CC BY
50
Патогистологические изменения седалищного нерва при сочетанных травмах таза и бедра в эксперименте
Т.Н. Варсегова, к.б.н., РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия»
Повреждения таза относятся к наиболее тяжёлым травматологическим заболеваниям, и их лечение не теряет актуальности. При этом одновременные переломы других локализаций с повреждением параоссальных тканей увеличивают тяжесть последствий травмы таза и общего состояния больных [1, 9]. Среди множественных повреждений скелета одновременные переломы костей таза и бедра занимают ведущее место [2]. Им довольно часто сопутствуют повреждения седалищных нервов [3, 8, 10, 11], что приводит к длительной потере трудоспособности, а в ряде случаев — к стойкой инвалидности. Чаще всего при переломе бедренной кости отмечается первичное повреждение седалищного нерва, а при переломах костей таза — его вторичное повреждение в результате компрессии рубцовоспаечным конгломератом, формирующимся на месте перелома [3, 4]. Травмы седалищного нерва такого типа, как правило, распознаются в поздние сроки лечения, и диагностика характера и степени тяжести его повреждения определяет выбор методов реабилитационной терапии.
Цель работы — выявить и изучить патогистологические изменения в седалищном нерве (СН) при переломе седалищной кости и сочетанном переломе седалищной кости и шейки бедренной кости собак в эксперименте.
Материал и методы. Эксперимент провели на 25 беспородных собаках обоего пола в возрасте от одного года до трёх лет. В первой серии (п = 15) выполняли однотипную модель одностороннего поперечного перелома тела и ветви седалищной кости, во второй — комбинированный перелом тела и ветви седалищной кости и шейки бедренной кости (п = 10). Лечение осуществляли оперативным методом с применением устройства внешней фиксации (патент на полезную модель № 68286 РФ, Н.И. Антонов, В.В. Краснов, К.П. Кирсанов). Животных выводили из эксперимента передозировкой барбитуратов через 14, 28 и 35 суток фиксации аппаратом, а также через 30 и 180 суток после его демонтажа (65 и 215 суток эксперимента соответственно). Содержание, операции и эвтаназию животных осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утверждённых приказом МЗ СССР № 755 от 12 августа 1977 г. и Хельсинской декларацией Всемирной меди-
цинской ассоциации о гуманном обращении с животными (1996).
Участки СН иссекали на уровне тела седалищной кости и проксимальной части бедренной кости. Материал фиксировали в смеси 2-процентных растворов глутарового и параформальдегидов на фосфатном буфере (рН 7,4) с добавлением 0,1% пикриновой кислоты, постфиксировали в 1%-ом растворе тетраоксида осмия с 1,5%-ой красной кровяной солью и заливали в арал-дит. Поперечные полутонкие (1,0 мкм) срезы окрашивали метиленовым синим и основным фуксином [5].
В оцифрованных на аппаратно-программном комплексе DiaMorph (Россия) изображениях полутонких срезов определяли численные плотности (NAmf) миелиновых нервных волокон (МВ) в 1 мм2 площади пучка и долю (%) их реактивно и деструктивно изменённых форм (Deg%).
Контроль — СН четырёх интактных беспородных собак. Анализ цифрового материала проводили методами непараметрической статистики по критерию Вилкоксона для независимых выборок (тесты запрограммированы И.П. Гайдышевым [6] и помещены в динамически подключаемую библиотеку программы Microsoft Excel 97).
Результаты. У животных обеих серий в течение всего эксперимента СН сохраняли анатомическую непрерывность и целостность соединительнотканных оболочек.
Через 14 и 28 суток эксперимента в первой серии в эпиневрии СН повышалось количество фибробластов, тучных клеток, обнаруживались нехарактерные для интактного СН макрофаги, скопления плазматических клеток и клеток лейкоцитарного ряда. Эпиневральные кровеносные сосуды имели утолщённые стенки, расширенные просветы. Периневрий сохранял тонколамеллярное строение (рис. 1). Субпериневральные отёки были незначительны. В эндоневрии обнаруживались одиночные тучные и плазматические клетки.
Эндоневральные микрососуды, в отличие от интактного СН, имели расширенные просветы. Единичные МВ имели признаки демиелиниза-ции, аксональной и валлеровской дегенерации.
Во второй серии через 14 и 28 суток эпи-неврий СН был отёчный, как и в первой серии, возрастала его клеточность. Просветы эпиневральных кровеносных сосудов были расширены. Ядра эндотелиальных клеток артерий и артериол выбухали в просвет. В отдельных сосудах внутренняя эластическая мембрана имела неравномерную толщину, была фрагментирована. Средняя оболочка утолщена. Часть микрососудов имела некротические изменения клеточных элементов стенки. Периневрий утрачивал тонколамеллярное строение. Большинство пери-невральных клеток имели вакуолизированную цитоплазму, часть — признаки некробиотических изменений. Наблюдались обширные субпери-невральные и эндоневральные отёки. В пучках преобладали процессы распада проводников, и к 28 суткам Deg% достигала 47,2—49,5%, что в 20 раз превышало значения интактного СН (2,0—2,8%). Мелкие новообразованные аксоны были единичны, в отдельных пучках не обнаруживались.
Через 35 суток эксперимента в первой серии в эпиневрии СН появлялись коллагеновые депозиты. В микрососудах определялась гипертрофия всех слоёв их стенок, просветы оставались расширенными. Периневрий сохранял тонколамеллярное строение. В крупных пучках были видны умеренные субпериневральные отёки. Клеточность эндоневрия была повышена, микрососуды имели преимущественно спавшиеся, как и в интактном нерве, просветы. Встречались единичные регенерационные кластеры. Как и через 28 суток опыта, лишь единичные МВ имели признаки демиелинизации, аксональной и валлеровской дегенерации (рис. 2). Deg% на 1% превышала аналогичный параметр интактного
Рис. 1 - Периневрий седалищных нервов собак. Слева - 1-я серия, 14 суток эксперимента. Справа - 2-я серия, 28 суток эксперимента. ПК - слои периневральных клеток, ЭС - эндоневральный сосуд. Поперечные полутонкие срезы, окраска метиленовым синим и основным фуксином. Об. 100, ок. х 12,5
Рис. 2 - Седалищный нерв. Слева - 1-я серия, 35 суток эксперимента. Валлеровская дегенерация миелинизированного нервного волокна (стрелка), МВ - миелинизированное волокно нормального строения. Справа - 2-я серия, 35 суток эксперимента. Продукты распада миелинизированных нервных волокон, шванновские клетки и макрофаги, содержащие многочисленные крупные вакуоли. Поперечные полутонкие срезы, окраска метиленовым синим и основным фуксином. Об. 100, ок. х 12,5
Рис. 3 - Численная плотность миелинизированных нервных волокон (М±т) в седалищном нерве оперированной конечности на этапах эксперимента и в седалищном нерве интактных собак:
* - различия относительно аналогичного параметра интактного нерва достоверны по критерию Вилкоксона для независимых выборок при р<0,01; ** - при р<0,001
нерва и составляла 3,0—3,8%. NAmf не имела достоверных различий с интактным СН (рис. 3).
Во второй серии через 35 суток крупные эпи-невральные сосуды имели спавшиеся просветы, в артериолах и венулах просветы оставались расширенными. Клеточность эпиневрия СН была повышенной, периневрий — утолщённым, в отдельных пучках утрачивал тонколамеллярное строение. В разных фасцикулах деструктивно-репаративные процессы были выражены не одинаково. В части пучков обнаруживались субпериневральные отёки, повышенная клеточность эндоневрия, продукты распада миелиновых волокон, редкие сохранившиеся МВ находились на разных стадиях деструкции. Регенерирующие волокна были единичны. В других пучках часть МВ имела нормальное строение, обнаруживались
новообразованные волокна в составе регенерационных кластеров. Deg% в таких фасцикулах составляла в среднем 27,3+1,1%, что в восемь раз выше аналогичного параметра первой серии. NAmf снижалась (р<0,001) относительно контроля на 39,5% (рис. 3). В отдельных мелких пучках большинство МВ имело нормальное строение.
Через 65 суток эксперимента в первой серии СН отличался от интактного незначительно. Большинство МВ имело нормальное строение, хотя возрастала по сравнению с предыдущим сроком Deg%. Она составляла 5,3±0,6%, что в 2,2 раза больше, чем в интактном нерве. NAmf снижалась (р<0,01) на 10,5%.
Во второй серии сохранялась повышенная клеточность эпиневрия, просветы эпинев-
ральных и эндоневральных сосудов оставались расширенными, периневрий — утолщённым. Визуально отмечалось повышение количества новообразованных нервных проводников. Как и на предыдущем сроке эксперимента, значительное количество МВ были деструктивно изменены: Deg% достигала 33,5+1,4%, превышая аналогичный параметр первой серии и интактного СН в 6,3 и 14,0 раза соответственно. Численная плотность МВ, как и через 35 суток эксперимента, оставалась сниженной (р<0,001) до 6833+1404 в 1 мм2 (рис. 3), что на 36,3 и 42,0% ниже значений первой серии и нормы.
Через 215 суток эксперимента в первой серии морфологическая картина существенно не отличалась от интактного нерва. Гистоморфо-метрические исследования показали, что Deg% снижалась до 3,0+1,4%, приближаясь к контрольным значениям, но NAmf оставалась пониженной (p<0,01) относительно нормы на 12,8% (рис. 3).
Во второй серии через 215 суток Deg% оставалась высокой (6,7+0,9%) и превышала аналогичный параметр первой серии и интактного СН в 2,2 и 2,8 раза соответственно. Среди зрелых волокон обнаруживалось большое количество новообразованных проводников, за счёт чего численная плотность мякотных волокон возрастала относительно предыдущего срока на 135% и достоверно (р<0,001) превышала аналогичный параметр интактного СН на 36%.
Заключение. Односторонний поперечный перелом тела и ветви седалищной кости и комбинированный перелом тела и ветви седалищной кости и шейки бедренной кости собак сопровождаются закрытой травмой седалищного нерва — нейропраксией и аксонотмезисом: повреждением миелиновых оболочек и аксонов нервных волокон с последующей валлеровской дегенерацией без поражения оболочек нерва. Такие типы повреждения встречаются при закрытых травмах [7, 12], и патогистологические изменения обусловлены растяжением и компрессией седалищного нерва в момент костной травмы, последующим сдавлением формирующимися в области перелома рубцово-спаечными конгломератами, а также дистрофическими и деструктивными изменениями микрососудов эпиневрия вследствие развития нарушения кровоснабжения области таза и бедра в целом.
Деструктивные изменения миелиновых волокон седалищного нерва при переломе тела и ветви седалищной кости приводят к снижению их численности, которая не компенсируется даже через семь месяцев эксперимента.
Более тяжёлую степень первичного повреждения седалищного нерва в момент костной травмы обуславливает сочетанный перелом костей таза и бедра. Он сопровождается дистрофическими и деструктивными изменениями микрососудов эпиневрия, субпериневральными и эндоневраль-ными отёками, нарушением тонколамеллярного строения периневрия, массовой деструкцией миелиновых волокон с существенной потерей их численности на протяжении двух месяцев эксперимента. Далее через семь месяцев лечения доля изменённых волокон остаётся высокой, превышая норму в три раза.
Литература
1. Афаунов А.И., Афаунов А.А., Блаженко А.Н. и др. Анализ групп больных с множественными повреждениями таза и переломами других локализаций // Современные технологии в травматологии, ортопедии: ошибки и осложнения — профилактика, лечение: сб. матер. межд. конгресса. 2004. URL: http://travmatology.narod.ru/tezis01.htm (дата обращения:
10.02.2011 г.).
2. Афаунов А.И., Афаунов А.А., Блаженко А.Н. и др. Внешний анкерно-спицевой остеосинтез при одномоментных переломах таза и бедра // Современные технологии в травматологии, ортопедии: ошибки и осложнения — профилактика, лечение: сб. матер. межд. конгресса. 2004. URL: http://travmatology.narod.ru/tezis01.htm (дата обращения:
10.02.2011 г.).
1. Черкес-Заде Д.И. Лечение повреждений таза и их последствий: руководство для врачей. М.: Медицина, 2006. 192 с.
3. Путилина М.В. Невропатия седалищного нерва. Синдром грушевидной мышцы // Лечащий врач. 2006. № 2. URL: http://www.lvrach.ru/2006/02/4533450/ (дата обращения:
23.03.2011 г.).
4. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих. М.: Мир, 1975. 325 с.
5. Гайдышев И.П. Анализ и обработка данных: специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. 752 с.
6. Григорович К.А. Хирургическое лечение повреждений нервов. Л.: Медицина, 1981. 302 с.
7. Hip and pelvic fractures and sciatic nerve injury / D. Jiang, X. Yu, H. An, Y. Liang, A. Liang // Chin J. Traumatol. 2002. Dec. 5 (6). Р. 333-337.
8. Identification of Risk Factors for Neurological Deficits in Patients With Pelvic Fractures / H. Schmal, O. Hauschild, U. Culemann, T. Pohlemann, F. Stuby, G. Krischak, N.P. Sudkamp // Orthopedics. August 2010. № 33 (8). Р. 550.
9. Les complications neurologiques des fractures du bassin. A propos d’une serie de 44 cas / A.M. Gramme, P. Gallien, J.L. Le Guiet, I. Ozouf, S. Robineau, B. Nicolas, R. Brissot // Annales de Readaptation et de Medecine Physique. V. 41 (8). 1998. P. 465-469.
10. Management and outcomes in 353 surgically treated sciatic nerve lesions / D.H. Kim, J.A. Murovic, R. Tiel, D.G. Kline // J. Neurosurg. 2004. Jul. 101 (1). Р. 8-17.
11. Sunderland S. The anatomy and physiology of nerve injury // Muscle Nerve. 1990. Vol. 13. № 9. P. 771-784.
