеток-предшественников;

Синтез органических компонентов межклеточного матрикса и их структурирование.

Репаративнаярегенерация

  • образование костной ткани на месте повреждения кости, направленное на её полноценное структурно-функциональное восстановление.

Стадия повреждения (первичной деструкции).

Стадия последствий первичной деструкции, вторичная деструкция.

Стадия очищения костной раны, формирование грануляционной ткани.

Стадия образования первичного ретикулофиброзного костного регенерата, восстановление целостности (непрерывности) повреждённой кости.

Репаративное и адаптационное ремоделирование первичного ретикуло-фиброзного костного регенерата.

Выделяют четыре фазы репаративной регенерации

Первая фаза — катаболизм тканевых структур, пролиферация клеточных элементов

В ответ на травму кости и окружающих её тканей возникает типовой процесс заживления раны, первоначально в виде гидратации, направленный на расплавление и рассасывание погибших клеток.

Возникает посттравматический отёк, который усиливается к 3-4-му дню, а затем медленно уменьшается. Включаются механизмы репродукции и пролиферации клеточных элементов.

На этом этапе важно образование костной мозоли и нормализация процесса кровообращения в месте повреждений (травмы, переломов и т.д.);

Вторая фаза – образование и дифференцировка тканевых структур

Характеризуется прогрессирующей пролиферацией и дифференцировкой клеточных элементов, вырабатывающих органическую основу костного регенерата. При оптимальных условиях образуется остеоидная ткань, при менее благоприятных — хондроидная, которая впоследствии замещается костной. По мере развития и обызвествления костной ткани происходит резорбция хондроидных и фибробластических структур.

Третья фаза — образование ангиогенной костной структуры (перестройка костной ткани)

Постепенно восстанавливается кровоснабжение регенерата, происходит минерализация его белковой основы. К концу этой стадии из костных балок образуется компактное вещество кости.

Четвёртая фаза — полное восстановление анатомо-физиологического строения кости

Дифференцируются кортикальный слой, надкостница, восстанавливается костномозговой канал, происходит ориентировка костных структур в соответствии с силовыми линиями нагрузки, то есть кость практически принимает свой первоначальный вид.

Виды репаративной регенерации костных тканей

Специалисты условно разделяют регенерацию костной ткани на определенные виды и фазы:

Эта фаза требует создания особых условий и развивается за достаточно короткое время и заканчивается образованием интермедиарной мозоли. Первичный вид регенерации встречается чаще всего при компрессионных и забойных повреждениях костей, а также при расстоянии между обломками от 50 до 100 мкм.

Первично-замедленная

Такой вид сращения отмечается в том случае, когда неподвижные обломки плотно прижаты друг к другу, без дополнительного пространства.

Первично-замедленное сращение проходит исключительно по сосудистым каналам, что приводит к частичному сращению, в то время как полное межкостное сращивание требует совмещения костных обломков.

Многие специалисты считают такой вид репарации достаточно эффективным.

Вторичное сращение аналогично процессу заживления раневой поверхности мягкой ткани, однако между ними существуют отличительные особенности. Заживление ран мягкой ткани обусловлено вторичными натяжениями и, как правило, итогом становится образование рубцов.

Репарация клеток при переломе задействует весь костный материал и заканчивается образованием полноценных костей. Однако важно учитывать, что для вторичного срастания кости необходимо обеспечение надежной фиксации отломков.

При ее отсутствии или плохо проведенном подготовительном этапе клетками будут пройдены 2 фазы (фибро- и хондрогенез), после чего переломы заживут, но кость может окончательно не срастись.

alexmed.info

Смотри также:

Как восстановить выработку коллагена в организме , Разрушение костной ткани зуба что делать , Костной ткани инфекционные заболевания которые ,

Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Источник: https://zdorovie-ok.ru/razvitie-i-regeneraciya-kostnoj-tkani/

Лечение Костей
Добавить комментарий