 |
  |
|||
 |
 |
|||
|---|---|---|---|---|
|
Влияние применения Z-образной ахиллотомии на структурную организацию большеберцового нерва при удлинении голени автодистрактором с высоким суточным темпом у собакУДК [616.718.5/.6-089.227.84-003.93: 611.748.54-089: 611.835.87]:636-092.9 Варсегова Т.Н., Горбач Е.Н., Степанов М.А. ФГБУ «Российский научный центр Введение. На современном этапе развития клинической и ветеринарной ортопедии одним из наиболее перспективных г направлений остается поиск оптимального режима высокодробной автоматической дистракции с высоким суточным темпом. Ранее установлено, что удлинение голени аппаратом Илизарова с автоматическим приводом по 3 мм в сутки за 120 и 180 приемов позволяет обеспечить формирование опороспособного участка кости в течение 45 суток, сокращая аппаратный период удлинения голени на 31% по сравнению с наиболее часто используемым на практике режимом ручного удлинения с темпом 1 мм в день за 4 приема [3, 6]. Недостатками применения высокого суточного темпа известных режимов является возникновение эквинусной постановки стопы и сгибательной контрактуры коленного и заплюсневого суставов [4, 8, 9]. Экпериментально доказано, что применение Z-образной ахиллотомии при удлинении голени на 15% с темпом 3 мм за 120 приемов исключает развитие данных осложнений и оптимизирует условия для репаративного остеогенеза [1, 4, 7].
Данные об изменении большеберцового нерва в условиях автоматического удлинения голени с суточным темпом 3 мм за 120 приемов и применении Z-образной ахиллотомии в доступной литературе не найдены, что и определило цель данной работы - анализ гистоморфометричес-ких изменений большеберцового нерва при удлинении голени собак ав-тодистрактором с повышенным суточным темпом 3 мм за 120 приемов и применении Z-образной ахиллотомии.
Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на 19-ти беспородных собаках (возраст 1-3 года, длина голени 19,5 см). После монтажа аппарата Илизарова и флексионной остеоклазии берцовых костей на уровне средней трети голени в течение 10 суток осуществляли круглосуточную дистракцию с темпом 3,0 мм за 120 приемов (на 15% от исходной длины голени). Высокую дробность обеспечивал автоматический дистрактор с автономным питанием и блоком управления. В 1-ой серии опытов (n=10) удлинение осуществлялось без дополнительного воздействия - контрольная серия «3 за 120», во 2-й серии (n=9) с целью оперативной коррекции эквинусной постановки стопы осуществляли Z-образную ахиллотомию (рисунок 1) [5] - опытная серия «3 за120Z».
Содержание и оперативные вмешательства осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу МЗ СССР от 12.08.1977 № 755) и Европейской конвенции по защите животных, используемых для экспериментальных и других научных целей. Все манипуляции, проводимые на животных, были одобрены этическим комитетом учреждения.
Рисунок 1. Схема выполнения ахиллотомии: 1 - сухожилие икроножной мышцы; 2 - сухожилие поверхностного сгибателя пальцев; 3 - добавочное сухожилие. Фрагменты большеберцовых нервов (БН), иссеченные на уровне средней трети голени опытной и контралатеральной конечностей, фиксировали в смеси 2% растворов глутарового и параформальдегидов на фосфатном буфере (рН 7,4) с добавлением 0,1% пикриновой кислоты, постфиксировали в 1% растворе тетраоксида осмия с 1,5% красной кровяной солью и заливали в аралдит. Поперечные тотальные полутонкие срезы (толщина 0,5-1 мкм) окрашивали метиленовым синим и основным фуксином. В оцифрованных с помощью стереомикроскопа «AxioScope.A1» и цифровой камеры «AxioCam» (Carl Zeiss MicroImaging GmbH, Германия) полноцветных изображениях,используя программу «ВидеоТесТ Мастер-Морфология, 4.0», определяли суммарную площадь пучков нервных волокон (фасцикул), средние диаметры миелиновых нервных (МВ) волокон (Dmf), их аксонов (Dax), толщину миелиновой оболочки (Lm), строили гистограммы распределения МВ по диаметрам с шагом 1 мкм. Определяли численные плотности эндоневральных микрососудов (NAmv), миелиновых (NAmf) и безмиелиновых (NAamf) нервных волокон в 1 мм2 площади пучка, долю реактивно-деструктивно измененных МВ (Deg%) в выборке из 400 и более проводников. В качестве нормы исследовали БН 5 ин-тактных собак. Достоверность различий между параметрами опытных и интактных БН осуществляли с помощью непараметрического критерия Вилкоксона для независимых выборок в программе AtteStat, версия 1.0 [2], между параметрами опытного и контралатерального БН - парным двухвыборочным t-тестом в электронных таблицах Microsoft Excel 97.
Результаты исследования. Макроскопическое изучение БН обеих серий показало, что нервный ствол сохранял непрерывность и целостность оболочек. Гематомы в его ложе отсутствовали, хотя фасциальные образования на удлинённой конечности были утолщены.
Морфологическое исследование поперечных полутонких срезов показало, что в обеих сериях эпиневрий удлиненного БН на всех сроках эксперимента был гиперваскуляризован, содержал повышенное количество фуксинофильных коллагеновых волокон, фибробластов и фиброцитов, тучных и периваскулярных клеток, обнаруживались отсутствующие в интактных нервах плазматические клетки и макрофаги. Просветы части эпиневральных кровеносных сосудов были спавшимися или даже облитерированными (рисунок 2а), в отдельных артериях и артериолах обнаруживались признаки дистрофических и некротических изменений клеточных элементов сосудистой стенки.
Рисунок 2. Фрагменты полутонких срезов большеберцового нерва собак через 10 суток дистракции, серия «3 за1207», окраска метиленовым синим и основным фуксином: а - эпиневральные артериолы с облитерированными просветами (стрелки); б - безмиелиновые волокна (БВ), миелиновые волокна (МВ), деструктивно измененное МВ (ДВ), гипермиелинизированные МВ (ГВ). Об. 40, ок. 10х (а), об. 100, ок. 10х (б) Периневрий БН обеих серий на всех сроках эксперимента сохранял непрерывность и тонколамеллярное строение, был утолщен за счет увеличения объема волокнистых прослоек между слоями периневраль-ных клеток. Большинство эндоневральных кровеносных сосудов сохраняло нормальную структуру, просветы части артериол были спавшимися. В обеих сериях в течение всего эксперимента обнаруживалась гипервас-куляризация эндоневрия - численная плотность артериол, венул и капилляров была достоверно (p<0,05) повышена относительно контроля Планиметрические измерения показали, что суммарные площади пучков нервных волокон в опытных нервах обеих серий достоверно снижались относительно контралатеральных только на сроке Д-10, существеннее в серии «3 за120» (табл. 1). Таблица 1. Динамика суммарной площади пучков нервных волокон с периневрием
Д% - разница между значениями опытной (о) и контралатеральной (к) конечностей в %; * - различия между «о» и «к» достоверны по результатам парного двухвыборочного t-теста при p<0,05. Исследование проводниковой части не обнаружило ни одного случая нейропатии БН, хотя часть МВ имела признаки деструктивных изменений (рисунок 2б), преимущественно демиелинизации и аксональной дегенерации, реже - валлеровской дегенерации. Доля деструктивно измененных МВ в обеих сериях не превысила 5%. Большинство МВ сохраняли нормальную структуру.
Изучение динамики численной плотности нервных волокон показало, что в Д-10 для обеих серий зафиксирован рост NAmf: в серии «3 за120» на 17,4% (p<0,05), в серии «3 за 120Z» на 8,6% (p<0,05). В Ф-30 в серии «3 за120» данный показатель становился ниже нормы на 8,1% (p<0,05), но восстанавливался к БА-30. В серии «3 за120Z» в Ф-30 и БА-30 данный показатель имел нормальные значения.
NAamf изменялась существеннее, чем NAmf: в серии «3 за120» она снижалась в Д-10 на 21,2% (p<0,05), в Ф-30 - на 30,7% (p<0,05), и в БА-30 превышала норму (p<0,05) на 8,7%; в серии «3 за120Z» возрастала в Д-10 на 42,2% (p<0,05), а в остальные сроки не отличалась от значений интактного нерва.
Изучение динамики размерных характеристик МВ показало (табл. 2), что в Д-10 в обеих сериях Dmf снижался вследствие выраженной аксональной атрофии: в серии «3 за 120» Dax уменьшился на 21,2% (p<0,05), Dmf - на 18,2% (p<0,05); в серии «3 за 120Z» Dax уменьшился на 12,3% (p<0,05), Dmf - на 6,4% (p<0,05), при недостоверном увеличении Lm (табл. 2). В Ф-30 Dax возрастал в обеих сериях, но не достигал нормы (табл. 2), при этом в серии «3 за120Z» Lm не отличалась от нормы, а в серии « 3за120» превышала ее на 34,9% (p<0,05). В конце опыта в серии «3 за120Z» все размерные характеристики миелиновых волокон восстанавливались, в серии «3 за120» аксональная атрофия и гипермиелинизация сохранялись (табл. 2). Таблица 2. Значения размерных характеристик миелиновых нервных волокон
* - различия между значениями размерных характеристик опытного и интактного нервов достоверны по критерию Вилкоксона для независимых выборок при p<0,05. Распределение МВ по диаметрам в обеих сериях на всех сроках опыта сохраняло бимодальный характер, первая мода находилась в том же диапазоне, что и в интактном БН - 3,1 - 4,0 мкм, вторая мода в серии «3 за120Z» находилась в нормальном диапазоне 8,1-9,0 мкм, а в серии «3 за120» в Ф-30 и БА-30 смещалась правее в диапазон 9,1-10,0 мкм. На сроках Д-10 и Ф-30 вследствие регенераторных процессов появлялись новообразованные МВ диаметром менее 2 мкм.
Выборка МВ малого калибра (Dmf 1,0-5,0 мкм) в «3 за120» и «3 за120Z» возрастали в Д-10 до 52% и 43% (в норме - 33%), а доли крупных (Dmf >7,1 мкм) снижались до 36% и 44% соответственно (в норме - 51%). К концу опыта в обеих сериях соотношение крупных и мелких МВ приближалось к нормальному: в серии «3 за120» доля мелких МВ составила 38%, крупных - 49%, в серии «3 за120Z» - 37% и 49%, соответственно.
Обсуждение результатов. Данное исследование показало, что 28 при повышенном до 3 мм суточном темпе высокодробной дистракции голени собак гистологически не было зафиксировано ни одного случая нейропатии БН ни в контрольной серии, ни в серии с применением Z-образной ахиллотомии - доля деструктивно измененных МВ у всех животных не превышала 5%. В обеих сериях в конце этапа дистракции выявлено уменьшение суммарной площади пучков нервных волокон, связанное с их истончением вследствие возникающих при дистракционном удлинении голени тракционных нагрузок. Данное явление, названное поперечной контракцией, описано в литературе [10]. Проведенные нами планиметрические измерения показали, что в опытной серии поперечная контракция выражена в 1,5 раза меньше, чем в контрольной. Это связано с тем, что при дистракции голени с повышенным до 3 мм суточном темпе удлинение сухожилия вследствие ахиллотомии снижает тракци-онные нагрузки икроножной мышцы и, вероятно, большеберцового нерва, связанного с ней анатомически и топографически. Повышение численной плотности МВ в 1 мм2 площади пучка и гиперваскуляриза-ция эндоневрия по окончании этапа дистракции, более выраженные в контрольной серии, связаны как с регенераторными процессами, так и с топографическим перераспределением нервных проводников и микрососудов вследствие поперечной контракции интрафасцикулярно-го содержимого. В контрольной серии по окончании этапа дистракции зафиксирована потеря численной плотности безмиелиновых проводников (на 21,2%), а на этапе фиксации как миелиновых волокон (на 8,1%), так и безмиелиновых (на 30,7%). В опытной серии потеря волокон не выявлена ни на одном из сроков опыта.
Заключение. Применение ахиллотомии при удлинении голени аппаратом Илизарова с автоматическим приводом в режиме 3 мм в сутки за 120 приемов не вызывает неблагоприятных последствий для большеберцовых нервов, доля измененных нервных волокон не превышает 5%. В сравнении с аналогичным режимом без использования ахиллотомии наблюдается снижение выраженности аксональной атрофии и гипермиелинизации нервных проводников, отсутствует потеря нервных проводников. Список литературы:
Резюме. На современном этапе развития как клинической, так и ветеринарной ортопедии одним из наиболее перспективных направлений остается поиск оптимального режима высокодробной автоматической дистракции с высоким суточным темпом, позволяющим существенно сократить аппаратный период. Основными недостатками таких условий удлинения является возникновение экви-нусной постановки стопы и сгибательной контрактуры коленного и заплюсневого суставов. Применение Z-образной ахиллотомии при удлинении голени с темпом 3 мм за 120 приемов исключает развитие данных осложнений и оптимизирует условия для репаративного остеогенеза. Установлено, что применение Z-образной ахиллотомии при удлинении голени аппаратом Илизарова с автоматическим приводом в режиме 3 мм в сутки за 120 приемов не вызывает неблагоприятных последствий для большеберцовых нервов (доля измененных нервных волокон не превышает 5%) и способствует уменьшению аксональной атрофии и гипермиели-низации нервных проводников.
Ключевые слова: собака, контрактура, эквинусная постановка стопы, ос-теоклазия, ахиллотомия, чрескостный дистракционный остеосинтез, автоматический привод, высокий суточный темп удлинения, большеберцовый нерв.
Сведения об авторах:
Горбач Елена Николаевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории морфологии ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. ГА. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-415227; е-mail: gorbach.e@mail.ru
Степанов Михаил Александрович, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник экспериментальной лаборатории ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. ГА. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-415227; е-mail: m-stepanov@mail.ru.
Ответственный за переписку с редакцией: Варсегова Татьяна Николаевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории морфологии ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. ГА. Илизарова» Минздрава России; 640014, г. Курган, ул. М. Ульяновой, 6; тел.: 8-3522-415227; е-mail: varstn@mail.ru.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2011 © Ветеринария Кубани | Разработка сайта - Интернет-Имидж | |
|---|---|---|