WEEK 3; BOTOPBOUW, FRACTUURGENEZING,
DEGENERATIEVE AFWIJKINGEN
Hoorcollege 7: Slechte botgenezing na fractuur en/of infectie
Het normale genezingsproces
Botweefsel zorgt voor stabiliteit en mobiliteit van het steun en
bewegingsstelsel. Ook beschermt het interne structuren, is het een opslagplaats
van mineralen (calcium en fosfor) en er worden (bloed)cellen aangemaakt. De
buitenkant van het bot is dik en stevig, dit is het corticaal bot. Het vormt een
holle buis met daarbinnen het spongieus (trabeculair) bot, ook wel het merg
genoemd. Het bot is omringd door periost. In dit vlies liggen bloedvaten,
zenuwen en aan de binnenkant ook stamcellen. Tussen het corticaal en het
spongieuze bot, ligt het endost. Dit is de bron van osteoblasen (aanmaak bot)
en osteoclasten (afbraak bot), deze zorgen voor een balans in de aanmaak en
afbraak van bot.
Bot is een composiet, het is een materiaal dat uit meerdere componenten
bestaat:
o Calciumfosfaten -> compressiesterkte
o Collageenvezels -> trek- en buigsterkte
o Eiwitten / groeifactoren -> fractuurgenezing
In de embryologie zijn er twee soorten ossificaties (het ontstaan van bot): de
intramembraneuze en de endochondrale ossificatie. Bij de intramembraneuze
ossificatie vindt er differentiatie plaats van mesenchymcellen die direct
osteoblasten worden, dus niet eerst kraakbeen. Deze vorm van ossificatie vormt
de platte beenderen (clavicula, schedel). Bij de endochondrale ossificatie
differentieert het mesenchym eerst naar een kraakbeenmodel, wat daarna
vervangen wordt door het bot. Deze vorm van ossificatie vormt de lange
pijpbeenderen, wervels en het bekken. Groeischijven zijn op dit mechanisme
gebaseerd.
Een bot kan breken omdat er teveel belasting van het bot gevraagd wordt, dit is
een normale fractuur. Een fractuur kan ook pathologisch zijn, doordat het bot niet
sterk genoeg is voor normale belasting. Osteoporose is een aandoening, waarbij
het botweefsel verzwakt. Dit is bij oudere mensen de reden dat ze krimpen; door
vele mini-fracturen in de wervelkolom.
Fracturen kunnen op verschillende plekken van het bot zitten. Een diafysaire
breuk zit in het lange deel van een bot. De kop en de staart worden de
epifysaire delen genoemd. Een metafysaire breuk zit tussen de epi- en
diafysaire delen van het bot. Daarnaast kan de fractuur in het gewricht zitten.
Daarnaast kan je nog onderscheid tussen de manieren hoe een bot kan breken.
Een simpele, comminuted (3 of meer stukken; verbrijzeling) en een open bot
fractuur.
De genezing van een fractuur vindt op dezelfde manier plaats als in de
embryologie:
o Intramembraneuze ossificatie = primaire botgenezing (= absolute
stabiliteit nodig; plaat met schroeven)
, Osteoclasten en osteoblasten verplaatsen zich en herstellen het
botweefsel. Er ontstaat geen callus, maar via cutting cones wordt het bot
gerepareerd. Een voorwaarde hiervoor is bot-op-bot-contact.
o Endochondrale ossificaite = secundaire botgenezing (= relatieve
stabiliteit nodig; gips, intramedullaire pen, externe fixatie)
Binnen het periost vormt een hematoom. Hierin zitten cellen die zachte
callus gaan vormen, dit zijn kraakbeenachtige cellen. Deze kunnen
differentiëren naar harde callus en via remodellering botweefsel gaan
vormen. Er is geen littekenweefsel bij dit proces.
Problemen van botgenezing
Voor de secundaire ossificatie is er mechanische stimulatie nodig om de genezing
te bevorderen. Met teveel belasting zal er wel callusvorming ontstaan, maar zal
deze niet overbruggen naar het andere breukdeel. Er blijft dan een soort nieuw
gewricht over, dat pseudo-artrose klachten kan geven. Ook te weinig belasting
is niet goed, omdat er dan helemaal geen callusvorming zal optreden. Bij een het
plaatsen van een mechanische plaat met schroeven, zal er veel belasting via de
plaat bewegen. Dit is voor de primaire botgenezing niet bevorderlijk.
(Chirurgische) technieken om genezing te bevorderen
Doel: tijdelijke support voor vroeg functioneel herstel en genezing in een
acceptabele positie.
o Geen behandeling
o Gips: een vorm van externe immobilisatie, er zitten veel weke delen dus
het is relatieve stabiliteit. Dit is daarmee ook een goede pijnstiller.
o Intramedullaire pen: door een pen in het bot aan te brengen en deze
proxiamaal en distaal van de breuk te fixeren, krijg je relatieve stabiliteit.
o Plaat: een plaat wordt direct over de breuk geplaatst en vast gemaakt door
middel van schroeven, waarmee absolute stabiliteit bereikt probeert te
worden.
o Externe fixatie: door pinnen proximaal en distaal van de breuk te plaatsen,
is er relatieve stabiliteit gecreëerd.
o Vervanging: bij een kleine kans op genezing kan de overweging gemaakt
worden om een prothese te plaatsen en het aangedane bot(deel) te
verwijderen.
Bij een intra-articulaire fractuur is er een verhoogde kans op artrose/schade
aan het betreffende gewricht. Er wordt daarom vaak gekozen voor een plaat en
daarmee primaire botgenezing te induceren. Bij callusvorming ontstaat er vaak
een verdikking van bot, wat niet wenselijk is in het gewricht.
Het is ook mogelijk om een autologe bot graft te doen, waarbij een stukje bot
(vaak uit de bekkenkam) functioneert als bruggetje in een breuk. Dit voorkomt de
ingroei van littekenweefsel, bevat eiwitten/groeifactoren en botvormende cellen,
waardoor het voor (tijdelijke) stabiliteit kan zorgen.
Gevolgen en behandeling van skelet-gewrichtsinfecties
De botgenezing verloopt niet goed als er iets mis is met de
volgende factoren: de groeifactoren, de cellen of de
biomechanische context (bijv. de stabiliteit). Vascularisatie is
ook een belangrijke factor in de genezing. Neem als voorbeeld
een collumfractuur; bij een breuk in de collumregio, krijgt de
, kop van de femur geen bloed meer en kan deze afsterven. Vascularisatie via het
periost is nodig om de callusvorming te krijgen.
Daarnaast zijn infecties ook desastreus voor de botgenezing. Het skelet is zeer
gevoelig voor infecties. Dus heeft een bot of prothese eenmaal een infectie
opgelopen, is de kans op een recidief erg groot. Deze infecties zijn heel moeilijk
om te behandelen. Daarnaast kan er een biofilm (huizing van bacteriën) op de
lichaamsvreemde materialen gevormd worden. Er zijn verschillende soorten
infecties:
o Hematonege infecties: Er is een infectie in de bloedbaan terecht
gekomen en op die manier bij het bot gekomen. Dit kan met of zonder
implantaten zijn gebeurd.
o Traumatische infecties: Vaak na een ongeluk of post-operatief, waarbij
de huid open heeft gelegen.
De verwekkers van botinfecties zijn vaak huidbacteriën, deze zijn Gram positief.
Minder vaak zijn de Gram negatieve (darm-) of de anaerobe bacteriën de
verwekkers. Soms kan tuberculose de verwekker zijn. Tuberculose heeft een
voorkeur voor plekken waar veel zuurstof en/of bloed is. De wervelkolom is erg
goed doorbloed en is dus een plek waar tuberculose zich graag zou vestigen.
Als behandeling van een geïnfecteerde fractuur kunnen een aantal lokale
maatregelen genomen:
o Chirurgisch schoonmaken (behoud implantaat)
o Stevige fixatie
o Vitale bedekking (plastische chirurgie)
o Verwijderen implantaat / wisselen voor een schone
o Lokale antibiotica
o Amputatie
Daarnaast wordt er systemische antibiotica voorgeschreven voor 6 wkn / 12 wkn /
levenslang.
Casus
Stap 1: Hemodynamiek stabiel? Ieder bot dat breekt bloedt.
Stap 2: Neurologische afwijkingen? Zijn er zenuwen beschadigd?
Stap 3: Infectiegevaar? Open fractuur!
Stap 4: Behoud van functie en stabiliteit van het gewricht.
Hoorcollege 8: Artrose, het pathologisch proces
Artrose is de meest voorkomede gewrichtsaandoening, waarbij nog geen
genezing mogelijk is. Artrose geeft gewrichtspijn en bevind zich het vaakst in de
knie. Dit ziektebeeld draagt een maatschappelijke last, met een stijgende
prevalentie. Veel ouderen en patiënten met overgewicht hebben last van artrose.
Daarom is kennis van de pathogenese nodig.
Een artrotisch gewricht heeft: Kraakbeensamenstelling
o Spier/ligament verzwakking o Water: 70-80%
o Kraakbeenschade o ECM: 20-30%
o Subchondrale botveranderingen Collageen (type II): 50-60%
o Synoviale ontsteking (zwelling) Proteoglycanen (-): 25-35%
Niet-collagene eiwitten: 15-
o Osteofytvorming
20%
o Chondrocyten: 1 %
DEGENERATIEVE AFWIJKINGEN
Hoorcollege 7: Slechte botgenezing na fractuur en/of infectie
Het normale genezingsproces
Botweefsel zorgt voor stabiliteit en mobiliteit van het steun en
bewegingsstelsel. Ook beschermt het interne structuren, is het een opslagplaats
van mineralen (calcium en fosfor) en er worden (bloed)cellen aangemaakt. De
buitenkant van het bot is dik en stevig, dit is het corticaal bot. Het vormt een
holle buis met daarbinnen het spongieus (trabeculair) bot, ook wel het merg
genoemd. Het bot is omringd door periost. In dit vlies liggen bloedvaten,
zenuwen en aan de binnenkant ook stamcellen. Tussen het corticaal en het
spongieuze bot, ligt het endost. Dit is de bron van osteoblasen (aanmaak bot)
en osteoclasten (afbraak bot), deze zorgen voor een balans in de aanmaak en
afbraak van bot.
Bot is een composiet, het is een materiaal dat uit meerdere componenten
bestaat:
o Calciumfosfaten -> compressiesterkte
o Collageenvezels -> trek- en buigsterkte
o Eiwitten / groeifactoren -> fractuurgenezing
In de embryologie zijn er twee soorten ossificaties (het ontstaan van bot): de
intramembraneuze en de endochondrale ossificatie. Bij de intramembraneuze
ossificatie vindt er differentiatie plaats van mesenchymcellen die direct
osteoblasten worden, dus niet eerst kraakbeen. Deze vorm van ossificatie vormt
de platte beenderen (clavicula, schedel). Bij de endochondrale ossificatie
differentieert het mesenchym eerst naar een kraakbeenmodel, wat daarna
vervangen wordt door het bot. Deze vorm van ossificatie vormt de lange
pijpbeenderen, wervels en het bekken. Groeischijven zijn op dit mechanisme
gebaseerd.
Een bot kan breken omdat er teveel belasting van het bot gevraagd wordt, dit is
een normale fractuur. Een fractuur kan ook pathologisch zijn, doordat het bot niet
sterk genoeg is voor normale belasting. Osteoporose is een aandoening, waarbij
het botweefsel verzwakt. Dit is bij oudere mensen de reden dat ze krimpen; door
vele mini-fracturen in de wervelkolom.
Fracturen kunnen op verschillende plekken van het bot zitten. Een diafysaire
breuk zit in het lange deel van een bot. De kop en de staart worden de
epifysaire delen genoemd. Een metafysaire breuk zit tussen de epi- en
diafysaire delen van het bot. Daarnaast kan de fractuur in het gewricht zitten.
Daarnaast kan je nog onderscheid tussen de manieren hoe een bot kan breken.
Een simpele, comminuted (3 of meer stukken; verbrijzeling) en een open bot
fractuur.
De genezing van een fractuur vindt op dezelfde manier plaats als in de
embryologie:
o Intramembraneuze ossificatie = primaire botgenezing (= absolute
stabiliteit nodig; plaat met schroeven)
, Osteoclasten en osteoblasten verplaatsen zich en herstellen het
botweefsel. Er ontstaat geen callus, maar via cutting cones wordt het bot
gerepareerd. Een voorwaarde hiervoor is bot-op-bot-contact.
o Endochondrale ossificaite = secundaire botgenezing (= relatieve
stabiliteit nodig; gips, intramedullaire pen, externe fixatie)
Binnen het periost vormt een hematoom. Hierin zitten cellen die zachte
callus gaan vormen, dit zijn kraakbeenachtige cellen. Deze kunnen
differentiëren naar harde callus en via remodellering botweefsel gaan
vormen. Er is geen littekenweefsel bij dit proces.
Problemen van botgenezing
Voor de secundaire ossificatie is er mechanische stimulatie nodig om de genezing
te bevorderen. Met teveel belasting zal er wel callusvorming ontstaan, maar zal
deze niet overbruggen naar het andere breukdeel. Er blijft dan een soort nieuw
gewricht over, dat pseudo-artrose klachten kan geven. Ook te weinig belasting
is niet goed, omdat er dan helemaal geen callusvorming zal optreden. Bij een het
plaatsen van een mechanische plaat met schroeven, zal er veel belasting via de
plaat bewegen. Dit is voor de primaire botgenezing niet bevorderlijk.
(Chirurgische) technieken om genezing te bevorderen
Doel: tijdelijke support voor vroeg functioneel herstel en genezing in een
acceptabele positie.
o Geen behandeling
o Gips: een vorm van externe immobilisatie, er zitten veel weke delen dus
het is relatieve stabiliteit. Dit is daarmee ook een goede pijnstiller.
o Intramedullaire pen: door een pen in het bot aan te brengen en deze
proxiamaal en distaal van de breuk te fixeren, krijg je relatieve stabiliteit.
o Plaat: een plaat wordt direct over de breuk geplaatst en vast gemaakt door
middel van schroeven, waarmee absolute stabiliteit bereikt probeert te
worden.
o Externe fixatie: door pinnen proximaal en distaal van de breuk te plaatsen,
is er relatieve stabiliteit gecreëerd.
o Vervanging: bij een kleine kans op genezing kan de overweging gemaakt
worden om een prothese te plaatsen en het aangedane bot(deel) te
verwijderen.
Bij een intra-articulaire fractuur is er een verhoogde kans op artrose/schade
aan het betreffende gewricht. Er wordt daarom vaak gekozen voor een plaat en
daarmee primaire botgenezing te induceren. Bij callusvorming ontstaat er vaak
een verdikking van bot, wat niet wenselijk is in het gewricht.
Het is ook mogelijk om een autologe bot graft te doen, waarbij een stukje bot
(vaak uit de bekkenkam) functioneert als bruggetje in een breuk. Dit voorkomt de
ingroei van littekenweefsel, bevat eiwitten/groeifactoren en botvormende cellen,
waardoor het voor (tijdelijke) stabiliteit kan zorgen.
Gevolgen en behandeling van skelet-gewrichtsinfecties
De botgenezing verloopt niet goed als er iets mis is met de
volgende factoren: de groeifactoren, de cellen of de
biomechanische context (bijv. de stabiliteit). Vascularisatie is
ook een belangrijke factor in de genezing. Neem als voorbeeld
een collumfractuur; bij een breuk in de collumregio, krijgt de
, kop van de femur geen bloed meer en kan deze afsterven. Vascularisatie via het
periost is nodig om de callusvorming te krijgen.
Daarnaast zijn infecties ook desastreus voor de botgenezing. Het skelet is zeer
gevoelig voor infecties. Dus heeft een bot of prothese eenmaal een infectie
opgelopen, is de kans op een recidief erg groot. Deze infecties zijn heel moeilijk
om te behandelen. Daarnaast kan er een biofilm (huizing van bacteriën) op de
lichaamsvreemde materialen gevormd worden. Er zijn verschillende soorten
infecties:
o Hematonege infecties: Er is een infectie in de bloedbaan terecht
gekomen en op die manier bij het bot gekomen. Dit kan met of zonder
implantaten zijn gebeurd.
o Traumatische infecties: Vaak na een ongeluk of post-operatief, waarbij
de huid open heeft gelegen.
De verwekkers van botinfecties zijn vaak huidbacteriën, deze zijn Gram positief.
Minder vaak zijn de Gram negatieve (darm-) of de anaerobe bacteriën de
verwekkers. Soms kan tuberculose de verwekker zijn. Tuberculose heeft een
voorkeur voor plekken waar veel zuurstof en/of bloed is. De wervelkolom is erg
goed doorbloed en is dus een plek waar tuberculose zich graag zou vestigen.
Als behandeling van een geïnfecteerde fractuur kunnen een aantal lokale
maatregelen genomen:
o Chirurgisch schoonmaken (behoud implantaat)
o Stevige fixatie
o Vitale bedekking (plastische chirurgie)
o Verwijderen implantaat / wisselen voor een schone
o Lokale antibiotica
o Amputatie
Daarnaast wordt er systemische antibiotica voorgeschreven voor 6 wkn / 12 wkn /
levenslang.
Casus
Stap 1: Hemodynamiek stabiel? Ieder bot dat breekt bloedt.
Stap 2: Neurologische afwijkingen? Zijn er zenuwen beschadigd?
Stap 3: Infectiegevaar? Open fractuur!
Stap 4: Behoud van functie en stabiliteit van het gewricht.
Hoorcollege 8: Artrose, het pathologisch proces
Artrose is de meest voorkomede gewrichtsaandoening, waarbij nog geen
genezing mogelijk is. Artrose geeft gewrichtspijn en bevind zich het vaakst in de
knie. Dit ziektebeeld draagt een maatschappelijke last, met een stijgende
prevalentie. Veel ouderen en patiënten met overgewicht hebben last van artrose.
Daarom is kennis van de pathogenese nodig.
Een artrotisch gewricht heeft: Kraakbeensamenstelling
o Spier/ligament verzwakking o Water: 70-80%
o Kraakbeenschade o ECM: 20-30%
o Subchondrale botveranderingen Collageen (type II): 50-60%
o Synoviale ontsteking (zwelling) Proteoglycanen (-): 25-35%
Niet-collagene eiwitten: 15-
o Osteofytvorming
20%
o Chondrocyten: 1 %
