BIOMECHANIKA 5.pdf

Proces gojenia si

zĀ ĀĀ Āama

ama

zĀ ĀĀ Āama

Gojenie si ħ złamania jest uwarunkowane:

czynnikami systemowymi, takimi jak:

wiek pacjenta,

równowaga hormonalna,

od Ň ywianie,

czynnikami miejscowymi, takimi jak

typ uszkodzonej ko Ļ ci,

stany zapalne,

rodzaj urazu.

Reakcjħ organizmu na uszkodzenie ko Ļ ci

mo Ň na podzieli ę na trzy fazy:

zapalnĢ,

naprawczĢ

przemodelowania.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Faza zapalna

nast ħ puje bezpo Ļ rednio po urazie

trwa kilka godzin.

charakteryzuje j Ģ :

krwawienie ze złamanej ko Ļ ci i otaczaj Ģ cych j Ģ tkanek.

tworzenie si ħ krwiaków,

opuchlizna

ból

W tym okresie nastepuje:

uwalnianie enzymów lizosomalnych

nekroza tkanek.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Faza naprawcza

kostnina mi

kka

W dwa tygodnie po urazie rozpoczyna si ħ

reakcja kostniny.

Przy prawidłowo zło Ň onej ko Ļ ci formuj Ģ si ħ

mi ħ kkie mostkowe poł Ģ czenia, tzw. mostki

kostninowe, ograniczaj Ģ ce wzajemn Ģ

ruchomo Ļę elementów złamanej ko Ļ ci.

Kostnina miħkka zawiera fibroblasty,

proliferuj Ģ ce osteoblasty i cz ħ sto

chondroblasty wbudowane w macierz bogat Ģ w

kolagen i glikoproteiny - w niej nast ħ puje

rozrost sieci naczy ı krwiono Ļ nych.

kostnina mi

Īkka

kka

Fazħ naprawczĢ

Czas trwania – tygodnie, nawet miesi Ģ ce

Charakteryzuje j Ģ :

wzmo Ň ona aktywno Ļę osteoklastów i makrofagów,

które usuwaj Ģ obumarł Ģ tkank ħ z obszarów

złamania,

nast ħ pnie wzmo Ň ona proliferacja osteoblastów.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

ama

Faza naprawcza

Faza naprawcza

kostnina twarda

Nast ħ pnie kostnina miħkka przekształca

si ħ w utkanĢ koĻę, głównie wskutek

kostnienia chrzestnego.

Twarda kostnina wzmacnia mostkowe

połĢczenie złamanej koĻci.

Proces ten rozpoczyna si ħ po 3-4

tygodniach od momentu złamania i trwa

a Ň do całkowitego poł Ģ czenia ko Ļ ci, czyli

2-3 miesi Ģ ce.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Faza przemodelowania

WpĀyw czynnikw

hormonalnych

Faza przemodelowania, czyli przekształcenia

zrostu jest procesem najwolniejszym.

Trwa nawet do 7 lat.

W tym czasie nast ħ puje zmiana ko Ļ ci tkanej w

struktur ħ blaszkow Ģ .

Zmienia si ħ kształt zrostu - usuwana jest zb ħ dna

tkanka i wzmacniana jest mechaniczna wytrzymało Ļę

poł Ģ czenia.

Hormon wzrostu zwi ħ ksza obj ħ to Ļę

kostniny, a tym samym przyspiesza

gojenie.

Hormony gruczołu tarczowego bior Ģ udział

w przemodelowaniu ko Ļ ci.

Kortyzon powoduje zahamowanie wzrostu

kostniny i zmniejsza szybko Ļę gojenia si ħ

złamania

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Faza naprawcza

Uwarunkowania biomechaniczne

wpĀywajĥce na proces gojenia siĪ

zĀamaĶ

Uwarunkowania biomechaniczne

wpĀywajĥce na proces gojenia siĪ

zĀamaĶ

Podstawowe znaczenie dla optymalnego

procesu gojenia maja:

prawidłowe zestawienie

sztywne połĢczenie odłamów odpowiednia

kompresja.

szerokoĻę szczeliny miħdzy odłamami kostnymi oraz

ewentualne przemieszczenia złamanych czħĻci

Wi ħ kszo Ļę stosowanych

płytek zespalaj Ģ cych i

stabilizatorów kostnych

pozwala na odkształcenia

około 20-60%.

Je Ļ li odkształcenia mieszcz Ģ

si ħ w granicach 10-100%, w

obszarze gojenia si ħ

przewa Ň a granulacja, czyli

proces ziaminowania tkanki.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Uwarunkowania biomechaniczne

wpĀywajĥce na proces gojenia siĪ

zĀamaĶ

Prawo Wolffa

Ni Ň sze odkształcenia si ħ gaj Ģ ce

2-10% powoduj Ģ rozrost tkanki

chrzestnej włóknistej, a przy

odkształceniach poni Ň ej 2%

szczelin ħ w obszarze złamania

wypełnia ko Ļę .

Je Ļ li w czasie gojenia

odkształcenia nie zmalej Ģ , dojdzie

złamania

Wszelkie zmiany w funkcjonowaniu ko Ļ ci

powoduj Ģ dostosowawcze zmiany jej struktury

(Wolff, 1884).

Prawo to ł Ģ czy struktur ħ anatomiczn Ģ ko Ļ ci z

pełnion Ģ przez ni Ģ funkcj Ģ

Prawo Wolffa, chocia Ň oryginalnie zostało

sformułowane dla tkanki kostnej, jest prawem

uniwersalnym wi ĢŇĢ cym aktywno Ļę funkcjonaln Ģ

wszelkich tkanek z ich struktur Ģ i od Ň ywianiem i

obowi Ģ zuje tak Ň e w układzie nerwowym i

mi ħĻ niowym .

utworzenia stawu rzekomego.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Modelowanie struktury

Modelowanie struktury koĻci, a tym samym zmiany ich

wła Ļ ciwo Ļ ci mechanicznych, zwi Ģ zane jest z dwoma

procesami ró Ň ni Ģ cymi si ħ dynamik Ģ .

Powolne zmiany (miesi Ģ ce i lata) zale ŇĢ od aktywno Ļ ci komórek

kostnych: osteoblastów i osteoklastów.

Osteoblasty - komórki ko Ļ ciotwórcze, których aktywno Ļę wi ĢŇ e si ħ z

wytwarzaniem składników macierzy kostnej.

Osteoklasty - proces resorpcji ko Ļ ci.

Stan ko Ļ ci, a zatem jej parametry mechaniczne, zale Ň y od równowagi

mi ħ dzy aktywno Ļ ci Ģ obydwu typów komórek.

Zjawisko przetwarzania mechanoelektrycznego w ko Ļ ciach ma istotny

wpływ na t ħ równowag ħ .

Szybciej post ħ puj Ģ ce zmiany w strukturze ko Ļ ci wywołane s Ģ

procesami uwalniania i gromadzenia soli mineralnych.

Łci

cci

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

obszarze

Modelowanie struktury

kko

Efekt

mechanoelektryczny

Efekt

Modelowanie struktury

mechanoelektryczny

Napr ħŇ enia mechaniczne i

odkształcenia powstaj Ģ ce

w ko Ļ ci podczas

wykonywania ruchu

powoduj Ģ przemieszczenia

płynu tkankowego oraz

generacj ħ wewn ħ trznych

potencjałów elektrycznych.

Potencjały te reguluj Ģ

aktywno Ļę osteoblastów i

osteoklastów.

Łci

Te dwa ró Ň ne mechanizmy odpowiedzialne s Ģ za

ró Ň ne formy modelowania tkanki kostnej.

Modelowanie zewnħtrzne lub powierzchniowe - zmiany kształtu

ko Ļ ci zwi Ģ zane z aktywno Ļ ci Ģ komórkow Ģ.

M odelowanie wewnħtrzne - zmiany porowato Ļ ci, g ħ sto Ļ ci

ko Ļ ci oraz zmiany koncentracji soli mineralnych.

Procesy modelowania struktury tkanki kostnej

obserwuje si ħ zarówno w fazie rozwoju organizmu,

jak i w dojrzałych ko Ļ ciach.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Modelowanie struktury

Osteoblasty i

osteoklasty

kko

Łci

cci

Bod Ņ cem do wzmacniania i przebudowy

ko Ļ ci s Ģ długotrwałe napr ħŇ enia

mechaniczne.

Zale Ň no Ļę wykorzystywana w celach

leczniczych przez przywrócenie

warunków prawidłowych obci ĢŇ enia lub

przez zmniejszenie b Ģ d Ņ zrównowa Ň enie

sił patologicznych.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Przebudowa koŁci

Resorpcja koŁci

Proces przebudowy wewn ħ trznej jest procesem wielofazowym. Wyró Ň nia si ħ w nim

fazy: spoczynkow Ģ , aktywacji, resorpcji, odwrócenia procesów, ko Ļ ciotworzenia.

A – czynno Ļę osteoklastów (na kolagen i sole mineralne)

B – Wchłanianie do układu kr ĢŇ enia

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Modelowanie struktury

mechanoelektryczny

kko

cci

Modelowanie struktury

Budowa

(koŁciotworzenie) koŁci

Przebudowa koŁci

A. Czynno Ļę osteoblastów (sie ę kolagenowa)

B. Mineralizacja

Diagram przebudowy ko Ļ ci (Davy and Hart model for

bone remodelling)

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Modelowanie struktury koŁci w

okresie rozwojowym

Przebudowa koŁci -

podsumowanie

Pod wpływem wzrostu obci ĢŇ enia beleczki kostne w

przynasadach grubiej Ģ i pobudzony zostaje wzrost ko Ļ ci.

W okresie wzrostu organizmu obserwuje si ħ inny obraz

zmian.

Nadmierne obci ĢŇ enie powoduje zahamowanie wzrostu ko Ļ ci i jej

pogrubienie.

Brak aktywno Ļ ci ruchowej powoduje ograniczenie przepływu

krwi i w konsekwencji zakwaszenie Ļ rodowiska wewn ħ trznego

organizmu.

W tych warunkach jony wapnia zawarte w ko Ļ ci s Ģ łatwo

wypłukiwane, a nast ħ pnie wydalane z organizmu.

Post ħ puje proces rzeszotowienia ko Ļ ci prowadz Ģ cy do utraty przez

nie wytrzymało Ļ ci mechanicznej.

Zarówno ko Ļę g Ģ bczasta, jak i ko Ļę zbita podlegaj Ģ stałej

przebudowie przez całe Ň ycie osobnicze.

Proces ten nazywamy przebudow Ģ wewn ħ trzn Ģ tkanki kostnej

(ang. remodeling)

Proces przebudowy wewn ħ trznej ma charakter cykliczny i odbywa

si ħ w Ļ ci Ļ le okre Ļ lonych miejscach szkieletu, zwanych

jednostkami przebudowy ko Ļ ci (ang. BRU – bone remodeling

unit), w których zachodzi proces resorpcji i ko Ļ ciotworzenia.

Histologicznie jednostk ħ przebudowy w ko Ļ ci zbitej stanowi osteon,

za Ļ w ko Ļ ci g Ģ bczastej zatoka erozyjna (zatoka Howshipa).

Przebudowa wewn ħ trzna ko Ļ ci umo Ň liwia napraw ħ

mikrouszkodze ı , utrzymanie wła Ļ ciwej liczby aktywnych

osteocytów oraz zapobiega hipermineralizacji.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Przebudowa koŁci

U dorosłych około 10% całkowitej masy ko Ļ ci

ulega przebudowie w ci Ģ gu roku, przy czym w

ko Ļ ci zbitej obrót (ang. bone turnover) wynosi

około 4%, za Ļ w g Ģ bczastej około 25%.

Proces przebudowy wewn ħ trznej jest

procesem wielofazowym.

Jeden epizod przebudowy ko Ļ ci trwa od 3 do 6

miesi ħ cy.

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

05/05/2007

Biomechanika wykład 5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: