Актовая речь Г. А. Илизарова«Некоторые проводимые нами фундаментальные исследованияи их общебиологическое значение»(на Всесоюзной конференции с участием иностранных специалистов, посвященной 70-летию Г. А. Илизарова, 13-15 июня 1991 года, г. Курган)часть II

Актовая речь Г. А. Илизарова «Некоторые проводимые нами фундаментальные исследования и их общебиологическое значение»

Часть II

G.A. Ilizarov's Grand Speech «Some fundamental research performed by us and their general biological significance»

Part II

Как уже отмечалось, напряжение растяжения как общебиологический фактор, возбуждающий и поддерживающий генез и рост тканей, проявляется не только при прямом, но и любом опосредованном воздействии сил растяжения. Последнее, в частности, может создаваться как живыми, так и не живыми (инкапсулированными) тканями — межкостной мембраной, рубцами, сухожилиями, свободными костными ауто-, алло-, ксе-нотрансплантатами, металлом и т. д. Приведем соответствующие примеры в эксперименте и клинике.

Покажем вначале возможность выращивания костного регенерата в области дефекта большеберцовой кости созданием напряжения растяжения в поперечном направлении опосредованно через металлическую перфорированную пластинку, путем дистракции в течение 42 дней.

Второй пример выращивания костного регенерата с целью замещения большого дефекта большеберцовой кости созданием напряжения растяжения в продольном направлении посредством предварительно «вживленного» в течение 2-х недель металлического колпачка с перфорациями. К концу дистракции достигнуто замещение дефекта проксимальной половины большеберцовой кости с формированием новообразованного участка кости.

Следующий пример утолщения парных костей созданием опосредованного напряжения растяжения межкостной мембраной в поперечном направлении дозированным перемещением диафизарного фрагмента локтевой кости спицами-тягами. Через 20 дней растяжения в поперечном направлении отмечаются утолщенные участки костей, через 60 дней наблюдения в межкостном промежутке формируется обширный костный регенерат. Через 1 год наблюдения на мацерированных препаратах представлены утолщенные кости предплечья.

На ангиограмме дистальной области утолщения определяется поперечная ориентация густой сети новообразованных сосудов.

Приводим клинические примеры использования этой методики утолщения костей с одновременным удлинением их.

Больная с врожденным ложным суставом большеберцовой кости и укорочением конечности на 12 см со значительным истончением фрагментов берцовых костей. Без протезного аппарата пользоваться конечностью не могла. Обращают внимание связанные с ношением его трофические нарушения конечности.

В данном случае по описанной выше методике осуществлялось утолщение костей одновременно с удлинением, путем создания, опосредованно через межкостную мембрану, напряжения растяжения в поперечном направлении.

Следует подчеркнуть, что под влиянием напряжения растяжения происходит активный гистогенез и рост не только, как это было уже показано, костей и кровеносных сосудов, но и мышц, фасций, сухожилий, нервов, кожи и других тканей, что используется нами для управления этими морфогенетическими и формообразовательными процессами.

Вначале покажем на примере одного из вариантов методику замещения дефекта скелетных мышц. Первым этапом формировали дефект икроножной мышцы, далее с целью сближения концов мышцы выполняли остеотомию пяточного бугра, затем накладывали аппарат с дистракционной спицей, проведенной через отсеченный пяточный бугор. Концы мышц, до образования спайки между ними, сближали временными П-образными швами. Через 7 дней нити удаляли и начинали дозированную дистракцию мышцы опосредованно через пяточную кость и ахиллово сухожилие.

Проведенные исследования показали, что в условиях дозированного растяжения в регенерате, заполняющем диастаз, уже к 7 дню дистракции преобладают структуры развивающейся мышечной ткани. В дальнейшем под влиянием напряжения растяжения, наряду с новообразованием мышечных элементов продолжается дифференцировка.

Аналогично протекает дистракционный гистогенез и в неповрежденных скелетных мышцах и других мягких тканях удлиняемой по нашему методу конечности. При этом активные процессы новообразования и роста тканевых структур во взрослом организме во многом принципиально сходны с таковыми, имеющими место в эмбриональном и постнатальном периодах развития, что будет показано ниже.

Как и в онтогенезе, рост тканей под влиянием напряжения растяжения сопровождается появлением и ростом иннервационного аппарата. Об этом свидетельствует, в частности, интенсивное новообразование и дифференцировка нервных волокон в берцовых нервах удлиняемой голени.

Под влиянием напряжения растяжения, развивающегося при дозированном удлинении кожи тягой в поперечном направлении опосредованного свободным костным трансплантатом из ребра, в эпидермисе отмечены признаки активации прежде всего со стороны камбиальных элементов - клеток базального слоя.

Под влиянием напряжения растяжения активизируются также новообразование и рост производных эпидермиса — придатков кожи. По сравнению с кожей контралатеральной конечности в подвергшейся дозированному растяжению коже к 20 дню дистракции значи-

тельно возрастает число волосяных фолликулов и связанных с ними сальных и потовых желез.

Активный рост кожи и ее придатков под влиянием напряжения растяжения позволили использовать эту биологическую закономерность с целью возмещения без трансплантации больших дефектов кожи, рубцов, трофических язв, выращивать запас кожи при синдактилии с целью дальнейшего оперативного разделения пальцев без свободной пересадки кожи. Нормальный волосяной покров выращенной кожи свидетельствует об истинном росте под влиянием напряжения растяжения, а не о механическом ее растяжении.

В следующем наблюдении выращивания мягких тканей кисти созданием напряжения растяжения в поперечном направлении полученный запас мягких тканей позволил смоделировать Ш-ГУ-У пальцы левой кисти без трансплантации.

Комбинированное выращивание костной и мягких тканей с целью возмещения дефектов их созданием напряжения растяжения может быть использовано при разной патологии в широких пределах, в том числе и при тяжелых открытых травмах.

Позвольте проиллюстрировать последнее соответствующими клиническими примерами.

Больной 19 лет, поступил по поводу открытого многооскольчатого перелома берцовых костей левой голени с обширным дефектом мягких тканей. После хирургической обработки дефект кости составил 5 см.

Временное укорочение конечности позволило после сближения костных отломков значительно уменьшить размеры раны мягких тканей. Последующее восстановление длины конечности и замещение дефекта мягких тканей осуществлялось созданием напряжения растяжения путем дистракции. На рентгенограмме к концу дистракции хорошо выражен костный регенерат.

В результате лечения полностью замещены обширные дефекты костей и мягких тканей голени без трансплантации с сохранением опорно-двигательной функции.

Больной 23 лет, поступил с обширной размозженной раной, с дефектом костной и мягких тканей. Не связанный с мягкими тканями свободно лежащий костный отломок нижней половины диафиза больше-берцовой кости был удален во время хирургической обработки. Образовавшиеся большие дефекты костной и мягких тканей возмещены без трансплантации. Для этого вначале с целью уменьшения размеров кожной раны произведено временное укорочение голени на 4 см с последующим восстановлением ее длины и целостности кости путем удлинения проксимального фрагмента после частичной его кортикотомии.

Следует отметить, что в результате тяжелой травмы отмечалось выраженное ухудшение кровоснабжения голени. Новообразование под влиянием напряжения растяжения сосудов в процессе лечения значительно улучшило васкуляризацию конечности. Это хорошо видно на ангиограммах к концу периода фиксации.

Аналогичная тактика лечения была применена у следующего больного 23 лет, поступившего через 1,5 месяца после открытого инфицированного перелома с обширной раной и некрозом дистального фрагмента большеберцо-вой кости. Последний был резецирован. Образовавшийся дефект замещен удлинением проксимального отломка.

После удаления некротически измененного дис-тального фрагмента и последующей удлиняющей ком-пактотомии проксимального отломка выполнена дис-тракция с целью возмещения образовавшегося дефекта

и сращения дистального фрагмента большеберцовой кости с костями стопы.

Больной, 37 лет. Открытый многооскольчатый перелом костей предплечья с обширной раной и раз-мозжением мягких тканей почти по всей окружности. При хирургической обработке удалены все осколки и не связанный с мягкими тканями загрязненный фрагмент локтевой кости. Образовавшийся дефект кости и мягких тканей возмещен без трансплантации.

Таким образом, приведенными выше исследованиями достаточно убедительно подтверждены открытые нами общебиологические закономерности генеза и роста тканей, а также и возможности управления ими. Это, в частности, позволило впервые в мире возмещать обширные дефекты не только костной и мягких тканей без трансплантации их, но и бескровно устранять тяжелые деформации с одновременным удлинением конечностей, а также управлять ростом и нормализовать пропорции тела и т.д.

Позвольте подтвердить сказанное несколькими примерами.

У больного с врожденным ложным суставом левой голени с укорочением ее на 15 см и резко выраженной деформацией целостность кости, длина, толщина и ось ее восстановлены бескровно.

У следующего больного, 14 лет, в результате перенесенного гематогенного остеомиелита лучевой кости образовался большой дефект ее (8 см) и вызванная этим косорукость. Восстановление целостности и длины названной кости осуществлено бескровно.

У больного (6 лет, Данилов) дефект правой плечевой кости 7 см, развившийся после гематогенного остеомиелита и многократных безрезультатных оперативных вмешательств. Болен с шестимесячного возраста.

Следующий больной (7 лет), заболел гематогенным остеомиелитом в возрасте 1 года, неоднократно оперирован, в результате возник дефект лучевой кости 7 см, вызвавший косорукость. Дефект кости и мягких тканей замещен без трансплантации, восстановлена длина, целостность кости, рубцовые изменения кожи исчезли без какой-либо операции, нормализовалось положение кисти и функция ее.

Следующий больной ахондроплазией из ФРГ, которому увеличен рост со 110 см до 183 см, одновременно устранены искривления ног и восстановлены пропорции тела.

Таким образом, проведенные нами многочисленные разносторонние фундаментальные исследования имеют не только важное теоретическое, но и большое прикладное значение.

Разработанные на их основе сотни принципиально новых, высокоэффективных, не имеющих аналогов в мировой практике методик лечения значительно расширяют возможности хирургов, ортопедов, травматологов, онкологов, ангиологов, пластических хирургов, стоматологов и хирургов других специальностей. Принципиально новая система лечения позволяет к тому же заменить многие сложные оперативные вмешательства щадящим бескровным лечением, значительно сократить этапность и сроки его, излечивать многих больных, считавшихся ранее неизлечимыми. Щадящий характер нашего метода позволяет излечивать многих сложных больных в амбулаторных условиях и получать при этом уникальные результаты.

Впервые в мире стало возможным бескровно устранять ряд тяжелых деформаций и даже выращивать недостающие части конечностей - стопу, пальцы кистей и т. д.

Как уже отмечалось, разносторонними комплексны-

ми сравнительными исследованиями, проведенными нами на всех мягких тканях, мы получили полное подтверждение как общебиологической закономерности стимулирующего влияния напряжения растяжения на их генез и рост, так и обнаруженной нами принципиальной общности процессов роста тканей под влиянием напряжения растяжения, создаваемого как естественным дис-трактором (зонами роста костей) в онтогенезе, так и под влиянием напряжения растяжения, создаваемого нашим аппаратом у взрослых собак при удлинении, конечности.

Приведем некоторые конкретные данные этих исследований.

Так, сравнительное изучение методом количественного ультраструктурно-стереологического анализа фасций в периоде естественного и дистракционного роста показало значительное увеличение биосинтетической активности их фибробластической популяции, что выражается в сходном, максимально почти десятикратном возрастании объема фибробластов и их ядер в 1 см3 фасций, растущих как в постнатальном периоде, так и при дистракции аппаратом у взрослых, 50-кратном возрастании объема зернистого эндоплазматического ретикулума и 70-кратном возрастании поверхности его цистерн по сравнению со взрослыми интактными собаками.

Теперь позвольте продемонстрировать выявленную методами трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии общность стимулирующего влияния напряжения растяжения на биосинтетическую активность фасций в периоде естественного роста и при удлинении у взрослых, при этом на рисунках слева будут показаны ультраструктурные особенности при естественном росте, а справа - при дистракции аппаратом у взрослых собак.

Так, на 14 сутки постнатального и дистракционного роста общность ультраструктурных проявлений стимулирующего влияния напряжения растяжения на биосинтетическую активность выражается в деконденсации хроматина в ядрах фибробластов, многочисленных цистернах зернистого эндоплазматического ретикулума с плотной упаковкой рибосом на их поверхности, множественных диктиосомах и везикулах аппарата Гольджи.

Такие же ультраструктурные проявления стимулирующего влияния напряжения растяжения на биосинтетическую активность фибробластов фасций отмечены у 1-месячных щенков и на 28 сутки дистракции аппаратом.

Сходный уровень активации биосинтезов в ядерных и цитоплазматических компартментах в фибро-бластах фасций выявляется и у 2-месячных щенков и на 58 сутки дистракции аппаратом у взрослых.

В исследованные периоды постнатального естественного и дистракционного роста у взрослых, характеризующиеся сходно высокой биосинтетической активностью фибробластической популяции фасций, нами выявлены и аналогичные изменения структур цитоскелета, через которые реализуется формогенный эффект напряжения растяжения в растущей ткани.

Так, на 14 сутки постнатального и дистракционно-го роста в цитоплазме фибробластов фасций выявляется сходная степень гипертрофии субплазмалеммаль-ных пучков цитофиламентов, что свидетельствует о развитии формогенной системы, которая обеспечивает их реакцию на напряжение растяжения.

Эти же общие ульраструктурные проявления гипертрофии формогенных структур цитоскелета в условиях действия напряжения растяжения имеются у 1-месячных щенков и на 28 сутки дистракции.

Аналогичная картина выявляется у 2-месячных

щенков и к концу 2-го месяца дистракции.

Сходно высокие уровни биосинтетической активности в периоде постнатального роста и при дистракции аппаратом у взрослых коррелируют с аналогичными при естественном и искусственном росте изменениями в системе межклеточной интеграции фибробластов фасций, через которую осуществляется надклеточная кооперация и координация формогенных эффектов напряжения растяжения.

Динамика уровня межклеточной интеграции фибро-бластов фасций в периоде постнатального естественного роста и в периоде дистракции аппаратом у взрослых собак демонстрирует, что как в периоде активного естественного, так и аналогично при дистракционном росте у взрослых площадь поверхности межклеточных контактов и интенсивность контактообразования фибро-бластами на 1-2 порядка выше значений соответствующих параметров у взрослых интактных собак.

Эти сходно высокие уровни межклеточной интеграции и интенсивности контактообразования фибробла-стами фасций сопровождаются появлением аналогичного спектра ультраструктурных типов межклеточных контактов как в периоде постнатального роста, так и при дистракции аппаратом у взрослых.

У 1-месячного щенка и на 28 сутки дистракции отмечается сходная ультраструктура контактов щелевого типа.

Подобная ультраструктура щелевых контактов наблюдается и 2-месячного щенка и на 58 сутки дистракции.

Надклеточная кооперация и координация формоген-ных эффектов напряжения растяжения в растущей ткани фасций осуществляется и через межклеточные контакты фибробластов, ассоциированные с цитофиламента-ми у 14-суточного щенка и на 14 сутки дистракции.

Сходная ультраструктура межклеточных контактов фибробластов, ассоциированных с цитофиламентами, наблюдается у 1-месячных щенков и на 28 сутки дистракции.

Контакты подобной ультраструктуры выявлены у 2-месячного щенка и на 58 сутки дистракции.

Рост фасций как в постнатальном периоде, так и при дистракции аппаратом у взрослых характеризуется появлением адгезивных контактов промежуточного типа, которые свидетельствуют о механической интеграции фи-бробластов в условиях действия напряжения растяжения.

Адгезивные контакты между фибробластами фасций схожи у 14-суточного щенка и на 14 сутки дистрак-ции. Сходную ультраструктуру имеют адгезивные контакты и у 1-месячного щенка и на 28 сутки дистракции.

Контакты аналогичной ультраструктуры выявляются и у 2-месячных щенков и на 58 сутки дистракции у взрослых.

Нами выявлены не только сходные по ультраструктуре зоны межклеточных взаимодействий, но и аналогичная ультраструктура зон цитостромальных контактов фибробластов с микрофибриллами незрелых эластических волокон как в периоде естественного роста, так и при дистракции аппаратом у взрослых. Формирование этих структур свидетельствует о наличии при естественном и искусственном росте фасций зон, через которые осуществляется перенос формо-генных влияний с межклеточного матрикса фасций на внутриклеточные структуры фибробластов. Сходство ультраструктуры таких зон в периоде естественного и искусственного роста коррелирует с аналогичными количественными изменениями минорных структур межклеточного матрикса - основного вещества и эластических волокон, участвующих в формировании

цитостромальных контактов фибробластов. Как в периоде естественного, так и при дистракционном росте у взрослых относительный объем основного вещества в 3-6 раз превышает значения этого параметра у взрослых интактных собак.

Аналогично высокие значения имеют и отношения объема основного вещества к объему коллагеновых фибрилл в 1 см3 фасций, что свидетельствует о сходном увеличении объема структурных гликопротеинов, которые участвуют в процессах внеклеточного кол-лагеногенеза в межклеточном матриксе фасций при естественном и искусственном росте, что коррелирует с показанными выше изменениями биосинтетической активности фибробластов фасций в периоде постна-тального естественно го и дистракционного роста у взрослых.

Относительный объем эластических волокон в периоде активного естественного роста в 2-3 раза, а объемные отношения эластических волокон и коллаге-новых фибрилл в 1 см3 фасций в 3-5 раз выше, чем у взрослых интактных собак. Сходные значения этих параметров наблюдаются и в периоде дистракции аппаратом у взрослых. Относительный объем эластических волокон в 2-4 раза, также как объемные отношения эластических волокон и коллагеновых фибрилл в 1 см3 фасций в 2-4 раза выше, чем у интактных взрослых собак. При этом в процессе дистракции наблюдается постоянное возрастание объема эластических волокон. Это выявляется и на ультраструктурном уровне, в том числе формированием большого числа зон цитостро-мальных контактов фибробластов с микрофибриллами эластических волокон, которые свидетельствуют о переносе формогенных влияний напряжения растяжения с межклеточного матрикса на фибробласты.

Сходная ультраструктура цитостромальных контактов фибробластов с микрофибриллами эластических волокон наблюдается у 14-суточного щенка и на 14 сутки дистракции, у 2-месячного щенка и на 58 сутки дистракции аппаратом.

Наблюдается сходство цитоархитектоники фибро-бластов и стереоультраструктуры коллагеновых волокон, также отражающее показанную выше общность в активации биосинтетических процессов в фасциях в периоде естественного и дистракционного роста у взрослых. Сходные размеры и цитоархитектоника фибробластов фасции наблюдаются в фасции 14-суточно-го щенка и на 14 сутки дистракции.

Сходная стереоультраструктура новообразованных коллагеновых волокон фасции выявляется у 1-месячного щенка и на 28 сутки дистракции аппаратом у взрослых, что также подтверждает показанную количественно высокую активность коллагеногенеза на этих сроках постнатального и дистракцнонного роста.

Результаты исследований скелетных мышщ у растущих собак в онтогенезе и у взрослых животных при удлинении голени нашим аппаратом показали также принципиальное сходство происходящих при этом процессов роста. В обоих случаях они осуществляются одновременно несколькими путями, а именно:

1. Путем вставочного роста (интеркаляции) предшествовавших мышечных волокон за счет активизации их собственного энергетического и биосинтетического аппарата, в направлении миофибрилогенеза, что обеспечивает утолщение и удлинение волокон;

2. Путем новообразования мышечных волокон из камбиальных элементов скелетной мышечной ткани;

3. Путем выделения из состава ранее существовавших мышечных волокон ядерно-саркоплазматических участков с последующей их дифференцировкой в новые мышечные волокна.

Приведем фактическое подтверждение сказанного.

Идентичные признаки вставочного роста (интерка-ляции) предшествовавших мышечных волокон обнаруживаются как у щенков к концу первой недели после рождения, так и у взрослых собак на 7-й день удлинения голени нашим аппаратом в виде гипертрофированных, функционально активных митохондрий, которые имеют вытянутую форму, ориентируются по длине мышечного волокна на расстоянии 2-х и более саркомеров.

К 14-му дню у щенков в постнатальном периоде онтогенеза и к тому же сроку удлинения голени у взрослых животных активизируются митохондрии и в подсарко-леммальных участках саркоплазмы. Здесь они имеют различную форму, величину и плотность матрикса.

Гипертрофированные митохондрии как в межфибриллярных, так и в посарколеммальных участках саркоплазмы характеризуются наличием многочисленных плотно упакованных крист, благодаря чему значительно увеличивается площадь поверхности внутренней мембраны митохондрий, на которой осуществляется биосинтез ма-кроэргических соединений. Это указывает на значительное повышение энергетического обмена в поперечнополосатых мышечных волокнах адекватно активизации белоксинтезнрующего аппарата, представленного многочисленными полисомами, обеспечивающими строительную функцию путем синтеза компонентов, необходимых для формирования новых и удлинения ранее существовавших миофибрилл, увеличения объема саркоплазмы и покрывающей ее сарколеммы. Обращает на себя внимание одинаковая в обоих случаях ультраструктура ядер, отличающаяся от ядер зрелых мышечных волокон равномерным распределением эухроматина по всему профилю ядер, что указывает на активное их участие в регуляции биосинтетических процессов.

К этому же сроку наблюдения в межфибриллярных пространствах у двухнедельного щенка и у взрослого животного через 2 недели дистракции появляется большое количество полисом. Здесь они осуществляют синтез актиновых и миозиновых миофиламентов и материала 2-линий с формированием в дальнейшем миофибрилл .

Такие же признаки активного миофибриллогенеза в эти же сроки обнаруживаются на периферии мышечных волокон под сарколеммой.

К исходу 1-го месяца постнатального развития щенков и к концу 4-й недели дистракции при удлинении голени взрослых животных появляются признаки активного роста мышечных волокон в длину. Отмечается скопление митохондрий с плотным матриксом, обилие полирибосом, синтезирующих миофиламенты и присоединение вновь сформированных саркомеров к более зрелым. Такая же картина роста мышечных волокон в длину наблюдается и у взрослых животных при дистракции аппаратом.

В эти же сроки наблюдений у растущих щенков и у взрослых животных при удлинении голени отмечается появление в составе мышечных волокон множественных клеток - сателлитов.

Наряду со вставочным ростом ранее существовавших мышечных волокон имеет место их новообразование как при дистракции нашим аппаратом, так и в онтогенезе. На это указывает наличие в составе растущих мышц дифференцирующихся миобластов, представляющих собой раннюю стадию новообразования мышеч-

ных волокон. В миобластах (двухнедельный щенок) выявляется крупное ядро, содержащее деконденсиро-ванный эухроматин, множество свободных рибосом на наружной поверхности кариолеммы и в цитоплазме, обеспечивающих активизацию биосинтетических процессов в околоядерных участках миобластов. Об этом свидетельствуют процессы миофибриллогенеза у взрослых собак на 14-й день дистракции голени.

В эти же сроки и у щенков и у взрослых животных при удлинении голени наблюдаются картины слияния миобластов с образованием мышечных трубок, дифференцирующихся в молодые мышечные волокна. В обоих рассматриваемых нами случаях (двухнедельный щенок и 14-й день дистракции аппаратом при удлинении голени взрослых собак) в процессе онтогенетического роста молодые мышечные волокна представляют собой самостоятельные образования, покрытые сарколеммой, внутри которых упорядочивается взаиморасположение миофибрилл, трубочек и цистерн, сарко-плазматической сети и митохондрий.

Дальнейшее утолщение и рост таких новообразованных мышечных волокон продолжается за счет активных процессов синтеза миофиламентов, формирования миофибрилл по периферии и на концах волокон. Как у двухмесячных щенков, так и через 2 месяца эксперимента при удлинении голени взрослых собак в удлиняемых мышцах появляется множество молодых мышечных волокон, имеющих характерные пальцевидные выросты цитоплазмы, богатые полирибосомами.

Рост в длину под влиянием напряжения растяжения молодых мышечных волокон (двухмесячный щенок и взрослое животное, 2 месяца эксперимента) осуществляется по тому же принципу, что и описанный ранее рост.

Новообразование мышечных волокон может осуществляться также выделением из состава основного волокна ядерно-саркоплазматических участков. Эти участки содержат полный набор активированных ор-ганелл и способны в дальнейшем образовывать самостоятельные мышечные волокна.

У трехмесячных щенков большинство мышечных волокон имеют характерную для взрослых животных структуру с параллельными рядами миофибрилл, четко выраженными саркомерами, умеренным числом митоондрий. Отличительной от интактных взрослых животных особенностью является лишь обильное накопление в мышце, гликогена. Такая же картина наблюдается и у взрослых собак через 3 месяца эксперимента. Однако в отдельных мышечных волокнах и на эти сроки наблюдения сохраняются уже описанные явления вставочного роста.

В результате специально проведенных нами исследований установлено, что рост нерва как органа и в онтогенезе, и в процессе удлинения конечности у взрослых животных представляет собой сложный процесс, включающий несколько групп явлений, что связано с наличием в составе нервных стволов различных тканей и неоднозначной реакцией их на напряжение, возникающее в тканевых структурах в ответ на растяжение естественными дистракторами (зонами роста костей) либо нашим аппаратом в процессе удлинения конечности взрослых животных.

Так, в проводниковой части нервов можно выделить две основные группы явлений: новообразование нервных волокон (1) и вставочный рост (интеркаля-цию) предшествовавших нервных волокон (2).

Общим признаком новообразования нервных волокон и у щенков в постнатальном периоде онтогенеза, и в про-

цессе дистракции в нервах взрослых собак является наличие конусов роста аксонов, характерная ультраструктура которых наблюдается в нерве 7-дневного щенка и в нерве удлиняемой по нашему методу голени взрослой собаки на 7 день дистракции. Часть врастающих в удлиняемый нерв новообразованных аксонов располагается характерными группами на поверхности предшествовавших без-мякотных нервных волокон. Эти группы частично или полностью окружаются отростками леммоцитов и их ба-зальной мембраной, что можно наблюдать у 14-суточного щенка и взрослого животного на 14-й день дистракции.

В дальнейшем, к концу 2-го месяца постнатального периода у щенков и у взрослых животных при удлинении голени по нашему методу к 2-м месяцам эксперимента (30 дней фиксации после 28 суток дистракции), дифференцировка новообразованных безмякотных нервных волокон завершается в результате полного охвата каждого аксона отростками леммоцита с формированием мезаксонов.

Картина последовательных этапов миелинизации у щенков на 7-й и 14-й дни после рождения и у взрослых животных к концу, соответственно, первой и второй недель дистракции, практически идентичны и отражают процесс формирования мезаксона, его удлинения и накручивания по спирали вокруг аксона с последующим, по мере возрастания количества витков, превращением в миелиновую оболочку.

Таким образом, нами четко продемонстрирована идентичность процессов новообразования и их диффе-ренцировки в безмякотные и миелиновые нервные волокна у щенков в ходе естественного онтогенетического роста в постнатальном периоде и в ходе удлинения по нашему методу конечности взрослых животных.

При этом одновременно с новообразованием нервных волокон в удлиняемых нервах наблюдаются признаки вставочного роста (интеркаляции) предсуще-ствоваших, дифференцированных нервных волокон, который осуществляется, в принципе, одинаково под влиянием напряжения растяжения, создаваемого как естественными дистракторами у щенков в онтогенезе, так и у взрослых животных нашим аппаратом.

В структуре периаксональной части интернодаль-ной области миелиновой оболочки определяются терминальные петли, служащие основой роста и ремодел-лирования миелина. Они заполнены цитоплазмой и прилежат к аксолемме (14-суточный щенок и взрослое животное на 14 сутки дистракции).

Для наружных витков миелина в это же время характерно их расслоение с образованием между соседними пластинами десмоподобных соединений, препятствующих, как известно, взаимному скольжению мембранных структур (14-суточный щенок и взрослое животное, 14 суток дистракции аппаратом).

Обращает внимание, что значительная часть хроматина в ядрах леммоцитов представлена эухроматином, более или менее равномерно распределенным по профилям ядер. Это указывает на активное участие их в биосинтетических процессах (14-суточный щенок и взрослое животное, 14 суток дистракции).

В цитоплазме этих же клеток активизацию биосинтетических процессов отражают множество рибо-, полисом, длинные, гипертрофированные цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума. Последние, окружая митохондрии, образуют характерные пространственные комплексы, свидетельствующие о высокой энергоемкости биосинтетических процессов (14-суточный щенок и

взрослое животное, 14 дней дистракции).

Выраженная биосинтетическая активность леммо-цитов мякотных нервных волокон в процессе роста в постнатальном онтогенезе у одномесячных щенков и при удлинении конечности взрослых животных нашим методом (28 дней дистракции) приводит к избыточной продукции миелина. Это проявляется в образовании миелиновой оболочкой складок, выпячивающихся в наружную цитоплазму леммоцита. Характерно, что миелин в складках расслаивается по главной плотной линии, вследствие чего в складках определяются участки леммоцитарной цитоплазмы.

Наряду с новообразованием, дифференцировкой и вставочным ростом нервных волокон происходит рост оболочек нервных стволов.

Так, в эндоневрии у 14-суточного щенка и у взрослого животного на 14 сутки удлинения голени по нашему методу обнаруживаются признаки активизации биосинтетических процессов в клетках в виде описанных нами характерных комплексов из функционально активных митохондрий с гипертрофированным гранулярным эндоплазматическим ретикулумом.

Такие же комплексы систематически обнаружива-

ются в эти же сроки и в клетках периневрия.

В цитоплазме этих клеток характерны также скопления гранул гликогена, четко выраженные у месячных щенков и у взрослых животных на 28 сутки дистракции.

Активизация биосинтетических процессов в клетках оболочек нервных стволов не только обеспечивает их собственный рост, но и участие в синтезе межклеточного матрикса. При этом для всех новообразую-щихся в эндоневрии волокнистых структур межклеточного матрикса свойственна строго продольная по оси нерва ориентация, совпадающая с направлением растягивающих усилий как при дозированной дистрак-ции по нашему методу у взрослых животных, так и во время онтогенетического роста. Приведенные данные свидетельствуют, что разработанная нами методика удлинения конечности позволяет при дистракции нашим аппаратом искусственно создавать напряжение растяжения, которое на ткани взрослого организма оказывает влияние, принципиально сходное с тем, что наблюдается в тканях растущего в онтогенезе организма под действием напряжения растяжения, создаваемого естественными дистракторами — эпифизарными зонами роста костей...

Продолжение следует.

Фотография из архива

На Всесоюзном симпозиуме с участием иностранных специалистов «Экспериментально-теоретические и клинические аспекты разрабатываемого в КНИИЭКОТе метода чрескостного остеосинтеза», 1983 г., 20-22 сентября, г. Курган.

12

Вопросы травматологии