© Copyright by PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2020

Wszystkie prawa zastrzeżone.

Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości bądź części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Autorzy i Wydawnictwo dołożyli wszelkich starań, aby wybór i dawkowanie leków oraz wybór i metodyka zabiegów terapeutycznych w tym opracowaniu były zgodne z aktualnymi wskazaniami i praktyką kliniczną. Mimo to, ze względu na stan wiedzy, zmiany regulacji prawnych i nieprzerwany napływ nowych wyników badań dotyczących podstawowych i niepożądanych działań leków oraz zabiegów terapeutycznych, Czytelnik musi brać pod uwagę informacje zawarte w ulotce dołączonej do każdego opakowania leku oraz informacje producenta sprzętu lub autorów metod, aby nie przeoczyć ewentualnych zmian we wskazaniach i dawkowaniu leku oraz we wskazaniach i zasadach stosowania zabiegów terapeutycznych. Dotyczy to także specjalnych ostrzeżeń i środków ostrożności. Należy o tym pamiętać, zwłaszcza w przypadku nowych lub rzadko stosowanych substancji oraz nowych lub rzadko stosowanych metod terapeutycznych.

Recenzent: dr hab. n. med. Andrzej Kotela, prof. UKSW

Wydawca: Jolanta Jedlińska

Redaktor prowadzący: Beata Bednarczuk

Redaktor merytoryczny: Bożena Hałuszczyńska

Korekta: Monika Głowińska

Producent: Monika Dąbrowska

Projekt wnętrza i redakcja techniczna: Maria Czekaj

Projekt okładki i stron tytułowych: Witold Adamski

Niniejsza publikacja jest wspierana w ramach programu ustanowionego przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego, o nazwie „Regionalna inicjatywa doskonałości”, obejmującego lata 2019–2022. Projekt nr 022/RID/2018/19. Kwota finansowania: 10 000 PLN netto.

This publication is supported under the program established by the Minister of Science and Higher Education, named “Regional Initiative of Excellence”, spanning the period 2019–2022. Project No 022/RID/2018/19. Amount of financing: 10 000 PLN netto.

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2020 r. (wyd. I)

Warszawa 2020

ISBN 978-83-200-6182-6

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 695 43 21

www.pzwl.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Skład wersji elektronicznej na zlecenie PZWL Wydawnictwa Lekarskiego: Monika Lipiec / Woblink

Pamięci naszych wychowawców i mentorów, Panów Profesorów:

Donata Tylmana, Krystiana Żołyńskiego i Andrzeja Kalewskiego

– opracowanie to poświęcam

Edward Golec

Autorzy

prof. dr hab. n. med. Edward Golec

Zakład Rehabilitacji i Ortopedii

Wydział Rehabilitacji Ruchowej

Akademia Wychowania Fizycznego im. Bronisława Czecha w Krakowie;

Klinika Chirurgii Urazowej i Ortopedii

5 Wojskowy Szpital Kliniczny z Polikliniką

Samodzielny Publiczny Zakład Opieki Zdrowotnej w Krakowie

dr hab. n. med. Zbigniew Dudkiewicz, prof. UMŁ

Klinika Chirurgii Ręki

Uniwersytecki Szpital Kliniczny im. Wojskowej Akademii Medycznej – Centralny Szpital Weteranów w Łodzi

dr hab. Joanna Golec, prof. AWF

Zakład Rehabilitacji i Traumatologii

Katedra Rehabilitacji Klinicznej

Wydział Rehabilitacji Ruchowej

Akademia Wychowania Fizycznego im. Bronisława Czecha w Krakowie

dr n. med. Piotr Jurczak

Klinika Chirurgii Urazowej i Ortopedii

5 Wojskowy Szpital Kliniczny z Polikliniką

Samodzielny Publiczny Zakład Opieki Zdrowotnej w Krakowie

prof. dr hab. n. med. Wojciech Marczyński

Klinika Ortopedii

Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego w Warszawie;

Samodzielny Publiczny Szpital Kliniczny im. Prof. Adama Grucy w Otwocku

Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie

dr hab. Elżbieta Szczygieł, prof. AWF

Zakład Rehabilitacji w Ortopedii

Katedra Rehabilitacji Klinicznej

Wydział Rehabilitacji Ruchowej

Akademia Wychowania Fizycznego im. Bronisława Czecha w Krakowie

Spis treści

Autorzy

Przedmowa

1. Wprowadzenie - Edward Golec

2. Uszkodzenia urazowe tkanki kostnej a niedokrwistości - Edward Golec, Joanna Golec, Elżbieta Szczygieł

3. Reakcje osteoimmunologiczne, hemato- i mielopoetyczne kości a zmiany krwi obwodowej - Edward Golec, Elżbieta Szczygieł, Joanna Golec

4. Złamania patologiczne kości w mechanizmie choroby nowotworowej - Edward Golec, Joanna Golec, Elżbieta Szczygieł

5. Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej a metabolizm tkanki kostnej - Edward Golec, Elżbieta Szczygieł, Joanna Golec

6. Immunopatogeneza niskoenergetycznych złamań kości - Edward Golec

7. Martwice kości a ich uszkodzenia urazowe - Edward Golec

8. Mezenchymalne komórki macierzyste w immunobiologicznych przemianach tkanki kostnej - Edward Golec, Wojciech Marczyński

9. Czynniki wzrostu pochodzenia płytkowego a regeneracja tkanki kostnej - Edward Golec, Wojciech Marczyński

10. Immunopatogeneza choroby zwyrodnieniowej stawów - Edward Golec

11. Złamania kości w mechanizmie przeciążenia układu kostno-stawowego - Edward Golec

12. Złamania kości postrzałowe i eksplozyjne - Edward Golec, Zbigniew Dudkiewicz

13. Uszkodzenia komórkowe po napromieniowaniu - Edward Golec, Zbigniew Dudkiewicz

14. Reakcje osteoimmunologiczne w przebiegu zrostu kostnego oraz jego zaburzeń - Edward Golec, Wojciech Marczyński

15. Wybrane zmienne reaktywnych form tlenu w patogenezie wstrząsu pourazowego - Edward Golec

16. Uszkodzenia urazowe tkanki kostnej a zaburzenia gospodarki mikropierwiastkami - Edward Golec, Joanna Golec, Elżbieta Szczygieł

17. Pourazowe i niedoborowe zaburzenia metabolizmu witamin - Edward Golec, Elżbieta Szczygieł, Joanna Golec

18. Wybrane wrodzone zaburzenia metabolizmu tkanki kostnej a złamania kości - Edward Golec

19. Kostnienie pozaszkieletowe w metabolizmie tkanki kostnej - Edward Golec, Piotr Jurczak

20. Immunopatogeneza zapaleń kości - Edward Golec, Zbigniew Dudkiewicz, Wojciech Marczyński

Piśmiennictwo

Przedmowa

Wraz z zaproszonymi przeze mnie do współpracy autorami przekazuję w Państwa ręce owoc żmudnych rozważań i obserwacji odnoszących się do problematyki immunopatomechaniki i immunogenezy uszkodzeń urazowych i wybranych chorób narządu ruchu. Opracowanie to jest skierowane nie tylko do praktykujących lekarzy ortopedów i traumatologów, lecz także do specjalizujących się w tej dyscyplinie klinicznej. Ufam, że prezentowane zagadnienia wzbudzą zainteresowanie także fizjoterapeutów, immunologów, biochemików, fizjo- i patofizjologów czy też specjalistów innych dyscyplin klinicznych.

Stały i dynamiczny rozwój nauk podstawowych, w tym przede wszystkim immunologii i dyscyplin pokrewnych uzmysławia, że zdecydowana większość, a może wszystkie procesy chorobowe, niezależnie od mechanizmów, z których wyrastają, w znacznej mierze są związane z szeregiem dynamicznie przebiegających reakcji immunologicznych, w tym również autoagresywnych i autotoksycznych. To one kształtują morfologię rozwijającego się procesu chorobowego, wpływają na jego obraz kliniczny i charakterystykę następowych zmian wtórnych, decydują o wyborze określonych metod ich diagnozowania, a przede wszystkim podejmowanych działań leczniczych. Są w znacznym stopniu odpowiedzialne za ewentualne niepowodzenia i powikłania podejmowanego leczenia.

Bez wątpienia problem reakcji immunologicznych odnosi się także do uszkodzeń urazowych i licznych schorzeń układu kostno-stawowego, których etiologię jeszcze do niedawna określano mianem nieznanej lub niejasnej. Dziś wiemy, że ich podłożem są jednoznacznie definiowane reakcje osteoimmunologiczne, które mimo wyraźnego i stałego postępu metod ich identyfikacji wymagają niewątpliwie dalszego doprecyzowania oraz dodatkowych wyjaśnień i ustaleń.

Razem ze współautorami monografii pozostaję w przekonaniu, że poruszane w publikacji zagadnienia zainteresują ewentualnych jej czytelników i pozwolą przybliżyć dotąd nieznane lub znane tylko częściowo immunologiczne mechanizmy zarządzające uszkodzeniami urazowymi narządu ruchu oraz ich reakcjami odtwórczymi i obronnymi, a także wybranymi chorobami tkanki kostnej i chrzęstnej.

Edward Golec

1. Wprowadzenie
Edward Golec

Uszkodzenia urazowe tkanki kostnej wywołują w organizmie człowieka wiele zmian ogólnoustrojowych i miejscowych, w tym w obrazie morfologicznym krwi obwodowej, szpiku kostnego (BM), obrocie kostnym, a także wyzwalają wiele reakcji osteoimmunologicznych kształtujących bioimmunologiczną i kliniczną ich charakterystykę. Uszkodzenia te mogą przebiegać w różnych mechanizmach urazowych i chorobowych, ale także są konsekwencją zamierzonej działalności operacyjnej (osteosynteza, osteotomie, aloplastyki stawów). Należy pamiętać, że złamania kości występują najczęściej u osób obarczonych licznymi schorzeniami, które już w okresie poprzedzającym zdarzenie wypadkowe (złamanie kości) są manifestowane wieloma zmianami w obrazie morfologii krwi obwodowej, gospodarce mikropierwiastkami, albuminami, witaminami i hormonami, a także w układach krążeniowo-oddechowym i moczowo-płciowym. Niewątpliwie sprzyjają także demineralizacji tkanki kostnej, a w tym mechanizmie powodują utratę sprężystości układu więzadłowo-torebkowego i niestabilność stawów. To z kolei prowadzi do zaburzeń funkcjonalnych, posturalnych i stabilometrycznych, a z czasem potęguje i utrwala zmiany strukturalne. Są one z jednej strony wyrazem szeroko pojmowanych zaburzeń homeostatycznych, a z drugiej wyzwalanych na tej drodze kompensacyjnych reakcji obronnych. Wynika to z różnych przesłanek i okoliczności. W znacznej mierze są one warunkowane wiekiem poszkodowanych, ich przeszłością chorobową, w tym operacyjną, przyjmowanymi lekami i odżywczą charakterystyką stosowanej diety, używkami, aktywnością fizyczną, a także są determinowane genetycznie. Z tego między innymi wyrasta zagrożenie progresji zaburzeń morfologicznych krwi obwodowej, szpiku kostnego i demineralizacyjnych tkanki kostnej.

Proces ten dotyczy zwłaszcza chorych cierpiących z powodu różnego rodzaju nabytych i wrodzonych niedokrwistości (pokrwotoczna, Fanconiego), inwolucyjnych i polekowych zaburzeń metabolizmu kostnego, układu wydzielania dokrewnego, gospodarki mikropierwiastkami i witaminami, w przebiegu choroby nowotworowej i chorób metabolicznych, zaburzeń krwawienia i krzepnięcia krwi, a także dotkniętych postrzałowymi i eksplozyjnymi uszkodzeniami urazowymi narządu ruchu oraz poddanych promieniowaniu jonizującemu. Zaburzenia te w zdecydowanej mierze przyjmują postać zmian komórkowych o charakterystyce reakcji immunologicznych, w tym także autoagresywnych i autotoksycznych, których końcowym efektem są między innymi: niskoenergetyczne (patologiczne) i wysokoenergetyczne złamania kości, szeroko pojmowane zaburzenia ich metabolizmu, a także rozwój zmian zwyrodnieniowych i innych chorób układu kostno-stawowego. Poznanie tych mechanizmów wydaje się być zdecydowanie niezbędne i uzasadnione w podejmowanych decyzjach diagnostycznych i leczniczych.