Изучение в эксперименте влияния функциональной перегрузки на структурную организацию костей стало возможным после того, как Muller в 1922 году предложил оригинальную модель функциональной перегрузки кости. Сущность этой модели заключается в том, что после резекции участка диафиза лучевой кости парная локтевая подвергается функциональной перегрузке.

Muller установил, что функционально перегруженная локтевая кость к 6 — 7 нед. в наиболее тонком участке диафиза веретенообразно утолщается, то есть подвергается "гипертрофии". Однотипные изменения со стороны локтевой кости на этой же модели были подтверждены другими немецкими и швейцарскими исследователями.

По их мнению, на 5 — 6 нед. новообразованная костная ткань в области утолщения локтевой кости в результате функциональной перегрузки некротизируется и в местах наибольшего механического напряжения рассасывается, замещаясь волокнистой соединительной тканью. Авторы рассматривали развитие зоны "перестройки" как вторичное явление на фоне возникшей "патологической гипертрофии".

Однотипные изменения были обнаружены и в лучевых костях овец и свиней после оперативного удаления локтевой кости. В этих же экспериментах тензометрическим методом было установлено, что напряжение на поверхности лучевой кости во время ходьбы возрастало примерно вдвое. Это увеличение механического напряжения приводило к развитию "гипертрофии" лучевой кости, а в некоторых случаях и к развитию ползучего перелома.

К 3 мес. напряжение на поверхности гипертрофированной кости понижалось до нормальных величин, равных определяемым на поверхности лучевой кости противоположной грудной конечности и грудной конечности неоперированных животных.

Таким образом, установлено, что функциональная перегрузка может вызывать в костях изменения структуры, известные под названием "патологическая перестройка". Однако динамика, особенно ранние стадии морфологических изменений при перенапряжении костной ткани, морфологическая сущность, механизм и биомеханические условия возникновения патологической перестройки до сих пор остаются не изученными.

Теории патогенеза повреждений при функциональных перегрузках такие же, как и при физиологической перестройке. Наиболее широкое распространение получила микротравматическая теория. Сущность ее заключается в том, что в зоне концентрации механических напряжений возникают многочисленные переломы костных перекладин и пластин, вокруг которых формируется мозоль, состоящая из остеоидной, волокнистой соединительной и хрящевой тканей.

На основании гистологического изучения операционного и аутопсийного материала считают, что в норме в ответ на "микроповреждение" происходит перестройка костной ткани, чем и обеспечивается поддержание структурной целостности кости. Однако если "микроповреждение" преобладает над процессом заживления микроповреждений, то тогда возникает стрессовый перелом, являющийся "точкой повреждения в нормальном процессе адаптации кости к функциональной нагрузке". Несмотря на свою простоту, микротравматическая теория многими оспаривается, так как до настоящего времени возможность возникновения переломов отдельных костных перекладин и пластин никем убедительно не подтверждена.

- Читать далее "Теория усталости кости. Нервно-трофическая теория патологической перестройки кости"