Морфологическая характеристика вспомогательных элементов коленного сустава в норме и при деформирующем артрозе
- Авторы: Гайворонский ИВ1, Хоминец ВВ2, Семенов АА1, Горячева ИА1
-
Учреждения:
- Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Санкт-Петербургский государственный университет
- Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова
- Выпуск: Том 20, № 3 (2018)
- Страницы: 175-179
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 01.05.2019
- Статья опубликована: 15.12.2018
- URL: https://journals.eco-vector.com/1682-7392/article/view/12339
- DOI: https://doi.org/10.17816/brmma12339
- ID: 12339
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены результаты морфологических исследований вспомогательных элементов (надколенник, мениски, крестообразные связки, синовиальные сумки) 60 коленных суставов трупов взрослых людей, 30 из которых были интактными (без признаков деформирующего артроза) и 30 с признаками деформирующего артроза III-IV стадии. Установлено, что вспомогательный аппарат претерпевает существенные изменения при прогрессировании деформирующего артроза. В большей степени дегенеративным изменениям подвержен суставной хрящ надколенника и медиальных мыщелков коленного сустава. Пораженные участки характеризовались истончением суставного хряща или его полным отсутствием, а также наличием остеофитов по краям суставных поверхностей. Проведенные измерения относительной длины, ширины и толщины менисков также подтвердили факт их существенной деформации и дегенерации, преимущественно медиального мениска. Задняя часть тела и задний рог медиального мениска были наиболее подвержены разрушению хрящевой ткани и сопровождались стиранием и разволокнением внутреннего края. Синовиальные оболочки при деформирующем артрозе были утолщены, уплотнены и локально гиперемированы, имели сосочковые разрастания, что свидетельствует о наличии синовиита и скоплении жидкости не только в полости сустава, но и в синовиальных сумках, размеры которых были существенно увеличены. Внутрисуставные связки - гиперемированы, отмечались участки разволокнения. Крыловидные складки увеличены, локально гиперемированы, с сосудистым рисунком, по краям визуализируются удлиненные отростки. Выявленные морфологические изменения при прогрессировании деформирующего артроза приводят к трофическим и обменным нарушениям всех структур коленного сустава. Результаты проведенного исследования вспомогательных элементов коленного сустава могут быть использованы в качестве контрольных при диагностике деформирующего артроза.
Полный текст
Введение. Сложное строение коленного суста- ва обуславливает большое разнообразие причин болей при его заболеваниях или травматических повреждениях, что создает сложности в дифферен- циальной диагностике, а следовательно, и в выборе тактики лечения [1, 4, 5, 11, 15]. При диагностике поражений коленного сустава возникает ряд труд- ностей, одной из которых является недостаточная информация о строении вспомогательных элемен- тов в норме и его морфологических изменениях при прогрессировании деформирующего артроза [2, 6, 7, 10]. В коленном суставе имеются многочисленные вспомогательные элементы: надколенник, мениски, внутрисуставные связки, синовиальные сумки, крыло- видные складки [3]. Морфологическим исследовани- ям отдельных вспомогательных элементов коленного сустава посвящен ряд работ [8, 9, 12, 14], однако ком- плексное их изучение при деформирующем артрозе не проводилось. Актуальность данного исследования обусловлена тем, что дегенеративные изменения мягкотканых структур при заболеваниях коленного сустава явля- ются ведущими. Цель исследования. Изучить морфологическую характеристику коленного сустава в норме и опре- делить ее изменения при деформирующем артрозе. Материалы и методы. Материалом исследова- ния являлись 60 препаратов коленного сустава, ис- следованных у трупов взрослого человека. Из них 30 препаратов были интактными, то есть без признаков деформирующего артроза и посттравматических изменений. У остальных 30 препаратов коленного су- става определялись дегенеративно-дистрофические изменения соответствующие III-IV стадии деформи- рующего артроза [13]. Были изучены форма, внешнее строение и мор- фометрические характеристики надколенника, мени- сков, крестообразных связок, синовиальных сумок и крыловидных складок коленного сустава. Измерения вспомогательных элементов проводили с помощью штангенциркуля и миллиметровой линейки. У над- коленника измеряли наибольшую длину, ширину и ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 175 Экспериментальные исследования толщину. Исследование менисков включало измере- ние их тела и рогов. Границей основания каждого рога являлось продолжение касательной линии внутренне- го края мениска. Ширина тела мениска определялась как максимальное расстояние между внутренним и наружным краями, а наибольшая толщина - между верхней и нижней поверхностями в середине тела. Длину рогов определяли как линию, соединяющую вершину рога с серединой его основания. Кроме того, измеряли ширину и толщину основания каждого рога в средней части. Для измерения длины крестообраз- ных связок последние отсекали от места их фиксации, наибольшую толщину измеряли в средней трети. От- носительно нижней трети бедренной кости оценивали наибольшие высоту и ширину синовиальной сумки, а также ее контуры. У крыловидных складок оценивали их форму, наличие отростков и цвет. Результаты и их обсуждение. При исследовании интактных коленных суставов надколенник имел чет- кие и ровные края, суставную поверхность без при- знаков хондромаляции. В патологически измененных суставах при деформирующем артрозе выявлены разнообразные деформации краев надколенника, наличие остеофитов по краям суставной поверхно- сти, преимущественно в области верхушки, а также резкого локального истончения суставного хряща в этих местах. Хрящ изменял свой бледно-серый цвет, становился розовым за счет просвечивания сосудов костной ткани. Эти изменения свидетельствуют о значительной хондромаляции и нарастающих призна- ках деформирующего артроза. Размеры остеофитов медиального отдела составляли 3-4 мм, а глубина деформации суставной поверхности 1,5-2 мм. Выраженные дегенеративные изменения сустав- ного хряща в медиальной части надколенника наблю- дались во всех исследованных коленных суставах с наличием деформирующего артроза, что позволяет сделать заключение о постоянстве данного признака. Можно полагать, что при деформирующем артрозе существенно увеличивается напряжение четырехгла- вой мышцы бедра, натяжение связки надколенника, которое приводит к смещению надколенника и уси- лению его трения. При оценке суставных поверхностей мыщелков бедренной кости в коленных суставах с признаками деформирующего артроза также отмечалось обшир- ное локальное истончение суставного хряща, а ме- стами и его полное отсутствие. Размеры пораженных участков достигали 2-3 см. В местах истончения хря- ща визуализируются сосуды, пораженная суставная поверхность приобретает розовый цвет. Таким изме- нениям подвергаются преимущественно медиальный мыщелок и надколенниковая поверхность бедренной кости. В области латерального мыщелка хрящ сохра- нял бледно-серый цвет, но его толщина становилась неравномерной. По краям мыщелков наблюдаются остеофитные разрастания, достигающие у медиаль- ного мыщелка 3-6 мм (рис. 1). Морфологическая оценка менисков интактных коленных суставов показала, что они имеют четкие ровные контуры и однородную структуру суставного хряща. В большинстве случаев размеры задних рогов менисков превышают размеры передних рогов. Пре- парат интактного коленного сустава представлен на рисунке 2 а. При деформирующем артрозе происходит увели- чение ширины и уменьшение наибольшей толщины менисков как в области тела, так и рогов. Причем, наи- более резкие изменения приходятся на конечную ста- дию деформирующего артроза, и в большей степени затрагивают медиальный мениск (таблица). В задней части тела и в заднем роге медиального мениска в большинстве случаев отмечаются дегенеративно-не- кротические изменения, сопровождающиеся дефор- мацией и локальными разрушениями хрящевой ткани. Определяются разволокнения в передних и задних его отделах, выпячивания в суставную полость, зубчатость краев и атрофия (стирание) внутреннего края (рис. 2 б). Структура латерального мениска становится не- однородной, с наличием мелких включений круглой или овальной формы, контуры неровные. По-видимому, это обусловлено выраженным хроническим воспали- тельным процессом внутри сустава, с последующими склеротическими и дегенеративными изменениями и появлением соединительнотканных перемычек. Крестообразные связки в интактном коленном суставе имели ровные контуры и однородную струк- туру. Средняя длина передней крестообразной связки составила 48±5 мм, толщина 7,8±0,4 мм, задней крестообразной связки - 40±4 и 7,3±0,4 мм соответственно. При деформирующем артрозе II-III стадии, проявляющемся сужением суставной щели, расширением периферических отделов полости су- става, истончением гиалинового хряща и наличием остеофитов, наблюдалось утолщение и разрыхление крестообразных связок. Средняя длина крестообраз- ных связок при деформирующем артрозе III-IV стадии уменьшилась, а толщина увеличилась. Так, средняя длина передней крестообразной связки при дефор- мирующем артрозе составила 40±5 мм, толщина 9,8±0,3 мм, задней крестообразной связки - 39±4 и 9,2±0,4 мм соответственно. При прогрессировании деформирующего артроза наблюдалось разволок- нение крестообразных связок. По-видимому, выявленные структурные измене- ния крестообразных связок коленного сустава при деформирующем артрозе обусловлены нарушением их трофики, а следовательно и прочности соедини- тельнотканных волокон. Синовиальная оболочка, выстилающая полость в интактном коленном суставе имеет равномерную бледно-розовую окраску. Свободной жидкости в по- лости сустава не определяется. Синовиальные сумки также не содержат свободной жидкости, хорошо увлажнены, стенки без дополнительных карманов и выпячиваний. Изучение размеров наднадколенниковой сумки, 176 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования а Рис. 1. Локальное разрушение суставного хряща надколенника, медиального мыщелка и надколенниковой поверхности бедренной кости, образование краевых остеофитов на суставных поверхностях, гиперемия и разрыхление крыловидных складок и разрастание у них краевых отростков б относительно костных размеров нижней трети бе- дренной кости показало, что в интактном коленном суставе средняя ее длина составляет 6,5±1,5 см, а средняя ширина 5,3±1,2 см. При деформирующем артрозе эти размеры существенно увеличивались: длина 10,5±2,5 см, ширина 8,5±2,0 см. Аналогичные изменения наблюдались и в других синовиальных сумках. При III-IV стадии артроза синовиальные оболочки утолщены и уплотнены, на них появляются крупные сосочковые разрастания. В полости сустава и в сино- виальных сумках отмечается скопление синовиальной жидкости геморрагического характера. Количество геморрагического содержимого варьирует от 1 до 5 мл. В большинстве наблюдений определяются изме- нения размеров и формы наднадколенниковой сумки (многокамерность, извилистость краев, образование карманов, локальное замещение жировой тканью). Можно полагать, что причинами этих изменений явля- ются возникающее трение суставных поверхностей, раздавливание участков синовиальной оболочки, раздражение, вызванное наличием внутрисуставного детрита (некротизированные хрящевые клетки, отторг- шиеся от хрящевой ткани и попавшие в полость сустава). Локально наблюдается гипертрофия синовиальных Рис. 2. Внешний вид крестообразных связок и менисков вскрытого коленного сустава: а - интактный сустав, имеющий ровные контуры связок и менисков; б - деформирующий артроз IV стадии, характеризующийся деформацией и раздавливанием мениска, преимущественно его заднего рога, разволокнением связок. Фото с макропрепаратов Рис. 3. Геморрагическая инфильтрация стенок наднадколенниковой сумки, скопление геморрагического содержимого, увеличение объема сумки, расширение ее отверстия и истончение стенок, образование отростков в составе жировой складки и синовиальной оболочки. Деформирующий артроз IV стадии. Фото с макропрепарата ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 177 Экспериментальные исследования Морфометрические характеристики менисков коленного сустава в норме и при деформирующем артрозе III-IV стадии, мм (Х±m ) Таблица Исследуемый параметр Интактный коленный сустав Деформирующий артроз Относительная длина тела медиального мениска 24,1±1,3 28,2±1,2* Толщина тела медиального мениска в средней части 1,6±0,3 0,7±0,3* Ширина тела медиального мениска в средней части 8,3±0,6 4,4±0,5* Относительная длина тела латерального мениска 21,5±1,2 24,3±1,2* Толщина тела латерального мениска в средней части 2,0±0,3 1,6±0,3* Ширина тела латерального мениска в средней части 9,8±0,6 9,2±0,9 Относительная длина переднего рога медиального мениска 22,5±1,3 25,7±1,2* Толщина переднего рога медиального мениска в средней части 1,9±0,7 0,7±0,02* Ширина переднего рога медиального мениска в средней части 8,4±0,6 4,2±0,3* Относительная длина заднего рога медиального мениска 23,4±1,3 26,7±1,1* Толщина заднего рога медиального мениска в средней части 1,7±0,4 0,5±0,02* Ширина заднего рога медиального мениска в средней части 9,2±0,8 6,4±0,7* Относительная длина переднего рога латерального мениска 20,1±1,1 22,2±1,3* Толщина переднего рога латерального мениска в средней части 2,1±0,7 1,8±0,3 Ширина переднего рога латерального мениска в средней части 9,8±0,9 8,9±0,6 Относительная длина заднего рога латерального мениска 20,4±1,2 21,7±1,2* Толщина заднего рога латерального мениска в средней части 2,1±0,3 1,4±0,2* Ширина заднего рога латерального мениска в средней части 10,1±0,6 8,2±0,4* Примечание: * - различия относительно показателей в норме, р<0,05. ворсинок, разрастание соединительной ткани, появле- ние в них жировых скоплений. Иногда соединительная ткань ворсинок подвергается метаплазии, образуются островки хрящевой и даже костной ткани. Складки си- новиальной оболочки увеличиваются в размерах, иногда приобретают древовидный характер. В их строме также наблюдается развитие жировой ткани, хряща и кости. Отдельные сосочки могут отшнуровываться и превра- щаться в свободные внутрисуставные тела (рис. 3). При деформирующем артрозе крыловидные складки увеличиваются в размерах, становятся более рыхлыми, жировая ткань их местами приобретает ярко красную окраску за счет диапедезных кровоизлияний, по бокам образуются отростки. Длина отростков достигает 1-2 см, они гиперемированы и имеют за- остренную, треугольную форму. Выявленные морфологические изменения вспо- могательных элементов приводят к нарушению об- разования и всасывания синовиальной жидкости, а следовательно к нарушению трофики суставного хряща и обменных процессов всех элементов сустава. Заключение. Вспомогательный аппарат ин - тактного коленного сустава и при деформирующем артрозе III-IV стадии при заболеваниях обменно- дистрофического характера претерпевает выражен- ные изменения всех его элементов - надколенника, менисков, крестообразных связок и синовиальных сумок. Полученные результаты ставят вопросы о необ- ходимости дальнейших прицельных многоуровневых исследований каждого вспомогательного элемента коленного сустава как в норме, так и при деформи- рующем артрозе.×
Об авторах
И В Гайворонский
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Санкт-Петербургский государственный университет
Email: vmeda-nio@mil.ru
Санкт-Петербург
В В Хоминец
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова
Email: vmeda-nio@mil.ru
Санкт-Петербург
А А Семенов
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Санкт-Петербургский государственный университет
Email: vmeda-nio@mil.ru
Санкт-Петербург
И А Горячева
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Санкт-Петербургский государственный университет
Email: vmeda-nio@mil.ru
Санкт-Петербург
Список литературы
- Байбородин, С.И. Морфологические и морфометрические исследования фибробластов с генетически обусловлен- ными дефектами обмена / С.И. Байбородин, А.Ю. Керкис // Цитология. - 1984. - Т. 18, № 6. - С. 403-406.
- Бакамок, О.И. Первичный остеоартроз: роль локальных им- мунологических реакций, пути коррекции / О.И. Бакамок // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1997. - № 1. - С. 24-26.
- Балабанова, Р. М. Ревматические болезни / Р.М. Балабанов // М. - 1997. - С. 257-291.
- Балуша, Г. Механизм хондрорегенераторного процесса при алло- и аутомозаичной пластики дефектов суставной по- верхости в коленном суставе / Г. Балуша // Актуальные проблемы патофизиологии: межгор. конф. молодых ученых. - СПб. - 2002. - С. 18-19.
- Беневоленская, Л.И. Диагностические критерии остеоартро- за / Л.И. Беневоленская, Л.И. Алексеева // Современные проблемы ревматологии: тез. докл. I съезда ревматологов России. - Оренбург. - 1993. - С. 191-192.
- Вельская, О.Б. Морфология синовиальной оболочки и хряща при остеоартрозе: автореферат дис. канд. мед. наук / О.Б. Вельская - М. - 1984. - С. 21-22.
- Гайворонский, И.В. Вариантная анатомия и морфометри- ческая характеристика мыщелков большеберцовой кости взрослого человека / И.В. Гайворонский, В.В. Хоминец, А.А. Семенов // Морфологические науки и клиническая медицина: мат. Всеросс. научн.-практ. конф. с между- нар. участием, посвященной 100-летию со дня рождения доцента Бриллиантовой Анны Николаевны. - 2015. - С. 44-47.
- Гайворонский, И.В. Возможности сонографических исследо- ваний вспомогательных элементов интактного коленного сустава / И.В. Гайворонский, В.В. Хоминец, А.А. Семенов // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2017. - № 4. - С. 103-107.
- Дуляпин, В.А. Морфологические изменения суставных тканей и синовиальной жидкости при ревматоидном артрите и де- 178 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования формирующем артрозе / В.А. Дуляпин // Архив патологии. - 1974. - № 2. - С. 39-44.
- Ежов, Ю.И. Пленум правления Всерос. науч. общества травматологов- ортопедов: материалы / Ю.И. Ежов. - Ека- теринбург. - 1992. - С. 74-75.
- Зайдман, A.M. Структура и функция хряща / А.М. Зайдман // Ортопедия, травматология. - 1983. - № 10. - С. 10-15.
- Зайдман, A.M. Строение и функция суставного хряща / А.М. Зайдман // Архив анатомии, гистологии, эмбриологии. - 1978. - № 4. - С. 57-62.
- Котельников, Г.П. Остеоартроз / Г.П. Котельников, Ю.В. Ларцев // Руководство. - 2009. - С. 54-57.
- Семенов, А.А. Сонографические морфометрические харак- теристики некоторых вспомогательных элементов колен- ного сустава взрослого человека в различные возрастные периоды / А.А. Семенов [и др.] // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2017. - № 3 (59). - С. 72-76.
- Gardner, D.L. The nature and causes of osteoarthrosis / D.L. Gardner // BritMed. J. - 1983. - Vol. 286. - P. 418-424.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)