Фиброархитектоника мест фиксации связок коленного сустава у плодов и новорожденных детей

УДК 611.728.3:611.018.38:612.64 © Э.Х. Ахметдинова, В.Ш. Вагапова, 2015

Э.Х. Ахметдинова, В.Ш. Вагапова ФИБРОАРХИТЕКТОНИКА МЕСТ ФИКСАЦИИ СВЯЗОК КОЛЕННОГО СУСТАВА У ПЛОДОВ И НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ

ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа

Места фиксации связок коленного сустава помимо практического значения представляют интерес как пограничные области, где могут возникать патологические состояния, приводящие к функциональной недостаточности сустава. Выявление закономерностей развития укрепляющих структур коленного сустава и установление их особенностей строения в различные возрасты пре- и постнатального онтогенеза необходимы для изучения морфогенеза сустава. Исходя из этого было проведено комплексное исследование внутри- и внесуставных связок коленного сустава в местах их начала и прикрепления в различные периоды пренатального онтогенеза и у новорожденных детей. Работа проводилась на коленных суставах 100 плодов человека и новорожденных. Нами было установлено, что места фиксации связок коленного сустава плодов человека и новорожденных детей имеют зональное строение, в котором определяются зоны связки, а также волокнистого и гиалинового хрящей, в которых в процессе пренатального онтогенеза происходит дифференциация волокнистых структур, клеток и различных звеньев микроциркуляторного русла.

Ключевые слова: коленный сустав, крестообразные связки, коллатеральные связки.

E.Kh. Akhmetdinova, V.Sh. Vagapova FIBROSTRUCTURE OF THE PLACES OF KNEE JOINT LIGAMENT FIXATION IN PRENATAL ONTOGENESIS AND NEWBORN CHILDREN

The places of knee joint ligament fixation are of certain interest because these places are transitional zones, where pathological conditions can arise leading to functional insufficiency. To study the morphology of a joint it is necessary to determine developmental regularities of alternative structures of knee joint to establish peculiarities of their structure in different ages in prenatal and postnatal ontogenesis. A complex study of proximal and distal ends of intra- and extra-articular ligaments of knee joint in different periods of prenatal ontogenesis and newborn children was conducted. The investigation was conducted on 100 fetuses and newborns. It was established that the places of knee joint ligament fixation have a zonal structure including zone of the ligament, fibroses and cartilaginous zones, where differentiation of fibroses elements, cells and different links of the microcirculatory channels take place during prenatal ontogenesis.

Key words: knee, cruciate ligaments, collateral ligaments.

Детальное изучение строения капсуль-но-связочного аппарата коленного сустава в пренатальном онтогенезе, а также у новорожденных детей имеет теоретическое значение для установления закономерностей морфогенеза коленного сустава и его отдельных элементов, а также представляет интерес для определения вариантов строения его капсуль-но-связочного аппарата. Это в свою очередь имеет немаловажное значение для изучения функциональной морфологии и объяснения дисплазий, патогенеза различных заболеваний и повреждений коленного сустава у детей различных возрастов [2,3,4,5].

Гистологическое строение связок коленного сустава человека предыдущими исследователями изучено в основном у взрослых. Фрагментарные сведения о фибро- и ци-тоархитектонике связок коленного сустава у новорожденных и детей раннего возраста приведены лишь в нескольких работах [6,7,8,9]. При этом наименее освещенными являются вопросы о строении мест начала и прикрепления связок в пре- и неонатальном периодах развития, которые характеризуются особенностями строения, развития и патологии. Места фиксации связок к костям как пограничные зоны имеют свои особенности развития, строения и функций; они являются

«слабыми местами» сустава: именно здесь при травмах и ряде заболеваний сустава развиваются начальные патологические изменения. Учитывая изложенное, задачей наших исследований явилось детальное изучение основных этапов развития и особенностей формирования и развития связочного аппарата у мест их фиксации к костям у плодов и новорожденных.

Материал и методы

Объектом исследования были коленные суставы от 100 трупов плодов человека 14 - 40 недель развития, полученных в результате медицинских абортов и преждевременных родов от здоровых матерей и от 10 трупов новорожденных детей без патологий опорно-двигательного аппарата. Забор материала производился не позднее 24-х часов после смерти.

Объектом изучения служили коллатеральные и крестообразные связки коленного сустава у мест их фиксации к хрящевым эпифизам бедренной кости и костям голени плодов и новорожденных детей. Выбор этих связок обусловлен их анатомической обособленностью от капсулы коленного сустава и функциональными особенностями.

Изучение фиброструктуры мест фиксации проводилось на фрагментах хрящ - связка коленных суставов плодов человека в воз-

расте от 14 до 40 недель и новорожденных детей, фиксированных в 10% растворе нейтрального формалина. Из каждого фрагмента изготавливали парафиновые блоки, с которых делали срезы толщиной 7 - 10 мкм, и красили гематоксилином и эозином, по Харту и Ван - Гизону. Гистологические препараты изучались и фотографировались при помощи микроскопа МБИ - 6. Ширина зоны волокнистого хряща мест фиксации коллатеральных и крестообразных связок измерялась на гистологических препаратах окуляр-микрометром МОВ-1-15х. Плотность клеток определялась при помощи окулярной сетки в 1 мм2 [1]. Статистическая обработка цифровых данных осуществлена с использованием программы Excel 7.0.

Результаты и обсуждение

Полученные нами данные показали, что места фиксации коллатеральных и крестообразных связок коленного сустава плодов и новорожденных детей микроскопически имеют зональное строение и представлены тремя зонами: связки, волокнистого и гиалинового хрящей. Каждая из этих зон, как следует из результатов наших исследований, обладает определенными гистологическими признаками. При этом переход одной из них в другую происходит постепенно. Названные зоны определяются во все периоды внутриутробного развития у всех связок, но более четко они выявляются в ранние сроки развития. На границах между этими зонами наблюдается более плотное расположение клеток (рис.1).

ybti

новном располагаются в продольном или косом направлениях к волокнистому хрящу. Пучки отделяются друг от друга рыхлой соединительной тканью с клеточными элементами и кровеносными сосудами. Клетки залегают по ходу волокон и распределяются неравномерно, нередко формируя столбики (рис.2).

ill: \ • •

' * - * .

V?*;,'

Рис.2. Различная плотность клеток в зоне фиксации задней крестообразной связки к проксимальному эпифизу большеберцовой кости. Плод 17 нед.жен. пола. Окр. по Ван-Гизону. Микрофото. Ок. х7. Об. х10

В течение пренатального развития в месте фиксации связок коленного сустава отдельные коллагеновые волокна со стороны связки внедряются в волокнистый хрящ и продолжаются дальше в гиалиновый хрящ диафиза костей. Нами выявлена особенность прикрепления дистального конца большебер-цовой коллатеральной связки: у плодов и новорожденных детей она прикрепляется к костной ткани диафиза большеберцовой кости через ее надкостницу (рис.3).

Рис.1. Зональный характер места начала передней крестообразной связки от хрящевого эпифиза бедренной кости. Плод 27 нед. муж. пола. Окр. по Ван-Гизону. Микрофото. Ок. х10. Об. х20: 1 - связка; 2 - волокнистый хрящ; 3 - гиалиновый хрящ

Зона связки у плодов четвертого месяца представлена коллагеновыми волокнами, расположенными параллельно друг к другу. Между ними находится большое количество мало-дифференцированных клеток с округлым, овальным или вытянутым ядром. Начиная с пяти - шести месяцев пренатального онтогенеза и до рождения коллагеновые волокна постепенно начинают формировать пучки первого порядка. Они имеют разную толщину и в ос-

Рис.3. Параллельное расположение коллагеновых волокон дистального конца большеберцовой коллатеральной связки у новорожденного. Окр. гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. х7. Об. х20

Зона волокнистого хряща в местах фиксации связок занимает положение между зонами связки и гиалинового хряща. У плодов четвертого месяца она представляет собой гомогенно-окрашенный по Ван - Гизону участок, где определяется небольшое количество продольно ориентированных к поверхности гиалинового хряща клеток с ядрами различной формы. С возрастом плотность клеток здесь уменьшается. В зону волокнистого хряща со стороны связки проникают коллагеновые волокна разной длины и толщины. Начиная с пятого месяца развития количество коллагеновых

волокон возрастает; они в основном располагаются параллельно друг к другу и приобретают легкую извилистость. К моменту рождения извитость волокон усиливается, а также увеличивается их толщина. Некоторые из них продолжаются в гиалиновый хрящ диафизов костей на разную глубину (рис.4). При переходе зоны волокнистого хряща в гиалиновый определяется неровная пограничная линия, которая имеет более интенсивную по сравнению с другими зонами окраску по Ван - Гизону. К моменту рождения и у новорожденных детей в местах фиксации связок постепенно стираются ранее хорошо видимые границы между зонами, а также увеличивается ширина зоны волокнистого хряща.

* 1, • •

>:. ::>>- -г »ш ,

теральной связки появление эластических волокон наблюдается к концу четвертого месяца внутриутробной жизни. Они проникают со стороны связки в зону волокнистого хряща. К моменту рождения некоторые из них внедряются в гиалиновый хрящ костей. С возрастом плода количество эластических волокон увеличивается. Они имеют разную толщину и длину, некоторые из них разветвляются; среди них встречаются как прямые, так и извитые волокна. Эластические волокна располагаются параллельно друг к другу или же, переплетаясь между собой, образуют сетевид-ную структуру (рис.5).

Рис.4. Различный ход пучков коллагеновых волокон первого порядка в зоне волокнистого хряща в начале малоберцовой коллатеральной связки от хрящевого эпифиза бедренной кости у новорожденного. Окр. по Ван-Гизону. Микрофото. Ок. х10. Об. х20

В зоне гиалинового хряща клетки разбросаны в основном веществе или образуют изогенные группы в хрящевых лакунах. Клетки содержат ядро овальной или округлой формы, имеют по одному или два отростка, которые направлены в разные стороны. С увеличением возраста плода количество клеток в зоне гиалинового хряща, как и в зоне волокнистого хряща, также уменьшается.

В местах фиксации связок коленного сустава плодов и новорожденных детей выявляются и эластические волокна. Они начинают определяться в проксимальных концах крестообразных связок и в дистальном отделе большеберцовой коллатеральной связки у плодов 17-и недель. В дистальных концах крестообразных связок, проксимального конца большеберцовой коллатеральной связки, а также у мест фиксации малоберцовой колла-

Рис.5. Ход и взаиморасположение различных по длине и толщине эластических волокон проксимального конца передней крестообразной связки. Новорожденный мальчик. Окр. по Хар-ту. Микрофото. Ок. х12,5. Об. х20

Таким образом, места фиксации связок коленного сустава плодов человека и новорожденных детей имеют зональное строение и представлены зоной связки, относящейся к плотной оформленной волокнистой соединительной ткани, и зонами волокнистого и гиалинового хрящей. В пренатальном онтогенезе происходит изменение строения названных зон: увеличивается ширина зоны волокнистого хряща; возрастает количество коллагено-вых волокон, усиливается их коллагенизация, увеличивается и количество эластических волокон. Волокнистые структуры приобретают более упорядоченное направление. Уменьшается плотность клеток во всех зонах. Ядра клеток имеют округлую или овальную формы. Встречаются отростчатые клетки. Усложнение фиброструктуры мест фиксации связок коленного сустава отражает морфофункцио-нальную подготовку связочного аппарата к статодинамической нагрузке после рождения.

Сведения об авторах статьи

Ахметдинова Эльвира Халитовна - к.м.н., доцент кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. Тел./факс: 8(347) 272-58-81.

Вагапова Василя Шарифьяновна - д.м.н., профессор, зав. кафедрой анатомии человека ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. Тел./факс: 8(347) 272-58-81.

ЛИТЕРАТУРА

Автандилов, Г.Г. Медицинская морфометрия: руководство. - М., 1990. - С. 26-57.

Ахметдинова, Э.Х. Фиброархитектоника мест фиксации коллатеральных и крестообразных связок коленного сустава человека в пренатальном онтогенезе// Заболевания суставов и современные методы лечения: труды II научно-практической конференции. - Ульяновск, 2001. - С.18-19.

3. Вагапова, В.Ш. Развитие суставов в онтогенезе // Морфология. - 2002. - Т. 121, № 2-3. - С. 29.

4. Вагапова, В.Ш. Функциональная морфология коленного сустава // Медицинский вестник Башкортостана. - 2007. - Т. 2, N° 5. -С. 69-74.

5. Галлямов, М.М. Фиброархитектоника, биомеханические свойства и микроваскуляризация крестообразных и коллатеральных связок коленного сустава: автореф. дисс. ... канд. мед. наук. - Ярославль, 1989. - 23 с.

6. Павлова, В.Н. Врожденная костно-хрящевая и сосудистая дисплазия у детей / В.Н. Павлова, А.А. Беляева // XVI симпозиум Европейского общества остеоартрологов «Деструкция суставов». - Сочи, 1987. - С. 121.

7. Стрижков, А.Е. Строение и биомеханические свойства связочного аппарата в пренатальном онтогенезе: автореф. дис. . канд. мед. наук. - Уфа, 1992. -16 с.

8. Benjamin, M. The histology of tendon attachments to bone in man / M. Benjamin, E.J. Evans, L. Copp // J. of Anatomy. - 1986. - Vol. 149. -P. 59-100.

9. Wagner M. Functional anatomy of the knee joint // Orthopеdic. - 1987. - Vol. 16 (2). - P. 88-99.

УДК 611.16:611.728.3:611.018.36:57.086 © О.Х. Борзилова, Д.Ю. Рыбалко, Э.Х. Ахметдинова, 2015

О.Х. Борзилова, Д.Ю. Рыбалко, Э.Х. Ахметдинова ОСОБЕННОСТИ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ СИНОВИАЛЬНОЙ МЕМБРАНЫ КОЛЕННОГО СУСТАВА ЧЕЛОВЕКА ЗРЕЛОГО ВОЗРАСТА

ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа

Микроциркуляторное русло переходной зоны синовиальной мембраны (ПЗСМ) у людей зрелого возраста изучено на различных костях, формирующих коленный сустав. Выявлены его локальные особенности и преобладание в первом периоде зрелого возраста в ПЗСМ капиллярных петель над капиллярными сетями. Установлено, что изменения в структуре кровеносного русла ПЗСМ начинаются с середины первого периода зрелого возраста и в первую очередь на медиальном крае и верхушке суставного хряща надколенника и медиального мыщелка бедренной кости. Во втором периоде зрелого возраста изменения в кровеносном русле ПЗСМ характеризуются разрастанием кровеносных микрососудов, преобразованием их стенок и усложнением конструкции капиллярных петель. В этом возрасте на всех участках ПЗСМ коленного сустава определяются все звенья кровеносного микроциркуляторного русла.

Ключееые слова: коленный сустав, переходная зона синовиальной мембраны, микроциркуляторное русло.

O.Kh. Borzilova, D.Yu. Rybalko, E.Kh. Akhmetdinova

PECULIARITIES OF THE MICROCIRCULATORY BED OF THE KNEE JOINT SYNOVIAL MEMBRANE TRANSITIONAL ZONE IN ADULTS

The blood microcirculatory bed of the synovial membrane transitional zone has been studied on the bones forming knee joint in adults. Its local peculiarities and the prevalence of capillary loops over capillary networks in synovial membrane transitional zone during the first period of maturity have been established. It was established that the changes of blood vessels structure of synovial membrane transitional zone start from the middle of the first mature period. These changes were found on the medial edge and the apex of patella and medial condyle of femur. During the second period of maturity changes of the blood microcirculatory bed of the synovial membrane transitional zone are characterized by expansion of blood microvessels, altering of their walls and complication of capillary loops construction. All the links of the microcirculatory bed were revealed through of the whole extent of transitional zone at this age group.

Key words: knee joint, synovial membrane transitional zone, microcirculatory bed.

Литературные данные о конструкции микроциркуляторного русла в переходной зоне синовиальной мембраны (ПЗСМ) у взрослых людей неполные и противоречивые. Сосудистое русло ПЗСМ в основном исследовалось методом наливки, что не позволяет изучить детали строения микроциркуляторного русла и гистотопографию различных его звеньев. Выводы большинства авторов о сосудах переходной зоны основаны на результатах небольшого количества исследований. При изучении мик-роциркуляторного русла переходной зоны мембраны не обращалось внимания на его приспособительные механизмы.

Целью работы явилось выявление особенностей строения микроциркуляторного русла различных участков ПЗСМ коленного

сустава у людей первого и второго периодов зрелого возраста.

Материал и методы

Морфология путей кровеносного микро-циркуляторного русла ПЗСМ коленного сустава была исследована на секционном материале коленного сустава от 53 трупов лиц обоего пола зрелого возраста, не страдавших заболеваниями опорно-двигательного аппарата и соединительной ткани. Забор материала производился не позднее 24-х часов после смерти.

Кусочки синовиальной мембраны с суставным хрящом и прилегающей костью фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, декальцинировали в 10% растворе муравьиной кислоты, заливали в парафин по общепринятой методике и изготовляли микротом-