应力环境与骨折愈合
应力性骨折如何恢复？5个步骤重新开跑
应力性骨折如何恢复？ 5个步骤重新开跑应力性骨折指的是由于过度使用，使骨骼出现的应力性骨折损伤。
一旦出现这种损伤，患者必须要进行相应的修养，时间长达几周甚至几个月。
对于跑者来说，这就意味着其为比赛所做的所有准备都变成了徒劳。
应力性骨折需要采取恰当的方式进行治疗，才能得到有效的恢复。
那么应该通过哪些途径，才能使患者快速恢复，并重新开跑呢？本文对其进行了简要的介绍。
一、应力性骨折应力性骨折通常发生在骨盆、双腿和双脚部位，与其他部位的骨骼相比，这些部位的骨骼会承受更大的负担，一旦连接骨骼的肌腱或者韧带对这些负担难以适应，就很有可能会使机体出现骨骼断裂，甚至骨折的现象。
对于跑者来说，其盆骨、双腿和双脚通常会承受较大的压力，如果骨质缺失，那么出现应力性骨折的可能就非常大。
除此之外，老年人和年轻的瘦弱女性骨骼所能承受的负担相对较低，因此发生应力性骨折的几率也相对较高。
这种伤病需要进行及时的治疗，尤其是对于跑者来说，应力性骨折会有非常大的影响，因此对其进行诊断非常重要。
在跑步的过程中，一些跑者会出现腿疼的现象，这是正常的。
但是如果长期在跑步过程中出现腿疼症状，并且其发生情况越来越剧烈，从最开始比较轻微的疼痛逐渐演变为非常剧烈的疼痛，就很有可能是出现了应力性骨折。
许多跑者为了比赛都会进行强度较大的训练，每天肌肉都会过度使用产生疲劳，这样对反复碰撞所产生的震动的吸收也相对较差，而这些应力咋会传导至骨骼，如果长期处在这样的状态下，很可能会使骨骼出现直接或间接性的损伤，导致骨裂或骨折的发生。
一般来说，应力性骨折可以通过骨骼扫描和核磁共振来进行确诊。
二、骨折的恢复阶段如果最终确诊为出现应力性骨折，也不用太过惊慌，可以根据自身的实际情况来制定有针对性的康复计划，并按照计划来进行相应的恢复，这样才能够快速地回到跑步轨道。
通常情况下，应力性骨折的恢复可分为三个阶段。
分别是休息阶段、轻度运动阶段和负重运动阶段。
每个阶段的时间周期都不同。
轴向压应力与骨折愈合罗刚李长青周跃第三军医大学第二附属医院
轴向压应力与骨折愈合罗刚李长青周跃（第三军医大学第二附属医院骨科，重庆，400037）摘要：骨折愈合是一个极其复杂的生物修复过程。
研究表明应力是影响骨折愈合的重要因素之一，而轴向压应力是最为常见的应力形式。
轴向压应力对骨折的愈合速度、方式、骨痂生长数量都有明显影响，决定着骨痂的改建和骨骼生理功能的恢复。
经历了从宏观力学信号到微观力学信号，转化为生物化学信号，最后作用于效应细胞的过程，其间引起了多种相关因子的表达变化，从而影响骨折损伤修复。
关键词：骨折愈合轴向压应力骨组织的再生能力较强，骨折后能够获得完全组织修复，这是一个复杂的生物学过程，包括多功能干细胞的分化、软骨内骨化和骨重建等生物学反应，受到各种外在和内在因素的影响。
骨组织对应力刺激能够产生良好的应答，各种研究表明，骨折处的力学环境对愈合起重要的调控作用，本文将就轴向压应力对骨折愈合的影响及相关机制作一综述。
1骨折愈合的过程1．1原发性骨痂反应这是一个初期反应，无论周围或外界环境如何变化以及局部是否制动都会发生。
骨折发生后，局部骨髓、骨膜和邻近组织以及活骨本身均受到损伤，加之骨折区微循环改变，使得这些组织中的细胞坏死，因而在骨折端会发生一定范围的骨坏死，因此在骨折早期，骨折端不能直接愈合，而是先由坏死骨邻近活骨所增殖的新组织，把它们连接起来。
其后期发展是有限制的，在有利的情况下，反应会继续下去，使骨折端发生连接；如果遇到不利条件，如制动不良，骨折端间隙较大等情况，虽然原发性反应相同，但是骨痂不会继续行程。
1．2 愈合方式根据有无外骨痂形成，骨折愈合存在两种形式：直接愈合（一期愈合）和间接愈合（二期愈合）［1、2］。
前者发生在严格刚性固定条件下骨折断端发生的直接骨重建，也就是所谓的“自体焊接”，接触面哈佛氏系统内塑形，直接由软骨内骨化完成骨愈合，X线及组织学显示骨折区域既无特异性骨痂生成也无相应的骨膜生成，骨折端无吸收现象；后者发生在稳定骨折断端的间隙，纤维细胞和骨膜内、外成骨细胞增殖，形成连接骨痂，骨外膜以膜内骨化方式在骨折断端形成骨桥连接，骨内膜则以软骨内骨化的方式形成编织骨和板层骨，使骨折端实现骨性连接。
影响骨折愈合的20个因素，分析的太全面了！
影响骨折愈合的20个因素，分析的太全面了！骨折愈合是一个全身因素和局部因素互相作用的复杂过程。
任何干扰使骨折愈合过程发生改变，都可导致延迟愈合或骨不连。
为了建立一个系统方法以研究哪些因素起关键作用，有必要先将各种因素归类为全身因素和局部因素。
治疗方法的影响01反复多次的手法复位反复多次的手法复位，可损伤局部软组织和骨外膜,不利于骨折愈合,应予避免。
手法复位的优点是能较好地保持骨折部位的血供,但缺点是常较难达到解剖复位。
02软组织和骨膜剥离过多切开复位时，软组织和骨膜剥离过多影响骨折端血供，可能导致骨折延迟愈合或不愈合,应在严格掌握手术指征情况下应用,并尽可能地少干扰和破坏局部血液供应。
03过多地摘除碎骨片开放性骨折清创时，过多地摘除碎骨片，造成骨质缺损，影响骨折愈合。
04牵引力过大骨折行持续骨牵引治疗时，牵引力过大，可造成骨折端分离，并可因血管痉挛而致局部血液供应不足，导致骨折延迟愈合或不愈合。
05骨折固定不牢固骨折固定不牢固，骨折仍可受到剪力和旋转力的影响，干扰骨痂生长，不利于骨折愈合。
06过早或不恰当地功能锻炼过早或不恰当地功能锻炼，可能妨碍骨折部位的固定，影响骨折愈合。
应当指出的是，正确而恰当的功能锻炼，可以促进肢体血液循环，消除肿胀，促进血肿吸收和骨痂生长，防止肌萎缩、骨质疏松和关节僵硬，有利于关节功能恢复。
局部因素01血液供应保证骨折部位有充足的血液供应被认为是最重要的因素。
这种情况可见于腕舟骨近端骨折因为舟骨血管分布的特殊性，此处骨折比舟骨其他部位骨不连的发生率高。
同样，股骨头和距骨脆弱的血供系统也容易在伤后发生愈合障碍和骨不连。
创伤的性质和程度对骨折愈合能力也有明显影响，因为可能会有粉碎骨块，减少了骨折处的血供。
粉碎的骨折块还表明软组织有严重损伤骨骼受伤最重的部位通常也是软组织损伤最重的部位。
在剪切力的作用下，骨-骨膜营养血管单位与周围肌肉组织分离，使骨折块的血液供应中断。
这会反过来诱发血管增生障碍和细胞反应障碍，从而导致骨愈合障碍。
骨折的愈合方式(1)
骨折的愈合方式一、骨折的愈合方式骨折为骨的完整性和连续性丧失,但骨具有较强的修复能力,最终骨折部能被新骨完全替代,恢复骨的原有结构和功能。
和其它组织愈合不一样，骨折愈合后不会遗留瘢痕。
骨折愈合是一个复杂的过程，受血供、力学环境等多种因素的影响，不同治疗方法和不同部位的骨折愈合过程各有特点。
(一)、通常我们对骨折愈合方式的认识源自动物长管状骨实验模型的研究结果。
在局部制动、不进行内固定、骨折端较稳定的情况下，骨折愈合经历其自然的发展过程。
一般需先经过纤维软骨阶段，最后才被骨完全替代，所以也被认为是一种间接愈合，或称"二期愈合"。
它的发展可人为的分为三个阶段来叙述，各阶段的发展过程相互连接。
l 炎症阶段骨折后骨和周围软组织的破坏可引起出血、细胞死亡和炎症反应，巨噬细胞和多核白细胞进入，清除坏死组织和细胞碎片。
随着血肿的逐步清除、机化，新生血管长入，原始间充质细胞增殖，肉芽组织形成。
这期间血小板、崩解组织、血管周围细胞都会释放出一些细胞因子，如血小板衍化生长因子(PDGF)、转化生长因子-β系列(TGF-β)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)等，它们将启动下一阶段的修复活动。
l 修复阶段骨痂形成为此阶段的特征。
骨痂内含有纤维、软骨和骨性成份。
参与骨痂形成的细胞由原始间充质细胞分化而来，后者来自骨髓、骨外膜、骨内膜、血管内皮细胞、血管周围细胞等处。
最早分化形成的细胞是成纤维细胞，它沿着增殖的血管芽侵入机化的血肿内，所分泌的Ⅲ型胶原构成骨痂中的纤维成分。
随后通过原始间充质细胞向软骨细胞分化和软骨细胞增殖，Ⅱ型胶原和蛋白多糖的含量迅速增加，纤维基质中软骨小岛开始形成。
骨折部位的稳定程度可能决定软骨痂形成的多少。
在非制动和非坚强固定的骨折愈合过程中软骨成分多，而在绝对固定(absolute fixation)的骨折愈合过程中几乎看不到软骨成分。
骨性骨痂的形成通过两个途径：在修复阶段早期，靠近旧骨的地方有新的小梁骨形成，这种原位性骨形成不需经过软骨阶段。
应力松弛接骨板与普通坚硬接骨板固定74例长骨干骨折愈合的临床观察
３ ０７ ４． ３
骨折主要临床表现为 ： 骨折部有局 限 性 疼痛和压痛 ， 局部 肿胀 和 出现瘀 斑 ， 肢 体功能部位 或完全丧失 ， 完全性骨质 尚可 出现肢 体畸形 及异 常活动 。针灸 主要用 于闭合性骨折 。凡疑 为骨折 者应 常规 进 行 Ｘ线 片 检 查 ， 显 示 临 床 上 难 以 发 现 可 的不完 全性 骨折 、 深部 的骨折 、 节 内骨 关 折 和小 的撕 脱性 骨折 等 ， 即使 临床 上 已 表 现 为 明 显 骨 折 者 ， 线 片 检 查 也 是 必 要 ｘ 的 ， 以帮助 了解 骨 折 的类 型 和 具体 情 可 况， 对治疗具有指导意义 。ｘ线 片应包括 正、 侧位 ， 并须包 括邻 近关节 ， 有时须加摄 斜 位 、 线 位 或 健 侧 相 应 部 位 的 ｘ线 片 。 切 在 影 响骨 折 愈 合 多 种 因素 中 ， 以骨 折 局部力学 环境 和血液 供应最 为重 要 。骨 折 愈合 需 适 当 的 生 物 力 学 环 境 或 最 佳 应 力 水 平 ， 组 织 中应 力 的 变化 会 引 起 电 场 骨 的相 应 变 化 ， 电 场 的 变 化 又 会 刺 激 骨 组 而
骨板 ， 不至于发生再骨折 。 亦
察 分 析 。 方 法 ：４例 长 骨 干 骨 折 ， 用 应 ７ 应 力松弛接骨板 与普通 坚硬接 骨板 两 类接
骨板 固定 ， 均随访 。结果 ： 通 坚硬 接 骨 普 板的应力遮挡效应导致 了骨折愈 合延缓 、 固定 段 骨 质 疏 松 、 吸 收 硬 化 、 不 连 接 骨 骨 及再骨折 ； 而应 力松 弛 接 骨 板 减 少 了钢 板 与 骨 面 的接 触 ， 利 于改 善 骨 折 部 位 的 血 有 运 ， 少 了骨 折 不 愈合 的概 率 。结论 ： 力 减 应 松 弛接 骨板 力学 分布优 化 ， 得 临床 骨折 愈 使 合 率显 著提 高 ， 合 时 间缩 短 ， 延 迟 愈 合 愈 骨 或 骨不连 、 骨质 疏松 等并 发症 减 少。 关键词 骨折愈合 应 力松 弛接 骨板 与 普 通 坚硬 接 骨 板 固定 长 骨 干 骨 折
了解骨折愈合的过程和影响因素
了解骨折愈合的过程和影响因素骨折是指骨头在受到外力作用下发生破裂，通常需要经历一个复杂的愈合过程。
这个过程由多个阶段组成，包括炎症反应、修复和重塑。
了解骨折愈合的过程和影响因素对于加速康复并预防并发症非常重要。
以下将详细介绍骨折愈合的各个阶段和影响因素。
一、骨折愈合的过程1. 炎症反应阶段：在骨折刚发生时，破碎的骨头会引起剧烈的疼痛，并迅速引起局部组织内的出血和肿胀。
同时，周围软组织也会受到损伤，引发充血、渗出和潜在感染风险。
这些现象是体内先天免疫系统对损伤做出的自然反应。
2. 修复阶段：此阶段主要分为凝固、结构形成和结构重建三个步骤。
- 凝固：凝血开始并扩散至伤口周围，形成血块，为骨折的初步修复提供支持。
- 结构形成：在血块中形成纤维软骨，形成骨桥。
这一过程被称为软骨性愈合或间接愈合。
- 结构重建：治疗后数周到数月内，由新生的骨组织填充骨桥，并最终重新生成完整的骨结构。
这个过程被称为硬骨性愈合或直接愈合。
3. 重塑阶段：经历了初步修复和结构恢复之后，新生的骨组织逐渐开始进行重塑和调整。
这个过程可持续数月到数年不等。
在此期间，局部肌腱、关节和周围组织等也悄然开始适应新生成的骨结构。
二、影响骨折愈合的因素1. 骨折类型：不同类型的骨折对愈合时间和方式有明显影响。
通常分为闭合性（皮肤未破裂）和开放性（皮肤破裂）两种。
开放性骨折更容易引发感染和并发症。
2. 年龄：年龄是一个关键因素。
年轻人通常愈合速度更快，因为他们的骨密度高、血液循环好、代谢活跃。
而老年人则因为骨密度下降和血液供应不足，愈合时间较长。
3. 营养状况：均衡的饮食对于骨折修复至关重要。
维生素D和钙是促进骨健康所需的基本营养物质，缺乏这些物质会延缓骨折愈合。
4. 环境和生活方式：良好的生活习惯对于骨折愈合也起到一定作用。
吸烟会干扰血液流动和氧气供应，使得愈合过程受阻。
同时，适当的休息、运动以及避免剧烈活动能有助于提高身体自然修复能力。
5. 医学手段：外科手术和内固定物（如金属板或螺钉）等医学手段可以在临床中用于支持和加速骨折的恢复过程。
应力对骨骼的影响
应力对骨骼的影响如下：
1.长期受到应力的影响，骨骼的吸收和重建活动将逐渐失衡，导致骨
骼出现萎缩、骨质疏松、骨折等问题。
2.骨骼在受到应力刺激时，会根据应力的方向和大小调整自身的形
状和结构，以适应力学需要，这种适应性是按Wolf定律进行的，即骨骼在需要处多生长，而在不需要处吸收。
3.骨折后的骨愈合需要形成骨痂，而形成骨痂需要应力的作用。
应力
作用下，羟磷灰石结晶的溶解增加，发生应变的骨组织间隙液里的钙离子浓度增加，无机晶体的沉积增加。
持续动态压应力下骨折愈合时软骨内骨化的特点及其机制
Ｃ ＮＥ ＥＪ ＨＩ Ｓ ＯＵＲ ＮＡＬ Ｏ Ｆ ＡＮＡＴ ＯＭＹ Ｖｏ． Ｎｏ４２ ０ １３ ． ０ 年第 ３ 卷 第 ４期 １
持 续 动 态 压 应 力 下 骨 折 愈 合 时 软 骨 内骨 化 的特 点 及 其 机 制
任 可 张春 才 赵建 宁 陈 勇 孙 剑伟 李 波
（ １南京军区南京总医院骨科 ， 南京 ２００ ； １ ０ ２ ２第二军医大学附属长海医院骨科 ， 上海 ２０３ ） ０ ４３
摘 要 目的 ： 讨 持 续 动 态 压 应 力 环 境 下 骨 折 愈 合 时 骨 痂 软 骨 内 成 骨 的 特 点 以 及 前 列 腺 素 Ｅ （ ＧＥ ） 环 磷 酸 腺 苷 探 ２Ｐ ２和
（ Ｍ Ｃ） ｏ ｃ ｌ ｓ ｎ ｏ ｈ ｎ ｒ １ ｏ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ ａ ｄ ＧＥ ａ ｄ ＡＭ Ｐ ｏ ｔ ｎ ｓ ｕ ｉ ｇ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｆａ ｔ ｒ ｅ ｌ ｇ Ｓ ｎ ａｌ ｅ ｄ ｃ ｏ ｄ ａ ｂ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｐ ｕ ｏ ２ ｎ ｃ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｒｎ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｌ ｒ ｃｕ ｅ ｈ ａ ｉ ． ｎ
Ｓ ｍｐ ｅ ｒ ｍ ｈ ｒ ｃ ｕ ｅ ｇ ｐ ｒ ｂ ａ ｎ ｄ ａ ａ ｌｓ ｆｏ ｔ ｅ ｆａ ｔ ｒ ａ ｓｗｅ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｔ３．７．１ ，２ ，５ ｎ ４ ｄ ｙ Ｔｈ ｏ ｔ ｎ ｓ ｏ ＧＥ ｎ ＡＭ Ｐ ｗｅ ｅ ４，２ １ ８ ６ａｄ８ ａ． ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆＰ ２ａｄｃ ｒ ｄ ｔ ｃｅ ｈ ｏ ｇ ａ ｉ ｉ ｅ ｅ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｒ ｄ ｏ ｍｍｕ ｉ ｔ ｏ ｎ ｈ ｒ ｃ ｓ ｎ ｕ ｌ ｙ ｏ ｒ ｃ ｕ ｅｈ ａ ｉ ｇ ｗａ ｂ ｅ ｖ ｄ ｈ ｓｏ ｏ ｉａ ｌ．ＲＴ－ ｎ ｔ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｑ ａｉ ｆｆａ ｔ ｒ ｅ ｌ ｓｏ ｓ ｒ ｅ ｉｔ ｌｇ ｃ ｌ ｙ ｔ ｎ ｙ ＰＣＲ ｗａ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｓ ｕ ｙ ｔ ｅ ｅ ｐ ｅ ｓｏ ｆ ｏ ｅａ ｅ ｅ ｅ ｕ ｉ ｇ ｅ ｄ ｃ ｏ ｄ ａ ｏ ｓｆ ａ ｉｎ，ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｔ ｐ ｏ ｌｇ ｎ，ｔ ｐ ｓ ｅ ｌ ｙ ｄ ｔ ｔ ｄ ｈ ｘ ｒ ｓ ｉ ｎ ｏ ｍｅ ｒ ｌ ｔｄ ｇ ｎ ｓｄ ｒｎ ｎ ｏ ｈ ｎ ｒ ｌ ｓ ｉｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｌｄ ｎ ｙ ｅ Ｉ ｌ ｅ ｃ ａ ｙｅ
应力刺激促进骨质疏松性骨折愈合研究进展
路 、ＢＭＰ－２／Ｓｍａｄｓ通 路和 Ｗｎｔ／１３一ｃａｔｅｎｉｎ通 路等 信号 转 导通路 ，均参与了骨 的代谢过程。信号转导即信号 的 识 别 、转 移 与转换 。细胞 完 成 它 们 的生 物学 功 能 主 要 是 通过 各种 细胞 信号 转导 通路 来调 控 的 。
法 可作 为一 种新 型 的非药 物治 疗 和预 防骨质 疏松 症 的 治疗措施 。 １．２ 应力刺激对骨折愈合 的影响 临床上一些创伤 大 、车祸 、手 术 都 可 以导 致 骨 折 延 迟 愈 合 或 骨 折 不 愈 合 。对 于骨 折延 迟愈 合或 不愈 合 临床上 尚无有 效措 施 去 弥补 。Ｑｉｎｇ等 发 现 低 载荷 机 械振 动 可 以改 善 去 卵巢大鼠骨的密度 ；Ｃｈｅｕｎｇ等¨ 利用 ３．Ｄ多普勒和 ｍｉｃｒｏ ＣＴ技术对 经过 高频 低 载荷机 械 振动处 理 的去 势 大 鼠骨折部位进行检测 ，总结 出高频低载荷机械振动 可 以增加 骨 折处 的血 流 并 促进 血 管再 生 ，因此 可 以促 进 骨折 愈 合 ；Ｏｌｉｖｅｉｒａ等¨ 通 过 系 统评 价 和 ＭＥＴＡ 分 析 对全 身振 动对绝 经 后 妇 女 骨 密 度进 行 研 究 ，得 出振 动 可 以增 加 绝 经后 妇 女 的 骨 密度 。张 彤 正 ｕ 通 过 对 ２７只熟成健康雄性犬相 同麻醉 和无菌环境下于左胫 骨 中段相 同区域建 造 横 行 骨 折单 边 外 支 架 固定模 型 ， 并 施加 不 同应力 ，得 出适 宜 的应 力 刺 激 在犬 胫 骨 骨 干 骨折愈合过程 中能明显促进骨痂形成 的数量及质量 。 李 尚志 ¨ 对大 鼠构 建骨不 连模 型 ，随 机分 组 并施 加 机 械 应力后 通 过 Ｘ线 影像 学评 分 、钙 钴 法 碱性 磷 酸 酶 染 色 及测定 加 压前 后局 部 成 骨 相关 因子 （ＢＭＰ）、血 管 内 皮 生长 因子 （ＶＥＧＦ）的 变化 等 检 测 方 法 ，总 结 出 机 械 应 力可促 进 骨不 连断 端成 骨细胞 数量 的增 加及 促进 骨 不 连断端 愈合 。总之 ，低 负 荷 振 动 对 骨质 疏 松 和 骨 折 愈合有一定的影响，可 以使其作为一种非药物 、非侵入 式 的治疗 骨 质疏松 性 骨折 的临 床替 代疗 法 ¨ ，但是 其 作 用机 制还 有待深 人研９．４％［１ Ｊ。临床上 对骨质疏松的治疗大多使用药物 ，虽然获得一定疗效 ， 但 同时也 带来 很多 副作 用 。近年 来研 究发 现生 物力 学 因素 如适 当 的应 力 刺 激 可 以促 进 骨 形 成 和 骨 重 建 效 应 ，但 是不 同的强 度及 频 率 影 响 成 骨 效果 。在 国际 生 物 力学 领域 专家 将 机 械振 动用 于动 物 和 细胞 实 验 ， 证 实 了低 载 荷 机 械 振 动 可 以促 进 骨 细 胞 的生 长 ｌ４ Ｊ。 大量实验研究表 明低载荷 （频 率 ０～１００ Ｈｚ，加速 度 Ｏ．１～０．５ ｇ）机械 振 动 能 够 促 进 成 骨 细 胞 的增 殖 与 分 化 ～ ］。江建 明等 频 振 动 并 通 过 流式 细胞 仪 、化 学 比色 法及 放射 免疫法 进 行检研 究 表 明低 频 振动 能够促 进成 骨细 胞 的增殖 分 化 ，低 载 荷 机械 振 动 逐 渐 成 为 一 种非 药物 的治 疗方 法开 始用 于骨 质疏松 和 骨折愈 合 的 临床研究与治疗应用 ，取得 了一定疗效。为进一步明 确应力刺激对抗骨质疏松及促 进骨折愈合 的反应 机 制 ，本文将对成骨细胞 的信号转导、基 因转录、蛋 白表 达等 方面 进行 综述 。
应力与微动对骨折愈合的影响
应力与微动对骨折愈合的影响摘要】骨折愈合经过血肿期、机化期、骨痂期3 个重要阶段, 是一个复杂的生化过程, 影响骨折愈合存在诸多因素，其中应力与微动是主要的因素，两者既是独立的也是相互联系的，应力能产生微动, 同时微动能改变应力[1]。
应力与微动对骨折愈合不仅需要骨折端良好的接触, 骨折周围基本的血运, 而且力学和微动在骨折愈合的过程中作用也是举足轻重的。
【关键词】骨折愈合应力微动影响【中图分类号】R68 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）08-0328-02引言骨折愈合过程属于极其复杂的生物修复，对其愈合的影响因素也比较多。
骨折端适当的微动及应力刺激能显著促进骨痂的生长、增加骨痂的强度和刚度，加速骨折的愈合[2]。
Goodship等[3]、Kenwright[4]、R.Hente[5]等研究证实，可控的微动与坚强内固定相比，明显地促进了骨折愈合。
目前众多研究表明，微动与应力能增加骨折断端的创伤、血管和炎症反应，新生血管周细胞的分化可提供成骨细胞及软骨细胞的来源，并能对骨折提供较佳的力学、热、电和化学环境；微动与应力还可使骨折区产生反复损伤，造成反复初始骨痂反应（P C R），释放更多的生化介质和丝裂原，还能促进生长因子与生长素参与骨折修复。
本文旨在对应力的作用机制、作用时机、应力的大小和方向及微动的方式、频率和幅度等进行综述。
一、应力1、应力的作用机制骨折愈合中, 应力作用的详细机制尚不清楚, 有人认为, 基质受应变刺激时, 牵拉骨细胞膜, 激发细胞反应; 也有观点认为, 应变引起细胞间液流动, 形成流动电势, 引起细胞反应。
在器官水平, 可以观察到骨折部位不稳将导致骨延迟愈合; 在组织水平, 骨折不稳定与分化组织的应变和张力有关, 而且, 不同外力在不同组织中产生应变和受力分布也不一样; 在细胞水平, 局部组织应变和压力可能导致细胞压力或形态的变化; 在分子水平, 细胞形态改变可以破坏骨细胞活性, 可能是蛋白合成模式的初始分子信号改变, 导致器官水平的骨延迟愈合[6]。
骨折愈合的应力适应性研究
・生物力学研究・骨折愈合的应力适应性研究董福慧 关继超 赵勇 邹炳曾 尚天裕(中国中医研究院骨伤科研究所,北京100700)【摘要】 目的 探讨骨折端受力、肌肉动力、骨痂密度与骨折愈合的关系。
方法 通过传感器电测技术与X 线灰度分析的方法,从三个方面对骨折愈合的应力适应性进行了研究:①分别对14只1岁龄山羊进行了断端受力与骨折愈合的关系的研究;②对10只健康成年家兔进行了肌肉动力与骨折愈合的关系的研究;③对56只健康成年家兔进行了骨痂密度与骨折愈合的关系的研究。
结果与结论 ①理想的骨折愈合与最佳的应力状态相适应;②肌肉动力是应力适应的反馈调节因素;③骨痂密度是应力适应的反馈结果。
【关键词】 生物力学 胫骨骨折 骨折愈合Study of stress ad aptability of fracture healing DON G Fu 2hui ,GUA N Ji 2chao ,ZHA O Yong ,et al.Insti 2tute of Orthopaedics and T raum atology ,China Academy of T raditional Chinese Medicine (Beijing ,100700)【Abstract 】 Objective To explore the relationship between local stress status ,muscular motivation ,callus density and fracture healing.Methods Stress adaptability of fracture healing was studied from three respects :1.the relationship between fracture local stress and fracture healing was studied in 14one year old goats ;2.the relationship between muscular motivation and fracture healing was studied in 10health adult rabbits and 3.the relationship between callus density and fracture healing was studied in 56healthy adult rabbits.Electric trans 2ducer technique and X 2ray densitometry method were used in all the three groups of animals.R esults and Con 2clusion 1.Ideal fracture healing should be adapted to the best stress status ;2.Muscular motivation is the biofeedback regulation factor of stress adaptability of fracture healing ;3.The density of callus is the result of biofeedback of stress adaptability of fracture healing.【K ey Words 】 Biomechanics Tibial fractures Fracture healing 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.19272068)作者简介:董福慧(1951-),男,吉林人,博士,主任医师,博士生导师,中国中西医结合学会常务理事,中国中西医结合学会骨伤科专业委员会副主任委员。
影响骨折愈合因素的研究进展
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影 响骨折愈合 因素的研 究进展
盛华刚 （ 山 东中 医药 大学 济南 ２ ５ ０ ３ ５ ５ ）
摘要 ： 对影响骨折愈合的 因素进行 综述 ， 影响 因素 包括全身因素、 局部血液供应 、 神经损伤、 医源性 因素、 感染、 应 力与微动等， 根 据不 同因素采取 不同的方案 治疗 ， 才能获得 良好 的效果。 关键词 ： 骨折愈合 治疗 因素
中图分类号 ： Ｒ ６ ８ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ８ ３ ５ １ （ ２ ０ １ ３） ０ ３ － ０ ０ ５ ３ － ０ １
骨折是 指骨的完整性 和连续性 中断 。通常来讲 ， 各种类型 有不足之处 。手术治疗方法仍是治疗 骨折 的首选方法 ， 各种非 的骨折都可在一定 的时间内完成修 复 ，如果骨折愈合超 过一 手术疗法仅能作 为辅助手段 。影响骨折愈合 的因素很多 ， 根据 才能获得 良好的治疗效果 。 般时间 ， 就称为延迟愈合 。 本 文综述 了影响骨折愈合 因素的研 不 同因素采取不 同的方案治疗 ， 参考文献 究 进展。 ［ １ 】 陆裕 补 ， 胥 少汀 ， 葛宝丰 ， 等． 实用骨科 学【 Ｍ ］ ． 北京： 人 民军 医 １影 响骨折愈合的 因素 １ ９ ９ １ ： ５ ８ ． １ ． １ 全 身因素 ： 创伤后人体会发 生一 系列 生理生化改变 。蛋 白 出版 社 ． ２ 】 张静 ， 林庆杨 ， 许卫红． 带血供 骨膜骨瓣移植与 中医联合 治疗 代谢紊乱及皮质醇分 泌增加 ， 使机体处于负氮平衡 ； 儿 茶酚氨 ［ 及胰高血糖素分 泌增 加 ， 出现高血糖症及乳酸 血症 、 微 循环障 骨不连 ８例ｆ Ｊ ］ ． 福建 中医药， ２ ０ ０ １ ， ３ ２ （ ５ ） ： １ ７ ２ — １ ７ ５ ． 碍， 骨折 断端缺血 ， 影 响钙化作用 ； 创伤 后 网状 内皮系统 功能 『 ３ １ ｚ新 ， 宋跃明 ， 裴福兴． 中枢神经损伤对 大鼠股骨骨折愈合影 响观察［ Ｊ ］ ． 中国矫 形 外 科 杂 志 ， ２ ０ ０ ５ ， １ ３ （ ２ ０ ） ： １ ５ ７ ０ — １ ５ ７ ２ ． 受到抑制 ， 影 响血肿机化及周 围组织代谢 产物的清 除『 １ ］ 。 １ ． ２局部血液供应 ： 局部血液供应是影响骨折愈合的根本 因素 。 【 ４ ］ 王新 ， 宋跃明 ， 裴福兴． 中枢神经损伤 大鼠骨痂 中神经肽的表 高能量外伤 引起 的开放性 骨折会造 成营养血管 的破坏 或粉碎 达『 Ｊ １ ． 中国矫形 外科杂志 ， ２ ０ ０ ６ ， １ ４ （ １ ６ ） ： １ ２ ６ １ — １ ２ ６ ３ ． ５ ］ 周海斌 ， 郑祖根 ， 董启榕 ， 等． 骨折合 并中枢 神经损伤后其愈 的游离骨片 ， 导致血供缺乏 ， 常致 骨折不愈。骨折愈合需要新生 【 合加速的原 因【 Ｊ ］ ． 骨与关节损伤杂志， ２ ０ ０ ４ ， １ ９ （ ４ ） ： ２ ２ ７ — ２ ２ ９ ． 血管参与 ， 成骨细胞 的生长机能也要依赖于血液供应状态目 。 １ ． ３神经损伤 ：骨折 时可能伴 随中枢神经 系统或 周 围神 经损 【 ６ ］ 夏群 ， 苗军 ， 张继 东， 等． 周 围神 经系统 对骨折愈 合影响的 实 伤， 但 它们对骨折愈合 的影 响却存在差异 。王新 等 发现 中枢 验研 究［ Ｊ ］ ． 中华创伤骨科杂志 ， ２ ０ ０ ３ ， ５ （ ３ ） ： ２ ３ ３ — ２ ３ ５ ， ２ ３ ８ ． ７ 】 马昕 ， 黄钢 勇， 姜建元 ， 等． 不 同神 经损 伤对骨折前期愈合影 神经损伤后 大鼠骨折愈合加速 ，表 明中枢神经损 伤对 骨折愈 【 合有促进作用。中枢神经损伤后骨痂 内神经肽分泌增加 ， 其机 响 的 实验 研 究 『 Ｊ １ ． 中 国矫 形 外 科 杂 志 ， ２ ０ ０ ５ ， １ ３ （ １ ０ ） ： ７ ６ １ — ７ ６ ３ ． ８ 例皤， 祁俊． 骨折不愈合 与延 迟愈 合的成 因与 治疗［ Ｊ 】 ． 中华创 制可能是 中枢神 经损 伤后 ， 上行 系统对周 围神 经抑制减弱 ， 从 【 而刺激骨痂 和软 骨痂 大量 形成 ， 体液调节 因素也 可能是骨折 伤 骨科 杂 志 ， ２ ０ ０ ５ ， ７ （ ５ ） ： ４ ０ ５ — ４ ０ ８ ． 愈合加速 的原 因＿ ５ 】 。此外 ， 周 围神经在骨折愈合早 、 中期起重要 【 ９ 】 王 志生 ， 李立 东， 王志 强． 骨折不愈合 的 医源性 因素［ Ｊ ］ ． 实用 的调节作用［ ６ １ ， 周 围神经损伤后会影 响骨折修复 的质量［ ７ １ 。 骨科杂 志， ２ ０ ０ ８ ， １ ４ （ ７ ） ： ４ ０ ６ — ４ ０ ８ ． １ ． ４医源性因素 ： 有研 究认 为医源性因素是产生骨 折不愈合的 【 ｌ Ｏ ］ Ｊ ａ ｉ ｎ Ａ Ｋ， Ｓ ｉ ｎ ｈ ａ Ｓ ． Ｉ ｎ ｆ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｎ ｏ ｎ ｕ ｎ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｂ ｏ ｎ ｅ ｓ ［ Ｊ １ ． Ｃ ｌ ｉ ｎ 主要原 因 ， 它包括 医生认 识不足 或手术操作 不当 ； 手术 指征 Ｏ ａ ｈ ｏ ｐ Ｒ ｅ ｌ ａ ｔ Ｒ ｅ ｓ 。 ２ ０ ０ ５ （ ４ ３ １ ） ： ５ ７ — ６ ５ ． 的有效掌握 ； 内固定材料 的选择 ； 术后不正确 的功能练习等 。 【 １ １ ］ 李 东旭． 四肢 骨折 内固定术后 不愈 合的 医源性 因素 ［ Ｊ ］ ． 中国 ２ ０ ０ ９ ， １ ７ （ ６ ） ： ５ ６ — ５ ７ ． １ ． ５ 感染： 感染 可使 骨折端和软组织坏死 ， 延长 局部充血 时间 ， 伤残 医学， 骨折并发感染的患者更易发生骨不连㈣。 在 开放性骨折 中感染 【 １ ２ ］ 屈振 宁， 李红哲． 胫骨骨折 内固定术后 隐性感 染致骨折不愈 发生几率较大 ， 感染后骨折很难愈合 ， 内固定也很难维持＿ １ １ ］ 。 隐 合 ］ ． 中国实用医药， ２ ０ １ １ ， ６ （ １ ） ： １ ０ ２ — １ ０ ３ ． 性感染也可导致骨折不愈旧。 【 １ ３ ］ 张恒 ， 李文锐． 影响 骨折愈合 的 因素——应力和微 动［ Ｊ ］ ． 海 １ ． ６ 应 力与微动 ： 应力和微动是独立 的也是相互联 系的。不恰 南 医 学 。 ２ ０ １ ０ ， ２ １ （ １ ） ： １ １ ２ 一 ｌ １ ６ ． 当 的功能锻炼 ， 可能延迟愈合甚至骨不连㈣。应力环境影响骨 【 １ ４ ］ Ｐ ａ ｒ ｋ ｅ ｒ ＭＪ ， Ｒ ａ ｇ ｈ ａ ｖ ａ ｎ Ｒ， Ｇ ｕ ｒ ｕ ｓ ａ ｍ ｙ Ｋ ． Ｉ ｎ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ制仍不清楚旧。 ｈ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｍ ｏ ｒ ａ ｌ ｎ ｅ ｃ ｋ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｌ ｉ ｎ Ｏ ￣ ｈ ｏ ｐ ， １ ． ７ 其 他因素 ： 包 括性 别 、 年龄㈣、 营养不 良、 酗酒 、 吸烟 、 糖尿 ２ ０ ０ ７ ， （ ４ ５ ８ ） ： １ ７ ５ — １ ７ ９ ． 病、 神经性疾 病 、 多发创伤 、 放射治疗 、 药物 的应用 等 可能影 ｆ １ ５ １ 刘云鹏 ， 姜俊杰． 对骨不连 致 因的再认 识［ Ｊ 】 ． 骨与 关节损伤 杂志， ２ ０ ０ １ ， １ ６ （ ６ ） ： ４ ０ ４ — ４ ０ ７ ． 响到骨折愈合的 因素 。
应力环境与骨折愈合(一)
应力环境与骨折愈合(一)关键词：应力骨折愈合骨外科摘要骨组织对应力刺激有良好的适应性，骨折愈合的好坏与其力学环境密切相关。
接骨板固定、骨外固定的力学性能不同，构成的力学环境有异，因而对骨折愈合的影响亦不相同。
应力刺激骨折愈合的机制仍不清楚，骨细胞具有感受力学信号的功能，第二信使cAMP、PGE2可能参与了信号传递，但详细机制有待进一步探讨。
1引言骨折愈合是由众多物质参与的复杂的机体结缔组织再生修复过程，受众多因素影响。
近年来，随着生物力学的飞速发展，力学环境因素影响骨创伤修复的重要性已逐渐为人们重视，不少学者致力于骨愈合最佳应力环境的研究并取得了很大进展，为骨折治疗提供了诸多理论依据。
2骨的力学特性及其功能对应力刺激的适应性骨组织是一种粘弹性固体材料，具有各向异性，力学特性复杂，在不同种类、湿度、温度、年龄、性别等状态下其力学性能不同。
皮质骨质密，能承受较大载荷，但抗张力能力较小，当其变形超过原长2％时即会断裂；海绵状骨为多孔形结构，储能能力强，变形可超过原长的7％。
新鲜湿润骨最大形变可达1.2％，而干燥骨较脆，应变能力仅0.4％〔1〕。
在进行骨的机械性能测定时应尽量模拟骨骼在机体内的生理状态，减少实验误差。
由于骨组织结构及功能与其力学特性及力学环境状态密切相关，决定了不同的应力刺激对骨代谢和骨愈合有不同的影响作用。
(1)应力种类的影响：骨折愈合早期，纵向载荷产生的压应力能驱动成骨细胞及成纤维细胞向分化成骨方向发展，对骨愈合有利；而剪切和扭转载荷产生剪应力，易造成骨断端动态摩擦，对形成的毛细血管和骨痂有很大伤害作用，并可驱动成纤维细胞增殖，产生纤维组织而不利于骨折愈合。
但在骨折愈合中后期，各种应力对骨痂形成或改建均有一定促进作用〔2〕。
(2)应力大小的影响：骨折愈合需适当的生物力学环境或最佳应力水平，即固定后的骨断端有适宜的应力刺激，能促进对骨折愈合起决定作用的成骨细胞、成软骨细胞和成纤维细胞增殖分化。
骨折愈合应力机制研究进展
邢 帅
骨 折 愈 合 是 个 复 杂 的 过 程 。研 究表 明 应 力 是 影 响 骨 折 愈 合 的 主 要 因 素之 一 ， 力使 骨 细 胞 应
间连接 的树 状 突起 增 加 ， 细 胞 骨 架 变 形 ， 细胞 形 态改 变 ， 骨 骨 细胞 基 质 分 泌 增加 。应 力导 致 骨 小 管 流 体 运 动 异 常 时 ， 细胞 可将 这 种 信 号 传 递 到 成 骨 细 胞 和 破 骨 细 胞 ， 导 骨 细 胞 凋 亡 、 骨 细 胞 和 骨 膜 细 胞 增 骨 诱 成
殖 。应 力影 响 骨 代谢 激 素 的作 用 ， 成 骨作 用 和 破 骨 作 用 均 增 强 ， 以 成 骨 作 用增 强 为 主 。 应 力 使 多种 使 但 细胞 因子 的 合 成 增加 ， 多种 骨 细胞 特 异 性 信 号 传 导通 路 打 开 。此 外 ， 着 对 应 力 遮 蔽作 用认 识 的 深 入 ， 随 有
异常释放 Ｐ Ｅ Ｇ ２的通道 。已有研究证实 ， Ｇ ２可促 进破 Ｐ Ｅ
应力与骨折的治疗
na triure tic peptides in cardiovascular dis ea se [J ].C lin Sci,1998;95(3):519-529[9]Co wie MR ,M endez GF .BNP and congestive hea rt fa ilure[J ].P rog Ca rdiov asc D is,2002;44(4):293[10]丁嵩,何奔.脑钠尿肽在急性冠脉综合征的应用进展[J ].心脏杂志,2006;18(1):103-105[11]Ste in BC ,Levin R I .Natriuretic pep tide s :physi ology,andris k Stra tificati on in ischem ic heart dis ea se[J ].Am Hea rt J ,1998;135(5p t 1):914-923[12]Ishii J,No m ura M,Naka m ura Y,e t a l .R isk stratifi ca ti onusing a co mbina tion of ca rdiac troponi n T and brain na tri 2uretic pep tide in pa tients hos p italized for worsening chro 2nic heart fa ilure [J ].Am J Ca rdiol,2002;89(2):691-695[13]Hu m a N,It oh H,Shiraka m i G,e t a l .Rapid ventricular in 2duc ti on of bra in na tru reti c pep tide gene ex p re ssion in ex 2peri menta l acute m y oca rdial infa rc tion [J ].Circul a tio n,1995;92(9):1558-1564[14]A sada J,Tsuji H,I wasaka T,et al .Usefulness of p las mabrain na triuretic pep tide levels in predic ting dobut am ine -induced m y oca rdial is chem ia [J ].Am J Ca rdiol,2004;93(6):702-704[15]G a lvani M,Ottani F,Oltrona L,et al .N -te r m ina l p ro -bra in na tri -ure lic pep tide on ad m issi on ha s prognostic value across the whole s pectru m of acute coronary syn 2dr ome s[J ].Circula tio n,2004;110(7):3206-3212[16]O m l and T,de Lemos J A ,Morr ow DA,et al .Prognosticvalue of N -ter m inal p ro -a tria l and p ro -brain natri 2uretic pep tide in pa tients with acute cor ona ry syndro m es:a TI M I 11B substudy[J ].Am J Ca rdiol,2002;89(2):463-465[17]de Le mos JA,Morro w DA,Bentley JH ,et al .The p r ognos 2tic value of B -ty pe na triure tic pep tide in pa tients with acut e corona ry syndro me s[J ].N E ngl J Med,2001;345(3):1057-1059[18]Nagaya N,Nis hi m i T,G oto Y,e t a l .Sustained elevation ofp las ma bra in natri ureti c pepti de is a bi ochem ical m arker for the p redicti on of progre ssi ve ventricular remodeli ng after acute my ocardia l infarction [J ].Am Hea r J ,1998;135(1):21-28[19]Je rnberg T,Sti dsberg M,Venge P,et al .N -ter m inal pro-brain na triure tic pep tide on ad m ission for early risk strati ficati on of pa tients with chest pain and no st -seg 2ment elevati on[J ].J Am coll ca rdiol,2002;40(2):437-445 作者简介尚永军(65),男,赤峰学院附属医院骨一科副主任医师。
骨折愈合与力学环境
骨再生的最佳应力范围
根据Pauwels理论，作用力引起应力和应 变，并对骨组织变化过程产生刺激，在稳定平 衡状态（最优应变）时，成骨和破骨细胞的活 性是相等的。比最优值大的应变使骨质异常增 生，承载面积增大，应力下降，可能降到低于 最优值时，破骨细胞更活跃，骨组织萎缩，应 力又重新升高。
二、AO理论和BO原则
四、适应性刚度的实施
1、早期坚强固定（加压固定） 2、中前期轴向固定
（压应力和张应力避免剪切）
3、中后期综合弹性固定
（1998年，Sang-Hyun、Park关于剪切）
4、后期平衡固定
临床应用只能在使用可调节刚度的 固定材料时根据时间、X光片和靠经验 判断阶段化实施。
应力的来源—负重
股骨下端
和胫骨上
端双截骨
延长+屈膝
畸形牵伸
矫正术
治疗计划完成后的膝关节X光片,一期股 骨下端延长7cm，胫骨上端延长4cm，同 期矫正屈膝内翻畸形。
左足离地22cm，伴重 度屈膝、内翻畸形
术后，屈膝畸形矫正，双下肢等长。
患者26岁，感染性左胫骨内翻伴短缩10cm
延长5cm后，胫 骨内翻矫正。
不当引起）
应用范围不断拓展（创伤、畸形、肢体延长） 器械不断改进
附4、问题与展望
• 骨不连、骨延迟愈合、针孔感染仍有发生，肢 体延长的一些并发症更为多见。原因：不合理 的构型及提供的生物力学环境不合理。 Dahl.M.T总结认为：正规的训练，良好的设备 和随着经验的积累，并发症可显著降低。 • 固定刚度的调控优势将得到最佳体现，固定刚 度可达随机、量化、简便的程度，可以达到智 能化 • 在骨科领域的应用范围将不断扩展 • 材料将发生革命性变化
DEVICE
骨折加压愈合
骨折加压愈合骨折加压愈合骨折发生后都有其自身的修复能力。
这个过程十分复杂，受多种因素影响。
在此过程中，人为地采取各种方法复位、固定后，就决定了骨折端所处的力学环境，而这个力学环境直接影响骨折的愈合方式。
骨折的愈合方式有一期愈合和二期愈合。
Danis是认识到骨折间加压重要性的第一人，他首先在临床上应用其治疗前臂骨折获得成功。
并发现加压内固定后不仅可以早期活动，而且骨折愈合后，在x线片上并无明显外骨痂，从而证实骨折间加压的坚固性。
1958年瑞士外科医师成立内固定问题研究会，由Muller等设计加压器和加压钢板，并用于骨折加压内固定，并以学会的名称命名为AO加压钢板内固定技术，此后加压内固定技术逐渐受到重视。
其突出的优点是骨折间获得坚强固定一期愈合。
可以早期功能锻炼。
一期愈合是指骨折端通过直接成骨和骨单位重建从而达到骨性愈合。
这种愈合方式只有在骨折端解剖复位且采用加压内固定才会发生。
一期愈合又存在接触愈合和间隙愈合两种方式。
接触愈合是指骨折间无间隙存在，无内外骨痂形成，而是两断端的中央管内毛细血管和骨原细胞增生，骨原细胞分化为破骨细胞和成骨细胞，破骨细胞在原有的中央管内吸收骨，使其扩大。
毛细血管在扩大的中央管内生长，最终穿过骨折线。
破骨细胞后面的成骨细胞则在扩大的中央管内陆续产生同心圆状骨板，逐渐形成新的骨单位，使骨折端连接。
加压固定后骨折端尤其在钢板对侧仍然存在间隙，如间隙<30 Um，其间隙内充填以不定形物质；40～100U m的间隙可先被强度很低的骨组织充填，然后新骨由骨折端穿越充填物进入另一端；如间隙>100胛，骨单位可以发生在间隙中的充填骨内，是为一期愈合之间隙愈合。
因此加压内固定后的骨折间隙无论是接触愈合还是间隙愈合，在X线片上均无明显外骨痂。
正如Muller所认为，骨折处存在应力时，两骨折断端之间将形成纤维软骨；骨折处不存在应力时，两骨折断端之间将产生直接骨性愈合。
这说明骨折部的力学环境对骨折愈合方式有很大影响。
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应力环境与骨折愈合
关键词：应力骨折愈合骨外科
摘要骨组织对应力刺激有良好的适应性，骨折愈合的好坏与其力学环境密切相关。
接骨板固定、骨外固定的力学性能不同，构成的力学环境有异，因而对骨折愈合的影响亦不相同。
应力刺激骨折愈合的机制仍不清楚，骨细胞具有感受力学信号的功能，第二信使cAMP、PGE2可能参与了信号传递，但详细机制有待进一步探讨。
1
引言
骨折愈合是由众多物质参与的复杂的机体结缔组织再生修复过程，受众多因素影响。
近年来，随着生物力学的飞速发展，力学环境因素影响骨创伤修复的重要性已逐渐为人们重视，不少学者致力于骨愈合最佳应力环境的研究并取得了很大进展，为骨折治疗提供了诸多理论依据。
2
骨的力学特性及其功能对应力刺激的适应性
骨组织是一种粘弹性固体材料，具有各向异性，力学特性复杂，在不同种类、湿度、温度、年龄、性别等状态下其力学性能不同。
皮质骨质密，能承受较大载荷，但抗张力能力较小，当其变形超过原长2％时即会断裂；海绵状骨为多孔形结构，储能能力强，变形可超过原长的7％。
新鲜湿润骨最大形变可达1.2％，而干燥骨较脆，应变
能力仅0.4％［1］。
在进行骨的机械性能测定时应尽量模拟骨骼在机体内的生理状态，减少实验误差。
由于骨组织结构及功能与其力学特性及力学环境状态密切相关，决定了不同的应力刺激对骨代谢和骨愈合有不同的影响作用。
(1)应力种类的影响：骨折愈合早期，纵向载荷产生的压应力能驱动成骨细胞及成纤维细胞向分化成骨方向发展，对骨愈合有利；而剪切和扭转载荷产生剪应力，易造成骨断端动态摩擦，对形成的毛细血管和骨痂有很大伤害作用，并可驱动成纤维细胞增殖，产生纤维组织而不利于骨折愈合。
但在骨折愈合中后期，各种应力对骨痂形成或改建均有一定促进作用［2］。
(2)应力大小的影响：骨折愈合需适当的生物力学环境或最佳应力水平，即固定后的骨断端有适宜的应力刺激，能促进对骨折愈合起决定作用的成骨细胞、成软骨细胞和成纤维细胞增殖分化。
不同的愈合阶段，骨折所需的应力大小不同，愈合早期，骨愈合区组织刚度低，承受外力能力差，所需应力水平亦低；随着愈合区组织刚度增加，其承受负荷的能力加大，所需刺激的应力水平也随之增加。
只有当骨断端应力水平与愈合区组织刚度互相平衡和协调时，组织才能良好分化和愈合。
否则，应力过大，超过组织承受能力，会损伤形成的骨痂，使骨组织坏死吸收，导致骨萎缩；反之，不足以引起弹性变形，组织分化难于产生，可能导致骨迟缓愈合或骨不连［3］。
（3）应力刺激方式的影响：有研究发现［4，5］，间歇性应力刺激较连续性应力刺激更能激发骨组织细胞活性，表现为表达葡糖
-6-硫酸-胱氨酸（G6PD）的骨细胞数及活力均明显增加，对3H-尿嘧啶核苷酸的摄取量增强，并与应力刺激的强弱相关联。
提示骨组织对间歇性或循环性应力刺激有更敏感的感受特性。
3
接骨板固定的力学环境状态及其对骨愈合的影响
骨折切开复位接骨板固定是采用螺丝钉将接骨板固定于骨折段的张力侧，用自身的强度和张力带原理维持骨结构的连续性和稳定性。
普通接骨板强度低，仅能发挥简单的固定作用，难于承受肢体功能活动而使间歇性应力刺激作用减弱或丧失。
加压接骨板内固定在早期可消除剪应力等不利于骨折愈合的因素，保证骨折固定与早期肢体功能锻练，但在骨折愈合后期却常因应力遮挡效应导致骨折愈合延缓、固定段骨质疏松及再骨折［6］。
有学者用有限元方法分析接骨板固定段骨的应力分布情况，发现固定段的应力大小与接骨板的刚度成反比［7］。
因此，刚度不同的接骨板固定骨折时的应力刺激水平不同，骨折愈合情况亦不同。
刚度较低的钛合金接骨板固定骨折时具有不锈钢钢板同样的固定强度，但其应力遮挡、骨折愈合强度更优［8］。
低刚度碳纤维复合材料接骨板所致的骨质疏松亦明显轻于不锈钢接骨板［9］。
高刚度接骨板固定后骨折愈合延缓、骨质疏松及再骨折的原因主要是接骨板的高应力遮挡作用导致骨质吸收—成骨代谢动态平衡丧失，使骨吸收快于成骨所致。
在坚硬固定状态下，骨哈佛氏管逐渐增大，管道内大量破骨细胞堆集，胶原纤维束趋向紊乱，接骨板下及对侧皮质骨吸收变薄，骨钙。