СПОСОБ ИНДУЦИРОВАНИЯ ОЧАГОВОГО ОСТЕОАРТРОЗА В ОБЛАСТИ ДИСТАЛЬНОГО МЕТАЭПИФИЗА БЕДРЕННОЙ КОСТИ У ОВЕЦ
METHOD FOR INDUCING FOCAL OSTEOARTHROSIS IN DISTAL EPIPHYSIAL CARTILAGE OF FEMUR IN SHEEP

Изобретение относится к ветеринарной медицине, в частности к ветеринарной хирургии, артрологии и морфологии животных.
Заболевания суставов конечностей у животных и человека - наиболее распространенная группа ортопедических патологий. Наиболее часто встречается посттравматический остеоартроз, характеризующийся как изменениями в структурах сустава, так и хромотой разной степени. К факторам, предрасполагающим к артрозу коленного сустава, относят также изменения в синовиальной оболочке капсулы коленного сустава, нарушение трофики периартикулярных компонентов, и иннервации, биомеханические перегрузки сустава.
Классически артроз начинается с травмы, которая обуславливает последующую дистрофию суставного хряща. Гиалиновый хрящ утрачивает свои эластические свойства, истончается, замещается грубоволокнистым, в нем появляются трещины и узуры. Различают три стадии остеоартроза, при которых в первой стадии происходит уменьшение суставной щели, при второй наблюдается субхондральный остеосклероз с изменениями в гиалиновом хряще, а при третьей - деформирующий остеоартроз [1, 3].
Сложностью моделирования артроза хряща в экспериментальной артрологии является то, что при спонтанном артрозе в большинстве случаев информация о длительности течения патологии отсутствует. В этой связи при проведении исследований не удается подобрать группу аналогов для достоверного определения эффективности лечения. Проведение доклинических исследований ветеринарных и медицинских препаратов для лечения артроза, в том числе с применением клеточных технологий, должно основывается на принципах достоверности и воспроизводимости методик. В этой связи важно разрабатывать методы индуцирования очагового артроза в зависимости от вида животного и локализации места развития патологии [8].
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является методика нарушения целостности передней крестовидной связки, которая применяется для индуцирования артроза коленного сустава у животных. Однако после этой манипуляции происходит подвывих коленного сустава, развивается хроническое воспаление и через 90 суток артроз сустава. Данная методика впервые была предложена в 1974 году M.J. Pond, G. Nuki для собак, однако, имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, в некоторых случаях при травмировании передней крестовидной связки происходит самопроизвольная стабилизация сустава за счет мышечного аппарата, во-вторых после такой травмы не имеется возможности прогнозировать в какой части сустава будет развиваться артроз. Другими наиболее распространенными методами являются введение в сустав раздражающих веществ или ферментов, которые, как и в случае с травмированием передней крестовидной связки не представляют возможности спланировать объем травмы и установить динамику процесса в будущем. Компрессия, иммобилизация конечности или сустава также не отвечает стандартам проведения научных исследований [4, 5, 9]. Вместе с тем, широкое распространение имеет стандартная травма хряща, которая направлена на формирование дефекта, проникающего из массива суставного хряща в субхондральную кость, что не в полной мере отражает суть развития артроза, а более моделирует внутрисуставной перелом [3, 6],
В большинстве случаев при разработке способов индуцирования артроза объектом исследований служат собаки, крысы и кролики. Исходя из данных анатомии и морфометрии, нами определено, что у овец, размер суставов наиболее близок к таковому у человека [1].
Проведенные авторами научные исследования позволили разработать способ индуцирования очагового артроза коленного сустава у овец с заранее заданными критериями объема травмы хряща и оптимальными сроками формирования артрозных изменений.
В качестве экспериментальных моделей необходимо использовать клинически здоровых овец в возрасте 12-18 месяцев и массой тела 30-37 кг.
Для индуцирования артроза дистального метаэпифиза бедренной кости у овец необходимо сформировать дефект хряща в области коленного сустава. Это выполняется с помощью латеральной миниартротомии коленного сустава. После выполнения общей анестезии препаратом, содержащим 2% раствор ксилазина в объеме 0,5 мл внутривенно выполняется интубация трахеи и производится ингаляционная анестезия изофлюраном со следующими параметрами: 3% максимальной альвеолярной концентрации анестетика и скоростью воздушного потока 500 мл в минуту при использовании полуоткрытого типа анестезиологического контура.
Операция проводится с соблюдением правил асептики и антисептики. Миниаратротомия выполняется в боковом положении животного, оперативный доступ к хрящу проводится с кранио-латеральной стороны в области наружного края коленной чашки. Послойно рассекаются кожа, подкожная клетчатка, поверхностная, глубокая фасции и капсула коленного сустава вместе с боковой (сезамо-пателлярной) связкой коленной чашки. Длина оперативного доступа составляет от 4 до 5 см. Следующим этапом производится полное разгибание конечности и смещение коленной чашки медиально. Далее в операционную рану устанавливается малый (длинной 12 см) ранорасширитель по Гельпи для предотвращения дорсо-медиального смещения коленной чашки. Формирование дефекта хряща выполняется высокоскоростным буром с цилиндрической торцевой фрезой диаметром от 6 до 8 мм и скоростью вращения фрезы 600-800 оборотов в секунду. Место формирования дефекта хряща чрезвычайно важно для правильного выполнения методики. Его выбирают на желобе блока бедренной кости в точке, расположенной на 1 см дистальнее места прилежания коленной чашки при разгибании сустава до угла 90°. С помощью фрезы формируют дефект хряща глубиной на 2/3 его толщины что соответствует 2±0,3 мм. Субхондральная кость и крестовидные связки при данной методике не травмируется.
Операция завершается последовательным ушиванием места артротомии и наложением на область сустава защитной бинтовой повязки.
Послеоперационный контроль за животными после выполнения данной методики показал, что хромота у овец сохраняется в течение первых трех суток после операции. В последующие 30 суток хромоты не наблюдается. Применение методики сразу на двух конечностях неблагоприятно сказывается на послеоперационной реабилитации: бараны менее подвижны, наблюдается снижение аппетита.
Клиническая картина изменяется в более поздние сроки. Дискомфорт при движениях, отек, хрящевая крепитация при сгибании и разгибании суставов проявляется к 45 суткам и свидетельствует о прогрессировании артроза.
К 60 суткам после индуцирования травмы развиваются патоморфологические изменения, которые позволяют утверждать, что в области травмы хряща развивается очаговый артроз. Дефект хряща заполняется соединительнотканным регенератом, характеризующимся как грубоволокнистый хрящ. Гистологически, области суставного хряща, прилежащие к дефекту, имеют признаки некротических изменений, пикноз хрящевых клеток, а также пустые лакуны хондроцитов. Субхондральная кость на этих сроках имеет выраженные признаками рарефикации.
Проведенные по общепринятым методикам [2, 7] рентгенографические исследований коленных суставов у овец доказывают отсутствие генерализованного артроза.
Представленная методика, не только проста в исполнении, но и позволяет максимально точно провести моделирование очагового артроза дистального метаэпифиза бедренной кости с заранее заданными параметрами.
Таким образом, предлагаемый способ моделирования деструктивных процессов в суставе у овец имеет научное и практическое применение и может быть использован при проведении доклинических и экспериментальных исследований в области ортопедии и артрологии не только овец, но и у других видов животных.
Литература:
1. Аниськова, Е.П. Анатомия внутрисуставных структур коленного сустава у некоторых животных и человека / Е.П. Аниськова // Закономерности морфогенеза опорных структур позвоночника на различных этапах онтогенеза: Сборник науч. тр. - 2010. - №3. - С. 80-87.
2. Жарков, П.Л., Удельнова И.А., Пуртова Г.С. Рентгенологическая диагностика артроза / П.Л. Жарков, И.А. Удельнова, Г.С. Пуртова // Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии Минздрава России. - 2010. -Том 2. - №10. - С. 14.
3. Капустин, Р.Ф. Особенности репаративного хондро - и остеогенеза в условиях моделирования деструктивных процессов в коленном суставе у животных (экспериментально-морфологическое исследование): дис. … док. биол. наук: 16.00.02 / Капустин Роман Филлипович. - М., 2006. - 288 с.
4. Копьева, Т.Н. Экспериментальные модели остеоартроза / В.Н.Павлова, Т.Н.Копьева, Л.И. Слуцкий, Г.Г. Павлов // Хрящ. - М.: Медицина, 1988. - С. 257-259.
5. Остеоартрозы: пути фармакологической коррекции / Н.В. Дедух, И.А. Зупанец, В.Ф. Черных, С.М. Дроговоз. - Харьков: Основа, 1992. - С. 131.
6. Пат. RU 2240602 С2 Российская Федерация, МПК G09B 23/28, А61В 17/00, А61В 17/56, A61D 1/00. Способ моделирования деструктивных процессов в изолированном суставе у животных / Капустин Р.Ф.; заявитель и патентообладатель Белгородская государственная сельскохозяйственная академия (Белгородская ГСХА); заяв. 2002.12.11; опуб. 2004.11.20; начало действия: 2002.12.11 - 3 с.
7. Смирнов, А.В. Атлас рентгенологической диагностики первичного остеоартроза / А.В. Смирнов. - М.: ИМА-ПРЕСС, 2010. - 40 с.
8. Торба, А.И. Морфофункциональная характеристика компонентов коленного сустава у собак в норме и в условиях хирургической коррекции повреждений связочного аппарата (экспериментально-морфологическое исследование): дисс. … канд. биол. наук.: 16.00.02 / Торба Александр Иванович. - М.: МГАВМиБ, 2003, - С. 108-110.
9. Videman Т. Glycosaminoglican metabolism in experimental osteoarthritis caused by immobilization / T. Videman, I. Eronen, C. Friman // Acta ortop.scand. - 1981. - Vol. 52, №1. - P. 11-21.
10. Pond M.J. Experimentally induced ostheoarthritis in the dog / M.J. Pond, G. Nuki // Ann. Rheum. Dis. - 1973. - Vol.32, №4. - P. 387-388.