Die modernen Grundsätze des Gliedmaßenausgleichs gehen zu einem großen Teil auf Ilizarov zurück, der den so genannten "Spannungsstress-Effekt" beobachtete: Durch allmähliche Distraktion von lebendem Gewebe erzeugte Spannungen stimulieren die aktive Regeneration des entsprechenden Gewebes. Auf das Bein angewandt, stimuliert die kontrollierte Spannung der axialen Verlängerung die Bildung von Knochen und Weichgewebe.
Während der Distraktion findet auf beiden Seiten der Verlängerungsstelle eine Osteogenese statt. Die Zone zwischen den Bereichen mit neuem Knochen fungiert als Epiphysenplatte und verknöchert, sobald die Verlängerung beendet ist. Während der Verlängerung wird der Knochen in Längsrichtung abgelagert; nach Beendigung der Verlängerung konsolidiert er sich, nimmt an Dichte zu und entwickelt sowohl eine Kortikalis als auch einen Markkanal. Auch die Bildung von Weichteilgewebe wird angeregt, wobei es zu einer allgemeinen Regeneration von Muskel-, Nerven- und Fasergewebe in der gesamten Gliedmaße kommt, die sich jedoch auf die Verlängerungsstelle konzentriert.
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