Czy można przyspieszyć gojenie złamania?

Fundacja AO (Arbeitsgemenschaft für Osteosynthesefragen) założona została w 1958 roku i zrzesza dzisiaj ponad 500 000 członków, w tym 20 000 chirurgów pracujących w obszarze chirurgii urazowej. Jednym z jej celów jest prowadzenie badań i dzielenie się doświadczeniem w zakresie jak najefektywniejszego leczenia złamań.

Fundacja AO ustaliła cztery zasady idealnego gojenia się złamań⁹, które obejmują:

1. Repozycja złamania w celu przywrócenia anatomii kości

2. Stabilizacje złamania w celu uzyskania całkowitej lub względnej stabilności

3. Zachowanie ukrwienia kości i otaczających tkanek miękkich

4. Wczesną i bezpieczną rehabilitację

Co wpływa na powstanie zrostu?

Lista czynników mogących mieć wpływ na gojenie się złamań jest duża, można ją jednak podzielić na kategorie lokalne i ogólne.

Czynniki lokalne

1.Ukrwienie i środowisko biologiczne

To najważniejsze czynniki lokalne wpływające na proces gojenia się złamań. Bezpośrednio po złamaniu naczynia krwionośne w okolicy urazu zostają przerwane, co skutkuje niskim przepływem krwi. Poprawia się to w ciągu od kilku następnych godzin do dni po złamaniu i osiąga najwyższy poziom po dwóch tygodniach, a następnie spada do normy w ciągu 3 do 5 miesięcy. Zmniejszony dopływ krwi do miejsca złamania może prowadzić do opóźnionego zrostu lub jego braku.

2. Morfologia złamania i środowisko mechaniczne

Złamania powstałe w wyniku dużej energii urazu, charakteryzują się wieloodłamową morfologią, z odłamami pośrednimi, co również wiąże się z uszkodzeniem tkanek miękkich. Skutkuje to upośledzeniem ukrwienia, a w konsekwencji większym ryzykiem opóźnienia zrostu lub rozwoju braku zrostu

3. Infekcja

Może znacząco utrudnić proces gojenia, powodując brak zrostu lub jego opóźnienie. Szczególnie dotyczy to złamań otwartych.

Czynniki ogólne

1.Podeszły wiek.

Osoby starsze mają mniejszą zdolność gojenia się złamań w porównaniu do młodszej populacji. Starzenie się wpływa na pojawiającą się odpowiedź zapalną podczas procesu gojenia. Wraz ze starzeniem występuje osłabienie odpowiedzi immunologicznej i zwiększony ogólnoustrojowy stan prozapalny¹⁰.

2.Otyłość.

W badaniach na zwierzętach stwierdzono niższe poziomy cytokin FGF i TGF-β oraz wyższe poziomy TNF-α odnotowano częściej u otyłych myszy i przyczyniły się one do opóźnionego gojenia się złamań¹¹.

3.Anemia.

Niski poziom hemoglobiny i czerwonych krwinek krwi (erytrocytów) skutkuje gorszym transportem tlenu co hamuje procesy naprawcze.

4.Choroby endokrynologiczne. Cukrzyca wpływa na proces gojenia się złamań w wielu aspektach: ziarnina zapalna w złamaniach ma niższą zawartość komórek, co skutkuje słabszym tworzeniem się kostniny. Kostnienie śródchrzęstne jest opóźnione, a gojenie się złamań jest na ogół wydłużone w porównaniu do populacji ogólnej. Menopauza i problemy z przytarczycami również upośledzają proces gojenia się złamań.

5. Przyjmowanie glikokorykosteroidów.

6.Niedożywienie.

U dużej części pacjentów, u których wystąpił opóźniony zrost lub brak zrostu, odnotowano zaburzenia metaboliczne, zwłaszcza witaminy D. Niedobór wapnia jest kolejnym czynnikiem upośledzającym zrost kostny. Niedobór wapnia może być wtórny do zaburzeń wchłaniania żołądkowo-jelitowego lub problemów endokrynologicznych, takich jak wtórna nadczynność przytarczyc¹².

7.Palenie papierosów.

Nikotyna hamuje angiogenezę (tworzenie nowych naczyń) i tworzenie blizny kostnej, co powoduje ogólne opóźnienie procesu gojenia złamania. Obecnie, uważa się uzależnienie od nikotyny jak jeden z istotnych czynników pogarszających gojenie kości i jest istotnym argumentem podczas podejmowania decyzji terapeutycznych¹³¹⁴.

8.Leki.

Niektóre leki mogą bezpośrednio lub pośrednio wpływać na proces gojenia złamania. NLPZ (niesterydowe leki przeciwzapalne) mogą powodować opóźniony zrost z powodu hamowania enzymu cyklosygenazy COX.

Jak zatem można wspomóc gojenie złamań?

Suplementacje diety. Ważne jest uzupełnienie możliwych niedoborów składników uczestniczących w gojeniu, mam tu na myśli przede wszystkim wapń, białko oraz witaminy D.

Stymulacje gojenia – stwierdzono wpływ działanie pola elektrycznego, elektromagnetycznego i ultradźwięków na postęp zrostu aczkolwiek obecna skuteczność tych metod stymulacji nadal nie jest jednoznaczna i wymaga dalszych badań.  Prąd stały zmniejsza aktywność osteoklastów i zwiększa aktywność osteoblastów, tworząc alkaliczne środowisko tkankowe, zwiększając stężenie tlenu. Natomiast prąd zmienny wpływa na syntezę kolagenu i wapnienie chrząstki. Pole magnetyczne i pulsacyjne pole elektromagnetyczne natomiast poprawiają uwapnienie chrząstki włóknistej oraz zwiększają stężenie transformującego czynnika wzrostu beta (TNGF beta) i białek morfogenetycznych kości¹⁵. Z kolei emisja pulsacyjna ultradźwięków o niskim natężeniu LIPUS  (ang. low-intensity pulsed ultrasound ), przyspiesza gojenie złamań i zwiększają wytrzymałość kostniny, a zastosowanie tej metody ogranicza powstania zaburzeń zrostów . LIPUS poprawia gojenie złamań poprzez zwiększenie liczby chondrocytów, tworzenie miękkiej kostniny i w konsekwencji, wcześniejsze kostnienie śródchrzęstne¹⁶¹⁷.

Przeszczep kości pozostaje najskuteczniejszym sposobem stymulacji gojenia w przypadku zaburzeń zrostu. Jest powszechnie stosowany w leczeniu chirurgicznym problemów z gojeniem. Polega na dostarczeniu kości (kości własnej pacjenta, z innych okolic ciała, najczęściej z kości biodrowej lub kości od zmarłego dawcy -allograft). Wraz z przeszczepem kości dostarczamy do miejsca złamania komórek osteogenicznych i czynników wzrostu oraz tworzymy rusztowanie do tworzenia się blizny kostnej, co ma znaczenie w przypadku ubytku kości w miejscu złamania.

Zaburzenia gojenia kości.

 

Einhorn zdefiniował brak zrostu jako „ustanie wszelkich procesów gojenia w sytuacji, gdy nie doszło do zrostu kości”¹⁸. Możemy uznać, że do problemów z gojeniem kości dochodzi generalnie w wyniku dwóch przyczyn:

 

1. zaburzeń środowiska biologicznego (niedostateczne ukrwienie, tym sam niedostatek komórek uczestniczących w gojeniu, ubytek kości).
2. zaburzeń środowiska mechanicznego (nieprawidłowa, niedostateczna stabilizacja złamania).

 

Definiując zaburzenia gojenia posługujemy się kryterium czasu, które opisuje zrost opóźniony wtedy, gdy procesy gojenia toczą się jeszcze, jednak w 2 dwukrotnie przekroczonym czasie spodziewanym dla danego złamania, nie doszło do zrostu kości. Spodziewany czas powstanie zrostu jest różny dla różnej kości, zależnie od jej wielkości. Dłużej goi się największa kość w ciele człowiek, jaką jest kość udową, a zdecydowanie szybciej mniejsza kość np. kość śródręcza.

Podobniej definiuje się staw rzekomy, który stwierdzamy, gdy występuje brak zagojenie złamania, pomimo upływu 3 krotności czasu, w którym powinien powstać. Zdjęcie 3.

Oprócz kryterium czasu, do rozpoznania problemów ze zrostem, konieczne jest badania radiologiczne (zdjęcie rtg), które pozwala ocenić przebudowę (zanik szczeliny złamania) lub jej brak, warstwy korowej kości ocenianej w 2 projekcjach zdjęcia radiologicznego. W przypadku stawu rzekomego wyczerpany zostały naturalne możliwości gojenia i bez leczenia chirurgicznego nie powstanie.

Staw rzekomy może powstać na skutek nieprawidłowego unieruchomienia -nieprawidłowej stabilizacji stawy rzekome hipertroficzne lub nieprawidłowego ukrwienia stawy rzekome awaskularne.

Jeśli podoba Ci się to, co publikuję, udostępnij post na Facebooku – pomóż mi szerzyć wiedzę

Bibliografia:

1. Einhorn TA, Gerstenfeld LC. Fracture healing: mechanisms and interventions. Nat Rev Rheumatol. 2015;11(1):45-54. doi:10.1038/NRRHEUM.2014.164
2. Gerstenfeld LC, Cullinane DM, Barnes GL, Graves DT, Einhorn TA. Fracture healing as a post-natal developmental process: molecular, spatial, and temporal aspects of its regulation. J Cell Biochem. 2003;88(5):873-884. doi:10.1002/JCB.10435
3. Lowry J. Bone Regeneration and Repair: Biology and Clinical Applications. Ann R Coll Surg Engl. 2006;88(3):334. doi:10.1308/003588406X106333C
4. Sheen JR, Mabrouk A, Garla V V. Fracture Healing Overview. StatPearls. Published online April 8, 2023. Accessed September 30, 2024. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551678/
5. Dwek JR. The periosteum: what is it, where is it, and what mimics it in its absence? Skeletal Radiol. 2010;39(4):319-323. doi:10.1007/S00256-009-0849-9
6. Anderson DM, Maraskovsky E, Billingsley WL, et al. A homologue of the TNF receptor and its ligand enhance T-cell growth and dendritic-cell function. Nature. 1997;390(6656):175-179. doi:10.1038/36593
7. Yasuda H, Shima N, Nakagawa N, et al. Osteoclast differentiation factor is a ligand for osteoprotegerin/osteoclastogenesis-inhibitory factor and is identical to TRANCE/RANKL. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95(7):3597. doi:10.1073/PNAS.95.7.3597
8. Giannoudis P V., Einhorn TA, Marsh D. Fracture healing: the diamond concept. Injury. 2007;38 Suppl 4(4 SUPPL.). doi:10.1016/S0020-1383(08)70003-2
9. Gerber C, Mast JW, Ganz R. Biological internal fixation of fractures. Arch Orthop Trauma Surg. 1990;109(6):295-303. doi:10.1007/BF00636165
10. Clark D, Nakamura M, Miclau T, Marcucio R. Effects of Aging on Fracture Healing. Curr Osteoporos Rep. 2017;15(6):601-608. doi:10.1007/S11914-017-0413-9
11. Gao F, Lv TR, Zhou JC, Qin XD. Effects of obesity on the healing of bone fracture in mice. J Orthop Surg Res. 2018;13(1). doi:10.1186/S13018-018-0837-7
12. Meesters DM, Wijnands KAP, Brink PRG, Poeze M. Malnutrition and Fracture Healing: Are Specific Deficiencies in Amino Acids Important in Nonunion Development? Nutrients. 2018;10(11). doi:10.3390/NU10111597
13. Patel RA, Wilson RF, Patel PA, Palmer RM. The effect of smoking on bone healing: A systematic review. Bone Joint Res. 2013;2(6):102-111. doi:10.1302/2046-3758.26.2000142
14. Sloan A, Hussain I, Maqsood M, Eremin O, El-Sheemy M. The effects of smoking on fracture healing. Surgeon. 2010;8(2):111-116. doi:10.1016/J.SURGE.2009.10.014
15. Victoria G, Petrisor B, Drew B, Dick D. Bone stimulation for fracture healing: What’s all the fuss? Indian J Orthop. 2009;43(2):117. doi:10.4103/0019-5413.50844
16. Rutten S, Van Den Bekerom MPJ, Sierevelt IN, Nolte PA. Enhancement of Bone-Healing by Low-Intensity Pulsed Ultrasound: A Systematic Review. JBJS Rev. 2016;4(3). doi:10.2106/JBJS.RVW.O.00027
17. Palanisamy P, Alam M, Li S, Chow SKH, Zheng YP. Low-Intensity Pulsed Ultrasound Stimulation for Bone Fractures Healing: A Review. J Ultrasound Med. 2022;41(3):547-563. doi:10.1002/JUM.15738
18. Marsell R, Einhorn TA. The biology of fracture healing. Injury. 2011;42(6):551-555. doi:10.1016/J.INJURY.2011.03.031