Влияние режима удлинения голени собак на состояние суставного хряща наружного мыщелка бедра

Ступина, Татьяна Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние режима удлинения голени собак на состояние суставного хряща наружного мыщелка бедра
ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Влияние режима удлинения голени собак на состояние суставного хряща наружного мыщелка бедра"

На правах рукописи

СТУПИНА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

00305В038

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА УДЛИНЕНИЯ ГОЛЕНИ СОБАК НА СОСТОЯНИЕ СУСТАВНОГО ХРЯЩА НАРУЖНОГО МЫЩЕЛКА БЕДРА

(экспериментально-морфологическое исследование)

Специальность 03.00.25 - Гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Астрахань - 2007

003056038

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки "Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию", Курганском филиале Южно-Уральского научного центра РАМН

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Щудло Михаил Моисеевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Молдавская Анна Аркадьевна

кандидат биологических наук,

доцент Романова Татьяна Петровна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменская государственная медицинская академия Росздрава» (625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54)

Защита диссертации состоится «4» мая 2007 г. в «12» часов на заседании диссертационного совета ДМ - 212.009.01. при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1. ЕИАГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Автореферат разослан марта 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Нестеров Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Заболевания суставов становятся одной из наиболее значимых проблем во всём мире. Их распространённость остро ставит вопрос о необходимости изучения особенностей перихондрального хондрогенеза и регенерации в разных условиях, адекватной оценки репаративных потенций хряща и разработки методов восстановительного лечения. Эти проблемы привлекают внимание ведущих клиницистов и морфологов [Павлова В.Н., с соавт., 1988; Шумада И.В., 1990; Лаврищева Г.И., 2002; Беллендир Э.Н., Ариэль Б.М., 2005; Ljung А. et al., 1999; Cohen Han et al., 2000; Dounchis J.S., 2001 и др.].

В последние десятилетия для лечения больных с повреждениями и заболеваниями опорно-двигательной системы стали широко применять аппараты внешней фиксации. В вопросах удлинения конечностей важное место занимает проблема сохранения функциональных возможностей суставов. Патологические изменения суставного хряща, в том числе при использовании метода управляемого чрескостного остеосинтеза, нередко осложняют лечение ортопедо-травматологических больных [Шевцов В.И., с соавт., 1998,2000].

Реакция суставов при удлинении конечностей аппаратом Илизарова отмечалась в клинике многими авторами [Дьячкова Г.В., 1982; Калякина В.И. с соавт., 1988; Шевцов В.И., Попков A.B., 1998; Herzenberg J.E. et al., 1994; Mafiulli N., 2001]. По мнению исследователей, в процессе дистракционного остеосинтеза сустав подвергается действию комплекса факторов, однако значение каждого из них еще не получило полной теоретической оценки. Вынужденное ограничение функции удлиняемой конечности сопровождается изменением распределения нагрузки на суставные поверхности, изменением состояния периферических нервов, сосудистого русла, что влечет нарушение трофических процессов в костной ткани и элементах сустава [Дьячкова Г.В., 1982; Стецула В.И., Мороз Н.Ф., 1990; Грачева Л.И., 1992; Шевцов В.И. с соавт., 1999; Стецула В.И., Веклич В.В., 2003].

По мнению E.Nakamura, H.Mizuta, K.Takagi (1995), повышение дробности удлинения может предотвратить повреждения хрящей смежных суставов.

При повышении дробности дистракции и, соответственно, малой величине разового удлинения активируется остеогенез и адаптационный рост мягкотканных структур, минимальны их дистрофические изменения [Шрейнер A.A. с соавт., 1999].

В последнее десятилетие внедрен ряд новых методик оперативного удлинения конечностей, в том числе с применением высокодробной дистракции в автоматическом режиме [Шевцов В.И. с соавт., 1998; 1999], что позволило снизить травматичность хирургической коррекции длины конечностей и приблизить адаптивные реакции тканей на растяжение к процессам естественного роста [Илизаров Г.А. с соавт., 1982; Шевцов В.И. с соавт., 1996; Шевцов В.И., Попков A.B., 1998].

Дальнейшее развитие этого направления требует изучения состояния

физиологических резервов, резистентности и адаптивности тканей удлиняемой конечности в зависимости от режима дистракции, в том числе адекватной оценки реактивных изменений и репаративных потенций суставного хряща.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение особенностей структурно-функционального реагирования и восстановления суставного хряща наружного мыщелка бедра при разных режимах удлинения голени.

Для достижения цели были поставлены задачи:

1. Изучить динамику морфофункциональных изменений суставного хряща наружного мыщелка бедра при удлинении голени с темпом 1,0 мм при: а) 60-кратной и б) 8-кратной дробности.

2. Исследовать реактивные изменения клеточных элементов суставного хряща наружного мыщелка бедра при удлинении голени с целью определения градаций их зрелости и регенераторных потенций.

3. Провести сопоставительный анализ морфофункционального состояния суставного хряща наружного мыщелка бедра при разных режимах удлинения голени и у интактных собак.

4. Разработать способы объективной количественной оценки состояния суставного хряща наружного мыщелка бедра на разных (органном, тканевом, клеточном) уровнях структурной организации в условиях удлинения смежного сегмента конечности.

Научная новизна. Впервые на достаточном экспериментальном материале с применением современных методов световой и электронной микроскопии, компьютерной морфо-, стереометрии проведено гистологическое исследование суставного хряща наружного мыщелка бедра в процессе удлинения голени при дробных режимах ручной и автоматической дистракции. Разработаны способы объективной оценки состояния суставного хряща на разных (органном, тканевом, клеточном) уровнях структурной организации. Разработана и адаптирована к объекту исследования технология изготовления гистологических препаратов, позволяющая проводить комплексные количественные исследования цифровых изображений. Определены градации зрелости и признаки регенерации хрящевых клеток (ядерно-цитоплазматический индекс, количество и численный состав изогенных групп), что позволило выявить потенциальные возможности клеточных элементов и хряща в целом. Получена новая информация о влиянии на состояние суставного хряща разных режимов дистракции и даны теоретические обоснования о возможности использования этих режимов в клинической практике.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Изменения суставного хряща при удлинении смежного сегмента конечности зависят от величины разового удлинения. Регенерация суставного хряща в данных условиях эксперимента осуществляется за счет собственных возможностей хондроцитов.

2. Высокодробная автодистракция позволяет снизить травматизацию смежных суставов и обеспечивает лучшие условия для восстановления

структуры суставного хряща по сравнению с ручным режимом.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследований служат основой для разработки щадящих методик дистракционного остеосинтеза, учитывающих состояние смежных с удлиняемым сегментом конечности суставов и направленных на профилактику развития в них патологических процессов. Разработанная и адаптированная к объекту технология изготовления гистологических препаратов, позволяющая проводить количественное исследование с применением компьютерных технологий, может быть использована в научно-клинических и экспериментально-морфологических подразделениях при диагностике суставной патологии и количественном исследовании реактивности и пластичности суставного хряща в разных экспериментальных условиях. Некоторые положения диссертации относятся к фундаментальным и представляют теоретический интерес.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международной конференции молодых ученых «Медицина в XXI веке: эстафета поколений» (г.Курган, 13-15 июня, 2001 г.), областной научно-практической конференции «IV Зауральский фестиваль научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи и студентов Курганской области» (г.Курган, 30 мая, 2002 г.), Международной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика» (г.Владикавказ, 26 октября, 2002 г.), Всероссийской конференции «Молодые ученые медицине» (г.Самара, 25-26 сентября, 2003 г.), Всероссийской научной конференции «Реактивность и пластичность гистологических структур в нормальных, экспериментальных и патологических условиях» (г.Оренбург, 18-20 октября, 2003 г.), Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы гистологии. Гистогенез и регенерация тканей» (г.Санкт-Петербург, 8-9 апреля, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Морфо-функциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (г.Курган, 20-21 октября, 2004 г.), заседании научного общества ортопедов-травматологов ФГУН «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова Росздрава» (г.Курган, ноябрь, 2004 г.), научно-практической конференции с международным участием «От фундаментальных исследований - к прогрессу в медицине» (г.Харьков, 17-18 января, 2005 г.), Всероссийской молодежной конференции «Физиология и медицина» (г.Санкт-Петербург, 14-16 апреля, 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодые ученые: новые идеи и открытия» (г.Курган, 14-16 июня, 2006 г.).

Г.А. Илизарова Росздрава», в ПНИЛ "Управляемые гисто- и органогенезы" Курганского филиала Южно-Уральского научного центра РАМН, включены в программу кафедры травматологии и ортопедии ФПК и ППС Тюменской государственной медицинской академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано десять научных работ, из них три статьи в рецензируемых журналах. Оформлено одно рационализаторское предложение «Метод количественной оценки метахромазии в цифровых изображениях гистохимических препаратов суставного хряща» (удостоверение №29/2003 г. РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А. Илизарова).

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста (без приложения). Состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов. Работа содержит 76 иллюстраций, 10 таблиц (не считая таблиц приложения). В списке литературы 215 наименований, из них отечественных авторов - 152, зарубежных - 63. Приложение включает 1 таблицу.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено на 24 взрослых беспородных собаках I категории (высота голени 18-21 см) в возрасте 2-3 лет с массой тела 18-25 кг, из них 5 интактных составили контрольную серию, а остальные 19 животных - 2 опытных серии. Содержание животных, оперативные вмешательства и эвтаназию осуществляли согласно приказу МЗ СССР № 755 1977 г. Через 5 дней после закрытой флексионной остеоклазии у всех опытных животных начинали дозированное удлинение правой голени аппаратом Илизарова на одинаковую величину - 28 мм, но в разных режимах (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика экспериментальных серий _

№ серии ДИСТР АКЦИЯ Кол-во опытов (П)

скорость (мм/сутки) длительность (дней) дробность шаг (мм) режим время суток

1 1,0 28 60 0,016 авто дневное 10

2 1,0 28 8 0,125 ручной дневное 9

Период дистракции в обеих сериях составил 28 дней. В 1-й серии удлинение достигали с помощью автоматического дистрактора со скоростью 1 мм за 60 приемов (величина разового удлинения 0,016 мм), во 2-й серии - путем ручного поворота гаек на резьбовых стержнях аппарата со скоростью 1 мм за 8 приемов (величина разового удлинения 0,125 мм). После прекращения дистракции костные фрагменты фиксировали аппаратом до формирования корковой пластинки в регенерате, затем аппарат снимали и животных наблюдали еще в течение месяца. Оперативные вмешательства выполняли под тиопенталовым внутривенным наркозом, животных выводили из опыта передозировкой барбитуратов. Морфологическое исследование проводили на

этапах эксперимента: через 28 дней дистракции, 30 дней фиксации и 30 дней после снятия аппарата.

Результаты эксперимента оценивали на макро- и микроскопическом уровнях. Были использованы следующие методы: клинико-экспериментальный, анатомический, гистологический, гистохимический, метод компьютерной морфо- и стереометрии, статистический, метод сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского электронно-зондового микроанализа.

Регистрировали функциональное состояние оперированной конечности. Суставные поверхности оценивали макроскопически (форма, контур, цвет). Изображения макропрепаратов оцифровывали и анализировали на аппаратно-програмном комплексе «ДиаМорф» (Москва).

Для морфологического исследования на светооптическом уровне часть материала обрабатывали по общепринятым гистологическим методикам. Целлоидиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а также по ван Гизону. Часть материала фиксировали в смеси 2% параформальдегида, 2% глютаральдегида и 0,1% пикриновой кислоты на фосфатном буфере при рН 7,4, постфиксировали в 1% растворе четырехокиси осмия с добавлением 1,5% красной кровяной соли, дегидратировали в спиртах возрастающей концентрации и ацетоне, заливали в аралдит, при этом для получения репрезентативных препаратов с учетом резко выраженной вертикальной анизоморфии суставного хряща кусочки ориентировали так, чтобы плоскость среза была перпендикулярна суставной поверхности. Полутонкие срезы толщиной 1,0 мкм готовили на ультратоме "Nova" фирмы LKB (Швеция). Микропрепараты окрашивали метиленовым синим или метиленовым синим-основным фуксином (по Уикли), исследовали на фотомикроскопе фирмы "Opton" при увеличениях 80х; 200х; 500х, 1250х, наиболее интересные поля зрения фотографировали и/или оцифровывали. При описании микропрепаратов использовали деление суставного хряща на 3 зоны: поверхностная, промежуточная (средняя) и глубокая (базальная) [Павлова В.Н. с соавт., 1988; Семченко В.В. с соавт., 1999]. На полутонких срезах ставили ШИК-реакцию на гликоген и гликопротеиды [Авцын А.П. с соавт., 1971], для выявления гликозаминогликанов применяли тиазиновый краситель - метиленовый синий [Кононский А.И., 1976; Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., 1996]. Реакции проводили в максимально одинаковых условиях, все препараты (полутонкие срезы) окрашивали одновременно в одной порции красителя.

При проведении морфо- и стереометрических исследований суставного хряща учитывали:

1) его ориентацию, 2) толщину среза, 3) способ получения репрезентативной выборки. Универсальными для определения количественных характеристик структур суставного хряща являются полутонкие срезы толщиной 0,5-1 мкм; однако их малая - до 1 мм2 - стандартная площадь затрудняет получение репрезентативных выборок изображений для стереологических исследований. Чтобы преодолеть указанное противоречие, мы разработали и апробировали в

повседневной практике ряд технических приемов, позволивших увеличить площадь одномикронных полутонких срезов до 4-8 мм2:

применение специального режима проводки материала (увеличение сроков экспозиции и дополнительная пропитка в смоле с катализатором при комнатной температуре);

площадь основания пирамидки при ее высоте до 1,0 мм должна быть как минимум в 4 раза больше площади среза, что позволяет избежать вибрации блока и образования механических дефектов на срезах при ультратомировании;

тщательный контроль качества и отбор стеклянных ножей, либо использование алмазного ножа с достаточной длиной режущей кромки;

применение специальных приемов фиксации срезов к предметному стеклу [Щудло М.М., 1982] для предотвращения появления при окраске неровностей и складок из-за различных биомеханических свойств тканевых составляющих исследуемых объектов.

Использование полученных по описанной технологии полутонких срезов большой площади позволило оцифровывать достаточное количество качественных изображений для формирования репрезентативной выборки и получать достоверные количественные характеристики объекта, пренебрегая эффектом Холмса. Стереологический анализ проводили по сериям полутонких (0,5-1,0 мкм) срезов, исследовали каждый 20-ый срез. Систематический ввод полей зрения рядами, ориентированными строго по длиннику среза, обеспечивал получение наиболее репрезентативной выборки. Выборку формировали тотально, при этом количество анализируемых структур, целиком попавших в поле зрения, оказывается максимальным. Измерения проводили в микрометрах после предварительной геометрической калибровки по оцифрованной с тем же увеличением шкале объект-микрометра. Изображения хряща при увеличении 80 оцифровывали на АПК «ДиаМорф» (Россия) в программе «Coloro. В программе «DiaMorph-Medias» по специально разработанному макросу на оцифрованных изображениях определяли толщину (h, мкм) хряща. На оцифрованных изображениях при увеличениях 500, 1250 с помощью этой же программы по специально разработанному макросу подсчитывали число следов хондроцитов, площади их и межклеточного вещества в поле зрения. В изображениях каждого поля зрения подсчитывали число следов всех хондроцитов, число двух- и четырехчленных изогенных групп. Рассчитывали численную плотность (NA -число структур в единице площади среза, с размерностью мкм"2) всех хондроцитов (Naxu), численную плотность клеток в составе изогенных групп -пролиферировавших хондроцитов (М^ц) и величину их пула (ВППхц) -выраженное в процентах отношение Na^/Na^. Пролиферативную активность клеток оценивали косвенно по результату пролиферации - количеству изогенных групп, поэтому использовали название параметра в прошедшем времени «численная плотность пролиферировавших хондроцитов». Производили цито-, кариометрию, на основании чего определяли расчетные величины, такие как объемная плотность ядра (Уу„др, в долях единицы),

объемная плотность цитоплазмы (VvullT, в долях единицы), ядерно-цитоплазматический индекс (ЯЦИ) VvMp/ Vvul(Ti определяли максимальный (dmax, мкм) и минимальный (dmm, мкм) диаметры, фактор формы (Ff, в долях единицы) клетки и ядра.

Для исследования рельефа суставной поверхности, фиксированные в альдегидном фиксаторе кусочки промывали в дистиллированной воде. Затем материал дегидратировали в спиртах, пропитывали в камфене (3,3-диметил-2-метиленбицикло[2,2,1] гептан) высушивали на воздухе, напыляли алюминием, медью или серебром в вакуумном напылителе «JEE-4 Х/5 В» (Eiko, Япония) и ионном напылителе «IB-6» (Eiko, Япония) и изучали в сканирующем электронном микроскопе «JSM-840» (Jeol, Япония).

Для рентгеновского электронно-зондового микроанализа поверхности эпоксидных блоков напыляли алюминием, медью или серебром и исследовали на рентгеновском электронно-зондовом микроанализаторе «INKA Energy 200» (Oxford Instrumets Analytical, Англия), смонтированном на сканирующем электронном микроскопе «JSM-840» (Jeol, Япония), при ускоряющем напряжении 20 кэВ. Определяли распределение и концентрацию кальция, фосфора и серы в суставном хряще наружного мыщелка бедра в различные периоды чрескостного дистракционного остеосинтеза. На всех этапах работы соблюдали одинаковые условия эксперимента и обработки материала по методикам.

Анализ цифрового материала был проведен общепринятыми для медико-биологических исследований методами вариационной и непараметрической статистики. Достоверность различий оценивали в программе Microsoft Excel 97 (программное обеспечение Attestat, версия 1.0, Гайдышев И.П., 2003), в зависимости от характера распределения и объема выборок использовали критерий Вилкоксона, критерий Стьюдента. Первичный материал и результаты его обработки архивировали в базы данных разного уровня: оперативный архив формировали на жестком диске компьютера, тактический и стратегический - на компакт-дисках (CD-RW и CD-R соответственно). По нашему опыту, такая трехуровневая система необходима и достаточна для сохранности информации, и, в то же время, обеспечивает условия для текущего и ретроспективного анализа данных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Гистоморфометрические характеристики суставного хряща интактных собак.

При макроскопическом исследовании толщина хряща, покрывающего наружный мыщелок бедренной кости, не изменена, суставные поверхности гладкие, блестящие, жемчужно-белого цвета. При изучении в СЭМ рельеф поверхности суставного хряща имел регулярную волнистость и соответствовал описанной в литературе интактной суставной поверхности мыщелков бедренной кости. Результаты количественного исследования показали, что основные количественные изменения хондроцитов по мере удаления от поверхности заключались в увеличении размеров клеток и их

ядер.

При весьма ограниченной общей массе (толщина хряща исследуемого объекта составляет 475,5±1,3 мкм) на гистологическом срезе суставного хряща хондроциты на различной глубине залегания отличались друг от друга по размерам, форме, плотности распределения в матриксе (рис. 1).

РисЛ. Хондроциты поверхностной (А), промежуточной (Б), глубокой (В) зон суставного хряща. Полутонкий срез, окраска метиленовым синим-основным фуксином. Об, - 100МИ; ок, - 12,5х.

Основная зона восполнения клеточной популяции (физиологическая регенерация) - это промежуточная зона, в которой отмечено наибольшее количество изогенных групп клеток, что характерно для суставных хрящей животных других видов и человека [Модяев В.П., 1983; Павлова В,Н. с соавт., 1988; Мажуга П.М., 1999; Котельников М.Г., 2003]. Величина пула пролиферировавших клеток суставного хряща составляла в среднем 14,5%. При окраске метиленовым синим обнаружено неравномерное распределение глщсозаминогликанов по зонам хряща. Реакция мета хром аз и и усиливалась по направлению от поверхностной зоны к субхондральной кости, что соотносилось с результатами рентгеновского электронно-зондового микроанализа распределения серы по зонам суставного хряща. Распределение серы по зонам выглядело следующим образом: наибольшее содержание выявлено в глубокой зоне, наименьшее в поверхностной зоне хряща. Концентрация кальция в поверхностной зоне составляла 0,01%, в промежуточной - 0,02%, в глубокой - 0,12%. Фосфор в некальцифицированном хряще не выявлен.

2. Сопоставительный анализ м о р ф о ф у н кци о н а л ъ н о го состояния суставного хряща при разных режимах удлинения конечности и у интзктных собак.

При клинических наблюдениях за экспериментальными животными к концу дистракции в смежных с удлиняемым сегментом суставах определялись контрактуры, наиболее выраженные во 2-й серии. Положение стопы в 1-й серии было близко к физиологическому, тогда как у собак 2-й серии стопа находилась в эквинусном положении. Через 30 дней фиксации животные обеих серий практически полностью нагружали оперированную конечность, амплитуда движений в коленном суставе приближалась к норме, положение стопы было близко к физиологическому. Через месяц после снятия аппарата

функция коленного сустава собак практически не отличалась от исходных значений.

Проведенные морфологические исследования показали, что в обеих экспериментальных сериях при удлинении смежного сегмента конечности в суставном хряще развивались разнохарактерные процессы; деструктивные, дегенеративые, репаративньге и обратимые реактивные изменения. Сканирующая электронная микроскопия и светооптическое исследование полутонких срезов выявили, что наиболее ранние изменения в обеих сериях появляются в поверхностной зоне хряща: нарушается гомогенность межклеточного вещества, уменьшается интенсивность его окраски основными красителями, появляются очаги разволокнения, в которых хондроциты находились в состоянии деструкции. Подобные изменения суставного хряща выявлены при остеоартрозе [Астапенко М.Г. с соавт., 1984; Корж М.О. с соавт., 1999; Виноградова Е.В., 2000; Насонова В.А., 2003; ВискшаИег 5.А., Мапкт Н./., 1998; О) Мюсо М.А. е( а1., 2002].

Деструктивные изменения наиболее интенсивно были выражены во 2-й серии (рис. 2), наблюдалось увеличение частоты встречаемости участков разволокнения в поверхностной зоне и проникновения сосудов в глубокую зону. Аналогичные изменения отмечали И.А. Старгдева, Е.Т. Никитенко (1978), исследуя суставной хрящ при удлинении большеберцовой кости с суточным темпом 1мм за один прием на 20% от исходной длины.

Рис. 2. Изменения суставного хряща в конце дистракции. Полутонкий срез, окраска метиленовым синим-основным фуксином. А, Б - поверхностная зона, А - 1 серия, об. - 40, ок. - 12,5х; Б -2 серия, об. - 100, ок. - 12,5х; В - 2 серия, граница глубокой зоны суставного хряща с субхондральной костью.

Об, - 16, ок. - 12,5х

Реактивные изменения характерны для хондроцитов неповрежденных участков хряща: часть клеток характеризовалась высокой пролиферативной активностью - образовывала изогенные группы; часть клеток отличалась большими размерами, округлой формой.

Анализ количественных данных на тканевом уровне выявил: к концу дистракции численная плотность клеток поверхностной зоны в 1-й серии не имела достоверных (р>0,05) различий с нормой (рис. 3), во 2-й серии значимо снижалась (р<0,05), что обусловлено присутствием пустых клеточных лакун.

контроль 22 дней 30 дней 30 дней без

акстракцнн фиксации аппарата

Рис. 3. Динамика численной плотности (мкм'2) хондроцитов поверхностной зоны суставного хряща на этапах эксперимента, * - достоверные отличия между контролем и опытными сериями при р<0,05.

К концу периода фиксации в обеих сериях численная плотность клеток снижена (р<0,05) относительно контроля. Во 2-й серии по сравнению с предыдущим сроком эксперимента наблюдалась тенденция к увеличению анализируемого параметра, в результате увеличения в поверхностной зоне количества изогенных групп, состоящих из 2, 4, 6, 8 клеток. К концу эксперимента в обеих сериях численная плотность клеток значимо снижена (р<0,05) относительно контроля, наименьшие значения отмечены во 2-й серии.

Объемная плотность хондроцитов поверхностной зоны к концу дистракции в обеих сериях достоверно (р<0,05) уменьшалась по сравнению с контролем (рис. 4), наибольшее снижение отмечено в серии 2, различия между сериями достоверны при р<0,01. Через месяц фиксации в 1-й серии объемная плотность клеток продолжала снижаться, что обусловлено увеличением участков разволокнения относительно предыдущего срока, во 2-й серии выявлена тенденция к увеличению, за счет увеличения количества изогенных групп клеток, различия с контролем не достоверны (р>0,05). Через месяц после снятия аппарата объемная плотность клеток в 1-й и 2-й сериях достигала контроля (р>0,05)._

И контр ом □ 1 мм 31 (OüpKiirtoi □ 1 srm 3t $ пржкоа g -,-----—_------

контроле 2Z дней 30 пней 30 дней без

цист рак Щ(К фиксации а шара та

Рис, 4. Динамика объемной плотности хондроцитов поверхностной зоны суставного хряща на этапах эксперимента, * - достоверные отличия между контролем и опытными сериями при р<0,05.

В глубокой зоне суставного хряща животных обеих серий к концу периода дистракши численная плотность клеток достоверно (р<0,05) увеличивалась. В период фиксации во 2-й серии сохранялись повышенные значения анализируемого параметра, в 1-й серии выявлено достоверное снижение {р<0,05). К концу эксперимента в обеих сериях наблюдалось уменьшение численной плотности клеток относительно контроля (рис. 5). При светооптическом исследовании полутонких срезов выявлено изменение цито ар х ите кто н и к и глубокой зоны. Клеточная структура характеризовалась снижением количества клеток в колонках.

Оъ1СНТр О ПЬ Ql7LlJrt34.60npniJiT.GS

10 . ...................................................................................................

контроль 28 дйШ 30 якай 30 дней без

днстраккик фиксации аппарата

Рис. 5. Динамика численной плотности (мкм"~) хондроцитов глубокой зоны суставного хряща на этапах эксперимента, * - достоверные отличия между контролем И опытными сериями при р0,05.

Во всех экспериментальных сериях наблюдаемые деструктивные изменения имели очаговый характер и сопровождались процессами, которые можно рассматривать как компенсаторные, направленные на пластическое обеспечение репарации суставной поверхности. К таким процессам можно отнести активную пролиферацию хондроцитов, что проявлялось в увеличении количества изогенных групп клеток в обеих экспериментальных сериях.

На протяжении всего эксперимента величина пула пролифернровавших хондроцитов превышала контроль (рис. 6).

40 -г

коЕгтроль 0......1 Г№1 за бй —лп&з&З цриенов

30 20

-1-——■—---г

28 дней дкстракцик 30 дкей фкксаякк

30 дней без аппарата

Рис. 6. Динамика величины пула пролиферировавших хондроцитов (%) суставного хряща наружного мыщелка бедра на этапах эксперимента.

К концу периода дистракции максимальные значения отмечены в 1-й серии, что связано с увеличением изогенных групп клеток в неповрежденных

участках поверхностной зоны. Через месяц фиксации и после снятия аппарата максимальные значения анализируемого параметра отмечены во 2-й серии, что может быть обусловлено более выраженной реактивной реакцией хондроцитов в ответ на действие механических факторов (компрессией) при данном режиме дистракции (величина разового удлинения - 0,125 мм).

Наибольшая частота встречаемости изогенных групп клеток в обеих сериях наблюдалась в промежуточной зоне. По мнению ряда авторов, способность хондроцитов промежуточной зоны пролиферировать сохраняется в течение всей жизни [Мажуга П.М., 1999; Mohr W., 1986; Wezeman F.H., 1998]. Необходимо так же отметить наличие изогенных групп клеток и в неповрежденных участках более глубоких слоев поверхностной зоны, наиболее выраженное в 1-й серии.

По литературным данным в нормальных условиях деления клеток поверхностной зоны практически не наблюдается [Павлова В.Н., 1980; Павлова В.Н. с соавт., 1988; Модяев В.П., 1983; Мажуга П.М., 1999; Mohr W., 1986]. Результаты исследований ряда авторов позволяют считать хондроциты поверхностной зоны - резервными клетками, а поверхностную зону - зоной резервных клеток, так как при действии ряда факторов, в период восстановления часть клеток поверхностной зоны подвергается делению [Модяев В.П., 1983; Копьева Т.Н. с соавт, 1986].

В обеих экспериментальных сериях численная плотность клеток промежуточной зоны на этапах дистракции и фиксации превышала контрольные значения, наибольшее увеличение анализируемого параметра наблюдалось во 2-й серии, различия между сериями достоверны. В 1-й серии к концу эксперимента выявлено незначительное снижение значений исследуемого параметра относительно контроля (рис. 7).__

О контроль □li4H[3*.60iipitejiioE

Ф ■■

..... •Г * ..... * r.irzi ■

_ =5 —Г" ■: 1 -К',:

—

контроль 28 дней 30 дней 30 дней без

дистракции фикс а дик аппарата

Рис. 7. Динамика численной плотности (мкм~2) хондроцитов промежуточной зоны суставного хряща на этапах эксперимента, * - достоверные отличия между контролем и опытными сериями при р<0,05.

Компенсаторно-приспособительные процессы выражались и повышением биосинтетического потенциала клеточной популяции суставного хряща. При количественном исследовании на клеточном уровне наиболее ярко выражены изменения хондроцитов неповрежденных участков поверхностной зоны. В обеих экспериментальных сериях на протяжении

всего эксперимента в неповрежденных участках выявлено снижение ядерно-штоплазматическош индекса в связи с более значительным ростом объемной доли цитоплазмы по сравнению с ядром, наиболее выраженным в 1-й серии (рис. 8). Во 2-й серии к концу эксперимента ядерно-цитоплазматический индекс приближался к контрольным значениям._

кошроти

ими 8 пргимог

■ 2% дней дистракдаш 30 дней фиксации 30.дней бе?

апщрата

Рис. 8. Динамика ядер но-цито плазм этического индекса хондроцитов поверхностной зоны суставного хряща наружного мыщелка бедра на этапах

эксперимента.

Судя по увеличению фактора формы и минимального диаметра, клетки округлялись. Во всех сериях на протяжении всего эксперимента минимальный диаметр клеток превышал норму. Максимальные значения данного параметра выявлены в 1-й серии на этапах дистракции и фиксации (рис. 9). К концу эксперимента в 1-й и 2-й сериях наблюдаюсь снижение анализируемого параметра относительно предыдущих сроков. Известно, что функционально активные клетки больше по размерам и имеют округлую форму [Хэм А., Кормак Д, 1983; Данилов Р.К. с соавт,, 2000], Полученные данные свидетельствовали об активно развивающихся процессах внутриклеточной регенерации (гипертрофии, гиперплазии структурных компонентов), усилении биосинтетических процессов - синтезе компонентов межклеточного вещества.

коюрат —О— 1 тол31.60 пря?мта ¿1 а ммзаД прими*

28 дней дне тракиии 30 дней фиксации

30 дней без апге'Р.та

Рис. 9, Динамика минимального диаметра хондроцитов поверхностной зоны суставного хряща наружного мыщелка бедра на этапах эксперимента.

Максимальные количественные характеристики клеток промежуточной и глубокой зон в 1-й и 2-й сериях выявлены в срок 30 дней

зоне суставного хряща на этапах эксперимента.

Известно, что увеличение размеров ядер коррелирует с усилением белкового синтеза или с содержанием ДНК [Данилов Р.К. с соавт., 2000]. Увеличение параметров, характеризующих размер и форму клеток и их ядер, свидетельствовало об усложнении структуры хондроцитов, усилении биосинтетической и пролиферативной активности. По мнению ряда авторов, увеличение числа активно продуцирующих клеток, способных создавать новые участки матрикса - основной источник восстановительных процессов в суставном хряще [Павлова В.Н. с соавт., 1988; Котельников М.Г., 2003; Лаврищева Г.И. с соавт., 1996, 2002; Данилов Р.К. с соавт., 2004; Newman А.Р., 1998].

Во 2-й серии в промежуточной и глубокой зонах на этапах дистракции и через месяц после снятия аппарата ядерно-цитоплазматичеСкий индекс был выше нормы. При светооптическом исследовании полутонких срезов именно в этих зонах хряща наряду с высокодифференцированными были обнаружены клетки менее дифференцированные, которые имели небольшие размеры, крупное округлой формы ядро, меньший объем цитоплазмы и небольшое количество гликогена. Присутствие таких клеток, вероятно, является отражением их дедифференцировки и восстановления пролиферативных потенций. Известно, что дедифференцировка, как реактивно-приспособительное изменение клеток, сопровождается увеличением относительных объемов ядер [Мяделец О.Д., 2002; Данилов Р.К. с соавт., 2004].

При гистохимическом исследовании гликозаминогликанов в обеих сериях интенсивность реакции усиливалась по направлению от поверхностной зоны к субхондральной кости. Электронно-зондовый микроанализ подтвердил вышеописанное распределение. Концентрация серы увеличивалась от поверхностной зоны к глубокой. Окраска основными красителями выявляла ослабление интенсивности базофилии межклеточного вещества поверхностной зоны. Метахромазия выявлялась лишь в участках разволокнения на поверхности коллагеновых волокон и наиболее была выражена во 2-й серии. В промежуточной и глубокой зонах

ортохроматически окрашенные участки соседствовали с обширными слабо метахроматичными полями, выявлена интенсивная метахромазия территориального матрикса. Полученные данные согласуются с результатами исследований DF. Stanitski (1994), DF. Stanitski с соавт. (1996), Е. Nakamura с соавт. (1995), S.C. Hung с соавт. (1997).

К концу дистракции методом электронно-зондового микроанализа выявлено снижение концентрации серы в обеих сериях эксперимента по сравнению с интактным хрящом. Через месяц фиксации наблюдалась тенденция к увеличению исследуемого параметра относительно предыдущего срока, относительно контроля концентрация серы снижена в 1-й и 2-й сериях на 48% и 46% соответственно.

Динамика концентрации кальция на этапах эксперимента выглядела следующим образом: к концу дистракции в обеих сериях концентрация кальция незначительно превышала контрольные значения. Через месяц фиксации наблюдалось дальнейшее увеличение исследуемого параметра, наиболее выраженное в поверхностной зоне. По данным биохимических исследований увеличение кальция объясняется накоплением гликановым компонентом протеогликанов анионных групп, которые улавливают и связывают кальций субхондральной кости [Десятниченко К.С. с соавт., 1999; Попков A.B. с соавт., 2001]. К концу эксперимента концентрация кальция в обеих сериях превышала контроль, максимальные значения отмечены во 2-й серии, что вероятно обусловлено более выраженной деструкцией протеогликанового компонента (разволокнением межклеточного вещества). И в 1-й, и во 2-й сериях фосфор в некальцифицированном хряще не обнаружен.

Интенсивность деструктивных процессов была выше во 2-й серии что, вероятно, связано с большей (величина разового удлинения - 0,125 мм), чем при автодистракции (величина разового удлинения - 0,016 мм), величиной одномоментного удлинения, в следствии чего, у животных этой серии наблюдалось более выраженное снижение двигательной активности. Установлено, что при снижении двигательной активности происходит изменение величины и периодичности циклических нагрузок на суставной хрящ и неизбежное нарушение диффузионно-нагрузочного механизма снабжения его трофическими и пластическими веществами [Стецула В.И., Веклич В.В., 2003].

Возможность и степень восстановления суставной поверхности иллюстрируют данные, полученные через месяц после снятия аппарата. Возврат к двигательному стереотипу способствовал восстановлению структуры суставного хряща. В 1-й серии репаративная регенерация по типу реституции завершается формированием суставной поверхности, приближающейся по структуре к интактной - с восстановлением гомогенности межклеточного вещества поверхностной зоны и толщины хряща (рис. 11). Количественный анализ на тканевом уровне выявил, что у животных 2-й серии в период дистракции и фиксации конечности в аппарате уменьшение толщины хряща происходило в меньшей степени, чем в 1-й серии, что вероятно, обусловлено более выраженной дезорганизацией

межклеточного вещества поверхностной зоны. При этом возникает набухание основного вещества и коллагеновых волокон в результате накопления и перераспределения гидрофильных гликозаминогликанов [Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981].____

АГ|П Икокгр от {ЛммлбОпрнелгож □ 1мтяз4®лрн(тяФЕ

| ПО -300 -200 -100 - гТ- я?

г-Эт- 25 ***

=8 =

контроль 23 дней ЗС дней ЗОднейбез дистракини фиксации аппарата

Рис. 11. Динамика толщины суставного хряща наружного мыщелка бедра на этапах эксперимента, - достоверные отличия между контролем и опытными сериями при р<0,001.

Во 2-й серии регенерация суставного хряща имела незавершенный характер. В части наблюдений выявлены небольшие участки, в которых отсутствовала бесклеточная пластинка, определялись вскрытые клеточные лакуны, признаков разволокнения межклеточного вещества не обнаружено.

Заключение

Результаты исследования интактного суставного хряща собаки показали, что основные количественные изменения хондроцитов по мере удаления от суставной поверхности заключались в увеличении размеров клеток и их ядер. Данная закономерность изменения количественных характеристик хондроцитов сохранялась и в эксперименте.

В обеих экспериментальных сериях при удлинении смежного сегмента конечности в суставном хряще развивались разнохарактерные процессы: деструктивные, дегенерат] ¡вые, репаративные и обратимые реактивные изменения. Степень выраженности изменений в суставном хряще различна при изученных режимах дистракцш Й зависит от дробности дистракции - величины разового удлинения, О включении механического компонента в патогенез свидетельствует локализация деструктивного процесса в участках высокой нагрузки. Сканирующая электронная микроскопия и светооптическое исследование полутонких срезов выявили, что деструктивные изменения суставного хряща при данных условиях эксперимента имеют очаговый характер и проявляются утратой бесклеточной пластинки, разволокнением поверхностной зоны хряща, гибелью и деструкцией части хондроцитов поверхностной и глубокой зон. Наблюдаемые изменения сопровождаются снижением толщины хряща, численной и объемной плотности клеток поверхностной и глубокой зон, концентрации серы. Наиболее интенсивно деструктивные изменения выражены при 818

кратной дробности дистракции, выявлено увеличение частоты встречаемости участков разволокнения в поверхностной зоне и нарушение целостности базофильной линии.

Морфологические изменения клеток можно разделить на два вида. Первый - это гибель и деструкция клеток, расположенных в очагах разволокнения. Второй вид изменений - реактивные, клетки, неповрежденных участков становились округлыми, увеличивались их размеры, признаков дегенерации или деструкции в таких клетках не отмечено.

Параллельно деструкции в хрящевой ткани развивались регенераторные изменения, наиболее выраженные в период фиксации и через месяц после снятия аппарата.

Сравнительный анализ количественных характеристик хондроцитов суставного хряща в динамике удлинения конечности при разных режимах дистракции позволил выявить потенциальные возможности клеточных элементов и хряща в целом. Наличие пролиферации клеток, наиболее выраженной в промежуточной зоне в сочетании с обнаруженным увеличением размеров хондроцитов всех зон, особенно неповрежденных участков поверхностной зоны, а так же приростом толщины хряща могут быть расценены как реактивные изменения адаптационного генеза.

Репаративная регенерация суставного хряща осуществлялась за счет механизмов, лежащих в основе его роста и физиологической регенерации -интерстициального роста - пролиферативных и биосинтетических процессов, за счет которых происходит увеличение объема матрикса суставного хряща. Выраженность процессов пролиферации и биосинтеза в суставном хряще при разных режимах дистракции различна и зависит от степени повреждения. При 8-кратной дробности дистракции в суставном хряще более выражены пролиферативные процессы: выявлены максимальные значения пула пролиферировавших хондроцитов, численной плотности клеток промежуточной зоны; при 60-кратной - биосинтетические: выявлены максимальные значения параметров, характеризующих размер и форму клеток, более выражено снижение ядерно-цитоплазматического индекса.

Полученные данные о компенсаторно-приспособительных процессах хрящевой ткани согласуются с литературными [Модяев В.П., 1983; Павлова В.Н. с соавт., 1988; Мажуга П.М., 1999; Лавршцева Г.И. с соавт., 2002; Mankin H.I., 1982; Hesse J., 1989; Caplan A.I. et al., 1997; Newman A.P., 1998; Hunziker E.B., 2002]. Регенерационный гистогенез растущих тканей (к которым относится хрящевая ткань) включает процессы, как клеточной пролиферации, так и внутриклеточных биосинтезов сопровождающихся увеличением объема клетки [Данилов Р.К. с соавт., 2004].

При автодистракции восстановление суставного хряща протекает более интенсивно. К концу эксперимента репаративная регенерация по типу реституции завершалась восстановлением толщины хряща и формированием суставной поверхности приближающейся по структуре к интактной.

При удлинении конечности со скоростью 1 мм за 8 приемов (ручные подкрутки) регенерация суставного хряща к сроку 30 дней без аппарата имела

незавершенный характер, в части наблюдений выявлены небольшие участки, в которых отсутствовала бесклеточная пластинка, определялись вскрытые клеточные лакуны, признаков разволокнения межклеточного вещества не обнаружено.

Примененная технология компьютерной морфо- и стереометрии по полутонким срезам большой площади позволила получить объективную информацию о степени реактивно-деструктивных изменений и восстановительных процессов в суставном хряще в условиях удлинения конечности.

Выполненное исследование расширяет и углубляет имеющиеся представления об особенностях структурно-функционального реагирования и восстановления суставного хряща наружного мыщелка бедра в зависимости от режима удлинения смежного сегмента конечности.

ВЫВОДЫ

1. При удлинении голени в суставном хряще наружного мыщелка бедра выявлены структурно-функциональные изменения реактивного и/или деструктивно-репаративного характера, степень которых зависит от величины разового удлинения.

2. Деструктивные изменения суставного хряща при данных условиях эксперимента имеют очаговый характер и проявляются утратой бесклеточной пластинки, разволокнением поверхностной зоны хряща, гибелью и деструкцией части хондроцитов поверхностной и глубокой зон, снижением толщины хряща, численной и объемной плотности клеток поверхностной и глубокой зон, концентрации серы. Более интенсивно деструктивные изменения выражены при 8-кратной дробности дистракции: выявлено увеличение частоты встречаемости участков разволокнения в поверхностной зоне и нарушение целостности базофильной линии.

3. В неповрежденных участках хондроциты демонстрируют реактивные изменения адаптивного характера, проявляющиеся активизацией пролиферативных (увеличены пул пролиферировавших хондроцитов, численная плотность клеток промежуточной зоны) и биосинтетических (гипертрофия клеток всех зонах и, особенно, неповрежденных участков поверхностной зоны, снижение ядерно-цитоплазматического индекса) процессов, за счет которых происходит регенерация хряща.

4. Выраженность процессов пролиферации и биосинтеза в суставном хряще при разных режимах дистракции различна и зависит от степени повреждения. При 8-кратной дробности дистракции в суставном хряще более выражены пролиферативные процессы (выявлены максимальные значения пула пролиферировавших хондроцитов, численной плотности клеток промежуточной зоны), при 60-кратной — биосинтетические (выявлены максимальные значения параметров, характеризующих размер и форму клеток, более выражено снижение ядерно-цитоплазматического индекса).

5. Высокодробная автодистракция с темпом 1 мм позволяет снизить травматизацию смежных суставов и обеспечивает высокую эффективность

адаптационных реакций, направленных на восстановление структуры суставного хряща.

6. Сопоставительный анализ комплекса количественных параметров суставного хряща на тканевом и клеточном уровнях (толщины хряща, численной и объемной плотностей клеток, минимального и максимального диаметров, фактора формы клеток и их ядер, ядерно-цитоплазматического индекса, количества и численного состава изогенных групп) у экспериментальных и интактных животных дает объективную информацию о степени реактивно-деструктивных изменений и восстановительных процессов в суставном хряще в условиях удлинения конечности.

7. Разработанная и адаптированная технология изготовления полутонких срезов суставного хряща большой площади позволяет проводить доказательные количественные исследования на разных уровнях структурной организации и является методом выбора гистологических исследований. Применение трехуровневой системы архивирования информации обеспечивает условия для текущего и ретроспективного анализа данных, корректировки и контроля результатов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработанные нами технические приемы получения полутонких срезов большой площади (специальный режим проводки материала, приемы формирования пирамидки при затачивании блока перед ультратомированием и особенности фиксации срезов к предметному стеклу) могут быть рекомендованы в качестве адекватных способов обработки материала, позволяющих минимизировать эффект Холмса и сформировать репрезентативные выборки для последующего стереологического анализа.

2. Технология количественной оценки суставного хряща на тканевом и клеточном уровне (по полутонким срезам большой площади) может быть рекомендована как метод выбора при необходимости объективно количественно оценить степень реактивно-деструктивных изменений и эффективность восстановительных процессов в суставном хряще при разных условиях эксперимента.

3. Технические приемы получения полутонких срезов большой площади и разработанная технология количественной оценки суставного хряща на тканевом и клеточном уровне также могут быть рекомендованы для обработки биопсийного материала с целью диагностики суставной патологии и изучения влияния различных факторов на состояние суставного хряща.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Патоморфологическая характеристика суставного хряща при автоматическом удлинении голени // Молодые ученые - медицине (Аспирантские чтения - 2003): Сборник тезисов докладов Всероссийской конференции. - Самара, 2003г. - С. 271-273.

2. Проблемма эффекта Холмса в количественной телепатологии // Известия Челябинского научного центра. - 2003. Вып. 1 (18). - С. 1-5.

(соавт. М.М.Щудло, Н.А.Щудло, Т.Н.Варсегова, И.В.Борисова, С.В.Гордичук, Л.В.Воинкова, А.В.Кобелев).

3. Количественная оценка метахромазии в цифровых изображениях гистохимических препаратов / Материалы Всероссийской научн. конференции «Реактивность и пластичность гистологических структур в нормальных, экспериментальных и патологических условиях», Оренбург. 2003г. // Морфология. - 2003. - №5. - С. 84. (соавт. М.М.Щудло, Н.А.Щудло).

4. Гистологический анализ деструктивно-репаративных процессов в суставном хряще при удлинении голени собак // Фундаментальные и прикладные проблемы гистологии. Гистогенез и регенерация тканей: материалы гистологической конференции. - СПб, 2004. -С. 134-136. (соавт. М.М.Щудло, С.А.Ерофеев).

5. Морфо-функциональная характеристика суставного хряща наружного мыщелка бедра при удлинении голени собак // Гений ортопедии. -2004. -№1. - С. 39-44. (соавт. В.И.Шевцов, М.М.Щудло, С.А.Ерофеев).

6. Световая и электронная микроскопия суставного хряща при автоматическом удлинении голени // Гений ортопедии. - 2004. - №4. - С. 914. (соавт. М.М.Щудло, С.А.Ерофеев).

7. Количественные характеристики суставного хряща наружного мыщелка бедра на этапах удлинения голени собак // Вестник УГТУ-УПИ «Цифровая микроскопия». Екатеринбург. 2005. №10 (62). С - 99105. (соавт. М.М.Щудло, С.А.Ерофеев).

8. Экспериментально-гистологическое исследование суставного хряща наружного мыщелка бедра при удлинении голени собак // Морфология. - 2005.- №5,- С. 67-71. (соавт. М.М.Щудло, С.А.Ерофеев).

9. Изменения суставной поверхности наружного мыщелка бедра в условиях удлинения голени // Материалы научно - практической конференции с международным участием «От фундаментальных исследований - к прогрессу в медицине», Харьков. 2005г - С.56. (соавт. Щудло М.М., Ерофеев С.А.).

10. Технология количественного исследования суставного хряща в условиях удлинения смежного сегмента конечности // Гений ортопедии -2006. - №3. - С.120-125.

Объем 1 п.л. Формат 64x84. Гарнитура «Tims New Roman суг». Бумага офисная. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ступина, Татьяна Анатольевна

Введение.

Глава 1. Суставной хрящ в норме и в условиях действия механических факторов. Физиологическая и репаративная регенерация. Изменения при чрескостном дистракционном остеосинтезе (обзор литературы).

Глава 2. Материал, методика эксперимента, методы исследования.

Глава 3. Гистоморфометрические характеристики суставного хряща интактных собак.

Глава 4. Исследование суставного хряща при автоматическом удлинении голени с темпом 1 мм за 60 приемов (1 серия эксперимента)

4.1. Клинико-экспериментальное исследование.

4.2. Макро- и микроскопическое исследование.

4.3. Количественное исследование на тканевом уровне.

4.4. Количественное исследование на клеточном уровне.

4.5. Определение серы, кальция, фосфора методом электронно-зондового микроанализа.

Глава 5. Исследование суставного хряща при удлинении голени с темпом 1мм за 8 приемов в ручном режиме (2 серия эксперимента)

5.1. Клинико-экспериментальное исследование.

5.2. Макро- и микроскопическое исследование.

5.3. Количественное исследование на тканевом уровне.

5.4. Количественное исследование на клеточном уровне.

5.5. Определение серы, кальция, фосфора методом электронно-зондового микроанализа.

Глава 6. Сопоставительный анализ морфофункционального состояния суставного хряща при разных режимах удлинения конечности и у интактных собак

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние режима удлинения голени собак на состояние суставного хряща наружного мыщелка бедра"

Актуальность темы. Заболевания суставов становятся одной из наиболее значимых проблем во всём мире. Их распространённость остро ставит вопрос о необходимости изучения особенностей перихондрального хондрогенеза и регенерации в разных условиях, адекватной оценки репаративных потенций хряща и разработки методов восстановительного лечения. Эти проблемы привлекают внимание ведущих клиницистов и морфологов [Павлова В.Н., с соавт., 1988; Шумада И.В., 1990; Макушин В.Д. с соавт., 2001, 2005; Лаврищева Г.И., 2002; Беллендир Э.Н., Ариэль Б.М., 2005; Bouwmeester R, 1999; Ljung А. et al., 1999; Cohen Han et al., 2000; Dounchis J.S., 2001 и др.].

В последние десятилетия для лечения больных с повреждениями и заболеваниями опорно-двигательной системы стали широко применять аппараты внешней фиксации. Патологические изменения суставного хряща, в том числе при использовании метода управляемого чрескостного остеосинтеза, нередко осложняют лечение ортопедо-травматологических больных [Шевцов В.И., с соавт., 1998,2000].

В экспериментально-морфологических исследованиях коленного сустава при удлинении большеберцовой кости на 15-20% с суточным темпом 1,0 мм за один приём выявлены дегенеративные изменения - очаговый поверхностный некроз и васкуляризация со стороны субхондральной кости, которые подвергались обратному развитию при нормализации функции конечности [Старцева И.А., Никитенко Е.Т., 1973,1978].

При дозированном удлинении сегмента конечности на 30% с темпом 1,0 мм за 2 приема и 0,75 мм за 1 прием были выявлены деструктивные изменения смежных суставов: истончение, разволокнение суставного хряща, снижение интенсивности метахромазии межклеточного вещества. В части наблюдений выявлены некротические изменения [Stanitski D.F., 1994; Stanitski D.F. et al., 1996; Nakamura E. et al., 1993, 1995; Fink B. et al., 2001]. Авторы предположили, что глубина изменений суставного хряща зависит от длительности периода дистракции и фиксации конечности в аппарате. По мнению E.Nakamura, H.Mizuta, K.Takagi (1995), повышение дробности удлинения может предотвратить повреждения хрящей смежных суставов.

Дальнейшее развитие этого направления требует изучения состояния физиологических резервов, резистентности и адаптивности тканей удлиняемой конечности в зависимости от режима дистракции, в том числе адекватной оценки реактивных изменений и репаративных потенций суставного хряща.

Для достижения цели были поставлены задачи:

Научная новизна. Впервые на достаточном экспериментальном материале с применением современных методов световой и электронной микроскопии, компьютерной морфо-, стереометрии проведено гистологическое исследование суставного хряща наружного мыщелка бедра в процессе удлинения голени при дробных режимах ручной и автоматической дистракции. Разработаны способы объективной оценки состояния суставного хряща на разных (органном, тканевом, клеточном) уровнях структурной организации. Разработана и адаптирована к объекту исследования технология изготовления гистологических препаратов, позволяющая проводить комплексные количественные исследования цифровых изображений. Определены градации зрелости и признаки регенерации хрящевых клеток (ядерно-цитоплазматический индекс, количество и численный состав изогенных групп), что позволило выявить потенциальные возможности клеточных элементов и хряща в целом. Получена новая информация о влиянии на состояние суставного хряща разных режимов дистракции и даны теоретически обоснованные рекомендации о возможности использования этих режимов в клинической практике.

Реализация результатов исследования. Результаты проведённых исследований используются при выполнении плановых научно-исследовательских работ в ФГУН «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова Росздрава», в ПНИЛ "Управляемые гисто- и органогенезы" Курганского филиала Южно-Уральского научного центра РАМН, включены в программу кафедры травматологии и ортопедии ФПК и ППС Тюменской государственной медицинской академии.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

2. Высокодробная автодистракция позволяет снизить травматизацию смежных суставов и обеспечивает лучшие условия для восстановления структуры суставного хряща по сравнению с ручным режимом.

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Ступина, Татьяна Анатольевна

ВЫВОДЫ

2. Деструктивные изменения суставного хряща при данных условиях эксперимента имеют очаговый характер и проявляются утратой бесклеточной пластинки, разволокнением поверхностной зоны хряща, гибелью и деструкцией части хондроцитов поверхностной и глубокой зон, снижением толщины хряща, численной и объемной плотности клеток поверхностной и глубокой зон, концентрации серы. Более интенсивно деструктивные изменения выражены при 8-кратной дробности дистракции, наблюдалось увеличение частоты встречаемости участков разволокнения в поверхностной зоне и нарушение целостности базофильной линии.

3. В неповрежденных участках хондроциты демонстрируют реактивные изменения адаптивного характера, проявляющиеся активизацией пролиферативных (увеличены пул пролиферировавших хондроцитов, численная плотность клеток промежуточной зоны) и биосинтетических (гипертрофия клеток всех зон и, особенно, неповрежденных участков поверхностной зоны, снижение ядерно-цитоплазматического индекса) процессов, за счет которых происходит регенерация хряща.

4. Выраженность процессов пролиферации и биосинтеза в суставном хряще при разных режимах дистракции различна и зависит от степени повреждения. При 8-кратной дробности дистракции в суставном хряще более выражены пролиферативные процессы (выявлены максимальные значения пула пролиферировавших хондроцитов, численной плотности клеток промежуточной зоны), при 60-кратной - биосинтетические (выявлены максимальные значения параметров, характеризующих размер и форму клеток, более выражено снижение ядерно-цитоплазматического индекса).

5. Высоко дробная автодистракция с темпом 1 мм позволяет снизить травматизацию смежных суставов и обеспечивает высокую эффективность адаптационных реакций, направленных на восстановление структуры суставного хряща.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ступина, Татьяна Анатольевна, Курган

1. Автандилов Г.Г. и др. Системная стереометрия в изучении патологического процесса / Г.Г. Автандилов, Н.И. Яблучанский, В.Г. Губенко. М.: Медицина, 1981. - 189 с.

2. Автандилов Г.Г. и др. Системный стереометрический анализ ультраструктур клеток / Г.Г. Автандилов, В.П. Невзоров, О.Ф. Невзорова. -Кишинев: Штинца, 1984. 168 с.

3. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия: Руководство. М.: Медицина, 1990.-384 с.

4. Авцын А.П. и др. Принципы и методы гисто- цитохимического анализа в патологии / А.П. Авцын, А.И. Струков, Б.Б. Фукс. Л.: Медицина, 1971.-367 с.

5. Астапенко М.Г., Баятева В.К. Современное состояние проблемы деформирующего остеоартроза//Ревматология. 1984. - №2. - С. 61-64.

6. Ахмедов Ш.М. и др. Морфометрические показатели коленного сустава человека в подростковом периоде / Ш.М. Ахмедов, Ш.Ч. Бердиев, С.Т. Имомов, А. Ортиков // Материалы IV конгресса международной ассоциации морфологов. Морфология. - 2002. - № 2-3. - С. 14.

7. Беллендир Э.Н., Ариэль Б.М. Экспериментально-морфологические особенности перихондриального хондрогенеза // Морфология. 2005. - №3. - С. 63-67.

8. Белоусов JI.B. Механические напряжения как факторы авторегуляции морфогенеза // Онтогенез. 1989. - Т. 20. - №6. - С. 626-636.

9. Борисевич А.И., Дедух Н.В., Комарова И.П. Пренатальный гистогенез межклеточного вещества хрящевой ткани // Закономерности морфогенеза опорных структур позвоночника и конечностей на различных этапах онтогенеза. Ярославь, 1985. - С. 3-14.

10. Буданцев А.Ю., Айвозян А.Р. Компьютерная трехмерная реконструкция биологических объектов с использованием серийных срезов // Морфология. 2005. - №1. - С. 72-76.

11. Вагапова В.Ш. Части внутренней оболочки суставов // Морфология. 2000. - №3. - С. 29.

12. Вагапова В.Ш. Развитие суставов в онтогенезе / Материалы IV конгресса международной ассоциации морфологов // Морфология. 2002. -№ 2-3. С. 29.

13. Вейбель Э. Морфометрия легких человека. Пер. с англ. М.: Медицина, 1970. - 175 с.

14. Виноградова Т.П., Лаврищева Г.И. Регенерация и пересадка костей. М.: Медицина, 1974. - (С. 142-187) 246 с.

15. Виноградова Е.В. Структурно-функциональные изменения хрящевой ткани человека при старении / Возрастные, адаптивные и патологические процессы в опорно-двигательном аппарате: Тез. докл. VII школы по биологии мышц. Харьков, 1988. - С. 179-180.

16. Виноградова Е.В. Механизмы деструкции и регенерации хряща коленного сустава при остеоартрозе // Ортопедия, травматология и протезирование. 2000. - № 2. - С.97-98.

17. Волков М.В., Оганесян О.В. Восстановление формы и функции суставов и костей. М.: Медицина, 1986. - 256 с.

18. Гайдышев И.П. Анализ и обработка данных: специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. - 752 с.

19. Гонгадзе JI.P. Базофильная линия суставного хряща в норме и при некоторых патологических состояниях // Архив анат. 1987. - № 4. - С. 52-57.

20. Гонгадзе JI.P., Гиоргадзе А.Г. Значение остеохондрального соединения и базофильной линии в деструкции суставного хряща // Симпозиум ESOA «Деструкция суставов», 16-й: Тезисы. Сочи, 1987. - С. 46-46.

21. Грачева Л.И. и др. Комплексное исследование хрящевой ткани при иммобилизации сустава / Л.И. Грачева, С.Н. Асонова, A.A. Утенькин, С.Я. Звенко // Материалы школы "Биология опорно-двигательного аппарата". -Харьков, 1992,-С. 55-56.

22. Грачева Л.И., Десятниченко К.С. Изменения в структуре гликозаминогликанов и упругих свойствах хряща собак в условияхиммобилизации, перелома и удлиненияконечности по Илизарову // Сб. научн. тр. ВКНЦ «ВТО». Курган, 1990. - Вып. 15. - С. 155-162.

23. Грачева Л.И, Ерофеев С.А. Суставной хрящ в условиях варьирования дробности дистракции голени собак по Илизарову // Физиологические механизмы адаптации человека и животных: Тез. докл. II съезда физиол. Уральского региона. Свердловск, 1990. - С. 135-136.

24. Грачева Л.И. Механохимия суставного хряща при коррекции патологии опорно-двигательного аппарата: Автореф. дис. канд. хим. наук. -Новосибирск, 1992. 13 с. (РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова).

25. Грачева Л.И., Попков A.B., Ерофеев С.А. Биохимический тест на изменение суставного хряща при удлинении конечности: VII Респ. школа "Биология опорно-двигат. аппарата" // Ортопед., травматол. 1994. - №4. - С. 111-111.

26. Громцева К.Е. Образование и дифференцировка основного вещества гиалинового хряща человека. ДАН СССР, 1950. LXX. Вып. 2. С. 299-301.

27. Груздев А.Д. (ред.) Применение стереологических методов в цитологии // Сб. научн. тр. НИИ цитологии СО АН СССР Новосибирск, 1974.-81 с.

28. Данилов Р.К., Боровая Т.Г., Клочков Н.Д. Экспериментально-гистологический анализ гистогенеза и регенерации тканей // Морфология. -2000.-№4-С. 7-16.

29. Данилов Р.К. и др. Гистологические основы регенерации тканей опорно-двигательного аппарата / Р.К. Данилов, В.Г. Гололобов, И.А. Одинцова, Х.Х. Мурзабаев // Ортопедия, травматология и протезирование.2000.- №2. -С. 102.

30. Данилов Р.К., Клишов A.A., Боровая Т.Г. Гистология человека в мультимедиа. СПб.: ЭЛБИ-СПб., 2004. - 362 с.

31. Дедух Н.В. и др. Возрастные изменения межклеточного вещества гиалиновой и коллагеноволокнистой хрящевой ткани человека / Н.В. Дедух, С.В. Малышкина, М. Керн, Е.Я. Панков // Арх. анатомии, гистол. и эмбриол. 1988,-№4.-С. 35-40.

32. Дедух Н.В., Панков Е.Я. Скелетные ткани // Руководство по гистологии, т. 1 (отвественный редактор Р.К. Данилов) - С-Пб.: СпецЛит,2001.- 496 с.

33. Деревянко И.В. Морфофункциональная характеристика гиалинового хряща коленного сустава в норме и при хондропластике егоэкспериментальных повреждений. Автореф. дис. канд. мед. наук. -Волгоград, 2004. 16 с.

34. Десятниченко К.С. и др. Дегенеративно-дистрофические изменения суставного хряща и способ их фармакологической коррекции / К.С. Десятниченко, С.Н. Лунева, A.A. Ларионов, С.Н. Асонова // Гений ортопедии. 1998. - № 1. - С. 28-33.

35. Десятниченко К.С, Лунева С.Н, Матвеева Е.Л. О механизме патологического обызвествления суставного хряща при развитии дегенеративно-дистрофических изменений в тканях синовиальной среды // Гений ортопедии. 1999. - №2. - С. 24-27.

36. Дрейер А.Л. Изменения в коленном суставе после удаления хряща суставной поверхности бедра в эксперименте // Вопросы травматологии и ортопедии: Материалы к итоговой науч.-практ. конф.- СПб, 1966.-С. 33-36.

37. Елисеев В.Г. (ред.) Гистология. Из дат. Медицинской литературы. Москва, 1963. - 673 с.

38. Емец Г.Д. В кн.: Труды 7-го съезда травматологов и ортопедов Украины, 17-19 июня 1969г. Харьков, Киев, 1969. С. 131-138.

39. Еникеев Р.И, Складин O.A. Морфологические, структурные и гистохимические особенности гиалинового хряща коленного сустава человека в норме // Микроциркуляторное русло соединительноткан. образ. -Уфа, 1988.-С. 26-31.

40. Ерофеев С.А. Экспериментально-теоретическое обоснование современной технологии удлинения конечности Автореф. дис. .д-ра мед. наук. Курган, 2003. -45с. (РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова).

41. Ерофеев С.А, Шевченко Г.И. Использование автоматических дистракторов в эксперименте / Тезисы докладов IV областной научно-практической конференции молодых ученых-медиков. Курган, 1988. - С. 16-17.

42. Ерофеев С.А. Удлинение голени автоматическими дистракторами по Илизарову / Материалы XXV юбилейной научно-практической конференции врачей Курганской области. Курган, 1992. - С. 22-24.

43. Житников А.Я. Биосинтез дифференцирующимися хондроцитами хрящевых закладок скелета сульфатированных мукополисахаридов и коллагеновых белков // В кн.: Мезенхима и ее тканевые производные в эволюции и онтогенезе. Пермь, 1973. С. 87-88.

44. Житников А.Я. Дифференцировка хондроцитов и рост кости при развитии хрящевого скелета курицы / Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1979. - №7. - С 72 - 81.

45. Зайдман A.M. Хондрогематический барьер регулятор последовательности остеогенеза губчатого вещества в эмбриогенезе: Тез. докл. 3 Конгр. Междунар. ассоц. Морфологов, Тверь, 20-21 июня. 1996 // Морфология. - 1996. - Т. 109.- № 2. - С. 53.

46. Зайдман A.M., Корель A.B. Структурно-функциональные особенности пластинки роста тела позвонка человека в критические периоды роста // Хирургия позвоночника. 2004. № 1. С. 113-120.

47. Зирне P.A., Аршавская Т.В. Динамика ультраструктуры хондрогенной ткани в процессе ее развития: Атлас / Латв. НИИ эксперим. и клинич. медицины. Рига: Зинатне, 1990. - 111,2. с.:ил.; 24 см.

48. Зирне P.A., Аршавская Т.В. Гистологическая, гистохимическая и ультраструктурная характеристика индуцированного эктопического хондрогенеза//Морфология. 1995. - т.108. - № 1. - С. 39-43.

49. Изизаров Г.А. и др. Пат. 4615338 США МКИ4 61 Г 5/04 Автоматический компрессионно-дистракционный аппарат / Г.А. Илизаров,

50. A.П. Предеин, В.М. Быков (СССР). Публ. 07.10.86; Т. 1071; №1. Б. Изобрет. стран мира. -М., вып. 14, №15. С. 73.

51. Илизаров Г.А. и др. Теоретические и практические аспекты удлинения конечностей методом чрескостного остеосинтеза / Г.А. Илизаров,

52. B.И. Шевцов, В.И. Калякина и др. // Пленум науч. совета по травмотол. и ортопед. АМН СССР: Тез. докл. Пермь, 1982. - С. 33-36.

53. Илизаров Г.А., Шрейнер A.A. Новый метод флексионной остеоклазии (экспериментальное исследование) // Ортопедия травматология. 1979. - № 1.-С. 9-14.

54. Имерлишвили И.А. Экспериментальное изучение регенерации суставного хряща // Арх. анатомии, гистологии и эмбриологии. 1957. - №2. -С. 58-71.

55. Казакевич И.В. К вопросу о регенерации суставного хряща / В кн. «Успехи детской хирургии», Рига, 1968. - С. 453-460.

56. Карлсон Б.М. Регенерация. Проблемы биологии развития. М.: Наука, 1986. - 296 с.

57. Кононский А.И. Гистохимия. Киев, "Вища школа", 1976. 280 с.

58. Копьева Т.Н. и др. Морфология суставного хряща при остеоартрозе / Т.Н. Копьева, О.Б. Вельская, М.Г. Астапенко, А.Г. Арутюнов // Архив патологии. 1986. - №12. - С. 40-46.

59. Корж М.О. Остеоартроз. Консервативна терашя. За ред. М.О.Коржа, Н.В.Дедух, ГА.Зупанця. Харюв: "Прапор", 1999. - 336 с. - укр. яз.

60. Косягин Д.В. Протеогликаны суставного хряща в норме и при возрастных дегенеративных изменениях // Вопр. мед. химии. 1982. - № 4. -С. 68-71.

61. Котельников М.Г. Регенераторные процессы при внутрисуставных повреждениях коленного сустава и воздействии гипергравитации // Морфология. 2003. - № 5. - С. 56-57.

62. Лаврищева Г.И. Об условиях регенерации хряща. В кн.: Регенерация и клеточное деление. М.: Медицина, 1968. - С. 222-227.

63. Лаврищева Г.И. Итоги разработки теоретических вопросов репаративной регенерации опорных органов // Вестн. травматол. ортопед. -1996.-№3.-С. 58-61.

64. Лаврищева Г.И., Михайлова Л.Н. Морфология и ультраструктура регенератора при повреждении суставного хряща. В кн.: Повреждения и заболевания костей и суставов. - Москва, 1981. - С. 79-85.

65. Лаврищева Г.И. и др. Об оптимальных условиях репаративной регенерации опорных органов / Г.И. Лаврищева, Л.Н. Михайлова, Д.И. Черкес-Заде, Г.А. Оноприенко // Гений ортопедии. 2002.- №1. - С. 120-125.

66. Лаврищева Г.И., Оноприенко Г.А. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опорных органов и тканей. -М.: Медицина, 1996. С. 144-166.

67. Лунева С.Н. Дегенеративно-дистрофические изменения в суставном хряще в условиях чрескостного остеосинтеза и способ их фармакологической коррекции: 03.00.04: Автореф. дис. канд. биол. наук. -Уфа, 1998. 27 с. (РНЦ "ВТО").

68. Мажуга П.М. Особенности дифференцировки клеток в хондрогенезе и остеогенезе // Цитология и генетика. 1994. - Т.28. - № 1. -С. 9-15.

69. Мажуга П.М. Источники трофики и структурного самовосполнения суставного хряща// Морфология. 1999. - № 1. - С. 43-50.

70. Макушин В.Д., Чегуров O.K., Волокитина Е.А. Оперативное лечение гетерогенного деформирующего артроза коленного сустава // Гений ортопедии. 2001. - № 1. - С. 18-24.

71. Макушин В.Д., Чегуров O.K. Гонартроз (вопросы патогенеза и классификации) // Гений ортопедии. 2005. - №2. - С. 19-22.

72. Матвеева E.JT. и др. Изменения показателей углеводного компонента протеогликанов тканей коленного сустава при удлинении голени у собак / E.JT. Матвеева, Т.В. Русова, С.А. Ерофеев, A.A. Шрейнер // Гений ортопедии. 1997. - № 1. - С. 71-73.

73. Матвеева E.JT., Русова Т.В., Макушин В.Д. Изменение метаболизма протеогликанов в синовиальных тканях коленного сустава собак в разных биомеханических условиях // Гений ортопедии. 1997. - №3. -С. 41-47.

74. Мендоса С.Л., Прохорова В.М. Философия старения суставов // Материалы десятого Московского международного ветеринарного конгресса. -Москва, 2002.-С. 50-51.

75. Модяев В.П. Строение и функция волокнистой стромы суставного хряща // Арх. анатомии, гистологии и эмбриологии. 1980. - Т.79. - Вып. 9. - С. 50-55.

76. Модяев В.П. Некоторые особенности репродукции хондроцитов в суставном хряще. В кн.: Физиология и патология соединительной ткани. Новосибирск, 1980, т. 1, - С. 149-150.

77. Модяев В.П. Морфология суставного хряща в норме и после местного воздействия ионизирующей радиации. Автореф. дис. .д-ра мед. наук. М., 1983. - 36 с. (Институт мед. радиологии АМН СССР).

78. Модяев В.П., Анкина М.А. О строении и функции наружной части суставного хряща // Архив анат. 1978. - №4. - С. 57-62.

79. Моисеев B.C. Остеоартроз: спорные вопросы лечения Журнал "Клиническая фармакология и терапия" 1998, Т. 7, № 2. С. 86-87.

80. Мяделец О.Д. Основы цитологии, эмбриологии и общей гистологии. М.: Медицинская книга, Н. Новгород: Изд-во НГМА, 2002. -367 с.

81. Насонова В.А. Остеоартроз коленного сустава: причины развития, диагностика и профилактика // Ревматология. 2003. - Т.5. - №2 /media/consilium/0302/90.shtml:: Sunday, 25-Мау-2003.

82. Непомнящих Л.М. и др. Морфометрия и стереология гипертрофии сердца / Л.М. Непомнящих, Е.Л. Лушникова, Г.И. Непомнящих. -Н.: Наука, 1986.-304 с.

83. Никитюк Б.А., Митрофаненко В.П. Деструктивные изменения суставов в связи с возрастом и механическими перегрузками // Тезизы докл. XVI Симпозиума Европейского общества остеоартрологов. Сочи, 1987. С. 5-109.

84. Омельяненко Н.П., Ицков П.М. Морфологические особенности пограничных структур суставного хряща / Материалы IV конгресса международной ассоциации морфологов // Морфология. 2002. - № 2-3. - С. 117.

85. Павлова В.Н. Электронная микроскопия суставного хряща человека // Арх. анат. 1979. - № 7. - С. 65-71.

86. Павлова В.Н. Синовиальная среда суставов. М.: Медицина, 1980.-293 с.

87. Павлова В.Н. Компоненты внутренней среды суставов и их функциональное взаимодействие // Успехи соврем, биол. 1989. - Т. 107. Вып. 2. - С. 238-248.

88. Павлова В.Н., Павлов В.Г. Проблемы и перспективы современной хондрологии, ч. 2. // Ревматология. 1984. - №3. - С. 3-9.

89. Павлова В.Н. и др. Хрящ / В.Н. Павлова, Т.Н. Копьева, Л.И. Слуцкий, Г.Г. Павлов. М.: Медицина, 1988. - 320 с.

90. Павлова В.Н., Куманин Б.Н. Ультраструктура трущихся поверхностей в суставе // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. -1983.-№8.-С. 38-42.

91. Павлова В.Н., Павлов В.Г., Русакова М.С. Актуальные вопросы исследования хряща в норме и при патологии // Вопр. Ревматизма. 1980. -№3. - С. 68-69.

92. Панков Е.Я. и др. Сравнительное морфологическое изучение различных моделей деформирующего артроза / Е.Я. Панков, И. Фелдыш, Н.В. Дедух и др. // Ортопедия, травматология и протезирование. 1988. - № 6.-С. 61-70.

93. Пирс Э. Гистохимия теоретическая и прикладная. М., Изд-во иностр. лит-ры, 1962. 964 с.

94. Подрушняк Е.П., Черкасов В.В. Возрастные особенности гисто- и ультрастроения суставного хряща // Ортопед., травматол. 1976. - №10. - С. 12-18.

95. Портус P.M., Силина Т.Н., Подлесный Н.М. Динамика изменений синтеза гликогена хондроцитами суставного хряща в условиях биостимуляции // Морфология. 1993. - №9-10. С. 134-135.

96. Редько К.Г., Анисимова J1.0., Нетылько Г.И. Количественная морфометрия в диагностике ранних стадий остеоартроза (эксп. исследование) // 13 научно-практическая конференция SICOT: Тез. докл. СПб., 2002. -С.130.

97. Саркисов Д.С. Микроскопическая техника: Руководство / Под ред. Д.С. Саркисова и Ю.Л. Перова. М.: Медицина, 1996. - 544 с.

98. Семченко В.В. и др. Международная гистологическая номенклатура (на латинском, русском и английском языках) / Под ред.Семченко В.В., Р.П. Самусева, М.В. Моисеева, З.Л. Колосовой. Омск: Омская медицинская академия. - 1999. - 156 с.

99. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань (функциональная морфология и общая патология). М.: Медицина, 1981. - 312 с.

100. Слесаренко H.A. Структурная адаптация суставного хряща // Арх. анат. 1986. - №7. - С. 75-81.

101. Слесаренко H.A. Метаболические свойства суставного хряща // Ортопедия, травматология и протезирование. 1994. - №4. - С. 90.

102. Слесаренко H.A., Барер Ф.С., Колесникова Е.Л. Структурно-метаболические основы изменений суставного хряща в условиях гипокенизии // Тезисы докладов областной конференции «Стресс и патология опорно-двигательного аппарата». Харьков, 1989. С. 41-42.

103. Слуцкий Л.И. Современные представления о коллагеновых компонентах хрящевой ткани (обзор) // Вопр. мед. химии. 1985. - №3. - С.10.17.

104. Старцева И.А., Никитенко Е.Т. Морфологические изменения в коленном суставе при удлинении голени в эксперименте // В кн.: Заболевания и повреждения суставов. Свердловск, 1973. - Т. 12. - С. 104-108.

105. Старцева И.А., Никитенко Е.Т. Зависимость изменений в коленном суставе от уровня остеотомии большеберцовой кости при удлинении голени в эксперименте // Ортопед., травматол. 1978. - №5. - С.11.15.

106. Стецула В.И., Бруско А.Т. Биомеханика и системная организация аппарата движения // Мед. биомеханика: тез.докл.междунар.конф. «Достижения биомеханики в медицине». Т.З. - Рига, 1986. - С. 314-319.

107. Стецула В.И., Веклич B.B. Основы управляемого чрескостного остеосинтеза. М.: Медицина, 2003. - 224 с.

108. Стецула В.И. и др. Биологические аспекты удлинения конечностей / В.И. Стецула, Г.И. Лаврищева, В.П. Штин, J1.H. Михайлова // Ортопедия, травматология и протезирование М.: Медицина, 1984. - №9. - С. 21-26.

109. Стецула В.И., Мороз Н.Ф. Системная концепция патогенеза дегенеративно-дистрофических поражений суставов // Диагностика и лечение дегенеративно-дистрофических поражений суставов / Под ред. проф. И.В. Шумады. Киев: Здоров'я, 1990. - С. 6-65.

110. Твердынин М.С., Евгеньева Т.П., Чернышева Е.С. Современные представления о гистогенезе и метаболизме хрящевой и костной тканей в экспериментальных и патологических условиях // Успехи современной биологии. 1986. - Т.102. - Вып.2(5). - С. 278-288.

111. Туляков В.А. Влияние на суставной хрящ солей и смесей глюкозамина и ацетилсалициловой кислоты // Акт. вопросы биологии опорно-двигательного аппарата: Материалы VIII школы стран СНГ. Киев. -1996.-С. 64.

112. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих. М.: Мир, 1975.-324 с.

113. Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А. (ред.) Гистология. Введение в патологию. М.: Геотар, 1998. - 960 с.

114. Фриденштейн А .Я., Лалыкина К.С. Индукция костной ткани и остеогенные клетки-предшественники. М.: Медицина, 1973. - 224 с.

115. Харитонова Е.А. Особенности репаративной регенерации в условиях применения гиалуроновой кислоты // Морфология. 1996. - Т. 109. -№2.-С. 100.

116. Хэм А., Кормак Д. (ред.) Гистология М.: Мир, Т. 3, 1983. - 293с.

117. Цончев В.Т., Философ Т. В кн.: Ревматология / Ред. Цончев В.Т. София, 1965, С.З

118. Шевцов В.И, Леонова С.Н, Грачева Л.И. Моделирование суставной патологии путем иммобилизации суставов аппаратом Илизарова //

119. Современные аспекты травматологии и ортопедии: Материалы науч.-практ. конф. Казань, 1994. - С. 35-36.

120. Шевцов В.И., Меныцикова Т.И., Щуров В.А. Теоретические предпосылки и практические последствия увеличения длины нижних конечностей у больных с ахондроплазией // Российский журнал биомеханики. 2000. - Т. 4. - №3. - С. 74-79.

121. Шевцов В.И., Попков A.B. Оперативное удлинение нижних конечностей. -М.: Медицина, 1998. 192 с.

122. Шевцов В.И. и др. Удлинение нижних конечностей в автоматическом режиме / В.И. Шевцов, A.B. Попков, Д.А. Попков, С.О. Мурадисинов // Гений ортопедии. 1999. - №3. - С. 20-24.

123. Шрейнер A.A. Теоретические аспекты дистракционного остеосинтеза. Значение режима дистракции / A.A. Шрейнер, С.А. Ерофеев, М.М. Щудло, A.M. Чиркова, Н.Р. Карымов // Гений ортопедии. 1999. - №2. -С. 13-17.

124. Шубич М.Г., Могильная Г.М. Гликопротеины и протеогликаны. Принципы их гистохимического анализа. // Арх. анат. 1979. - № 8. - С. 9299.

125. Шумада И.В. Диагностика и лечение дегенеративно-дистрофических поражений суставов. К.: Здоровье, 1990. - 198 с.

126. Щудло М.М. Целлоидинирование полутонких срезов большой площади для предупреждения образования складок при окраске // Архив патологии. - 1982. - T.XLIV. - № 11. - С. 66-67.

127. Щудло М.М., Ступина Т.А., Ерофеев С.А. Экспериментально-гистологическое исследование суставного хряща наружного мыщелка бедра при удлинении голени собак // Морфология. 2005.- №5,- С. 67-71.

128. Щуров В.А., Попков Д.А., Лаптев О.В. Влияние ранних активных движений на темпы восстановления функции коленного сустава после оперативного удлинения бедра // Гений ортопедии. 2004. - №1. - С. 30-35.

129. Юсупов P.M., Полонников Р.И. (ред.) Телемедицина. Новые информационные технологии на пороге XXI века. Издат. "Анатолия", СПб., 1998,489 с.

130. Aherne W.A., Dunnil M.S. Morphometry. London: Edward Arnold, 1982.-205 p.

131. Archer C.W. The Cellular basis of joint formation: Internat. Conf. "Mechanisms of devel op. ontogenetic and phul ogen. Aspects" // Ontogenez. -1994.-Vol. 25.-№4.-P. 14.

132. Beresford W.A. Cartilage. "Chondroid Bone, Seconodary Cartilage, and Metaplasia" // The Quartely Review of Biology. 1981. - Vol.56. - №4. P. 471. w Beresford. hsc. wvu. edu / histolch 6. htm - 1981

133. Boehringer R. 2005. Информацион. технологии. http://filebox.vt.edu/users/rboehrin/Introduction/StereologvGlossary.htm. 30 Oct

134. Buckwalter J.A., Mankin H.J. Articular Cartilage: Degeneration and osteoarthritis, repair, regeneration, and transplantation // Instr Course Lect. 1998. - Vol.47. - P. 487-504.

135. Buckwalter J.A., Rosenbrg L. Structural changes in reassembled growth plate aggregates // J Orthop Res. 1986. - 4(1). - P. 1-9.

136. Cancedda F.D. et al. Hyprlophic chondrocytes undergo further differentiation in culture / F.D. Cancedda, C. Gentili, P. Manduca, R. Cancedda // J. Cell Biol. 1992. - Vol.117. - №2. - P. 427-435.

137. Candolin Т., Videman T. Surface Changes in the Articular Cartilage of Rabbit Knee during Immobilization. A Scanning Electron Microscopic Study of Experimental Osteoarthritis // Acta path, microbiol. scand. sect. Pathology. 1980. -Vol. 88.-P. 291-297.

138. Caplan A. I. Cartilage // J. "Sei. Amer." 1984. - Vol. 251. - №4. - C.82.90.

139. Caplan A.I. et al. Overview: Principles of cartilage repair and regeneration / A.I. Caplan, M. Elyaderani, Y. Mochizuki, S. Wakitani, V.M. Goldberg // Clin. Orthop. 1997. - Vol. 342. - P. 254-269.

140. Caterson В., et al. Monoclonal antibodies as probes for determining the microheterogeneity of the line proteins of cartilage proteoglycan / B. Caterson,

141. J.R. Baker, J.E. Christner, Y. Lee, M. Lentz // J. Biol. Chem. 1985. - Vol. 260(20).-P. 11348-56.

142. Clarke I.C. Articular cartilage: a review and scanning electron microscope study. I. The interterritorial fibrillar architec ture // J. Bone Jt. Surg. -1971. Vol. 53-B. - №3. - P. 732-750.

143. Cohen Han et al. Storing live embryonic and adult human cartilage grafts for transplantation using a joint simulating device / Cohen Ilan, Robinson Dror, Cohen Nir, Nevo Zvi // Biomaterials. 2000. - Vol. 21. - № 21. - P. 21172123.

144. Di Micco M.A. et al. Integrative articular cartilage repair: dependence on developmental stage and collagen metabolism / M.A. Di Micco, S.N. Waters, W.H. Akeson, R.L. Sah // Osteoarthritis Cartilage. 2002. - № 10. - P. 218-225.

145. Dounchis J.S. Cartilage repair with autogenic perichondrium cell and polylactic acid grafts // Clin. Orthoped. Rel. Res. 2001. - № 377. - P. 248-266.

146. Driscoll S.W., Fitzsimmons J.S. The role periosteum in cartilage repair // Clin Orthop. Relat Res. 2001. - Vol. 391. - P. 190-207.

147. Elder S.H. et al. Effect of compressive loading on chondrocyte differentiation in agarose cultures of chick limb-bud cells / S.H. Elder, J.H. Kimura, L.J. Soslowsky, M. Lavagnino, S.A. Goldstein // J Orthop Res. 2000. -№18. -P. 78-86.

148. Eyre D.R. Articular cartilage and changes in Arthritis: Collagen of articular cartilage // Arthritis Res. 2002. - Vol. 4(1). P. 30-35.

149. Fink B. et al. The effect of tibial lengthening using the Ilizarov method on the cartilage and the menisci of the knee joint / B. Fink, G. Schwinger, J. Singer, M. Sager, C. Wilke, S. Braunstein //J Orthop Res. 2001 - Jul; 19(4). - P. 665-670.

150. Gilmore Ruth S.C., Palfrey A.J. A histological study of human femoral condular articular cartilage // "J. Anat." 1987. - Vol. 155. - P. 77-85.

151. Gilmore Ruth S.C., Palfrey A.J. Chondrocyte distribution in the cartilage of human femoral condules // "J. Anat." 1988. - Vol. 157. - P. 23-31.

152. Gwynn A.P. et al. Freeze substitution of rabbit tibial articular cartilage revelas that radial zone collagen fibres are tubules / A.P. Gwynn, S. Wade, M.J.

153. Kaab, G.R.H. Owen, R.G. Richards // J. Microscopy. 2000. - Vol. 197(2). - P. 159-172.

154. Hamerman D., Schubert M. The biologi of osteoarthritis // N. Engl J. Med. 1989. - Vol. 320(20). - P. 1322-30.

155. Herzenberg J.E. et al. Knee range of motion in isolated femoral lengthening / J.E. Herzenberg, L.L. Scheufele, D. Paley, R. Bechtel, S. Tepper // Clin Orthop Relat Res. 1994. - Apr;(301). - P. 49-54.

156. Hesse J. Zur Regenerations fahig keit von Gelenkknorpel // Anat. Anz. 1989. - Vol. 168. №1. - P.64.

157. Hung S.C. et al. Effects of continuous distraction on cartilage in a moving joint: an investigation on adult rabbits / S.C. Hung, K. Nakamura, R. Shiro, K. Tanaka, H. Kawahara, T. Kurokawa // J Orthop Res. 1997. - May; 15(3).-P. 381-390.

158. Ischikawa Y., Wu L.N.Y., Genge B.R. Effects of calcitonin and parathyroid hormone on calcification of primary cultures of chicken growth plate chondrocytes // J Bone Miher Res. 1997. - 12(3). - P. 356.

159. Lambert G.M. et al. Collagenous network in cartilage of human femoral condyles. A light microscopic and scanning electron study / G.M. Lambert, R.S.B. Liem, P. Havinga, G. Boering, J. Korst // Acta Anat. 1986. -Vol. 126.-P. 41-47.

160. Maffulli N., Nele U., Matarazzo L. Changes in knee motion following femoral and tibial lengthening using the Ilizarov apparatus: a cohort study // J Orthop Sci. 2001. - Vol. 6(4). - P. 333-338.

161. Mankin H.J. The response of articular cartilage to mechanical injury // J Bone Joint Surg. 1982. - 64A. - P. 460-466.

162. Maroudas A., Bayliss M., Venn M.F. Further studies on the composition of human femoral head cartilage // Ann. Rheum. Dis. 1980. - Vol. 39,-№5.-P. 514-523.

163. Martha L.G., Kieckhefer J.W., Minerva G.A. Growth of Cartilage In Vitro: The Role of Mechanical Factors // J. Rehab. Res. Develop. 1991. -№28. -I. - 63-64.

164. Mitchell N., Shepard N. The resurfacing of abult rabbit articular cartilage by multiple perforations through the subchondral bone // J. Bone Joint Surg Am. 1976. - Vol. 58(2). - P. 230-233.

165. Mohr W. On the morphology of normal joint cartilage // J. Clin. Chem and Clin. Biochem. 1986. - Vol. 24. - P. 915-918.

166. Nakamura E. et al. Knee articular cartilage injury in leg lengthening. Histological studies in rabbits / E. Nakamura, H. Mizuta, A. Sei, K. Takagi // Acta Orthop Scand. 1993. - Aug;64(4). P. 437-440.

167. Nakamura E, Mizuta H., Takagi K. Knee cartilage injury after tibial lengthening. Radiographic and histological studies in rabbits after 3-6 months // Acta Orthop Scand. 1995. - Aug;66(4). - P. 313-316.

168. Newman A.P. Articular Cartilage Repair. Current concept //American J. of Sports Med. 1998. - 26(2). - P. 309-324.

169. Nishimura K. et al. Chondroprogenitor cells of synovial tissue / K. Nishimura, L.A. Solchaga, A.I. Caplan, J.U. Yoo, V.M. Goldberg, B. Johnstone // Arthritis Rheum. 1999. - Vol. 42. - P. 2631-2637.

170. Palmoski M.J, Brandt K.D. Effects of static and cyclic compressive loading on articular cartilage plugs in vitro // Arthr. Rheum. 1984. - Vol. 27(6) -P. 675-681.

171. Paukkonen K. et al. Morphometry of Articular Cartilage: A Stereological Method Using Light Microscopy / K. Paukkonen, K. Selkainaho, J. Jurvelin, J. Helminen Heikki // The Anatomical Record. 1984. - Vol. 210. - №4. -P. 675-682.

172. Roach H.I, Erenpreisa J, Aigner T. Osteogenic differentiation of hypertrophic chondrocytes involves asymmetric cell divisions and apoptosis // J. Cell. Biol. 1995. - Vol. 131. - № 2. - P. 483 - 494.

173. Shapiro F, Koid S, Glimcher M.J. Cell origin and differentiation in repair of full thickness defects of articular cartilage // J. Bone Joint Surg. 1993. -Vol. 75A.-P. 532-553.

174. Stanitski D.F. The effect of limb lengthening on articular cartilage. An experimental study // Clin Orthop Relat Res. 1994. - Apr;(301). P. 68-72.

175. Stanitski D.F, Rossman K, Torosian M. The effect of femoral lengthening on knee articular cartilage: the role of apparatus extension across the joint // J Pediatr Orthop. 1996. - Mar-Apr; 16(2). - P. 151 -154.

176. Stockwell R.A, Sprinz R, Glycosaminoglycan content and cell density rabbit articular cartilage in experimental lipoarthrosis // J. Anat. 1981. -Vol. 133(2).-P. 309-315.

177. Stott N, Susan Jiang T.-X, Chuong Cheng-Ming. Successive formative stages of precarilaginous mesenchymal condensations in vitro // J. Cell. Physiol. 1999. - Vol. 180. - №3. - P. 314-324.

178. Su San Mok et al. Aggrecan Synthesized by Mature Bovine Chondrocytes Suspended / Su San Mok, Koichi Masuda, Hans J. Hauselmann,

179. Margaret B. Aydelotte, Eugene J.-M., A. Thonar // Alginate Journal of Biological Chemistry. 1994. - Vol. 269. - №. 52. - P. 33021-33027.

180. Tagil M., Aspenberg P. Cartilage induction by controlled mechanical stimulation in vivo // J Orthop Res. 1999. - Vol.17. - P. 200-204.

181. Tammi M., Saamanen A. M., Jauhiainen A. et al. Proteoglycan alterations in rabbit knee articular cartilage following physical exercise and immobilization // Connect. Tiss. Res. 1983. - Vol. 11. - P. 45-55.

182. Trias A. Effect of peristent pressure on the articular cartilage // Journal Bone a Jt. Surg. -1971. Vol.2. - P. 376-386.

183. Troyer H. The effect of short-term immobilization on the rabbit knee joint cartilage // Clin. Orthop. 1975. - №107. - P. 249 - 257.

184. Vignon E., et al. Microdurimetric and biochemical studi of human articular cartilage. Comparison of different joints / E.Vignon, M. Arlot, D. Hartman, D. Noyer // Rev Rhum Mal Osteoartic. 1980. - Vol.47(12). - P. 715718.

185. Wayne J.S., McDowell C.L., Willis M.C. Long-term survival of regenerated cartilage on a large joint surface // Journal of Rehabilitation Research and Development 2001. - Vol.38. - №2, March/April http ://www. v ard. org/j our/01/3 8/2/wayne3 82.htm

186. Wezeman F.H. Introdurton to histology and nisteehemistm of cartilage Historical and contemporary aspects jf cartilage derelopment and structure // Microsc. Res. And Techn.- 1998.- Vol.43. №2. - P. 89-90.

187. Yang L. et al. Knee joint reaction force during tibial diaphyseal lengthening: a study on a rabbit model / L. Yang, G. Cai, L. Coulton, M. Saleh // J Biomech. 2004 Jul;37(7). P. 1053-1059.

188. Yoshioka Chihiro, Yagi Toshio. Electron microscopic observations on the fate of hypertrophic chondrocytes in condylar cartilage of rat mandible // J. Craniofacial Gen. And Dev. Biol. 1988. - Vol. 8. - №3. - P. 253-264.137

Информация о работе

Ступина, Татьяна Анатольевна
кандидата биологических наук
Курган, 2007
ВАК 03.00.25

Диссертация

Влияние режима удлинения голени собак на состояние суставного хряща наружного мыщелка бедра - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы