Bone regeneration in animals and in man

Summary

Under both normal and pathophysiological conditions the relationship between bony histology and the regionally associated vascular pattern was studied. Three independent methods of research were employed (microangiography, fuchsin stained ground sections, polychrome sequential labeling) and, thus, the limitations inherent in each method were minimized. Animals of different ages and different species were found to have relatively different amounts of primary and secondary bone. In all instances primary bone was associated with a network vascular pattern emanating from the periosteal surface and secondary bone was associated with an arborial vascular pattern arising from the endosteal circulation. Adult dogs, unlike sheep, were found to have a significant complement of secondary bone and, therefore, in consideration of human bony regeneration, the dog is a superior experimental model.

Zusammenfassung

Drei voneinander unabhängige Untersuchungsmethoden (Mikroangiographie, fuchsingefärbte Knochendünnschliffe und polychrome Sequenzmarkierungen mit Fluorochromen) werden verwendet, um die Beziehungen zwischen histologischer Knochenstruktur und Gefäßverteilungsmuster abzuklären. Durch die Kombination dieser 3 Methoden und der damit vorhandenen Kontrollmöglichkeiten kann die Interpretation der Befunde erweitert und gesichert werden gegenüber den Begrenzungen, die bei alleiniger Anwendung jeweils einer der Methoden vorhanden wären.

Versuchstiere verschiedenen Alters und verschiedener Spezies weisen in den Knochenquerschnitten unterschiedliche Anteile an knöcherner Primär- und Sekundärstruktur auf. Primäres Knochengewebe weist als appositionelle Wachstumsstruktur ein Gefäßverteilungsmuster auf, das als Netzwerk mit der periostalen Oberfläche verbunden ist. Sekundäre Knochenstruktur als Ersatzgewebe weist ein Verteilungsmuster auf, bei dem die ernährenden Gefäße baumartig von Markraumarterien entspringen. Während bei Schafen über-wiegend primäre Strukturtypen vorliegen, beobachtet man bei ausgewachsenen Schäferbastarden überwiegend knöcherne Sekundärstrukturen ähnlich den Verhältnissen beim Menschen. Aus der Isomorphie der letztgenannten Spezies wird auf eine Vergleichbarkeit geschlossen, so daß im Hinblick auf den knöchernen Regenerationsprozeß experimentalchirurgisch beim Hund gewonnene Ergebnisse eher auf die Human situation übertragen werden können als Ergebnisse von niedereren Spezies.