Morphological characteristics of the auxiliary elements of the knee joint in normal and deforming arthrosis

全文:

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.

作者简介

I Gaivoronskiy

Email: vmeda-nio@mil.ru

V Hominets

Email: vmeda-nio@mil.ru

A Semenov

Email: vmeda-nio@mil.ru

I Goryacheva

Email: vmeda-nio@mil.ru

参考

补充文件