Механическая нагрузка способствует заживлению ран

На поздних этапах заживления повреждённой ткани механическая нагрузка стимулирует рост свежих кровеносных сосудов, что ускоряет восстановительные процессы и образование новой ткани.

Механическая нагрузка может быть благоприятной для восстановления повреждённых тканей, уверяют исследователи из Технологического института Джорджии (США), которые удаляли у крыс кусочек бедренной кости, после чего наблюдали за процессом заживления. Чтобы затягивание раны шло быстрее, они накладывали на повреждённый участок полимерный имплантат с человеческим костным морфогенетическим протеином, способствующим восстановлению костной ткани. Но у одних животных имплантат был размещён так, чтобы исключить всякое механическое воздействие на поврежденную кость. А у других крыс вдоль кости можно было использовать сжимающую нагрузку, но никакой сгибающей или крутящей силы к костям не прилагалось. При этом учёных в первую очередь интересовало то, как в месте повреждения будут вести себя кровеносные сосуды.

Восстановление костной ткани без механической нагрузки (слева) и с механической нагрузкой, приложенной на поздних этапах заживления (фото авторов исследования).

Если механическую нагрузку прикладывали к кости в первые дни после повреждения, это, как можно догадаться, не слишком хорошо сказывалось на восстановлении. Образование новых кровеносных сосудов замедлялось до 66% от той скорости роста, которая была у контрольной группы животных. Малый объём и малая степень разветвлённости сосудов приводили к тому, что замедлялось и образование новой костной ткани — до 75% от нормы.

Удивительным было другое. Оказалось, что та же механическая нагрузка может быть благотворной на поздних стадиях заживления. На протяжении четырёх недель после травмы животных не трогали, и восстановление кровеносной сети у них протекало нормально. Но если по истечении этого срока место повреждения вновь подвергали механическим испытаниям, то картина менялась в лучшую сторону по сравнению с теми животными, которые продолжали восстанавливаться без дополнительного стресса. В этот раз при нагрузке также появлялось меньше кровеносных сосудов, и они плохо образовывали кровеносную сеть, но зато возрастала средняя толщина тех, что уже выросли. Увеличившийся объём сосудов на 20% повышал образование костной ткани. Полностью результаты экспериментов описаны в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Исследователи делают вывод, что на начальных этапах заживления раны восстанавливающиеся кровеносные сосуды слишком хрупки, чтобы выдержать даже небольшое механическое воздействие. И врачи совершенно правильно советуют больным сохранять покой и не подвергать повреждённый участок нагрузкам. Но потом механический стресс может пойти на пользу: сосуды будут пытаться его скомпенсировать, и усиление кровотока ускорит тканеобразование и заживление.

Разумеется, это касается не только повреждений костной ткани. Восстановление после любой травмы сопровождается образованием новых кровеносных сосудов, так что полученные результаты могут иметь большое общемедицинское значение.