Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ

НЕВРОЛОГИ, НЕЙРОХІРУРГИ, ЛІКАРІ ЗАГАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Тrauma" Том 22, №1, 2021

Back to issue

An experimental study of the mechanical properties of the Achilles tendon in rabbits during its recovery after injury

Authors: Хвисюк А.Н.(1), Пастух В.В.(1), Карпинский М.Ю.(2), Карпинская Е.Д.(2), Суббота И.А.(2)
(1) — Харьковская медицинская академия последипломного образования, г. Харьков, Украина
(2) — ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко НАМН Украины», г. Харьков, Украина

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Проблема лікування хворих з ушкодженнями сухожилків залишається невирішеною. Незадовільні результати після хірургічного лікування, за даними різних авторів, становлять від 15 до 62 %. Функціональний результат після хірургічного відновлення пошкоджених сухожилків важко прогнозувати через високий ризик утворення рубцевого блоку, який перешкоджає їх вільному ковзанню. Спайки порушують еластичність сухожилків, що, у свою чергу, позначається на їх міцності. Мета: дослідити в експерименті властивості міцності ахіллового сухожилля після його хірургічного відновлення з подальшим використанням різних медикаментозних препаратів. Матеріали та методи. Проведено дослідження механічних властивостей ахіллового сухожилля кроликів, на яких була створена модель його часткового пошкодження шляхом перетину на 1/2 діаметра. Травмоване сухожилля вшивають сухожильним швом. Протягом експерименту вивчали 5 груп препаратів ахіллового сухожилля кроликів з кісткою, по 3 препарати в кожній групі. 1-ша група — контрольна, після виконання сухожильного шва рану ушивали. У 2-й групі тваринам навколо сухожильного шва вводили препарат нолтрекс. У 3-й групі вводили препарат гіалуронової кислоти, в 4-й групі — препарат лідази. 5-та група — норма, препарати неоперованих ахіллових сухожилків інтактних тварин. Усі тварини були виведені з експерименту на 60-ту добу. За результатами випробувань розраховували величину модуля пружності й межу міцності препарату. Результати. Найбільше подовження під дією навантаження, що розтягує, величиною 30 Н було досягнуто на препаратах неоперованих ахіллових сухожилків кроликів — 2,96 ± 0,22 мм. Найменша величина подовження була отримана на препаратах контрольної групи — 0,83 ± 0,37 мм. Решта груп препаратів показали проміжні значення. Найбільше значення модуля пружності мають препарати ахіллового сухожилля кроликів контрольної групи — 0,216 ± 0,123 МПа. Найменше значення модуля пружності виявлено при вивченні нетравмованих препаратів ахіллового сухожилля — 0,051 ± 0,004 МПа. Найбільшу міцність мали препарати контрольної групи (величина гранично допустимого навантаження 81,81 ± 0,34 Н). Найменшу міцність продемонстрували препарати нетравмованих ахіллових сухожилків кроликів (величина гранично допустимого навантаження 69,72 ± 0,18 Н). Висновки. У процесі відновлення ахіллового сухожилля кроликів після травми спостерігається збільшення значень показників, що характеризують властивості міцності тканин, — модуля пружності, гранично допустимого навантаження та межі міцності. Величини показників, що характеризують пластичні властивості тканин, зменшуються, що може стати однією з причин розвитку посттравматичних контрактур. Найкращі показники з точки зору пластичності тканин спостерігалися в групі препаратів ахіллового сухожилля кроликів, лікованих за допомогою гіалуронової кислоти, найгірші — в контрольній групі.

Актуальность. Проблема лечения больных с повреждениями сухожилий остается нерешенной. Неудовлетворительные результаты после хирургического лечения, по данным разных авторов, составляют от 15 до 62 %. Функциональный результат после хирургического восстановления поврежденных сухожилий трудно прогнозировать из-за высокого риска образования рубцового блока, препятствующего их свободному скольжению. Спайки нарушают растяжимость сухожилий, что, в свою очередь, сказывается на их прочности. Цель: исследовать в эксперименте прочностные свойства ахилловых сухожилий после их хирургического восстановления с дальнейшим использованием различных медикаментозных препаратов. Материалы и методы. Проведены исследования механических свойств ахилловых сухожилий кроликов, на которых была создана модель их частичного повреждения путем пересечения на 1/2 диаметра. Травмированное сухожилие ушивалось сухожильным швом. В ходе эксперимента изучали 5 групп препаратов ахилловых сухожилий кроликов с пяточной костью по 3 препарата в каждой группе. 1-я группа — контрольная. После выполнения сухожильного шва рану ушивали. Во 2-й группе животным вокруг сухожильного шва вводили препарат нолтрекс. В 3-й группе вводили препарат гиалуроновой кислоты, в 4-й — препарат лидазы. 5-я группа — норма, препараты неоперированных ахилловых сухожилий интактных животных. Все животные были выведены из эксперимента на 60-е сутки. По результатам испытаний рассчитывали величину модуля упругости и предел прочности препарата. Результаты. Наибольшее удлинение под действием растягивающей нагрузки величиной 30 Н было достигнуто на препаратах неоперированных ахилловых сухожилий кроликов — 2,96 ± 0,22 мм. Наименьшая величина удлинения была получена на препаратах контрольной группы — 0,83 ± 0,37 мм. Остальные группы препаратов показали промежуточные значения. Наибольшим значением модуля упругости обладают препараты ахиллова сухожилия кроликов контрольной группы — 0,216 ± 0,123 МПа. Наименьшее значение модуля упругости выявлено при изучении нетравмированных препаратов ахиллова сухожилия — 0,051 ± 0,004 МПа. Наибольшей прочностью обладали препараты контрольной группы (величина предельно допустимой нагрузки 81,81 ± 0,34 Н). Наименьшую прочность продемонстрировали препараты нетравмированных ахилловых сухожилий кроликов (величина предельно допустимой нагрузки 69,72 ± 0,18 Н). Выводы. В процессе восстановления ахиллова сухожилия кроликов после травмы наблюдается увеличение значений показателей, характеризующих прочностные свойства тканей, — модуля упругости, предельно допустимой нагрузки и предела прочности. Величина показателей, характеризующих пластические свойства тканей, уменьшается, что может стать одной из причин развития посттравматических контрактур. Наилучшие показатели с точки зрения пластичности тканей наблюдались в группе препаратов ахиллова сухожилия кроликов, леченных с помощью гиалуроновой кислоты. Наихудшие — в контрольной группе.

Background. The problem of treating patients with tendon injuries remains unresolved. Unsatisfactory results after surgical treatment, according to different authors, range from 15 to 62 %. The functional outcome after surgical repair of damaged tendons is difficult to predict because of the high risk of scar block formation, which prevents them from sliding freely. Adhesions compromise the extensibility of the tendons, which in turn affects their strength. The purpose was to experimentally investigate the strength properties of the Achilles tendons after their surgical restoration with the further use of various medications. Materials and methods. The mechanical properties of the Achilles tendons of rabbits were investigated, on which a model of their partial damage was created by crossing by 1/2 the diameter. The injured tendon was sutured with a tendon suture. Within the experiment, 5 groups of preparations of the Achilles tendons of rabbits with a heel bone were studied, 3 preparations in each group. Group 1 was a control one. After performing the tendon suture, the wound was sutured. The rabbits of group 2 were administered Noltrex around the tendon suture. Group 3 included the animals who were injected with a preparation of hyaluronic acid. Group 4 consisted of the animals who were injected with lidase. Group 5 included the animals with the normal values, preparations of non-operated Achilles tendons of intact animals. All animals were withdrawn from the experiment on day 60. According to the test results, the value of the elastic modulus and the ultimate strength of the preparation was calculated. Results. The greatest elongation under a tensile load of 30 N was achieved on preparations of unoperated Achilles tendons of rabbits — 2.96 ± 0.22 mm. The smallest elongation was obtained for the preparations of the control group — 0.83 ± 0.37 mm. The rest of the drug groups showed intermediate values. The Achilles tendon preparations of rabbits from the control group (0.216 ± 0.123 MPa) have the highest value of the elastic modulus. The smallest value of the modulus of elasticity was found in the study of non-injured preparations of the Achilles tendon (0.051 ± 0.004 MPa). The drugs of the control group had the greatest strength (the value of the maximum permissible load was 81.81 ± 0.34 N). The least strength was demonstrated by preparations of non-traumatized Achilles tendons of rabbits (the value of the maximum permissible load was 69.72 ± 0.18 N). Conclusions. Within the recovery of the Achilles tendon in rabbits after injury, an increase in the values of indicators characterizing the strength properties of tissues is observed — elastic modulus, maximum permissible load, and ultimate strength. The values of indicators characterizing the plastic properties of tissues decrease, which can be one of the reasons for the development of post-traumatic contractures. The best indicators in terms of tissue plasticity were observed in the group of preparations of the Achilles tendon of rabbits treated with hyaluronic acid. The worst ones were registered in the control group.


Keywords

ахіллове сухожилля; травма; модуль пружності; межа міцності

ахиллово сухожилие; травма; модуль упругости; предел прочности

Achilles tendon; trauma; modulus of elasticity; ultimate strength


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Волкова A.M. Хирургия кисти. Т. 1. Екатеринбург: Уральское книжное издательство, 1991. 302 с. 
2. Науменко Л.Ю., Дараган Р.І. Відновлення сухожилків згиначів пальців кисті при пошкодженнях у критичній зоні в умовах раннього функціонального навантаження. Вісник ортопедії, травматології та протезування. 2004. № 3. С. 40-44. 
3. Vyrva O., Kvann J., Karpinsky M., Ozyurekoglu T. A Reconstructive Extensor Tendon Centralization Technique for Sagittal Band Disruption. Techniques in Hand and Upper Extremity Surgery. 2020. 1 (24). 20-25. DOI: 10.1097/bth.0000000000000264.
4. Ломая М.П. Спорные вопросы функциональной оценки результатов шва сухожилий сгибателей пальцев кисти: тез. докл. обл. науч.-практ. конф. «Заболевания и повреждения опорно-двигательного аппарата у взрослых». СПб., 1996. С. 39-40. 
5. Голобородько С.А. Сравнительная оценка эффективности методик послеоперационного лечения после тенолиза сгибателей пальцев. Ортопедия, травматология и протезирование. 2003. № 4. С. 121-123. 
6. Ozgenel G.Y. The effects of a combination of hyaluronic acid and amniotic membrane on the formation of peritendinous adhesions after flexor tendon surgery in chickens. J. Bone Joint Surg. 2004. Vol. 86-B. P. 301-307. 
7. Страфун С.С., Безуглий А.А., Вовченко Г.Я. Експериментальне обґрунтування елементів методики динамічного ультрасонографічного дослідження сухожилків згиначів пальців кисті. Вісник ортопедії, травматології та протезування. 2006. № 3. С. 24-28. 
8. Staude V., Kondratyev A., Karpinsky M. Numerical mode-ling and analysis of the stress-strain state in the kinematic chain «lumbar spine — sacrum — pelvis» in view of the major ligaments of the sacroiliac joint. Orthopaedics, Traumatology and Prosthe-tics. 2015. 1. 25-33. DOI: 10.15674/0030-59872015134-41.
9. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. 2-е изд., перераб. и доп. К.: Наукова думка, 1988. 736 с.
10. Бююль А., Цефлер П. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей: Пер. с нем. СПб.: ДиаСофтЮП, 2005. 608 с.

Back to issue