Кость заживает, образуя хрящ, который временно закрывает отверстие, образовавшееся в результате перелома. Затем он заменяется новой костью.
Падение, а затем треск — многим это знакомо. Переломы костей болезненны, но большинство из них срастаются очень хорошо. Секрет кроется в стволовых клетках и естественной способности костей к самообновлению.
Многие считают кости твёрдыми, жёсткими и структурными. Кости, конечно, играют ключевую роль в поддержании вертикального положения тела, но это также очень динамичный и активный орган.
Старая кость постоянно заменяется новой благодаря тонко настроенному взаимодействию клеток. Этот механизм ежедневного поддержания целостности кости оказывается полезным, когда мы сталкиваемся с переломом.
Он позволяет стволовым клеткам сначала вырабатывать хрящ, а затем создавать новую кость для заживления перелома, и все это происходит благодаря точно настроенной последовательности событий.
Кровь прежде всего
Ежегодно в Соединенных Штатах происходит около 15 миллионов переломов (технический термин, обозначающий переломы костей).
Непосредственной реакцией на перелом является кровотечение из кровеносных сосудов, разбросанных по всем нашим костям.
Свернувшаяся кровь скапливается вокруг перелома кости. Это называется гематомой. Она содержит сеть белков, которая временно заполняет образовавшееся после перелома пространство.
Иммунная система теперь начинает действовать, чтобы организовать воспаление, которое является неотъемлемой частью выздоровления.
Стволовые клетки из окружающих тканей, костного мозга и крови откликаются на сигнал иммунной системы и мигрируют к месту перелома. Эти клетки запускают два различных пути, обеспечивающих заживление кости: формирование костной ткани и формирование хряща.
Хрящи и кости
Новая кость начинает формироваться преимущественно по краям перелома. Это происходит примерно так же, как кость формируется в процессе обычного, повседневного функционирования организма.
Чтобы заполнить пустоты между сломанными концами, клетки производят мягкий хрящ. Это может показаться удивительным, но это очень похоже на то, что происходит во время эмбрионального развития и роста костей у детей.
Формирование хряща, или мягкой костной мозоли, достигает пика примерно через 8 дней после травмы. Однако это не является постоянным решением, поскольку хрящ недостаточно прочен, чтобы выдерживать нагрузки, которым кости подвергаются в повседневной жизни.
Мягкая костная мозоль сначала заменяется твёрдой, похожей на костную. Она довольно прочная, но всё же уступает по прочности кости. Примерно через 3–4 недели после травмы начинается формирование новой зрелой кости. Этот процесс может занять длительное время — фактически несколько лет, в зависимости от размера и места перелома.
Однако существуют случаи, когда заживление костей не происходит, и это приводит к серьезным проблемам со здоровьем.
Осложнения
Переломы, которые заживают необычно долго или вообще не срастаются, случаются примерно в 10 процентах случаев.
Однако исследование показало, что частота таких незаживающих переломов была значительно выше у курильщиков и у тех, кто курил раньше. Учёные полагают, что это может быть связано с тем, что у курильщиков замедлен рост кровеносных сосудов в заживающей кости.
Незаживающие переломы особенно опасны в областях, подверженных высокой нагрузке, таких как большеберцовая кость. В таких случаях часто требуется операция для устранения незаживающего перелома.
Для заполнения отверстия хирурги-ортопеды могут использовать кость из другой части тела, кость, взятую у донора, или искусственные материалы, например, кость, напечатанную на 3D-принтере.
Но в большинстве случаев кость использует свою замечательную способность к регенерации. Это означает, что новая кость, заполняющая место перелома, очень похожа на ту, что была до травмы, без следов рубца.
Время публикации: 31 августа 2017 г.