FORMATION OF STRUCTURAL ASYMMETRY OF THE ARTICULAR CARTILAGE EPIPHYSIS DISTAL FEMORAL IN THE AGING PROCESS

Попова О. А.

Аспирант, ФГБОУ ВПО Новосибирский государственный педагогический университет

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ АСИММЕТРИИ СУСТАВНОГО ХРЯЩА ДИСТАЛЬНОГО ЭПИФИЗА БЕДРЕННОЙ КОСТИ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ

Аннотация

Исследованы морфологические особенности деструктивных изменений суставного хряща дистального эпифиза бедренной кости крыс при старении. Полученные результаты имеют практическую значимость в понимании закономерностей повреждения структурных элементов коленного сустава в поздние периоды онтогенеза и разработке возможных эффективных методов лечения.

Ключевые слова: старение, суставной хрящ, нарушение гистоархитектоники.

Popova O. A.

Postgraduate student, Novosibirsk State Pedagogical University

FORMATION OF STRUCTURAL ASYMMETRY OF THE ARTICULAR CARTILAGE EPIPHYSIS DISTAL FEMORAL IN THE AGING PROCESS

Abstract

Morphological features of the destructive changes of the articular cartilage of the distal epiphysis of the femur of rats during aging. The results are of practical importance in understanding the patterns of damage to the structural elements of the knee joint in the later stages of ontogenesis and the development of effective treatments possible.

Keywords: aging, articular cartilage, the damage of histoarchitectonics.

Увеличение или ассиметричное уменьшение толщины суставного хряща, по мнению В. Н. Павловой (2011), является ответной реакцией тканевых элементов в ответ на действие механических факторов и является одним из морфологических отражений приспособительных и дегенеративных изменений суставного хряща [4]. Однако сведения по данному факту остаются до сих пор мало освещенными в современных отечественных и зарубежных публикациях. Следует отметить малоизученность данных адаптивных изменений в гиалиновом хряще дистального эпифиза бедренной кости, притом, что поражение коленного сустава встречается достаточно часто, что обусловлено его положением, как опорного сустава, на который падает основная осевая нагрузка [3]. До настоящего времени не вполне изучена роль механических факторов в развитии и прогрессировании хондропатии. По данным И. М. Зазирного (2004), особенности биомеханики коленного сустава, обуславливают неравномерное распределение векторов нагрузки на латеральный и медиальный компартменты суставного хряща дистального эпифиза бедренной кости [2]. Различный уровень компрессии означает, что в рамках единой суставной поверхности гиалиновый хрящ должен иметь различную структурно-функциональную организацию, что особенно явно должно проявляться в поздние периоды онтогенеза. Это определило актуальность исследования морфометрических характеристик суставного хряща дистального эпифиза бедренной кости стареющих крыс.

Цель исследования – оценить различия в морфометрических показателях толщины гиалинового хряща латерального и медиального мыщелков дистального эпифиза бедренной кости стареющих крыс.

Исследования проводили на крысах линии Wistar, девятимесячного возраста в соответствии с рекомендациями О. А. Гелашвили (2008) о периодизации биологически сходных стадий онтогенеза человека и крысы [1]. Всех животных выводили из эксперимента путем передозировки ингаляционного наркоза хлороформом. В течение 10 мин после эвтаназии дистальные эпифизы бедренной кости выпиливали и помещали для фиксации в 10%-ый раствор нейтрального формалина. Образцы декальцинировали в забуференном растворе ЭДТА и проводили по стандартной методике. Для изучения общей морфологической картины обзорные препараты окрашивали гематоксилином Бёмера и эозином. Распределение кислых гликозамингликанов и коллагена определяли по Стидмену и Маллори соответственно. Измерения показателей толщины суставного хряща производились с помощью программы AxioVision версия 4.8.2. Статистическую обработку данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента и считали достоверной при значении р ≤ 0,05.
Результаты исследования показали, что гиалиновый хрящ, покрывающий латеральный и медиальный мыщелки эпифиза бедренной кости, имеет неодинаковую толщину. Данные морфометрического анализа выявили асимметричность толщины, выраженную в уменьшении на 29 % суставного хряща медиальной поверхности у животных данной группы по сравнению с аналогичным показателем на латеральной поверхности (рис. 1 А).

Рисунок 1. Морфометрические показатели гиалинового хряща дистального эпифиза бедренной кости. А – общая толщина; Б – толщина базальной зоны.

При анализе гистологических препаратов заметно, что различия в толщине обусловлены изменением гистоархетиктоники суставного хряща соответствующих локализаций. На латеральном мыщелке хрящевая ткань сохраняет все слои и зоны, характерные для суставного хряща. В его структуре отчетливо заметны клетки поверхностной зоны, пролиферирующие клетки промежуточной зоны, которые формируют изогенные группы, а также дифференцированные клетки колонковых структур, формирующих переходную зону. Особенностью суставного хряща медиального мыщелка является замещение клеток и межклеточного вещества базальной зоны костной тканью (рис. 1 Б).

Выраженное нарушение динамического равновесия процессов хондро- и остеогенеза суставного хряща медиального мыщелка лежит в основе объяснения  гистогенетического механизма уменьшения толщины суставного хряща в данном компартменте суставной поверхности по сравнению с латеральным мыщелком у стареющих животных.

Полученные результаты позволяют считать, что в пределах единой суставной поверхности у стареющих крыс происходит более выраженное абразивное изнашивание гиалинового хряща медиального мыщелка по сравнению с латеральным. Это имеет важное геронтологическое значение для понимания закономерностей повреждения коленного сустава в поздние периоды онтогенеза.