Гістологічна характеристика деструктивних змін плечового суглоба на моделі артрозу

Abstract

Late treatment of shoulder joint arthrosis and insufficient assessment of pathogenetic components in the appearance and progression of pathological changes in the cartilage lead to the rapid progression of the disease. Traumatic damage of the joint capsule-ligamentous apparatus and impaired mobility are considered one of the main factors for the development of this pathology. But the disturbance of the shoulder joint biomechanicsas a factor in the development of arthrosis remains not fully understood. Objective: to study the dynamics of structural changes in the articular surface of the humerus head in the guinea pigs model, when we reproduced the disturbance of biomechanics and the formation of shoulder joint contracture. Methods: the experiments were carried out on guinea pigs weighing 380–420 g, 5 months old. Reproduced model of surgical limitation of joint mobility, which caused the formation of contracture. Histology and scanning electron microscopy examined the condition of the articular cartilage and subchondral bone after 30, 60 and 90 days after modeling. Results: 30 days after surgery in the articular cartilage, degenerative changes were detected, which progressed with the formation of a joint contracture by the 90th day of observation. Destructive changes in articular cartilage after 60 days were manifested by the destruction of its superficial zone, disturbances in the structure of the matrix and chondrocytes, which led to sclerosis of the subchondral layer after 60 and 90 days. The obtained data confirmed the hypothesis that impaired biomechanics and abnormalloads are an independent factor in the development of arthrosis of the shoulder joint. The most critical period was from 30 up to 60 days. Conclusions: the first 30 days after the disturbance of the biomechanics of the shoulder joint can be considered as a therapeutic window for the medical and functional correction of the pathological process.

Несвоевременное лечение артроза плечевого сустава и недостаточная оценка патогенетических составляющих в появлении и прогрессировании патологических изменений хряща приводят к быстрому прогрессированию заболевания. Травматическое повреждение капсульно-связочного аппарата сустава и нарушение подвижности считают одним из основных факторов развития этой патологии. Однако значение нарушения биомеханики плечевого сустава как фактора развития артроза остается до конца не изученным. Цель: исследовать в динамике особенности структурных изменений суставной поверхности головки и впадины в условиях воспроизведения на морских свинках модели нарушения биомеханики и формирования контрактуры плечевого сустава. Методы: эксперименты проведены на морских свинках весом 380–420 г, возраст 5 мес. Воспроизводили модель хирургического ограничения подвижности сустава, что вызывало формирование контрактуры. Методами гистологии и сканирующей электронной микроскопии исследовали со­стояние суставного хряща и субхондральной кости через 30, 60 и 90 сут после моделирования. Результаты: через 30 сут после хирургического вмешательства в суставном хряще выявлены дегенеративные изменения, которые прогрессировали с формированием контрактуры сустава к 90-м суткам наблюдения. Деструктивные изменения в суставном хряще через 60 сут проявлялись разрушением его поверхностной зоны, нарушениями в структуре матрикса и хондроцитов, что приводило к склерозу субхондральной кости через 60 и 90 сут. Полученные данные подтвердили гипотезу о том, что нарушенная биомеханика и аномальные нагрузки являются самостоятельным фактором развития артроза плечевого сустава. Наиболее критичным оказался период от 30 до 60 сут. Выводы: первые 30 сут после нарушения биомеханики плачевого сустава можно рассматривать в качестве терапевтического окна для медикаментозной и функциональной коррекции патологического процесса.

Несвоєчасне лікування артрозу плечового суглоба та недостатня оцінка патогенетичних складових у виникненні та прогресуванні патологічних змін хряща призводять до швидкого розвитку захворювання. Травматичне ушкодження капсульно-зв’язкового апарата суглоба та порушення рухомості вважають одним із головних чинників розвитку цієї патології. Проте значення порушення біомеханіки плечового суглоба як фактора розвитку артрозу залишається до кінця не вивченим. Мета: дослідити в динаміці особливості структурних змін суглобової поверхні головки та западини за умов відтворення на морських свинках моделі порушення біомеханіки та формування контрактури плечового суглоба. Методи: дослідження проведені на морських свинках вагою 380–420 г, віком 5 міс. Відтворювали модель хірургічного обмеження рухомості суглоба, що призводило до формування контрактури. Методами гістології та сканувальної електронної мікроскопії досліджено стан суглобового хряща та субхондральної кістки через 30, 60 і 90 діб після моделювання. Результати: через 30 діб після хірургічного втручання в суглобовому хрящі виявлено дегенеративні зміни, які прогресували з формуванням контрактури суглоба до 90-ї доби спостереження. Деструктивні зміни в суглобовому хрящі через 60 діб проявилися руйнуванням його поверхневої зони, порушеннями структури матриксу та хондроцитів, що призводило до склерозу субхондральної кістки через 60 і 90 діб. Отримані результати підтвердили гіпотезу про те, що порушена біомеханіка й аномальні навантаження є самостійним чинником розвитку артрозу плечового суглоба. Найкритичнішим є термін від 30 до 60 діб. Висновки: перші 30 діб після порушення біомеханіки плечового суглоба можна розглядати як терапевтичне вікно для медикаментозної та функціональної корекції патологічного процесу.