Гистоморфометрические характеристики изменений суставного хряща при «веерном» удлинении голени

Гистоморфометрические характеристики изменений суставного хряща при «веерном» удлинении голени в эксперименте

Длительное ограничение движений, возникающее при дистракционном остеосинтезе, создает проблему сохранения суставного хряща и функции суставов (Шевцов В.И. с соавт., 2000). С целью стимуляции остеогенеза и сокращения сроков лечения был предпринят способ «веерного» удлинения конечностей, при котором осуществлялось чередование сторон приложения дистракционных усилий. Цель работы - изучение морфофункционального состояния суставного хряща при данных условиях удлинения голени.

Объект исследования - суставной хрящ мыщелка бедренной кости 3 интактных и 8 опытных собак, которым проводили удлинение голени с суточным темпом 2,0 мм за 4 приема. В течение первой недели дистракцию проводили по задней паре стержней шарнирных узлов, следующую неделю - по передней паре, в дальнейшем - с аналогичным чередованием, так что к концу 28-дневного периода такой «веерной» дистракции диастаз между костными отломками имел высоту 28 мм. Этапы эксперимента - 14 и 28 суток дистракции аппаратом (n=3), 30 суток фиксации аппаратом (n=2), 30 суток после снятия аппарата (n=3). Образцы хряща после альдегидно-осмиевой фиксации заключали в аралдит. Перпендикулярные суставной поверхности полутонкие срезы окрашивали по Уикли и метиленовым синим. Микропрепараты исследовали на фотомикроскопе фирмы «Opton» (Германия).

С помощью аппаратно-программного комплекса «ДиаМорф» изображения микропрепаратов оцифровывали и морфометрировали. Анализ цифрового материала был проведен методами вариационной и непараметрической статистики. В период дистракции матрикс поверхностной зоны хряща терял свою гомогенность, выглядел разволокненным, наблюдалось формирование узур, клеточные лакуны в участках разволокнения были лишены содержимого. Хондроциты имели пикнотичные ядра, вакуолизированную цитоплазму. В промежуточной зоне наблюдалось увеличение количества изогенных групп. Одиночно расположенные хондроциты промежуточной и базальной зон отличались высокой биосинтетической активностью, о чем свидетельствовали гомогенность межклеточного вещества и интенсивная метахромазия территориального матрикса. На этапе фиксации в поверхностной зоне хряща выявлены сходные с предыдущим сроком картины деструктивных изменений. Репаративные процессы выражались в промежуточной и базальной зонах повышением количества изогенных групп клеток и интенсивной метахромазией территориального матрикса. Через 30 суток после снятия аппарата частота встречаемости и объем участков разволокнения были выражены в меньшей степени, чем на предыдущих этапах эксперимента.

При количественном исследовании к концу дистракции отмечено достоверное (р<0,001) увеличение толщины (h) хряща, что обусловлено дезорганизацией межклеточного вещества поверхностной зоны - его разволокнением и набуханием. Через 30 суток фиксации анализируемый параметр снижался по сравнению с контролем, что связано с дальнейшей деструкцией матрикса поверхностной зоны. Через 30 суток после снятия аппарата высота хряща была увеличена относительно предыдущего срока, но ниже, контроля (р<0,001). Величина пула пролиферировавших хондроцитов на всех этапах эксперимента была достоверно выше нормы. Максимальные значения наблюдались на начальных этапах эксперимента. Численная плотность хондроцитов (NAхц) В поверхностной зоне на всех этапах эксперимента достоверно снижена относительно нормы. В промежуточной зоне к концу дистракции NAхц достоверно (р<0,05) снижалась, на этапе фиксации и через месяц после снятия аппарата превышала контрольные значения, что было связано с увеличением количества изогенных групп клеток. В базальной зоне к концу дистракции NAхц ниже нормы, через месяц фиксации незначительно превышала контроль, к концу эксперимента была сопоставима с нормой. Объемная плотность хондроцитов (VVхц) во всех зонах хряща на всех этапах эксперимента достоверно (р<0,05) снижена.

Таким образом, при использовании «веерного» способа удлинения конечностей изменения суставного хряща носят деструктивно-репаративный характер. Наблюдаемые в период дистракции и фиксации деструктивные изменения поверхностной зоны сопровождались в промежуточной и базальной зонах появлением изогенных групп клеток и новообразованием ими межклеточного вещества, что являлось отражением репаративной реакции хондроцитов. К концу эксперимента репаративный процесс в суставном хряще имел незавершенный характер. Полученные сведения о динамике изменений суставного хряща необходимо учитывать при проведении дистракционного чрескостного остеосинтеза.


Ступина Т.А., Ерофеев С.А.
ФГУН «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова Росздрава», г. Курган