Диафиз кости что это
Диафиз
В диафизе расположен костномозговой канал, заполненный жёлтым костным мозгом (у детей — красным).
Содержание
Анатомия
Компактное вещество диафиза образовано костными пластинками, имеет три слоя: наружный слой общих (генеральных) пластинок, остеонный слой и внутренний слой общих пластинок.
Наружные общие пластинки не формируют замкнутых колец вокруг диафиза, а перекрываются на поверхности другими наслаивающимися пластинками. Внутренние общие пластинки преобладают вокруг костномозгового канала; в месте перехода компактного вещества в губчатое заменяются пластинками перекладин губчатого вещества.
Остеоны (структурные единицы кости, «гаверсовы системы»), формирующие средний слой диафиза, представляют собой цилиндрические структуры, состоящие из «вставленных» друг друга костных пластинок (обычно 5—20), окруженных межклеточным веществом с замурованными в него костными клетками. Располагаются остеоны преимущественно вдоль длинной оси кости. Остеоны ограничиваются друг от друга цементирующим матриксом (основным веществом). В центральном канале остеона расположены кровеносные сосуды, соединительная ткань и остеогенные клетки; каналы остеонов сообщаются друг с другом посредством анастомозов.
С обеих сторон компактное вещество диафиза покрыто оболочками — периостом (надкостницей) и эндостом. Между ними существует микроциркуляция жидкости и минеральных веществ посредством лакунарно-канальцевой системы костной ткани.
Патология
К заболеваниям с поражением диафиза кости относится саркома Юинга. [1]
Помимо этого, диафиз могут поражать другие опухоли — лимфома и миелома, фиброзная дисплазия, энхондрома, адамантинома и остеоид-остеома. [2]
Диафиз кости что это
Структура костной ткани и кровообращение
Кость представляет собой сложную материю, это сложный анизотропный неравномерный жизненный материал, обладающий упругими и вязкими свойствами, а также хорошей адаптивной функцией. Все превосходные свойства костей составляют неразрывное единство с их функциями.
Форма и структура костей являются различными в зависимости от выполняемых ими функций. Разные части одной и той же кости вследствие своих функциональных различий имеют разную форму и структуру, например, диафиз бедренной кости и головка бедренной кости. Поэтому полное описание свойств, структуры и функций костного материала является важной и сложной задачей.
Структура костной ткани
«Ткань» представляет собой комбинированное образование, состоящее из особых однородных клеток и выполняющих определенную функцию. В костных тканях содержатся три компонента: клетки, волокна и костный матрикс. Ниже представлены характеристики каждого из них:
Клетки: В костных тканях существуют три вида клеток, это остеоциты, остеобласт и остеокласт. Эти три вида клеток взаимно превращаются и взаимно сочетаются друг с другом, поглощая старые кости и порождая новые кости.
Костные клетки находятся внутри костного матрикса, это основные клетки костей в нормальном состоянии, они имеют форму сплющенного эллипсоида. В костных тканях они обеспечивают обмен веществ для поддержания нормального состояния костей, а в особых условиях они могут превращаться в два других вида клеток.
Остеобласт имеет форму куба или карликового столбика, они представляют собой маленькие клеточные выступы, расположенные в довольно правильном порядке и имеют большое и круглое клеточное ядро. Они расположены в одном конце тела клетки, протоплазма имеет щелочные свойства, они могут образовывать межклеточное вещество из волокон и мукополисахаридных белков, а также из щелочной цитоплазмы. Это приводит к осаждению солей кальция в идее игловидных кристаллов, расположенных среди межклеточного вещества, которое затем окружается клетками остеобласта и постепенно превращается в остеобласт.
Остеокласт представляет собой многоядерные гигантские клетки, диаметр может достигать 30 – 100 µm, они чаще всего расположены на поверхности абсорбируемой костной ткани. Их цитоплазма имеет кислотный характер, внутри ее содержится кислотная фосфотаза, способная растворять костные неорганические соли и органические вещества, перенося или выбрасывая их в другие места, тем самым ослабляя или убирая костные ткани в данном месте.
Костные волокна в основном состоит из коллагенового волокна, поэтому оно называется костным коллагеновым волокном, пучки которого расположены послойно правильными рядами. Это волокно плотно соединено с неорганическими составными частями кости, образуя доскообразную структуру, поэтому оно называется костной пластинкой или ламеллярной костью. В одной и той же костной пластинке большая часть волокон расположена параллельно друг другу, а слои волокон в двух соседних пластинках переплетаются в одном направлении, и костные клетки зажаты между пластинками. Вследствие того, что костные пластинки расположены в разных направлениях, то костное вещество обладает довольно высокой прочностью и пластичностью, оно способно рационально воспринимать сжатие со всех направлений.
Морфология кости
С точки зрения морфологии, размеры костей неодинаковы, их можно подразделить на длинные, короткие, плоские кости и кости неправильной формы. Длинные кости имеют форму трубки, средняя часть которых представляет собой диафиз, а оба конца – эпифиз. Эпифиз сравнительно толстый, имеет суставную поверхность, образованную вместе с соседними костями. Длинные кости главным образом располагаются на конечностях. Короткие кости имеют почти кубическую форму, чаще всего находятся в частях тела, испытывающих довольно значительное давление, и в то же время они должны быть подвижными, например, это кости запястья рук и кости предплюсны ног. Плоские кости имеют форму пластинок, они образуют стенки костных полостей и выполняют защитную роль для органов, находящихся внутри этих полостей, например, как кости черепа.
Кость состоит из костного вещества, костного мозга и надкостницы, а также имеет разветвленную сеть кровеносных сосудов и нервов, как показано на рисунке. Длинная бедренная кость состоит из диафиза и двух выпуклых эпифизарных концов. Поверхность каждого эпифизарного конца покрыта хрящом и образует гладкую суставную поверхность. Коэффициент трения в пространстве между хрящами в месте соединения сустава очень мал, он может быть ниже 0.0026. Это самый низкий известный показатель силы трения между твердыми телами, что позволяет хрящу и соседним костным тканям создать высокоэффективный сустав. Эпифизарная пластинка образована из кальцинированного хряща, соединенного с хрящом. Диафиз представляет собой полую кость, стенки которой образованы из плотной кости, которая является довольно толстой по всей ее длине и постепенно утончающейся к краям.
Костный мозг заполняет костномозговую полость и губчатую кость. У плода и у детей в костномозговой полости находится красный костный мозг, это важный орган кроветворения в человеческом организме. В зрелом возрасте мозг в костномозговой полости постепенно замещается жирами и образуется желтый костный мозг, который утрачивает способность к кроветворению, но в костном мозге по-прежнему имеется красный костный мозг, выполняющий эту функцию.
Надкостница представляет собой уплотненную соединительную ткань, тесно прилегающую к поверхности кости. Она содержит кровеносные сосуды и нервы, выполняющие питательную функцию. Внутри надкостницы находится большое количество остеобласта, обладающего высокой активностью, который в период роста и развития человека способен создавать кость и постепенно делать ее толще. Когда кость повреждается, остеобласт, находящийся в состоянии покоя внутри надкостницы, начинает активизироваться и превращается в костные клетки, что имеет важное значение для регенерации и восстановления кости.
Микроструктура кости
Костное вещество в диафизе большей частью представляет собой плотную кость, и лишь возле костномозговой полости имеется небольшое количество губчатой кости. В зависимости от расположения костных пластинок, плотная кость делится на три зоны, как показано на рисунке: кольцевидные пластинки, гаверсовы (Haversion) костные пластинки и межкостные пластинки.
Кольцевидные пластинки представляют собой пластинки, расположенные по окружности на внутренней и внешней стороне диафиза, и они подразделяются на внешние и внутренние кольцевидные пластинки. Внешние кольцевидные пластинки имеют от нескольких до более десятка слоев, они располагаются стройными рядами на внешней стороне диафиза, их поверхность покрыта надкостницей. Мелкие кровеносные сосуды в надкостнице пронизывают внешние кольцевидные пластинки и проникают вглубь костного вещества. Каналы для кровеносных сосудов, проходящие через внешние кольцевидные пластинки, называются фолькмановскими каналами (Volkmann’s Canal). Внутренние кольцевидные пластинки располагаются на поверхности костномозговой полости диафиза, они имеют небольшое количество слоев. Внутренние кольцевидные пластинки покрыты внутренней надкостницей, и через эти пластинки также проходят фолькмановские каналы, соединяющие мелкие кровеносные сосуды с сосудами костного мозга. Костные пластинки, концентрично расположенные между внутренними и внешними кольцевидными пластинками, называются гаверсовыми пластинками. Они имеют от нескольких до более десятка слоев, расположенных параллельно оси кости. В гаверсовых пластинках имеется один продольный маленький канал, называемый гаверсовым каналом, в котором находятся кровеносные сосуды, а также нервы и небольшое количество рыхлой соединительной ткани. Гаверсовы пластинки и гаверсовы каналы образуют гаверсову систему. Вследствие того, что в диафизе имеется большое число гаверсовых систем, эти системы называются остеонами (Osteon). Остеоны имеют цилиндрическую форму, их поверхность покрыта слоем цементина, в котором содержится большое количество неорганических составных частей кости, костного коллагенового волокна и крайне незначительное количество костного матрикса.
Межкостные пластинки представляют собой пластинки неправильной формы, расположенные между остеонами, в них нет гаверсовых каналов и кровеносных сосудов, они состоят из остаточных гаверсовых пластинок.
Внутрикостное кровообращение
В кости имеется система кровообращения, например, на рисунке показа модель кровообращения в плотной длинной кости. В диафизе есть главная питающая артерия и вены. В надкостнице нижней части кости имеется маленькое отверстие, через которое внутрь кости проходит питающая артерия. В костном мозге эта артерия разделяется на верхнюю и нижнюю ветви, каждая из которых в дальнейшем расходится на множество ответвлений, образующих на конечном участке капилляры, питающие ткани мозга и снабжающие питательными веществами плотную кость.
Кровеносные сосуды в конечной части эпифиза соединяются с питающей артерией, входящей в костномозговую полость эпифиза. Кровь в сосудах надкостницы поступает из нее наружу, средняя часть эпифиза в основном снабжается кровью из питающей артерии и лишь небольшое количество крови поступает в эпифиз из сосудов надкостницы. Если питающая артерия повреждается или перерезается при операции, то, возможно, что снабжение кровью эпифиза будет заменяться на питание из надкостницы, поскольку эти кровеносные сосуды взаимно связываются друг с другом при развитии плода.
Кровеносные сосуды в эпифизе проходят в него из боковых частей эпифизарной пластинки, развиваясь, превращаются в эпифизарные артерии, снабжающие кровью мозг эпифиза. Есть также большое количество ответвлений, снабжающих кровью хрящи вокруг эпифиза и его боковые части.
Верхняя часть кости представляет собой суставный хрящ, под которым находится эпифизарная артерия, а еще ниже ростовой хрящ, после чего имеются три вида кости: внутрихрящевая кость, костные пластинки и надкостница. Направление кровотока в этих трех видах кости неодинаково: во внутрихрящевой кости движение крови происходит вверх и наружу, в средней части диафиза сосуды имеют поперечное направление, а в нижней части диафиза сосуды направлены вниз и наружу. Поэтому кровеносные сосуды во всей плотной кости расположены в форме зонтика и расходятся лучеобразно.
Поскольку кровеносные сосуды в кости очень тонкие, и их невозможно наблюдать непосредственно, поэтому изучение динамики кровотока в них довольно затруднительно. В настоящее время с помощью радиоизотопов, внедряемых в кровеносные сосуды кости, судя по количеству их остатков и количеству выделяемого ими тепла в сопоставлении с пропорцией кровотока, можно измерить распределение температур в кости, чтобы определить состояние кровообращения.
В процессе лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов безоперационным методом в головке бедренной кости создается внутренняя электрохимическая среда, которая способствует восстановлению нарушенной микроциркуляции и активному удалению продуктов обмена разрушенных заболеванием тканей, стимулирует деление и дифференциацию костных клеток, постепенно замещающих дефект кости.
Переломы большеберцовой кости
Переломы диафиза большеберцовой кости (костей голени)
Переломы диафиза большеберцовой кости – это самые часто встречающиеся из переломов длинных трубчатых костей. Для того, чтоб возник подобный перелом, необходимо воздействие достаточно значительной силы. Так, распространенный причиной таких переломов являются автомобильные аварии. Во многих случаях наряду с большеберцовой костью происходит перелом и малоберцовой кости.
Голень состоит из двух костей – большеберцовой и малоберцовой. Первая из них более крупная, она несет на себе бoльшую часть нагрузки и участвует в образовании коленного и голеностопного суставов.
Большеберцовая кость – это более крупная из костей голени. Переломы диафиза большеберцовой кости – это переломы на протяжении этой кости.
Характер переломов большеберцовой кости значительно варьирует и зависит от энергии травмы, которая его вызывает. Костные фрагменты при переломе могут сохранять приемлемое положение (стабильный перелом) или смещаться (перелом со смещением). Кожа в области перелома может оставаться интактной (закрытый перелом) либо повреждаться костными фрагментами или при внешнем воздействии (открытый перелом). Во многих случаях наряду с большеберцовой происходит перелом и малоберцовой кости.
Доктора называют переломы в соответствии с различными классификационными системами. Переломы большеберцовой кости классифицируются в зависимости от:
Наиболее распространенные типы переломов диафиза большеберцовой кости:
Поперечный перелом. При этом переломе линия проходит горизонтально поперек длинной оси большеберцовой кости.
Косой перелом. Линия перелома расположена под углом к оси диафиза.
(Слева) Поперечный перелом диафиза большеберцовой кости. (Справа) Косой перелом диафиза большеберцовой кости.
Спиральный перелом. Линия перелома располагается по спирали, как бы окружая диафиз большеберцовой кости. Механизмом таких переломов является скручивание вдоль длинной оси голени.
Оскольчатый перелом. При таких переломах образуется три и более костных фрагментов.
Открытый перелом. В таких случаях костный фрагмент может перфорировать кожу либо в области перелома имеется открытая рана, сообщающаяся с зоной перелома. Открытые переломы нередко характеризуются более значительным повреждением окружающих мышц, сухожилий и связок. Эти переломы отличаются наиболее высоким риском осложнений, особенно инфекционных, и обычно заживают дольше обычного.
(Слева) Спиральный перелом большеберцовой кости, при котором линия перелома как бы окружает диафиз. (В центре) Оскольчатый перелом с образованием трех и более костных фрагментов. (Справа) Открытый перелом. В данном случае показан поперечный перелом, однако открытые переломы могут характеризоваться любым типом линии перелома.
Переломы диафиза большеберцовой кости нередко становятся результатом высокоэнергетической травмы, например, автомобильной аварии. В подобных случаях чаще всего возникают оскольчатые переломы.
Низкоэнергетическими причинами переломов могут быть спортивные травмы, например, падение при катании на горных лыжах или столкновение с другим игроком в футболе. В таких случаях механизмом травмы чаще всего становится скручивание голени, в результате которого возникают косые или спиральные переломы.
Перелом диафиза большеберцовой кости обычно сразу приводит к появлению выраженной боли в соответствующей области. Другими симптомами перелома могут быть:
Анамнез и физикальное обследование
Доктор должен знать обстоятельства полученной вами травмы. Например, если травма произошла в результате автомобильной аварии, важной будет информация о том, с какой скоростью вы ехали, были вы водителем или пассажиром, были ли пристегнуты, сработали ли подушки безопасности. Эта информация поможет доктору оценить энергию травмы и наличие возможных сопутствующих повреждений.
Важно, чтобы доктор знал об имеющихся у вас сопутствующих заболеваниях – гипертонии, сахарном диабете, астме или аллергии. Также доктор спросит вас, курите ли вы или принимаете какие-либо лекарственные препараты.
Обсудив с вами характер травмы и анамнез, доктор выполнить тщательное физикальное обследование. При этом доктор оценит ваше общее состояние и затем состояние травмированной конечности. При этом доктор обратит внимание на такие детали, как:
После визуального осмотра доктор пропальпирует бедро, голень и стопу не предмет возможных патологических изменений, напряжения кожи и мышц в области перелома. Также доктор оценит характер пульса на стопе. Если вы находитесь в сознании, доктор оценит чувствительность и движения в голени и стопе.
Лучевые методы исследования
Лучевые методы исследования позволяют доктору получить более подробную информацию о вашей травме.
Рентгенография. Это наиболее часто используемый метод диагностики переломов костей. Он позволяет не только увидеть перелом, но и охарактеризовать его тип и локализацию, оценить, проникает ли перелом в коленный или голеностопный сустав, имеет ли место перелом малоберцовой кости.
На данной рентгенограмме представлен косой перелом диафиза большеберцовой кости (красная стрелка). Также здесь имеет место перелом и малоберцовой кости (голубая стрелка).
Компьютерная томография. Если доктору необходима более подробная информация о характере перелома, чем представлена на рентгенограмме, доктор может назначить КТ. Иногда линия перелома очень тонкая и практически не видна на рентгенограммах. КТ позволяет более четко визуализировать такие переломы.
При выборе тактики лечения доктор учитывает несколько факторов:
Консервативное лечение
Консервативное лечение можно рекомендовать следующим категориям пациентов:
Начальный этап лечения. При большинстве переломов развивается в той или иной мере выраженный отек, который сохраняется в течение нескольких недель. Поэтому сначала доктор наложит гипсовую лонгету. В отличие от глухой гипсовой повязки лонгету можно при необходимости ослаблять или укреплять в зависимости от выраженности отека. После купирования отека возможно изменение характера иммобилизации.
Гипсовая повязки или брейс. До появления первых признаков сращения доктор может наложить глухую гипсовую повязку. По истечении нескольких недель эта повязка может быть заменена функциональным брейсом, фиксируемым на конечности ремнями. Брейс обеспечит защиту и поддержку для голени до тех пор, пока не наступит полноценное сращение. Брейс можно снимать на время принятия душа или для занятий физкультурой.
Хирургическое лечение
Операция рекомендуется при следующих типах переломов:
Интрамедуллярный остеосинтез. На сегодняшний день этот метод считается золотым стандартом лечения диафизарных переломов большеберцовой кости. При этом используются специальные металлические стержни, которые вводятся в костномозговой канал большеберцовой кости. Стержень проходит через зону перелома и удерживает фрагменты в правильном положении.
Выше и ниже места перелома стержень блокируется винтами для исключения подвижности в области перелома.
Интрамедуллярный остеосинтез обеспечивает прочную стабильную фиксацию по всей длине.
Интрамедуллярные стержни обычно изготавливаются из титана. Они имеют различную длину и диаметр, подходящие для большинства большеберцовых костей.
Интрамедуллярный остеосинтез не идеален для детей и подростков, поскольку у них еще не закрыты ростковые зоны костей, повреждать которые при остеосинтезе нельзя.
(Слева) На рентгенограмме представлен перелом диафиза большеберцовой кости (красная стрелка) и перелом малоберцовой кости (голубая стрелка). (Справа) В данном случае выполнен интрамедуллярный остеосинтез.
Пластины и винты. При таких операциях сначала выполняется репозиция костных фрагментов, т.е. возвращение их в нормальное положение, после чего фрагменты фиксируются со стороны наружной поверхности кости металлической пластиной и винтами.
Этот метод используется тогда, когда интрамедуллярный остеосинтез невозможен, например, когда линия перелома распространяется на коленный или голеностопный сустав.
(Слева) На данной рентгенограмме представлен перелом малоберцовой кости (голубая стрелка) и перелом большеберцовой кости (красные стрелка), распространяющийся на голеностопный сустав. (Справа) Оба перелома фиксированы пластинами и винтами.
Наружная фиксация. При такой операции в кости выше и ниже места перелома вводятся металлические спицы или стержни, которые фиксируются к аппарату наружной фиксации. Это позволяет удержать фрагменты в правильном положении.
Большинство переломов диафиза большеберцовой кости заживают в течение 4-6 месяцев. Иногда, например, при открытых или оскольчатых переломах, а также у курильщиков, это происходит дольше.
Купирование болевого синдрома
Боль после травмы или операции является естественным компонентом процесса заживления. Доктор и медицинские сестры сделают все необходимое, чтобы уменьшить выраженность болевого синдрома и сделать ваше восстановление более комфортным.
Для купирования болевого синдрома после травмы или операции обычно используются различные лекарственные препараты. Это парацетамол, нестероидные противовоспалительные препараты, опиоды и препараты для местного применения. С тем, чтобы оптимизировать обезболивающий эффект и снизить потребность пациента в наркотических анальгетиках, эти препараты нередко используются в комбинации друг с другом. Некоторые из этих препаратов могут иметь побочные эффекты, влияющие на способность водить автомобиль или заниматься другими видами деятельности. Доктор обязательно расскажет о возможных побочных эффектах назначенных вам препаратов.
Нагрузка
Многие доктора рекомендуют максимально рано начинать движения в суставах оперированной конечности, а вот нагружать ногу при ходьбе нужно только так и только тогда, как и когда разрешит ваш лечащий врач.
В некоторых случаях практически полная нагрузка допускается сразу же после операции, однако иногда это возможно только после появления первых признаков сращения перелома. Поэтому рекомендуем четко соблюдать все инструкции вашего лечащего врача.
При ходьбе какое-то время вам придется пользоваться костылями или ходунками.
Физиотерапия
После операции мышцы в области перелома скорее всего окажутся значительно ослабленными, поэтому в процессе реабилитации очень важны упражнения, способствующие восстановлению силы мышц. Физиотерапия позволит восстановить нормальную силу мышц и подвижность суставов. Также она поможет вам справиться с послеоперационными болевыми ощущениями.
Физиотерапевт скорее всего начнет с вами заниматься пока вы еще находитесь в стационаре. Также он научит вас, как правильно пользоваться костылями или ходунками.
Переломы диафиза большеберцовой кости сами по себе могут сопровождаться различными осложнениями.
Осложнения операции
В дополнение к общехирургическим рискам, включающим кровопотерю и риски анестезии, осложнения операции включают:
Видео о нашей клинике травматологии и ортопедии
Повторная консультация врача травматолога — ортопеда, к.м.н. — бесплатно
Хирургическое лечение переломов голени — от 49500 рублей до 89500 в зависимости от сложности перелома
* Анализы для операции в стоимость не входят
Наложение полимерной повязки на голеностопный сустав и голень – от 2500 до 3500 рублей в зависимости от сложности
* В стоимость не входит материал и цена контрольной рентгенограммы
Прием врача травматолога — ортопеда, к.м.н. после операции — бесплатно