Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1 Сепаративный остеогенез костной ткани 10
1.2 Лимфатические узлы, как часть лимфатической системы 17
1.3 Белки сыворотки крови 23
1.4 Применение титана и его сплавов в реконструктивно-восстановительной хирургии 27
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 32
2.1 Объекты исследования 32
2.2 Клинические методы исследования 34
2.3 Биохимические методы исследования 34
2.4 Морфологические методы исследования 35
2.5 Ультрасонографические исследования 36
2.6 Методы статистической обработки результатов 37
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение 38
3.1. Результаты клинических исследований 38
3.2 Динамика показателей общего белка и его фракции в сыворотке крови 38
3.3 Архитектоника сосудистого русла тазовой конечности кролика 42
3.4 Результаты морфологических и морфометрических исследований подколенных лимфатических узлов и тканей в области индуцированной травмы 45
3.5 Структурные изменения внутренних органов 61
3.6 Ультрасонографические показатели кровотока в art. poplitea 69
Заключение 75
Выводы
Рекомендации по использованию научных выводов 79
Список сокращений и условных обозначений 80
Список литературы
- Лимфатические узлы, как часть лимфатической системы
- Клинические методы исследования
- Динамика показателей общего белка и его фракции в сыворотке крови
- Структурные изменения внутренних органов
Введение к работе
Актуальность темы исследований
Костный травматизм – одна из распространенных патологий опорно-
двигательного аппарата у мелких домашних животных (Самошкин И.Б.,
Слесаренко Н.А., 2008; Кожушко П.С., 2014). Несмотря на использование
современных методик остеосинтеза у животных с травмами опорно-
двигательного аппарата, сохраняется значительный процент
неудовлетворительных результатов, обусловленный недостаточной репозицией,
нестабильностью фиксации, нарушением процессов консолидации,
инфекционными осложнениями, что является одной из актуальных проблем
в ветеринарной травматологии (Анников В.В., 2011; Шилин В.А. и др., 2011;
Попов В.П., 2012). В этой связи активно ведутся поиски оптимальных
материалов для изготовления остеофиксаторов. Титановые сплавы
и металлокерамические композиции на их основе до сих пор остаются самыми
эффективными материалами для создания имплантатов (Ботаева Л.Б., 2005;
Попков В.П., 2012; Stephenson, 1991). Перспективным направлением является
нанесение на поверхность металлических фиксаторов защитных покрытий на
основе сверхтвердых соединений методом конденсации из плазменной фазы
в условиях ионной бомбардировки в вакууме (Абдуллин И.Ш., 2011; Манжа
Н.М., 2010; Шинкевич Е.В., 2013; Масленников Е.Ю., 2013). Оценка
структурных и функциональных изменений в травмированном организме имеет
очевидное теоретическое и прикладное значение, так как системный анализ
последствий травмы способствует расширению представлений о патогенезе
посттравматического состояния и является основой в профилактике целого
ряда послеоперационных осложнений (Панкратова Т.Н., 2007). В оценке
влияния имплантатов на организм экспериментальных животных важную роль
играет ответная реакция органов иммунной системы (Краснова Е.С., 2011).
Более того, в ветеринарную практику активно внедряют новые современные
методы, позволяющие оценивать течение репаративной регенерации не только
костной, но и параоссальных тканей (Кожушко П.С., 2014). В настоящее время
изучение кровоснабжения мягких тканей в зоне перелома представляет особый
интерес, поскольку позволяет прогнозировать течение посттравматического
периода и возможных в нем осложнений (Клюшкина Ю.А., 2002). Исходя из
вышеизложенного, научное обоснование возможности и эффективности
использования новых материалов для изготовления остеофиксаторов и оценка
общего и локального воздействия на организм имплантатов, длительно
находящихся в костномозговом канале, остается одной из актуальных проблем
реконструктивно-восстановительной хирургии.
Цель исследований: представить морфофункциональные параметры состояния регионарных лимфатических узлов и параоссальных тканей при интрамедуллярном остеосинтезе имплантатами с покрытием нитридами титана и гафния.
Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:
-
На основании морфологических исследований оценить влияние покрытия нитридами титана и гафния на состояние регионарных лимфатических узлов.
-
Выявить динамику изменения уровня общего белка и белковых фракций при имплантации остеофиксаторов в костномозговой канал большеберцовой кости.
-
Определить состояние параоссальных тканей в зоне контакта с имплантатом и установить структурные преобразования внутренних органов (селезенка, сердце, печень, легкие, почки) на 180-е сутки эксперимента для выявления системного влияния остеофиксаторов на организм экспериментальных животных.
-
Представить сравнительную характеристику архитектоники сосудистого русла и сонографических показателей кровотока в оперированной и интактной тазовой конечности у кролика.
Научная новизна
На основании комплексного анализа результатов гистологического
исследования регионарных лимфатических узлов и динамики белковых
фракций сыворотки крови установлено, что при использовании
остеофиксаторов с покрытием нитридами титана и гафния послеоперационный период сопровождается менее выраженной воспалительной реакцией, чем при использовании остеофиксаторов без покрытия, и отсутствием признаков иммуносупрессивного воздействия на организм.
При оценке состояния внутренних органов (селезенка, сердце, печень,
легкие, почки) не выявлено деструктивных изменений, что свидетельствует об
отсутствии отрицательного системного влияния на организм
экспериментальных животных имплантатов с покрытием нитридами титана и гафния в условиях длительного нахождения в костномозговом канале.
В зоне непосредственного контакта имплантата, покрытого нитридами титана и гафния, с кожей и подкожной клетчаткой в послеоперационном периоде на отдаленных сроках наблюдения обнаружено наличие фиброзной капсулы, что подтверждает биосовместимые свойства остеофиксаторов.
Представлены и детализированы особенности артериальной
гемодинамики в магистральных сосудах тазовой конечности кролика с помощью ультрасонографических исследований в норме и в условиях оперативного вмешательства.
Теоретическая и практическая значимость работы
Разработан научно-обоснованный подход к оценке системных
и локальных проявлений применения остеофиксаторов, основанный на динамике морфологических и морфометрических показателей регионарных лимфатических узлов. Полученные результаты являются базой для оценки воздействия на организм имплантатов с покрытием нитридами титана и гафния, применяемых в реконструктивной хирургии мелких домашних животных. Установленная динамика острофазных белков сыворотки крови является
дополнительным критерием оценки характера течения воспалительного процесса в постоперационном периоде и может быть использована в качестве прогностического теста. Выявлены закономерности ангиоархитектоники кровеносного русла области таза и тазовой конечности, которые явились базовыми при оценке кровоснабжения тканей в зоне индуцированной костной травмы. Показано, что особенности артериального кровотока в области оперативного вмешательства свидетельствуют о благоприятном течении репаративной регенерации при имплантации остеофиксаторов с покрытием нитридами титана и гафния. Полученные результаты целесообразно использовать для прижизненной неинвазионной диагностики течения репаративного процесса и учитывать при коррекции послеоперационной терапии при костной травме.
Материалы диссертации могут быть использованы при подготовке курсов лекций по хирургии, патологической анатомии, гистологии, анатомии, патологической физиологии животных вузов ветеринарного профиля, а также в практической клинической ветеринарии.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Морфологические, морфометрические, биохимические показатели
- доказательная база для научно-обоснованного подхода к оценке
функционального состояния организма при длительном внутрикостном
нахождении остеофиксаторов с покрытием нитридами титана и гафния.
-
Морфофункциональное состояние регионарных лимфатических узлов оперированной конечности как объективный критерий, отражающий иммунодепрессивное воздействие металла на организм животного при длительных сроках интрамедуллярной фиксации.
-
Метод ультрасонографии в оценке состояния гемодинамики и мягких тканей в зоне травмы и течения репарации кости в зоне консолидированного перелома.
Степень достоверности и апробация результатов
В основе работы анализ результатов комплексных исследований, проведенных на 45 беспородных кроликах. Основные положения, выводы и практические рекомендации, изложенные в диссертационной работе, отвечают цели и задачам работы, логически вытекают из емкого фактического материала клинических, биохимических, гистологических, морфометрических и ультрасонографических исследований, проведенных на современном уровне с последующей статистической обработкой полученных данных.
Результаты работы представлены и обсуждены на:
Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Знания молодых для развития ветеринарной медицины и АПК страны» (г. Санкт-Петербург, 2012, 2013) - диплом 1 степени (2012);
«87- я Всероссийская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых, посвященная 155-летию со дня рождения Л.О. Даркшевича» - диплом 1 степени (г. Казань, 2013);
XXI Московском международном ветеринарном конгрессе -диплом 3 степени (г. Москва, 2013);
Всероссийской студенческой научной конференции «В мире научных открытий» - диплом 1 степени (г. Ульяновск, 2013);
III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России - диплом 2 степени (г. Санкт-Петербург, 2014);
XXVI SICOT Triennal World Congress. 46th Brazillian Congress of Orthopedics and Traumatology (Rio de Janeiro, Brazil, 2O14, E-poster).
Публикации результатов исследования
Опубликовано 12 научных статей по теме диссертации из них 7 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Рукопись диссертации изложена на 103 страницах машинописного текста (без учета приложений), иллюстрирована 28 рисунками, 5 таблицами, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, рекомендаций по использованию научных выводов. Список литературы включает 232 источника, из них 187 отечественных и 45 зарубежных.
Лимфатические узлы, как часть лимфатической системы
Костная ткань является биологическим композитом, в состав которого входят волокнистые коллагеновые структуры, минерализованное основное вещество, костные клетки, система интерстициальных каналов [5, 124, 158, 226]. Костная ткань может быть зрелой и незрелой (эмбриональной). Зрелая в свою очередь подразделяется на губчатую и компактную [158]. Костный скелет является внутренней опорой тела, мышц и некоторых внутренних органов [5, 6, 12]. Костной ткани присущи основные особенности строения соединительной ткани: большое количество межклеточного вещества и сравнительно немногочисленные клеточные элементы; в межклеточном веществе содержится большое количество коллагеновых, ретикулярных и эластических волокон, окруженных межуточной субстанцией; синтез межклеточного вещества осуществляется преимущественно соединительнотканными клетками -фибробластами [5, 151, 159].
Регенерация, или возрождение - это свойство организмов заново образовывать свои органы и ткани, утраченные в результате разнообразных причин. Явление заживления ран и срастания костных переломов известно человечеству с доисторических времен [12]. Принято различать два вида регенерации - физиологическую и репаративную [72, 73, 124, 158]. Физиологическая регенерация заключается в постоянном цикличном ремоделировании костной ткани, связанном с постоянным изнашиванием и гибелью клеток в процессе нормальной жизнедеятельности [148, 151]. В условиях травматического или другого патогенного воздействия речь идет о репаративной регенерации [37, 73, 92, 119, 154]. Патологическая регенерация характеризуется гипо- или гиперпродукцией тканевых структур, либо же образованием рубца из плотной волокнистой соединительной ткани [49, 143, 169, 187]. Так как кость является разновидностью соединительной ткани, то при повреждении она, так же как и любая другая ткань организма, восстанавливается благодаря росту клеток [6, 161, 187]. Клеточная регенерация характерна в первую очередь для медленно растущих тканей, в том числе и для соединительной [73].
Основой данного вида репарации является деление клеток [154]. Одним из наиболее частых повреждений кости в медицинской практике и, соответственно, экспериментальных воздействий, используемых для изучения остеогенеза, является перелом [12, 79]. Сращение кости при переломе должно заканчиваться восстановлением ее целостности и физиологической функции [74, 136]. Репаративная регенерация кости - сложный биологический процесс, течение которого зависит от многих факторов, но при благоприятных условиях заканчивается генетически запрограммированным восстановлением анатомический формы и функции кости [84, 130, 160]. На репарацию кости влияют как местные реактивные изменения в области перелома, так и системные реакции во всем организме [129, 136, 177, 185]. Также на течение репаративного процесса оказывает действие вид травмирующего агента и характер повреждения костной ткани [61, 109, 156, 172].
В кости присутствуют две линии клеток - созидающая и разрушающая, что отражает постоянно происходящий процесс перестройки костной ткани. Дифферон созидающей линии клеток представлен следующим образом: остеогенная клетка - остеобласт - остеоцит. Разрушающая линия представлена остеокластами [151, 226]. Остеобласт - костеобразующая клетка, участвующая в синтезе белкового компонента-предшественника коллагена, глюкозаминогликанов и неколлагеновых белков межклеточного вещества костной ткани [35, 73, 85, 139, 140]. В популяции остеобластов можно выделить четыре типа клеток: молодые - без выраженной полярной ориентации по отношению к кальцифицированному матрикс; зрелые - полярные к зоне минерализации и функционально активные; гипертрофированные - клетки «депо коллагена» и покоящиеся или выстилающие [73]. Остеоциты являются терминальной формой дифференцировки остеобластов. Выделяют следующие виды остеоцитов: 1 - продуцирующие, 2 - резорбирующие и 3 - дегенеративные [42, 73, 119]. Остеоциты располагаются в массе межклеточного вещества в специальных углублениях, называемые лакунами, и имеют длинные, контактирующие между собой отростки [5]. Отростки, проходя через специальные каналы, пронизывающие межклеточное вещество, сообщаются между собой и с тканевыми и клеточными структурами в каналах остеонов, периосте и эндосте. Считается, что остеоциты обеспечивают целостность костного матрикса за счет образования белкового и полисахаридного компонентов межклеточного вещества и участия в обменно-транспортных процессах [192]. Остеокласты, обнаруживаемые в местах резорбции костной ткани, представляют собой крупные многоядерные клетки. Они располагаются в эрозионных лакунах на поверхности кости (лакуны Хаушипа) [73]. Наряду с остеобластами они активно участвуют в ремоделировании костной ткани в эмбриональном, постнатальном и посттравматическом периодах [184]. Особенностью их структуры является наличие многочисленных цитоплазматических выростов (щеточная или гафрированнная каемка), направленных в сторону резорбируемого участка кости, большого количества мембранных пузырьков, вакуолей и митохондрий [73, 193, 203].
Зонально можно выделить четыре вида регенерата, имеющих различное физиологическое значение в процессе сращения: периостальный, интермедиарный, эндостальный и параоссальный [35, 85, 134]. Сращение кости происходит за счет интермедиарного регенерата, в то время как эндостальный и периостальный регенераты лишь обеспечивают фиксацию, выступая как временная провизорная структура [22, 160]. Но при различных типах сращения, первичном или вторичном, течение регенерации может быть морфологически неоднотипным [183]. Так, энхондральная регенерация наблюдается при макроподвижности отломков, сопровождающейся повреждением кровеносных сосудов, и регенерация кости в этом случае идет с периферии кости за счет активации не только комбиальных клеток периоста, но и мягких тканей, прилежащих к области дефекта [49, 72, 160]. Повреждение сосудов и наличие подвижности костных отломков создает условия гипоксии, которая приводит к формированию хондроида.
Клинические методы исследования
Этот фрагмент исследований был выполнен на секционном материале (пять самцов кроликов) с целью изготовления коррозионных препаратов артериального русла стенок тазовой полости, ее органокомплекса, и тазовой конечности. С этой целью в брюшную аорту вводили инъецируемую массу самоотвердевающей пластмассы при помощи шприца с иглой, под визуальным контролем заполняемости сосудистого русла. В качестве инъецируемой массы использовали пластмассу холодного твердения Протакрил-М, представляющую собой композицию акриловой группы типа «порошок-жидкость», в которой порошок состоит из мелкодисперсного окрашенного в розовый цвет полиметилметакрилата с 1,5 % перекиси бензоила и 2,0 % дисульфаниламина, растворитель -метилметакрилат с 0,1-0,2 %-ми диметилпаратолуидина. Механизм реакции полимеризации (отвердения) является радикальным. Массу приготавливали из соотношения порошка и жидкости, равным 1:4 и слегка ее подкрашивали в красный цвет масляной краской. Инъецированный секционный материал подвергали коррозии в 30 % водном растворе гидроокиси натрия в течение 48 часов, по истечении времени препараты промывали под горячей водой. Затем полученные слепки артериального сосудистого русла органов и стенок тазовой полости, а также тазовой конечности кролика высушивали при комнатной температуре. Морфометрические исследования
Морфометрический анализ структурных компонентов лимфатических узлов проводили при помощи морфометрической сетки случайного шага, при этом определяли площадь капсулы, трабекул, кортикальной и паракортикальной зон, мякотных тяжей, первичных фолликулов, фолликулов с реактивными центрами и синусов [3, 19].
Гистологические исследования Для гистологических исследований отбирали: подколенные лимфатические узлы оперированной и интактной конечностей на 10-е, 30-е, 60-е и 180-е сутки после проведения оперативного вмешательства; кожу и подкожную клетчатку в месте непосредственного контакта с имплантатом в проксимальном отделе голени на 10-е, 30-е и 60-е сутки после операции; внутренние органы: сердце, легкие, печень, почки и селезенка на 180-е сутки эксперимента.
Полученный материал фиксировали в 10 % нейтральном формалине. После обезвоживания в спиртах возрастающей концентрации и обработки в ксилоле, материал заливали в парафин. Изготавливали гистологические срезы толщиной 7-10 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином и по методу Ван Гизона.
Ультразвуковое исследование выполняли на аппарате SonoScape S6, с использованием линейного датчика с частотой 7.5-10 МГц. Ультрасонографию проводили до и после оперативного вмешательства на 10-е, 30-е, и 60-е сутки. Вначале в В-режиме осуществляли общую сонографическую оценку поврежденной области: наличие гематом, отсутствие отека и состояние мягких тканей. Далее изучали состояние гемодинамики в магистральных сосудах оперированной и интактной конечностях, выше зоны перелома (a. poplitea). Датчик располагали по каудо-медиальной поверхности верхней трети голени. В режиме цветового допплеровского картирования анализировали форму кривой скорости кровотока. Далее оценивали показатели стандартного автоматического заключения: ТАМАХ - средняя по времени максимальная скорость кровотока, индекс Гослинга (Pi), отражающий упруго-эластические свойства артерий, индекс Пурсело (Ri), отражающий сопротивление кровотоку дистальнее места измерения.
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета программ SPSS (v. 13.0). Для парных сравнений использовали критерий Стьюдента. Для оценки отличий показателей на различных сроках наблюдения применяли дисперсионный анализ и критерий Стьюдента с поправкой Бонферони. Данные представлены в виде М±т, где М - среднее арифметическое значение, m - стандартная ошибка среднего значения. Отличия считали статистически значимыми при Р 0,05.
Динамика показателей общего белка и его фракции в сыворотке крови
Содержание альбумина на 5-е сутки после оперативного вмешательства достоверно снизилось (норма для кроликов 23,65 - 38,35 г/л) у животных обеих групп (группа сравнения р=0,001; подопытная группа р=0,012), при этом в группе сравнения оно было более выражено, чем в подопытной (р=0,002). У животных с имплантатами, покрытыми нитридами титана и гафния, уровень альбумина возвращался к дооперационным значениям к 10-м суткам, а в группе с имплантатами без покрытия это происходило лишь к 30-м суткам (Таблица 2).
Содержание а-глобулинов (норма 3,44-7,08 г/л) на пятые сутки после операции достоверно повышалось (р= 0,001) у животных обеих групп, с более высокими цифровыми выражениями в группе сравнения. Снижение уровня а-глобулинов в подопытной группе происходило уже к 20-м суткам, в то время как в группе сравнения - лишь к 30-м суткам. Известно, что в состав а-глобулинов ой фракции входят такие реактанты острой фазы, как ингибиторы протеаз: ai-антитрипсин, а2-макроглобулин; антиоксиданты - церулоплазмин и гаптоглобин [115]. Каждый из них участвует в ограничении процессов вторичной альтерации на участке повреждения. Повышение их уровня свидетельствует, по нашему мнению, о реализации защитного ответа организма, который в наших экспериментах оказался продолжительнее в группе сравнения, чем в подопытной группе (Таблица 2) [14, 17].
Фракция (3-глобулинов имела два пика - (Зі, содержащий преимущественно трансферрин, и (Зг, в состав которого входят (3-липопротеиды, IgA, IgM, иногда IgG и белки комплемента [64]. В наших экспериментах мы не наблюдали статистически значимого изменения уровня (Зі-глобулинов. Нами обнаружена лишь тенденция к повышению этой фракции на протяжении всего эксперимента у животных обеих групп по сравнению с дооперационными значениями (Таблица 2).
Что касается фракции (Зг-глобулинов, то их уровень повышался на 5-е сутки у животных обеих групп, при этом в подопытной группе рост был достоверным (р=0,044) и значения возвращались к дооперационным показателям к 60-м суткам (р=0,019). В группе сравнения также была тенденция к повышению Рг-глобулинов. Кроме того, отмечен подъем уровня р2-глобулинов к 180-м суткам в обеих группах животных и вновь он был статистически значим (р=0,01) в группе с имплантатами, покрытыми нитридами титана и гафния (Таблица 2).
Этот факт, на наш взгляд, следует рассматривать в связи с динамикой фракции у-глобулинов, поскольку, как указывалось, (Зг-глобулины содержат в своем составе IgA, IgM, а также, частично IgG [17].
Уровень у-глобулинов (норма для кроликов 7,31 - 13,57 г/л) достоверно повышался к 180-м суткам в обеих группах (контрольная группа р=0,0001; подопытная группа р=0,012), при этом группа сравнения опережала по данному показателю подопытную (Таблица 2). Значимое различие между сравниваемыми группами наблюдали на 10-е (р=0,008), 30-е (р=0,02) и 60-е сутки (р=0,015). Исходя из того, что фракция у-глобулинов содержит преимущественно IgG, её повышение, по нашему мнению, может отражать мобилизацию специфических иммунных защитных механизмов [9].
Содержание общего белка оставалось стабильным на протяжении всего эксперимента у животных обеих групп, с тенденцией к понижению лишь на 5-е сутки после оперативного вмешательства, с одновременным снижением количества альбуминов, что может свидетельствовать о преобладании катаболитических процессов в зоне травмы в первые сутки после повреждения, а также указывает на нарушение белково-синтетической функции печени [48, 78, 101]. Подобная диспротеинемия отмечается и при наличии инфицированных ран у собак [172]. В работе, посвященной экспериментальному лечению косых переломов болыпеберцовой кости у собак с применением интрамедуллярного остеосинтеза и серкляжей, отмечается, напротив, повышение содержания общего белка за счет увеличения количества альбуминов и у-глобулинов на 3-е сутки после оперативного вмешательства, со снижением лишь к 14-м суткам. Данную тенденцию автор связывает с повреждением окружающих мягких тканей [151]. В нашем случае понижение уровня альбуминов и общего белка было более выражено в группе с имплантатами без покрытия.
Изменение глобулиновой фракции в послеоперационный период заключалось в максимальном повышении на 5-е сутки фракции а- и (31-глобулинов с последующим снижением. В состав а-глобулиновой фракции входят такие реактанты острой фазы, как ингибиторы протеаз: (1 -антитрипсин, 2-макроглобулин; антиоксиданты - церулоплазмин и гаптоглобин. Каждый из них участвует в ограничении процессов вторичной альтерации на участке повреждения, поэтому повышение их уровня свидетельствует о реализации защитного ответа организма, который в наших экспериментах оказался продолжительнее в группе с имплантатами без покрытия (Таблица 2) [17]. Максимальное повышение показателей p2- и у-глобулинов отмечено на 20-е сутки, что подтверждается данными других авторов [58, 61, 78].
Таким образом, изменения фракционного состава белков крови, происходящие в ответ на повреждение, и развивающиеся в посттравматическом периоде, универсальны и направлены не только на адаптацию организма к травме, но и на обеспечение процесса репарации поврежденных тканей и органов. Динамика белковых фракций сыворотки крови в нашем исследовании подтверждает данные морфофункционального исследования регионарных лимфатических узлов и свидетельствует о менее выраженной воспалительной реакции в посттравматическом периоде при использовании для остеосинтеза спиц с покрытием нитридами титана и гафния.
Структурные изменения внутренних органов
Снижение индексов Pi и Ri может быть обусловлено вазодилатацией в зоне травмы. В раннем послеоперационном периоде мы склонны рассматривать этот процесс как инициатор формирования первичного костного сращения, направленный на усиление кровотока в зоне регенерации. Увеличение ТАМАХ может отражать компенсаторно-приспособительную реакцию организма в виде активизации гемодинамики в оперированных сегментах за счет расширения сосудов магистрального русла проксимальнее уровня перелома.
На сегодняшний день в ветеринарной практике, в том числе и при исследовании костно-мышечной системы, становятся все более доступными высокотехнологичные методы ультразвукового исследования. Применение эффекта Допплера (режимов цветового и энергетического допплеровского картирования) позволяет получать информацию не только о характере кровотока, но и о состоянии гемодинамики исследуемой области [82, 86, 112]. В отличие от ранее используемых реовазографии и лазерной флоуметрии они являются более информативными и легкоприменимыми, а используемая для ультразвукового исследования аппаратура, обладающая достаточными техническими характеристиками, уже достаточно широко применяется в ветеринарии мелких домашних животных [178, 184, 186].
При изучении динамики сонографических показателей кровотока в art. poplitea у кролика нами выявлено увеличение средней по времени максимальной скорости кровотока в раннем послеоперационном периоде на оперированной конечности в обеих исследуемых группах. В то время как показатели скорости на интактной конечности были стабильными на протяжении всего эксперимента в обеих группах. Максимальное повышение скорости кровотока (до 35.31±6.57 см/с в группе сравнения, до 34.26±7.58 см/с в подопытной группе) было отмечено на 10-е сутки эксперимента. Это могло быть связано с наличием отека в зоне повреждения и уменьшением вследствие этого диаметра сосудов, а также с компенсаторной реакцией в ответ на повышенный метаболический запрос и кислородные потребности тканей [55, 56]. В зоне остеорегенерации отмечались признаки длительного формирования первичной мозоли, что, на наш взгляд, свидетельствует о продолжительных экссудативных процессах и, как следствие, позднем наступлении стадии пролиферации [174]. Оперативное вмешательство на голени, как и любая травма, сопровождается перераспределением крови в общей системе кровообращения и интенсификацией регионарного кровотока [173, 184]. При исследовании же магистральных артерий (задняя болыпеберцовая артерия человека), при повреждении конечностей в них, напротив, по данным некоторых авторов, регистрируют снижение линейной скорости кровотока, при одновременном ее увеличении в костном регенерате [186]. В дальнейшем происходила нормализация скоростных показателей кровотока в оперированной конечности, как в группе сравнения, так и в опытной группе, что также отмечается и другими исследователями [178]. Однако в группе с имплантатами с покрытием нитридами титана и гафния скорость кровотока снижалась уже на 30-е сутки (до 23.52 ± 3.11 см/с), а в группе с фиксаторами без покрытия лишь к 60-м суткам эксперимента (показатель составил на 30-е сутки 31.82±5.92 см/с; на 60-е сутки - 26.92±6.32 см/с). Также мы отмечали снижение индекса пульсативности (Pi), отражающего упруго-эластические свойства артерий и индекса резистивности (Ri), отражающего сопротивление кровотоку дистальнее места измерения. Максимальное снижение данных показателей у животных обеих групп на оперированной конечности отмечалось на 10-е сутки, с последующим восстановлением к 60-м суткам. У животных подопытной группы показатель индекса резистивности приближался к дооперационным значениям уже на 30-е сутки, в то время как в группе сравнения лишь к 60-м суткам эксперимента. Возрастающий кровоток и повышение тонуса резистентных сосудов предполагает открытие артериовенозных шунтов, по которым происходит сброс крови в венозное русло, минуя мышцы [173, 184], что может обуславливать изменение индексов пульсативности и резистивности. У животных в подопытной группе к 30-м суткам эксперимента визуализировалась сформированная соединительнотканная мозоль с плотной кортикальной пластинкой в зоне регенерации [11]. Снижение воспалительных процессов в костной ткани способствовало формированию зрелых кровеносных сосудов, что характеризовалось более ранней нормализацией индексов пульсативности и резистивности у животных опытной группы. В раннем послеоперационном периоде активно формирующиеся сосуды костного регенерата характеризуются незрелостью сосудистой стенки и также могут влиять на показатели сопротивляемости в магистральных сосудах проксимальнее места перелома [131, 173]. Снижение сосудистого сопротивления в зоне повреждения можно рассматривать как положительный момент в формировании первичного костного сращения, направленный на увеличение кровотока в зоне регенерация в ранний послеоперационный период [131].
В целом динамика сонографических показателей кровотока в art. poplitea оперированной конечности у кролика при использовании спиц с покрытием нитридами титана и гафния позволяет предположить о наличии более совершенных условий микроциркуляции для репаративной регенерации кости и более раннем формировании полноценного костного регенерата. Сложности при исследовании магистральных сосудов конечностей у кроликов сопряжены в основном с идентификацией сосудов, попадающих в поле зрения при ультразвуковом исследовании. Для того чтобы лучше ориентироваться в пространственной архитектонике сосудов тазовой конечности, нами были выполнены анатомические исследования по изготовлению коррозионных препаратов сосудистого русла интересующей области [15]. Изготовление коррозионных препаратов с использованием самоотвердевающих пластмасс оказалось немаловажным подготовительным этапом для дальнейшего проведения ультрасонографических исследований.