Новости

3 мая, 2023 11:50

Холод ускорил заживление травм кости у крыс

Российские ученые продемонстрировали, что охлаждение поврежденной кости всего на пять градусов способно вдвое ускорить ее восстановление. Воздействие холодом увеличивает приток крови и иммунных клеток к месту травмы и препятствует образованию отека. Эта работа — новый шаг к созданию методики лечения холодом травм костей у людей, которое возможно самостоятельно проводить на дому. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Thermal Biology.
Источник: KamranAydinov/Freepik

Криотерапия — воздействие холодом, которое используется в хирургии (сильное охлаждение заставляет ткани, например опухолевые, отмирать); в физиотерапии (например, для закаливания организма); как средство охлаждения (например, при ушибах, когда футболисту «замораживают» ногу, чтобы он мог играть дальше) и консервации (например, для хранения компонентов крови). Так, если быстро и на короткий промежуток времени охладить кожу, увеличивается приток крови и ускоряется обмен веществ. Это стимулирует процессы восстановления. Кроме того, охлаждение препятствует формированию отека и уменьшает боль, так как изменение температуры влияет на нервные клетки, а еще снижает воспаление и увеличивает потенциал местного иммунитета.

Однако охлаждать непосредственно кость, чтобы ускорить ее заживление после перелома, неудобно для применения на практике. Российские ученые из Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана, Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова и Сеченовского университета проверили, сохраняется ли положительный эффект криотерапии, если воздействовать холодом на костный дефект через кожу.

Ученые взяли 12 взрослых крыс и просверлили в костях их обеих задних лап отверстия диаметром два миллиметра. Далее животных разделили на несколько групп: первую и вторую лечили при помощи криотерапии, охлаждая кожу в месте травмы специальным медицинским прибором «Холод-01». Это простое устройство, оно производится в России, применяется в физиотерапии и косметологии — от районных больниц до косметологических клиник. Крысы из первой группы подвергались воздействию холода два раза в неделю, из второй группы — один раз в неделю. В этих группах охлаждали только одну лапу, ко второй лапе криотерапию не применяли. Третья, контрольная группа, не подвергалась воздействию холода  совсем.


Воздействие холодом на поврежденную конечность: общий вид слева и наложение теплового изображения справа. Источник: Shakurov et al. / J. Therm. Biol., 2023

Спустя шесть недель исследователи сравнили результаты: оказалось, что быстрее всего заживление происходило у той группы, к которой чаще применялась криотерапия. У таких крыс костная ткань восстановилась за шесть недель. Однако эффект есть и на удалении от места охлаждения: если у контрольной группы крыс за шесть недель кость не успела срастись, то в неохлаждаемых лапах крыс (когда вторую поврежденную лапу при этом все же охлаждали) динамика восстановления кости была значительно лучше, чем в контрольной группе. Авторы предположили, что эффект может сохраняться из-за того, что воздействие холодом влияет не только на костные клетки и сосуды в месте дефекта, но и на иммунные клетки в окружающих тканях и в организме в целом.
«Мы надеемся, что применение криотерапии поможет в лечении сложных случаев, например, переломов с замедленным сращением, переломов у пациентов с сопутствующими заболеваниями, которые нарушают процессы нормальной регенерации кости. Мы продолжим доклинические исследования. Нельзя говорить о том, что переломы и у людей будут срастаться быстрее, пока у нас нет подтверждающих данных. Стоит учесть и то, что толщина мягких тканей у животных и человека различны, а прибор, применяемый в эксперименте, возможно, потребует изменений для использования на людях. Скорее мы ожидаем снижения числа осложнений, связанных с медленным заживлением кости. Идея состоит в том, чтобы на дому, самостоятельно, используя стандартное медицинское оборудование, стимулировать восстановление костной ткани для снижения риска несращений и улучшения результатов лечения», — рассказал исполнитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Алексей Шакуров, кандидат технических наук, доцент МГТУ имени Н.Э. Баумана.

Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ

19 июня, 2024
При землетрясении в Японии повторился турецкий сценарий распространения сейсмических волн
Ученые выяснили, что причиной значительных разрушений, завалов и цунами во время сильнейшего за по...
19 июня, 2024
Древние жители Якутии оставили после себя «кладбище мамонтов»
Ученые выяснили, что скопление тысяч костей мамонтов в долине реки Берелех в арктической Якутии во...