Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Морфофункциональная характеристика эндоста в развивающейся, зрелой и стареющей кости

Ш -0 3 3 2'

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ имени И.М.СЕЧЕНОВА

На правах рукописи УДК 611.018.4

ДОКТОРОВ АЛЕКСАНДР АЛЬБЕРТОВИЧ

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОСТА В РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ, ЗРЕЛОЙ И СТАРЕНЦЕЙ КОСТИ

14.00.02 - анатомия человека

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

МОСКВА - 1992.

Работа выполнена в Научно-исследовательской лаборатории биологических структур при НПО ВИЛР.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, '

профессор Б.А.НИКИТЮК

доктор медицинских наук,

профессор В.В.БАНИН.

доктор биологических наук,

профессор В.Н.ПАВЛОВА

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт морфолйгии человека Российской АМН.

Защита состоится " " _ 1992 г. в _ час,

на заседании специализированного Совета Д.074.05.05. при Московской Медицинской Академии имени й.М.Сеченова (119881, Москва, ул. Большая Пироговская, д.2/6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской медицинской Академии им. И.М.Сеченова.

Автореферат разослан " " __ 1992 г..

Ученый секретарь специализированного Совета доктор медицинских наук,

профессор

В.А.ВАРШАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время функциональная анатомия кости как органа предусматривает проведение детального морфологического анализа ее минерализованных структур, надкостницы,сосудов и костного мозга. Подробное изучение компактного и губчатого вещества и их адаптации при смене условий функционирования кости в различные возрастные периоды проведено в ряде исследований / А.В.Русаков 1959; М.Г.Привес, 1959; Т.П.Виноградова, 1962; Н.К.Пермяков,1962; Д.А.Жданов, 1965; Б.А.Никитюк, 1968; Б.Н.Богонатов, Н.Г.Гончар-Заикина, 1976; к. Boyde, 1972; Ь. Lanjon, 1987; H. Frost, 1990/. Установлено, что процессы перестройки кости и регуляции минерального гомеостаза в значительной мере реализуются на естественных костных поверхностях, покрытых эндостом. В связи с этим выяснение структурно-функциональной характеристики эндоста является крупной научной проблемой / н. Frost, 1980; Д.. Parfitt, 1984; J. Vaughan, 1984; R. Baron, 1989; X. Li, W. Jee, 1991/.. Имеющиеся в литературе сведения /Н.В.Родионова, 1989; А.Я.Фри-денштейн, 1991 ; D. Barnes, 1987; S. Miller, W. Jee,1987 / в основном касаются происхождения, морфологии и жизнедеятельности отдельных типов костных клеток, входящих в его состав. В то же время эндост как единый структурно-функциональный комплекс, являющийся компонентом кости, детально рассмотрен не был. Отсутствуют данные о взаимосвязях эндоста с костным мозгом и с подлежащей костью.

Сведения, отражающие пространственную организацию костных клеток в участках формирования и резорбции кости, нуждаются в систематизации и уточнении. В частности, не прослежены особенности структуры' и рельефа поверхности клеток-предшественнинов при их трансфор-тции в остеобласты, а затем в остеоциты. Не определена взаимосвязь »етаболической активности клеток с рельефом их поверхности.Подробно

не исследованы строение остеоида, особенности рельефа прилежащей к нему поверхности остеобластов, механизм ориентации коллагеновых волокон в его составе. Не ясно соотношение процессов резорбции кости и движения остеокластов во время их активного функционирования, не известна судьба освобождаемых из кости остеоцитов.

Показано /Д. Parfltt, 1984; z. Jaworski, 1987; н. Frost, 1990/, что в постнатальном периоде структура эндоста определяется процессами моделирования и ремоделирования. Взаимосвязь между ними во время роста кости не исследована / к. Blewener е. а., 1986/. Мало изучены детали межклеточных взаимоотношений в ходе цикла ремоделирования. До настоящего времени подробно не прослежено соотношение возрастной перестройки кости и строения эндоста. При этом не определены изменения структуры костных клеток и их пространственной взаимосвязи. Недостаточно исследованы изменения эндоста в пожилом и старческом возрасте.

Подробно не изучена структурная . организация лакунарно-ка-нальцевой системы кости и не подтверждено наличие микроканальцевой системы, присутствие которой в костной ткани предполагалось рядом исследователей / G. Vose, 1963; С. Baud, 1968/. Не оценено "нарушение пространственной организации трабекул губчатого вещества кости под влиянием измененной механической нагрузки в процессе старени. и при некоторых видах патологии.

В литературе имеются лишь отрывочные сведения, касающиеся изменений эндоста, входящих в его состав костных' клеток, в посмертном периоде /И.Н.Иваненко, 1967; А.Ф.Рубежанский, "Т978; Д. Hannes, 1976/ и при фиксации тканей альдегидными растворами / G. Bullock, 1984; с. Fox е.а., 1985/. Между тем такие данные необходимы для проведения морфологического изучения различных видов патологических изменений скелета и определения воздействий антропогенных факторов на структуру кости.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ НИЛ биологических структур.при НПО ВИЛР.

Целью настоящего исследования явилось изучение структуры эндоста, его клеточных и неклеточных компонентов у человека и экспериментальных животных различного возраста.

Были поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности структуры эндоста при моделировании и ремоделировании кости.

2. Исследовать строение губчатого вещества и эндоста в развивающейся, зрелой и стареющей кости.

3. Изучить пространственную организацию лакунарно-канальцевой системы компактного и губчатого вещества кости, ее взаимосвязь с эн-достом и микроканальцевой системой.

4 ^Показать воздействие измененной механической нагрузки на эндост и трабекулярную архитектонику кости на примере гонартроза.

5. Определить влияние аутолитическмх изменений на структуру эндоста и рельеф поверхности костных клеток.

6. Оценить воздействие различных по составу фиксирующих растворов' на структуру и рельеф поверхности клеток, входящих в эндост.

Научная новизна. Проведенное исследование базируется на комплексном применении современных морфологических методов оценки особенностей структуры эндоста и кости. На основании данных световой, трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии, микрокоррозионной техники, а также криофрактографического и морфометрическо-го анализа дана развернутая морфо-функциональная характеристика эн-' доста и его основных слоев у человека и экспериментальных животных. При, этом впервые:

- показано, что становление кости как органа в процессе роста внлючает в себя комплекс механизмов, 'обеспечивающих поддержание-ее формы (моделирование) одновременно с постоянным приспособлением к реальным-условиям функционирования (ремоделирование);

- выявлены особенности структуры различных слоев эндоста в стадиях покоя, активации, резорбции, реверсии и формирования в процессе ремоделирования кости;

- обнаружена возможность резорбции костного матрикса остеокластами во время их перемещения по поверхности кости;

- установлена способность остеокластов поглощать остеоциты при помощи отростков гофрированной каймы с последующей деструкцией в фаголизосомах;

- показано, что" вариантами конечной трансформации остеобластов являются остеоциты и покрывающие кость клетки. При этом последние следует рассматривать как отдельный фенотип клеток остеобласти-ческой линии;

- прослежены изменения рельефа поверхности преостеобластов по мере их дифференцировки в остеобласты и погружения в костный мат-рикс с формированием остеоцитарной лакуны;

- охарактеризованы структура, рельеф поверхности и пространственные взаимоотношения клеток эндоста в пожилом и старческом возрасте. Определена роль передней продольной связки позвоночника и эндоста в процессе формирования остеофитов;.

- представлены данные об особенностях пространственной организации лакунарно-канальцевой системы компактного и. губчатого вещества кости человека и охарактеризован фронт минерализации в стенках костных лакун и канальцев;

- выявлена микроканальцевая система костей, оценена ее возможная функциональная роль;

- показаны особенности структуры эндоста и костной архитектоники, возникающие в проксимальном эпифизе болыиеберцовой кости под действием измененных условий нагружения в 1У стадии гонартроза; ■

- в условиях эксперимента установлены изменения структуры костных клеток в составе эндоста в процессе их посмертной деструкции;

- в модельных опытах определено влияние различных по составу фиксаторов и режимов фиксации на строение клеток эндоста.

Практическая значимость. Данная работа является фундаментальным научным исследованием, в котором разработаны теоретические положения, лежащие в основе дальуейшего перспективного развития современной функциональной анатомии кости. Диссертация создает методическую основу для многосторонних исследований костных структур. В ней предлагаются новые подходы к определению участия различных типов костных клеток в процессах роста кости и ее функциональной адаптации, в динамике возрастной и патологической перестройки.

Изложенные в работе данные, касающиеся особенностей рельефа эндостальной костной поверхности, структуры эндоста и пространственной организации лакунарно-канальцевой системы, могут быть использованы в преподавании курса нормальной анатомии и при изложении све- . дений в соответствующих разделах курсов гистологии и физиологии кости. Данные о структурно-функциональных состояниях клеток эндоста в различные возрастные периоды в зонах остеогенеэа и резорбции имеют значение для конкретизации понятия нормы в функциональной морфологии костной ткани.

Результаты исследования формы, размеров и количества клеток эндоста важны для радиационно-дозиметрических исследований скелета, что приобретает особое значение в современных условиях.

Полученные в работе данные могут служить основой для теоретического обоснования механизмов репаративного остеогенеза и быть ис-. пользованы при разработке новых методов направленного воздействия на процессы костеобразования и резорбции при лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата. Количественные показатели изменений структуры губчатого вещества костей у лиц пожилого и старческого возраста могут быть применены для теоретических обобщений и практической работы в геронтологической и гериатрической практике,

а также в судебной медицине. Они необходимы при разработке и проведении восстановительных операций на костях.

Апробация работы. По материалам исследования опубликовано 27 работ в центральных журналах: "Архив анатомии, гистологии и эмбриологии", "Бюллетень экспериментальной биологии и медицины", в сборниках трудов, материалов, тезисов и в других изданиях. Основные положения работы представлены в виде докладов на X Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Винница, 1986), I и П Всероссийских съездах анатомов, гистологов и эмбриологов (Оренбург, 1982, Ленинград, 1988), IX и X болгарских национальных конгрессах по анатомии, гистологии и эмбриологии с международным участием (Плевен 1985, Стара Загора 1989), П съезде анатомов, гистологов, эмбриологов и топографоанатомов УССР (Полтава, 1985), а также на международных, всесоюзных, республиканских тематических конференциях, симпозиумах и школах (Москва, 1983, Иваново, 1984, Рига, 1986, Харьков, 1988, 1989, Киев, 1990, Астрахань, 1991), Московском обществе анатомов, гистологов, эмбриологов (1990), Всесоюзном обществе ревматологов (секция остеоартрологии, Москва 1988).

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 293 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы и собственных исследований. Они включают 9 глав: характеристику использованных материала и методов, 7 глав, в которых отражены полученные результаты, и их обсуждение. Далее следуют выводы и указатель литературы из 388 источников (81 отечественный и 307 зару- • бежных). Текст иллюстрирован 121 рисунком (схемы, световые и электронные микрофотографии и их монтажи) и 5 таблицами.

Основные положения, выносимые на защиту:

I. На основании результатов многостороннего морфологического' исследования установлено, что эндост представляет собой комплекс клеток, волокнистых структур и основного вещества. Он имеет

многослойное строение. Структура эндоста различна в сформированных, формирующихся и резорбирующихся областях кости.

2. В сформированных областях в составе эндоста выделено 4 слоя (в направлен«от кости): осмиофильная линия, слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл, слой покрывающих кость клеток, второй слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл. В областях формирования кости эндост представлен 3 слоями: слой остеоида с остеоидными остеоцитами, слой остеобластов, слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл, с расположенными в нем клетками-предшественника- , ми. В областях резорбции кости обнаружено 2 слоя: слой остеокластов и мононуклеарных фагоцитов и слой основного вещества с рассеянными в нем коллагеновыми фибриллами.

3. Обнаружены особенности пространственной организации лаку-нарно-канальцевой системы в компактном и губчатом веществе различных костей человека. В компактном веществе преобладают лакуны вытянутой и округлой формы с многочисленными костными канальцами,как правило, ориентированными в направлении центрального канала осте-она. В трабекулах губчатого вещества отмечена выраженная вариабельность формы и размеров лакун, а направление костных канальцев не имеет отчетливой преимущественной ориентации. Фронт минерализации стенок лакун и канальцев формируют кристаллы костного минерала, локализующиеся в основном веществе межфибриллярных промежутков. Они имеют вид пластинок, расположенных параллельно поверхности стенок лакун и канальцев. В матриксе кости обнаружена микроканальцевая система, образующая сеть без определенной ориентации.

4. Показано, что в развивающейся кости структура эндоста определяется как процессом моделирования, обеспечивающим поддержание ее формы во время роста, так и процессом ремоделирования. В зрелой кости преобладает ремоделирование, в ходе которого происходит

циклическая замена небольших объемов костного вещества. Структура эндоста на .стадиях ремоделирования определяется активностью процессов резорбции и костеобразования. В эндосте стареющей кости отмечены структурные проявления нарушения цикла ремоделирования, заключающиеся в возрастании активности остеокластов, уменьшении локальной популяции остеобластов и клеток-предшественников, а также снижении продукции костного матрикса.

5. В 1У стадии гонартроза при "варусной" деформации коленного сустава в субхондриальных отделах медиального мыщелка большеберцо-вой кости активируются процессы формирования кости. Относительный объем костного вещества в единице объема губчатой кости и средняя толщина трабекул выше, а средняя ширина межтрабекулярных промежутков ниже, по сравнению с латеральным мыщелком, в котором преобладают процессы резорбции кости. При "вальгусной" деформации имеют место обратные взаимоотношения. Корригирующая остеотомия в области проксимального эпифиза большеберцовой кости восстанавливает обычное распределение нагрузок в коленном суставе и приводит к нормализации структуры губчатого вещества.

6. В процессе посмертной деструкции в эндосте возникают прогрессирующие нарушения структуры костных клеток, заключающиеся в изменении конфигурации их поверхности, фрагментации мембран, разрушении цитоплазмы и ядер с последующим полным распадом. Морфологических признаков деструкции коллагеновых структур и минерального компонента костного матрикса не выявлено.

?. Обнаружена существенная роль состава альдегидных растворов, применяемых для фиксации костной ткани. Использование незабуферен-ных растворов формальдегида вызывает изменение рельефа поверхности костных клеток и деструкцию мембранных структур вследствие выраженного отека ткани. Аналогичные забуференные растворы значительным повреждающим действием не обладают.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал исследования

Структуру эндоста изучали на образцах компактного и губчатого вещества теменной, большеберцовой, малоберцовой, бедренной костей, а также 1-П поясничных позвонков и -У1-УШ ребер, полученных от 46 . трупов лиц мужского пола в возрасте до 44 лет, погибших от случайных травм. Изменения строения эндоста и пространственной организации трабекул в позвонках и проксимальном эпифизе большеберцовой кости в пожилом и старческом возрасте исследовали у 65 лиц старше 45 лет. Посмертный период 5-15 часйв. Кости с признаками патологических изменений из исследования исключались. Характеристика этого материала приведена в таблице I.

Таблица I.

Характеристика исследованного человеческого материала

Возрастная Возраст Количество

группа (годи) случаев

I до 2 I

П З-Н 3

Ш 12-18 4

IV 19-44 .38

V 45-59 28

VI 60-74 27 УП 75-89 7 УШ 90-95 3

V

Возрастная периодизация приводится согласно классификации, разработанной в институте геронтологии АМН СССР.

Для изучения трабекулярной архитектоники в медиальном и латеральном мыщелках проксимального эпифиза большеберцовой кости у 9 больных деформирующим артрозом коленного сустава с измененной осью конечности брали фрагменты губчатого вещества во время оперативного

лечения (внесуставная корригирующая остеотомия). Возраст больных был в пределах-от 42 до 73 лет. Операционный материал любезно предоставлен нам доктором Н.В.Леоновой.

Кроме этого использовали губчатое вещество позвонков, теменные и бедренные кости 34 половозрелых белых крыс. Согласно данным Е. Tonna /1978/, этот материал может служить экспериментальной моделью для изучения перестройки кости, так как ультраструктура и обмен веществ в трабекулярной кости у зрелых крыс сходны с таковыми у человека в подвздошной кости. Старческие изменения эндоста у животных изучали на 7 крысах весом свыше 600 г. По данным К.Л.Ковалевского /1948/ и R. McDonald /1986/, рост костей в этом случае у крыс прекращен. Кроме того для выполнения модельных экспериментов по оценке влияния аутолиза и фиксации на структуру костных клеток использовали теменные и бедренные кости 154 крысят-сосунков в возрасте 5-8 дней. Эта модель позволяет проследить изменения на всех основных типах костных клеток. Экспериментальных животных забивали методом цервикальной дислокации под эфирным наркозом.

Светомикроскопические методы исследования.

Образцы компактного и губчатого вещества различных костей размером 5x5x3 мм фиксировали в 4% растворе нейтрализованного формальдегида, декальцинировали в насыщенном растворе ЭДТА/на борат-ном буфере (рН=7,4). В качестве декальцинирующих жидкостей использовали также кислый буфер формиат калия - муравьиная кислота (рН=3,6) / У. Eggert",J. Germain, 1979/ или раствор азотной • кислоты. Срезы толщиной около 15 мкм окрашивали"гематоксилин-эози-ном, гематоксилином Делафильда, по методике Новелли и по Шморлю.

о

Часть образцов с размерами около 1-2 мм фиксировали в 2% растворе глутарового альдёгида на 0,13 M какодилатном буфере (pH = 7,2 - 7,4) в течение 24 часов, затем подвергали декальцинации в смеси ЭДТА и 2% глутарового альдегида-на том же буфере. После

промывки и обезвоживания материал заключали в Эпон 812 или в спурр. Срезы толщиной 1-2 мкм окрашивали толуидиновым синим и трехкомпонен-тным красителем по общепринятым методам.

Изучение костных структур методом СЭМ.

Исследовали пространственную организацию и рельеф поверхности клеток в составе эндосга, а также рельеф подлежащей костной поверхности и рельеф фронта ее минерализации. Для выявления клеточного слоя эндоста образцы, губчатого вещества позвонков и бедренных костей помещали в модифицированную среду Эрла / J. Jones е.а.1977/ и вымывали костный мозг. После этого образцы фиксировали в 2% растворе глутарового альдегида на 0,13 М какодилатном буфере (рН=7,2-7,4), дофиксировали 2% четырехокисью осмия на 0,1 М какодилатном буфере, пропитывали в танниновой кислоте и в растворе уранилацетата по методу D. Scheuermann е.а./1984/, обезвоживали в растворах ацетона восходящей концентрации или 2,2 диметоксипропане и высушивали методом перехода через критическую точку на аппарате НСР-2 (Hitachi).

Для исследования поверхности трабекул проводили удаление клеток костного мозга и эндоста путем механических отмывок под струей, воды или, выдерживая образцы в 2% растворе трипсина на фосфатном буфере СрН = 7,6, температура 37°) в течение 24 часов. Затем образцы фиксировали в 2% растворе глутарового альдегида на фосфатном буфере (рН = 7,4), обезвоживали в спиртах восходящей, концентрации, обезжиривали в эфире и высушивали методом перехода через критическую точку. Некоторые образцы высушивали методом замораживания-высушивания на аппарате Balzers 3?Ш 010-Т. При этом в качестве криопротектора использовали 15% глицерин или ДМБО.

Для изучения рельефа фронта минерализации кости с поверхности образцов удаляли неминерализованный органический матрикс кости с помощью холодного раствора гипохлорита натрия марки А (ГОСТ 11086-76) Затем образцы кости обезвоживали в спиртах восходящей концентрации, обезжиривали в эфире и высушивали на воздухе.

Все высушенные образцы кости приклеивали на столики токопрово-дящим клеем, напыляли медью в напылителях JEOL УЕЕ-4В и Balzers SOD ' 040. В ряде случаев образцы подготавливали по методу Т. Ми-racaml /1977/, что позволяло исследовать их без напыления слоя металла. Исследование проводили в микроскопах Stereoscan S4—10 и Philips SEM-515.

Изучение костных структур методом ТЭМ

•X

Образцы компактной и губчатой кости размером около I мм фиксировали в течение 12 часов при температуре 4°С в 2% глутаровом альдегиде на 0,13 М какодилатном буфере (рН=7,2-7,4), деминерализовали в смеси 0,1 М раствора ЭДТА на том же буфере и 2% глутарово-го альдегида при температуре 4°С. После промывки в буфере дофикси-ровали 1% раствором OsO^ , обезвоживали в спиртах восходящей концентрации и заключали в эпон или спурр по стандартной схеме. Ультратонкие срезы получали на ультратоме LKB-V окрашивали уранилацета-том' и цитратом свинца.

В работе использована техника замораживания-скалывания. Реплики нативного, деорганифицированного и деминерализованного костного матрикса получали в высоковакуумной напылительной установке

о

BAF - 400Д ( Balfcers ). Образцы ткани размером 1-2 мм пропитывали в 20-30% водном растворе глицерина, замораживали в переохлаж- . денном жидком азоте в- течение 3-5 секунд. Затем их пер'е^ носили в рабочую камеру прибора, где скол и травление

поверхности проводили при температуре - Ю5°С. Напыление поверхности скола осуществлялось платиной и углеродом.

Ультратонкие срезы и реплики изучали в электронных микроскопах УЕМ-7А и УЕМ-IOOS .

Изготовление микрокоррозионных препаратов

лакунарно-канальцевои системы кости.

Образцы компактного и губчатого вещества костей помещали первоначально в 5% раствор гшохлорита натрия на 5-10 минут для удаления клеток костного мозга, эндоста и остеоида. После промывки в дистиллированной воде образцы обезволивали в спиртах восходящей концентрации и заливали в метилметакрилат. Блоки с образцами помещали в 5% раствор гипохлорита натрия для окончательного удаления органических компонентов кости.. Деминерализацию осуществляли в 3% растворе азотной кислоты. Приготовленные микрокоррозионные препараты замораживали в переохлажденном жидком азоте и высушивали на приборе Balzers FDU 010-Т. После напыления медью образцы исследовали в сканирующем электронном микроскоре Philips SEM -515.

Оценка изменения структуры костных

клеток в процессе посмертного аутолиза.

Фрагменты губчатого вещества людей 1У возрастной группы сохраняли в нестерильной влажной камере при комнатной температуре. Материал исследовали через 12,24,36,48 часов, а также через 3,4,7, 14 суток.

Для изучения ранних изменений ультраструктуры костных клеток использовали материал от экспериментальных животных (губчатое вещество позвонков половозрелых белых крыс и теменные -кости новорожденных крысят в возрасте I недели). В I серии экспериментов тушки крыс хранили при комнатной температуре. Образцы кости брали через 1,3,6, 12,24,36 часов, а также через 2,4,7 и 14 суток после забоя животных.

Во П серии экспериментов из части тушек сразу после забоя вырезали образцы и помещали во влажную нестерильную камеру при комнатной температуре. Для исследования фрагменты кости брали в сроки как и в I серии экспериментов.

Методы экспериментальной оценки' изменений структуры кости в процессе фиксации. ~

Исследованные образцы губчатого вещества позвонков людей 1У возрастной группы, а также губчатое вещество позвонков половозрелых белых крыс и темеяные кости новорожденных крысят в возрасте I недели. Проведено 4 серии экспериментов. В I серии изучали влияние длительности фиксации 2% глутаровым альдегидом на 0,13 М какоди-латном буфере (рН = 7,2-7,4) на рельеф поверхности и структуру костных клеток. Фрагменты кости выдерживали в фиксаторе 1,7,45 суток. Во П серии в качестве фиксаторов использовали 4% и растворы формальдегида на 0,13 М какодилатном буфере (рН = 7,3; 3,0; 8,0). Длительность их воздействия на образцы составляла 2.часа, 1,7 и 45 суток. В Ш серии применяли аналогичные незабуференные растворы формальдегида. В 1У серии исследовали воздействие забуференных 0,13 М какодилатным буфером и незабуференных 4% и 8% растворов формальдегида на предварительно аутолизированный материал. Длительность посмертного периода составляла 3,6,12,24 часа.

Метод подготовки образцов для морфометрических исследований.

Для количественной оценки структуры губчатого вещества . .дела-• ли сагиттальный'и горизонтальный срезы тела позвонка толщиной 3-5мм, из которых получали образцы соответствующие 6 зонам губчатого вещества: А /передняя верхняя/, Б /задняя верхняя/, В /верхняя/, Г / передняя центральная/, Д /центральная/ на сагиттальном и Д|/центральная/ и Е /боковая/ на горизонтальном срезах (рисЛ).Левую поверхность образцов из сагиттального среза и нижнюю поверхность образцов из горизонтального, подвергали дальнейшей обработке.

В проксимальном эпифизе большеберцовой кости готовили фронтальный срез толщиной 3-5 мм, проходящий через центральные отделы суставных впадин. Из среза выпиливали образцы,соответствующие медиальным и латеральным зонам субхондральной губчатой кости. Аналогично расположенные участки губчатого вещества брали во время корригирующей остеотомии у больных с 1У стадией гонартроза. В дальнейшем исследовали переднюю поверхность образцов. Изучаемые поверхности кости полировали по методике иг. ЯМЛеЬоизе /1971/. Выполнение измерений производили на микрофотографиях, полученных в сканирующем электронном микроскопе.Поверхность образца устанавливали перпендикулярно электронному лучу.Прямое увеличение определяли путем сравнения размеров маркированных участков на образце и на микрофотографии.

Относительную площадь, занимаемую' костными структурами в плоскости среза (А^), определяли с помощью сетки Глаголева методом подсчета точек. Согласно принципу Юе1еэве относительная площадь, занимаемая костными структурами в плоскости среза (Адв).численно равна относительному объему костного вещества в единице объема губчатой кости С Уу},): = Ууь . Измерение периметра костных структур в изучаемой плоскости производили по методике (7. Ыегг /1967/,используя формулу Вд= д , где Вд периметр костных структур, приходящийся

на единицу площади среза, 3 - постоянная -сетки, N - количество пересечений линий сетки с контуром ностных структур, М - увеличение, А - площадь измеряемой области.

В дальнейшем величину Вд использовали для вычисления средней толщины трабекул в плоскости среза (и^) , которая определялась по • формуле: ' сРеднш ШИРИНУ костно-мозговых пространств в

плоскости среза вычисляли по формуле: Ьщ= —--в££Ь-/,Я.1Й11ЪеЬоизе1975/.

Статистическую обработку полученных данных проводили на ЭВМ

1ВМ-РС/ХТ по специально разработанным прикладным программам.Для- определения достоверности различий средних величин применяли критерий Стьюдента.а в случае неоднородности дисперсий использовали приближенный -ь-критерий.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование подтвердило данные литературы /Н.Prost, 1980; 1990;А. Farfitt,I984; Z. Jav/orski, 1987/ показывающие, что в постнатальном периоде развитие костных структур и их адаптация к изменяющимся условиям функционирования происходит путем моделирования и ремоделирования. Моделирование определяет и поддерживает характерную макроскопическую форму кости в процессе ее роста. Морфологически это реализуется посредством пространственной координации процессов формирования и резорбции кости, происходящих одновременно на различных участках костной поверхности.

При ремоделировании происходит замена' небольших объемов старого костного матрикса на новый, что предотвращает усталостные повреждения и поддерживает адекватное нагрузкам количество кости. Морфологически это осуществляется в результате взаимосвязанных и последовательно происходящих на одном участке костной поверхности процессов резорбции и костеобразования. Они составляют основу цикла ремоделирования, включающего 5 стадий: активация, резорбция, реверсия, формирование и возврат в состояние покоя.

Изучение структуры эндоста в развивающейся, зрелой и стареющей кости, а также при адаптации к увеличению или уменьшению функциональной нагрузки, позволило определить активность процессов моделирования и ремоделирования и их соотношение в постнатальном онтогенезе.

Особенности структуры эндоста

в развивающейся кости.

Проведенное исследование показало, что большую часть эндосталь-ной поверхности развивающейся кости занимают расположенные мозаично обширные области костеобразования и резорбции. Площадь лежащих между ними сформированных областей сравнительно невелика. Это свидетельствует, об активном моделирований костной поверхности.

В формирующихся областях кости эндост образован 3 слоями ( в направлении от кости): слой остеоида с остеоидными остеоцитами, слой остеобластов и слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл с расположенными в нем клетками-предшественниками (рис. 26).

Структура клеток-предшественников остеобластов отражает процессы специфической функциональной дифференцировки к остеогенезу, заключающейся в прогрессивном развитии органелл белоксинтезирующей системы. По особенностям строения преостеобласты различной локализации не обнаруживают существенных различий и могут рассматриваться как единая популяция. В то же время показано, что остеобласты различаются по структуре. В областях активного формирования кости выделено 3 типа таких клеток. Для I типа свойственны умеренное расширение цистерн и канальцев эндоплазматической сети и развитый комплекс Гольджи. П тип остеобластов характеризуется более выраженным расширением структур зернистой эндоплазматической сети, тогда как комплекс Гольджи уменьшается в объеме. У остеобластов Ш типа отмечено резкое расширение цистерн зернистой эндоплазматической сети, в то время как комплекс Гольджи выглядит в значительной мере редуцированным. Это соответствует данным Н.В.Родионовой /1989/, полученным на животных.

Изучение рельефа поверхности и ультраструктуры остеоида позволило подразделить его на несколько зон. В поверхностной субцеллю-лярной зоне остеоид богат основным веществом, включающим в себя сетчатые и глобоидные электронноплотные массы. Коллагеновые фибриллы 'нередко лишены исчерченности. В зоне вновь отложенного матрикса они -приобретают характерную поперечную исчерченность. В организованной зоне остеоида коллагеновые фибриллы упакованы в небольшие пучки, часто неравномерные по толщине. В наиболее глубокой зоне (зона амор-ппр-пм'тия к-о.ппагрнгтмх фибрилл) фибриллярные структуры

определяются с трудом из-за маскирующего их электроиноплотного основного вещества. Здесь обнаруживаются рассеянные гранулы минерала, которые сливаются, образуя фронт минерализации.

Фронт минерализации кости в формирующихся областях представлен сегментами не полностью минерализованных коллагеновых волокон и фибрилл. Определяются многочисленные лакуны остеоидных остеоцитов с частично минерализованными стенками.

В работе показано, что вариантами конечной трансформации остеобластов являются остеоциты и покрывающие кость клетки. Прослежены • изменения рельефа поверхности и структуры остеобластов в процессе их погружения в остеоид и формирования костной лакуны. Микроворсинчатый рельеф клеточной поверхности сохраняется вплоть до полного закрытия лакуны костным матриксом. . Структура и степень развития ор-ганелл белоксинтезирующей системы у остеоидных остеоцитов несколько различается, соответствуя таковым у остеобластов 1-Ш типа. К момен-. ту минерализации стенок лакуны эти различия обычно нивелируются.

В участках угасания процесса костеобразования остеобласты уплощены, вытянуты вдоль костной поверхности, отмечается редукция зернистой эндоплазматической сети и комплекса Гольдки. Одновременно уменьшается толщина остеоида. В процессе дедифференциации эти клетки проходят ряд последовательных стадий. Вначале исчезают различия между типами остеобластов, а-затем они приобретают структуру, характерную для покрывающих кость клеток. К этому моменту слой остеоида минерализуется, а на поверхности кости образуется осмиофильная ли^ ния.

В сформированных областях костной поверхности эндост состоит из 4 слоев (в направлении от поверхности кости): осмиофильная линия, слой основного вещества с неминерализованными коллагеновыми фибриллами, слой покрывающих кость клеток и второй слой основного вещества с неминерализованными коллагеновыми фибриллами (рис. 2а).

Осмиофильная линия выявляется только после деминерализации костного матрикса и,по данным А- Рат£Иг1; /1984/,представляет собой ассоциированный с кристаллами гидрооксиапатита органический материал. Слой основного вещества, отделяющий ее от покрывающих кость клеток, редко достигает толщины I мкм. Покрывающие кость клетки.соединены щелевыми контактами, а межклеточные пространства узки. Второй слой основного вещества значительно толще первого (до 7-10 мкм) и иногда содержит капилляры и нервные волокна.

В областях резорбции кости эндост представлен 2 слоями (в направлении от поверхности кости): слой остеокластов с окружающими их мононуклеарными фагоцитами и слой основного вещества с рассеянными в нем коллагеновыми фибриллами (рис. 2в).

Для активно резорбирующих кость остеокластов характерно наличие бахромчатой каймы, состоящей из клеточных отростков, вытянутых по направлению к костному матриксу. Бахромчатая кайма окружает участки расположения гофрированной■наймы и светлой зоны, непосредственно осуществляющие процесс резорбции кости. Эрозионные лакуны глубоки, имеют острые края и разделенное гребнями дно с фрагментами разрушенных коллагеновых фибрилл, образующих щеточную кайму.

После завершения процесса резорбции кости остеокласты приобретают отростчатую форму, выступают над костной поверхностью, а ба-, хромчатая кайма,' светлая зона и гофрированная кайма, как правило, не определяются. Тела таких остеокластов располагаются поверх покрывающих кость клеток, мбнонуклеарных фагоцитов или освобожденных при резорбции остеоцитов. Края эрозионных лакун в этих случаях сглажены, а дно более ровное.

В составе эндоста в эрозионных лакунах присутствуют мононук-леарные фагоциты, обычно окружающие остеокласты. Характерными чертами этих клеток является отростчатая форма, а также наличие большого количества лизосом, везикул и свободных рибосом. Кнаружи от.'

остеокластов определяется тонкий слой основного вещества, отделяющий остеокласты от капилляров и клеток костного мозга.

В работе показана возможность резорбции кости во время перемещения остеокласта по костной поверхности: Структурными особенностями этого процесса являются наличие у остеокласта тонкой ведущей ла-меллы или псевдоподий, а также редуцированной по размеру светлой зоны, не имеющей прямого контакта с костной поверхностью. Отростки гофрированной каймы остеокласта вызывают отчетливую деструкцию костного матрикса с образованием щеточной каемки.

На поверхности кости выявлены участки,размером не превышающие 500x2000 мкм, в которых эрозионные лакуны заполняются вновь откладываемым костным матриксом. Взаимосвязь резорбции костного матрикса с последующим его новообразованием на< том же участке указывает на наличие процесса ремоделирования в развивающейся кости, протекающего параллельно с моделированием. При этом происходит постепенная замена грубоволокнистой кости на пластинчатую, так как в отличие от моделирования, при ремоделировании имеет место образование только вторичной пластинчатой кости / ^эдопзкЗ., 1987/.

Особенности структуры зндоста в

зрелой кости.

Проведенное исследование показало, что около 90% эндостальной поверхности зрелой пластинчатой кости является сформированной и, как в развивающейся кости, имеет характерное четырехслойное строение: осмиофильная линия, слой основного вещества с неминерализованными фибриллами, слой-покрывающих кость клеток и второй слой основного вещества с неминерализованными коллагеновыми фибриллами.

На оставшейся части поверхности в участках размером до 500х 2000 мкм обнаруживаются морфологические проявления процесса

ремоделирования кости. Детальное исследование позволило.реконструировать последовательность структурной перестройки слоев эндоста на стадиях цикла ремоделирования. При этом показано, что происходит не только изменение строения отдельных слоев эндоста, но и меняется их количество.

В начале стадии активации во втором слое основного вещества появляются клетки-предшественники остеокластов. Это 1-2 ядерные клетки с хорошо выраженным комплексом Гольджи, зернистой эндоплаз-матической сетью и большим количеством митохондрий. Характерной структурной особенностью этих клеток является наличие 3 типов ли-зосом: маленьких-округлых (диаметр 50-100 нм), больших округлых (диаметр "250-300 нм) и больших вытянутых или имеющих неравномерный контур (размер 100-150 х 500-700 нм).В последующем клетки-предшественники проникают через слой покрывающих кость клеток, достигают костной поверхности и располагаются на ней группами. Затем происходит их слияние с образованием многоядерных остеокластов.

Морфологически прослежены фазы слияния клеток-предшественников, а также их присоединения к уже функционирующим остеокластам. Вначале группы таких клеток приходят в контакт с поверхностью костй путем образования участков прилегания цитолеммы к костным спикулам. Затем цитоплазматические мембраны вплотную расположенных клеток ' становятся извитыми и их целостность нарушается. Между клетками образуются цитоплазматические тяжи, ширина которых постепенно увеличивается и клетки сливаются.

Одновременно с процессом слияния клеток происходит формирование гофрированной каймы остеокласта путем появления ундуляций на прилежащих к кости клеточных поверхностях< Вокруг таких участков со временем появляется светлая зона, а первый слой основного вещества и осмиофильная линия исчезают.

В стадии резорбции эндост образован двумя слоями: слоем- остеокластов и мононуклеарных фагоцитов, а также слоем основного вещества с рассеянными в Нем коллагеновыми фибриллами. Не обнаружено существенных отличий структуры и пространственной организации остеокластов и окруцфющих их клеток, располагающихся-в эрозионных лакунах в стадии резорбции при ремоделировании, по сравнению с областями резорбции в развивающейся кости.

Стадия реверсии наступает после окончания активной резорбции кости. У остеокластов редуцируются и исчезают гофрированная кайма и светлая зона. Они приобретают отроетчатую форму и отходят от дна эрозионной лакуны, а на их месте появляются мононуклеарные клетки, имеющие сходство с фагоцитами. Для них характерно наличие многочисленных электронноплотных телец и фагосом, заполненных кристаллическим материалом, а также множество свободных рибосом. Плазмолемма плотно покрывает костные спикулы, образуя окаймленные ямки. Слой основного вещества, отделяющий клетки от костной поверхности, тонок и не содержит коллагеновых'фибрилл. Вероятными функциями этих клеток являются углубление и выравнивание дна эрозионных лакун, -а также образование цементальной линии.

Из данных литературы известно, что мононуклеарные фагоциты могут осуществлять разрушение костного матрикса посредством рецеп-тормедиируемого эндоцитоза / C.Minkin, I.ShapiroI986/, или путем прямого внеклеточного переваривания коллагена лизосомальными проте-иназами в области создаваемого кислого микроокрукения /I.Silver е.а., 1988/. Компоненты разрушаемого костного матрикса и сами мононуклеарные фагоциты могут служить источниками факторов, стимулирующих пролиферацию клеток остеобластической линии /S. Wallach е.а. ,1989/.

Дальше от поверхности кости располагается смешанная клеточная популяция, включающая неактивные остеокласты, мононуклеарные фагоциты и преостеобласты.

В начале стадии формирования пресстеобласты и менее функционально развитые клетки-предшественники достигают дна эрозионной лакуны и дифференцируются в остеобласты. Они начинают продуцировать остеоид,.который впоследствии минерализуется и эрозионная лакуна вновь заполняется костным матриксом. Эндост в таких участках костной поверхности представлен 3 слоями: слой остеоида с остеоидными остеоцитами, слой остеобластов и слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл с расположенными в нем клетками-предшественниками. Сравнительный анализ структуры и пространственных взаимоотношений костных клеток в стадии формирования при ремо-делировании не показал значительных отличий от соответствующих картин в формирующихся областях развивающейся кости. Отмечено лишь,что остеобласты Ш типа в первом случае практически не встречаются и остеоид имеет меньшую толщину. Остеоидные остеоциты сохраняют структуру остеобластов 1-П типов до завершения минерализации стенок костной лакуны.

В конце стадии формирования остеобласты уменьшаются в размере, уплощаются и приобретают морфологические черты покрывающих кость клеток. Остеоид полностью минерализуется, на костной поверхности появляется осмиофильная линия, и эндост приобретает характерное для сформированных областей четырехслойное строение (рис. 3).

Структурные проявления процесса ремоделирования в компактном, и губчатом веществе кости существенно не различаются. Проведенное исследование показало, что в стадии активации в просвете центрального канала остеона появляются остеокласты. Группа расположенных рядом остеокластов формирует режущий конус, который продвигается вдоль центрального канала остеона. При этом образуется полость резорбции, которая может распространяться на один или несколько остеонов и комплексы вставочных пластинок. В наиболее широком участке полости

резорбции позади остеокластов определяются юнонуклеарше фагоциты и клетки-преддественники остеобластов, которые начинают синтезировать остеоид. Полость резорбции постепенно заполняется костным матриссом,. образующим концентрические пластинки вновь формируемого остеона. Диаметр центрального каната прогрессивно уменьшается с увеличением расстояния от остеокластов. В результате образуется так называемый закрывающий конус.

Структура лакунзрно-канальцевой системы в зрелой пластинчатой кости

Проведенное исследование показало, что в толще минерализованного матрикса кости располагаются значительные по объему пространства, являющиеся морфологическим субстратом обменных и одркулящоншх процессов. Они вклдаахя в себя центральные и прободающие каналы, а танже лаяунарно-канальцевую систему.

В компактной кости каналы остеонов располагаются параллельно ее длинной оси. Они связаны в единую систему посредством коротких анастомозов. Рельеф поверхности каналов отражает активность процессов перестройки кости и коррелирует с особенностями структуры эндоста.

Проведено топогра4ическое исследование пространственной организации каналов остеонов в различных костях. Показано, что в бедренной кости каналы в основном прямые, незначительно варьируют по диаметру и шло ветвятся. В компактном веществе ребра они сильно ветвятся и различны по диаметру. В теменной кости каналы также различны по диаметру и'ветвятся параллельно ее поверхности. Системы лакун и канальцев соседа«, остеонов и групп вставочных пластинок адастомозируюг меад собой.

Детальное изучение слепков отдельных костных лакун в составе пластинок компактного вещества позволяет дайеренцдоовать их по форме и выделить вытянутые (в виде сливовой косточки), округлые (в виде диска) и многоугольные (в виде многогранников) лакуны. Округлые лакуны определяются в непосредственной близости от центрального каната остеона, а в более удаленных от него участках они приобретают вытянутую форму. Многоугольные /акуны встречаются редко и обычно располагаются около цементальных линий. Кроме того, лакуны дифференцируются по количеству отходящих от них отростков. В одних случаях их количество велико, а в других - поверхность лакуны на значительных по площади участках лишена канальцев и они определяются лишь

в области ее краев. Рельеф стенки лакуны образуют борозда, отражающие расположение минерализованных коллагеновых структур.

Костные канальцы в пластинках остеона располагаются преимущественно радиально, хотя имеются и циркулярно ориентированные канальцы. Они делятся и анастомозируют между собой, соединяя соседние и более удаленные костные лакуны. Можно различать магистральный и ' дихотомический тип ветвления канальцев.

В трабекулах губчатого вещества структуры лакунарно-каналь-цевой системы менее упорядочены. Отмечена более выраженная вариабельность формы, размеров лакун и количества отходящих от них канальцев. Расстояние между лакунами, несколько меньше, чем'в компактном веществе кости. Особенности строения лакунарно-канальцевой системы отражают возможное разнообразие путей циркуляции костной жидкости.

Установлено, что остеоциты и их отростки не занимают целиком просвет лакун и канальцев. Между их стенками и плазмолеммой клеток . имеется пространство, по которому осуществляется циркуляция костной жидкости.

Фронт минерализации стенок лакун и канальцев образован кристаллами костного минерала. В коллагеновой фибрилле они имеют стержне-видную форму и располагаются в виде цепочек, образующих сильно вытянутую спираль. В минерализованном основном веществе кристаллы имеют вид пластинок, ориентированных параллельно поверхности стенок костных лакун и канальцев. Размеры кристаллов обычно не превышают 100-150 нм. '

В деорганифицированных препаратах на поверхности некоторых костных лакун и канальцев, а также на сколах в окружающем их матрик-се определяются отверстия микроканальцев. Микроканальцы образуют сеть.без определенной ориентации, соединяющую близлежащие костные канальцы и лакуны. Их диаметр составляет от 20 до 50 нм. Микроканальцевая

система, вероятно, является морфологическим эквивалентом межфибриллярных и межкристаллических промежутков, занимающих 35,5% общего интерстициального пространства кости и выявленных методом поромет-рии /Н.П.Омельяненко, Г.М.Бутырин, 1990/. Микроканальцы значительно увеличивают поверхность, доступную для ионного обмена кристаллов минерала с-костной жидкостью.

В настоящее время отсутствуют данные, позволяющие оценить реальные условия и направления локальной циркуляции костной жидкости в составе лакунарно-канальцевой системы. Результаты настоящей работы указывают, что лакунарно-канальцевая система дает возможность большого разнообразия направлений движения тканевой жидкости от каналов остеонов к костным поверхностям. В связи с этим правомерно рассматривать лакунарно-канальцевую систему как компонент микроцир-куляторного русла кости, обеспечивающего транспортные функции на уровне ее клеток в составе минерализованного матрикса /В.В.Куприянов, 1972/.

Особенности структуры эндоста

и кости в пожилом и старческом возрасте

Изучение особенностей структуры эндоста на материале, полученном от лиц пожилого и старческого возраста, позволило показать снижение количества всех типов его клеток и уменьшение их размеров. Одновременно увеличиваются межклеточные расстояния и протяженность костных поверхностей, не покрытых клетками. Это сопровождается появлением участков гиперминерализации на поверхности костного матрикса и формированием оссикул.

В сформированных участках, занимающих основную часть костной поверхности, нарушается непрерывность слоя покрывающих кость клеток. Появляются пикнотические изменения их ядер, уменьшается количество органелл, увеличивается число аутофагирующих вакуолей и липофусци-новых гранул.

Результаты настоящего исследования свидетельствуют об относительном преобладании резорбции над ностеобразованием в пожилом и старческом,возрасте, на что указывает увеличение протяженности эрозионных лакун. Появление большого количества таких лакун без признаков костеобразования в них указывает на значительное удлинение стадии реверсии процесса ремоделирования.

В редко встречающихся формирующихся областях остеобласты невелики по размеру и в них сравнительно слабо выражены органеллы белок-синтезирующего аппарата. Клетки-предшественники остеобластов определяются очень редко. Появляются участки костной поверхности, не покрытые остеобластами, чего не наблюдается ни в растущей, ни в зрелой кости. Причина уменьшения' пролиферации и активности остеобластов, вероятно, кроется в нарушениях иммунных процессов и изменениях продукции локальных регуляторов /Ь. Еа1Ба, 1988/.

Таким образом, в старших возрастных группах за счет увеличения резорбции и уменьшения костеобразования. в цикле ремоделирования возрастает отрицательный костный баланс и происходит прогрессирующее снижение общего количества костного вещества. При этом размер отверстий в трабекулах пластинчатой формы увеличивается и они постепенно превращаются в трабекулы цилиндрической формы.

Изучение количественных параметров структуры губчатого вещества во всех исследованных зонах поясничных позвонков у лиц пожилого и старческого возраста показало, что уже в У возрастной группе происходит уменьшение относительного объема костного вещества в единице объема губчатой кости, уменьшение средней толщины трабек'ул и увеличение средней ширины межтрабекулярных пространств (таблица 2). Это наиболее выражено в центральной (Д) и верхней (В) зонах тела позвонка, в то время как в краевых зонах (А и Б) проявления возрастного остеопороза более умеренны. Это существенно дополняет

Таблица № 2.

Количественная характеристика губчатого вещества

позвонков по зонам.

Зоны

Измеряемые параметры

изучаемых

возрастных

группах

к

Средняя 1У 138 + 164 + 147 + 173 + 162 + 135 + 147 +

толщина 3 3 3 3 5 5 5

трабекул У 140 + 148 + 130 + 141 + 143 + 122 + 133 +

(мкм) 4 4 4 3 4 2 2

УI 132 153 108 130 122 105 124

+ + + + + + +

3 5 3 6 3 4 2

Средняя 1У 810 + 950 + 1100 + 1340 + 1360 + 1290 + 1060 +

ширина 35 47 • 48 58 54 39 52

межтра- У 930 1250 1510 1940 1980 1850 1500

бекуляр- + + + + + + +

ных про- 81 61 69 91 117 89 65

странств 1У 1180 1640 2070 2300 2870 2120 1720

(мкм) + £ + + + + +

45 90 151 93 274 90 90

Средний 1У 0,204 + 0,211 + 0,185 0,170 0,155 +' + + 0,149 0,169 +• +

относительный объём кости (ш3/ш3)

0,0078 0,0086 0,0062

У 0,166 0,172 0,126 ± + ±

0,0053 0,0034 0,0042

У1 0,151 0,152 0,071 ± ± ±

0,0064 0,0058 0,0041

0,00500,0074 0,00470,0086

0,109 0,110 0,100 0,118 + + + +

0,00340,0053 0,00340,0049

0,090 0,072 0,078 0,097 ± ± ± ±

0,00700,0063 0,00540,0047

Б

В

Г

данные R. Arnold /1981/, согласно которым остеопоротические изменения в краевых зонах тела позвонка появляются лишь в 60-70-летнем возрасте.

В старших возрастных группах уменьшается толщина кортикальной пластинки тела позвонка с одновременным увеличением ширины слоя минерализованного хряща в области его контакта с межпозвоночным диском. На передне-боковой поверхности тела позвонка происходит минерализация волокон передней продольной связки позвоночника.

Изучение процесса образования остеофитов позвонков как проявления компенсаторно-старческих изменений показало, что на. начальных его этапах минерализуются волокна передней продольной связки в области лимба позвонка с последующей их резорбцией и заменой на костные структуры. Одновременно со стороны эндоста происходит резорбция компактного слоя тела позвонка с расширением костномозговой полости в направлении внутренних отделов растущего остеофита. В сформированном остеофите верхняя рго поверхность представлена минерализованными волокнами передней продольной связки позвоночника, наружная - неактивной костной поверхностью с участками резорбции и косгёобразования, а внутренняя - минерализованными структурами волокнистого и гиалинового хряща. Поверхность трабекул губчатой кости в остеофите покрыта эндостом, имеющим типичное строение для неактивных областей. В случае продолжения активного роста остеофита в области его вершины на эндостальной поверхности отмечается наличие многочисленных участков резорбции кости с эрозионными лакунами большой протяженности.

Влияние изменений условий нагружения

большеберцовой кости на структуру ее проксимального эпифиза

Адаптационные изменения костных структур под влиянием динамических нагрузок уже давно служат предметом детального морфологического анализа. Теоретический и практический интерес представляют

результаты комплексной оценки изменений оубхондральной кости в составе проксимального- эпифиза большеберцовой кости у больных с "варусной" и "вальгусной" деформацией коленного сустава на почве гонартроза. По имеющимся данным /Н.М.Леонова, 1987/, перестройка трабекулярной архитектоники связана с тем, что при изменении механической оси ко-• нечности губчатое вещество медиального и латерального мыщелков большеберцовой кости подвергается различным по интенсивности нагрузкам. .

Проведенное исследование показало, что в норме основная нагрузка в коленном суставе распределяется через медиальный мыщелок большеберцовой кости. Об этом свидетельствует увеличенные относительный объем кости и средняя толщина трабекул, а также меньшая ширина межтрабекулярных промежутков в медиальном мыщелке по сравнению с латеральным'у лиц 1У, У и У1 возрастных групп /таблица № 3/.

В субхондральных участках губчатого вещества проксимального эпифиза большеберцовой кости трабекулы расположены преимущественно в вертикальном и горизонтальном направления*. Они имеют форму изогнутых фенестрированных пластин или стержней различной длины. Большая часть поверхности трабекул является неактивной и покрыта резко уплощенными покрывающими кость клетками. Области формирования и резорбции встречаются редко.

В процессе старения возрастает количество структур цилиндрической формы, а количество трабекул в виде пластинок снижается. Размеры фенестр в них увеличиваются. Отмечено прогрессирующее уменьшение относительного объема кости и средней толщины трабекул, а также увеличение размеров межтрабекулярных пространств. Показано возрастание протяженности эрозионных лакун.

При изучении структуры губчатой кости у больных в 1У стадии гонартроза, сопровождающейся деформацией коленного сустава, установлено, что в нагруженном мыщелке значения относительного объема кости

Таблица №3.

Количественная характеристика гучатого вещества проксимального эпифиза большеберцовой кости в контрольном материале.

Изме- ЗонаМ Зона Л

ряемые параметры (М±т) Возрастные группы : : средний средняя¡средняя :относитель-толщина:ширина :ный объём трабе-¡мехтрабе-: кости кулы ¡кулярных : , з/ ч (мкм) ¡ прост- : 1ММ 'мм3' ¡ ранств : : (мкм) : • • средняя:средняя толщина¡ширина .трабе-:мехтрабе-кулн ¡кулярных (мкм) : прост-¡ ранств ¡ (мкм) • средний относительный объём кости

0,259^0,014 0,216^0,011 0,180±0,009

1У

У

У1

Коэффициент возрастной корреляции

236±14 Ю90±50

215±Ю 1250±50

190± 7 1400±90

-0,452 +0,513

185± 5 1280±50 170±Ю 1350±70 143± 5 1650±90

0,190^0,007 0,170^0,011 0,124±0,008

-0,654 -0,489 +0,494 -0,629

Таблица $4.

Количественная характеристика губчатого вещества проксимального эпифиза большеберцовой кости у больных в 1У стадии

гонартроза

Исследуемые параметры

пол и

возраст

больных

Зон

3 он а Л

средняя: толщина: трабе-: кулы : (мкм) :

средняя ширина межтрабе-кулярных пространств Тмкм)

:относи-:тельный : объём : кости

;Смм?шз)

¡средняя: средняя ¡толщина: ширина : трабе-:межтрабе-: кулы :кулярных : (мкм) : прост: : ранств : : Тмкм)

относительный объём кости

(

'^мм3

М 42+ М 49+ М 50+ М 52+ Я 55* Ы 62+ .1 б2+ М 68+ М 73+

229 261 228 191 104 188 215 235 181

700 1000 1230 930 1860 1080 1880 1270 '960

0,340 0,290 0,252 0,245 0,081 0,214 0,152 0,225 0,220

153

156 112

84 183 124

157 156

75

1760 1520 2090 2080 1040 2230 2080 1630 2170

0,120 0,140 0,078 0,047 0,216 0,080 0,106 0,131 0.050

Примечание: (+)-больные с "варусной" деформацией коленного сустава, (я)-больная с "вальгусной" деформацией коленного сустава.

и средней толщины трабекул обычно превышают аналогичные параметры у здоровых'людей соответствующих возрастных групп /таблица 4/. В ненагруженном мыщелке имеются отчетливые признаки остеопороза.

Изучение структуры эндоста и рельефа фронта минерализации трабекул' в нагруженном мыщелке выявило некоторое увеличение формирующихся областей кости, что говорит об активности процесса костной перестройки. В ненагруженном мыщелке определяется увеличение числа эрозионных лакун.

Полученные результаты коррелируют с теоретическими выкладками / Н. Frost, 1990/ и исследованиями на животных /ff.Jee,X.Li,1990 /. По мнению Z.Jaworski /1987/,в зонах повышенной нагрузки может возрастать уровень костной перестройки как за счет увеличения количества циклов ремоделирования, так и за счет репаративной реакции в ответ на появление микроповреждений вследствие перегрузки. В зонах сниженной нагрузки происходит активация процесса резорбции в результате увеличения частоты возникновения циклов ремоделирования (так называемый "региональный ускоряющий феномен") / H.Frost, 1983/.

Проведение корригирующей остеотомии в области проксимального эпифиза большеберцовой кости нормализует, распределение нагрузок в коленном суставе и приводит к восстановлению характерной структуры > губчатого вещества.

Изменение структуры эндоста

в процессе посмертной деструкции

Проведенное исследование посмертных изменений эндоста выявило прогрессирующее нарушение структуры и рельефа поверхности его клеток. Полученные результаты позволяют условно разделить процесс аутолиза костных клеток на ряд этапов. На первом этапе (3-6 часов) регистрируются изменения конфигурации, набухание и разрушение части микроворсинок остеобластов. Наибольшие изменения происходят в области

отростков бахромчатой каймы остеокластов, где клеточные выросты отрываются от костной поверхности и деформируются. Отростки гофрированной каймы иногда сливаются в гомогенную массу. Целостность клеточной мембраны и отростков поверхностных остеоцитов на этом этапе сохранена.

При изучении ультраструктуры костных клеток показаны конденсация хроматина в ядре, расширение пространства между внутренней и наружной ядерными мебранами, снижение электронной плотности цитоплазмы и матрикса митохондрий. Зерна гликогена в цитоплазме исчезают. Все это не сопровождается нарушением целостности мембранных структур клетки.

На втором этапе (6-24 часа)' нарастают проявления деструкции остеобластов. Отмечена фрагментация мембран митохондрий, зернистой эндоплазматической сети, комплекса Гольджи и плазмолеммы. В ядрах клеток характерно появление расплывчатости контуров хроматиновых масс, причем ядерные поры становятся трудно различимыми. Ядрышки, как правило, исчезают. В результате фрагментации мембран зернистой эндоплазматической сети в цитоплазме появляются округлые пузырько- ' видные структуры. В остеокластах отростки гофрированной каймы слиты в гомогенную массу. Везикулы деформированы, а их оболочка повреждена. В некоторых участках они сливаются в значительные по размеру полости.

На третьем этапе (более 24 часов) происходит разрушение ядер клеток эндоста с образованием детрита, что заканчивается полным распадом остеокластов к 3-4 дню, остеобластов - к 7 дню, а остеоцитов и покрывающих кость клеток - к 7-14 дню.'

Присоединение микробной флоры значительно ускоряет процесс посмертной деструкции клеточных структур. Микробная инвазия в первую очередь вызывает локальные повреждения клеточных мембран с последующим полным разрушением клеток. По данным литературы, при более

длительном посмертном периоде могут быть повреждены также фибриллярные структуры й минеральный компонент кости /Е.Ф.Лушников, Н.А.Шапиро, 1974; 3. Баипйегз е.а. , 1985/

Представленные данные свидетельствуют о том, что основное направление развития посмертных изменений костных клеток на исследованных образцах костей крыс и человека идентично. Выявлена моза-ичность развития процесса посмертного аутолиза, что определяется полиморфизмом клеток в составе эндоста.В функционально активных клетках (остеобласты, остеокласты) посмертные изменения выражены и проявляются раньше, чем в менее активных(покрывающие кость клетки и поверхностные остеоциты).

Влияние фиксации на структуру клеток зндоста

Анализ данных, полученных в I серии экспериментов, показал, что увеличение продолжительности фиксации в 2% забуференном растворе глутарового альдегида до 45 суток не приводит к изменениям рельефа поверхности остеобластов и остеокластов. Ультраструктурная характеристика всех типов клеток в составе эндоста не обнаруживает существенных отличий от контрольных образцов.

Аналогичные результаты получены во.П серии экспериментов,в которой костные образцы фиксировали забуференными 4% и 8% растворами формальдегида (рН=7,2-7,4, 3,0 и 8,0) в течение 2 часов. По сравнению с глутаральдегидной фиксацией отмечены снижение контраста изображения и везикуляция отдельных клеточных органелл. Хранение образцов в фиксаторе в течение 1,7 и 45 суток не приводит к дополнительным изменениям.

В Ш серии экспериментов обнаружено, что незабуференные А% и 8% растворы формальдегида вызывают сходные изменения рельефа поверхности и структуры клеток эндоста. Вследствие набухания

очертания клеток становятся более сглаженными. Отчетливо определяется уменьшение,количества и длины микроворсинок. Довольно часто, особенно при использовании 8% раствора формальдегида, на клеточной поверхности появляются пузыри различного размера. У остеобластов и у поверхностных остеоцитов обнаруживаются небольшие дефекты плаз-молеммы округлой формы. При ультраструктурном исследовании остеобластов отчетливо выявлены признаки фрагментации наружной ядерной мембраны. Реже наблюдается расширение"перинуклеарного пространства. Обнаружены многочисленные разрывы мембран митохондрий, зернистой эндоплазматической сети и комплекса Гольджи. Определяются признаки их везикуляции с образованием миелиноподобных телец. В некоторых случаях на месте органелл выявляются электроннопрозрачные полости. Происходит фрагментация цитолеммы..

Ультраструктура преостеобластов и менее дифференцированных клеток-предшественников претерпевает те же изменения, что и у остеобластов.

Рельеф клеточной поверхности остеокластов при использовании незабуференных растворов формальдегида выглядит сглаженным. Среди деформированных микроворсинок выявлены крупные

пузыри. Отростки бахромчатой каймы отделены от поверхности костного матрикса. Дефекты цитолеммы остеокластов имеют более крупные размеры по сравнению с таковыми у остеобластов.

В покрывающих кость клетках увеличивается перинуклеарное пространство. Их цитоплазма выглядит сильно уплотненной, а цитолемма определяется с трудом. Нередко выявляются признаки фрагментации мембран клеточных органелл. ' •

Хранение костных образцов вгезабуференных растворах формальдегида в течение 7 и 45 суток не приводит к появлению дополнительных изменений структуры клеток эндоста.

Таким образом, результаты I-Ш серий экспериментов показывают, что состав, фиксирующего раствора оказывает значительное влияние на структуру клеток эндоста. Существенна роль буфера для проведения фиксации ткани несмотря на выраженную общую гипертоничность используемых растворов. По мнению G. Bullock /1984/,фиксирующее вещество изменяет проницаемость мембран клеток, а тоничность буфера вносит определяющий вклад в действие фиксатора на клеточные структуры.

Анализ данных, полученных в 1У серии экспериментов, показал, что проведение фиксации забуференным 4% раствором формальдегида образцов кости с посмертным периодом до 24 часов не приводит к появлению дополнительных изменений структуры клеток эндоста по сравнению с аналогичными образцами, фиксированными в 2% растворе глутарового альдегида. В то же время установлено, что аутолитические изменения в значительной мере ослабляют устойчивость костных клеток к воздействию незабуференных формальдегидных растворов. Так, при фиксации ими нарушения целостности мембранных структур клеток и их полное разрушение проявляются в более ранние сроки, чем при общепринятой фиксации образцов растворами глутарового альдегида. Снижение механической прочности клеточных мембран может быть обусловлено нарушением взаимосвязи холестерола с фосфолипидами,' что, вероятно, имеет место в посмертном периоде /В.И.Семкин, И.Н.Михайлов, 1991/. .

ВЫВОДЫ

1. На основании результатов многостороннего морфологического исследования установлено, что эндост представляет собой комплекс клеток, волокнистых структур и основного вещества. Он имеет многослойное строение. Структура эндоста различна в сформированных, формирующихся и резорбирующихся областях кости.

2. В сформированных областях костной поверхности в составе эндоста выделено 4 слоя (в направлении от кости): оемиофильная линия, слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл, слой покрывающих кость клеток, второй слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл. Рельеф фронта минерализации подлежащей кости представлен полностью кальцифицированными кол-лагеновыми структурами. Покрывающие кость клетки, являются отдельным фенотипом клеток остеобластической линии.

3. В областях формирования кости эндост представлен 3 слоями (в направлении от кости): слой остеоида с остеоидными остеоцитами', слой остеобластов, слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл с расположенными в нем клетками-предшественниками. Рельеф фронта минерализации подлежащей кости образуют минерализованные сегменты коллагеновых фибрилл и волокон.

4. В областях резорбции кости в эндосте обнаружено 2 слоя (в направлении от кости): слой остеокластов и мононуклеарных фагоцитов и слой основного вещества с рассеянными в нем коллагеновыми фибриллами. Рельеф фронта минерализации подлежащей кости образован эрозионными лакунами различной глубины. Процесс резорбции может осуществляться как неподвижными, так и перемещающимися по костной поверхности остеокластами. В последнем случае на одном полюсе клетки определяется ведущая ламелла, а светлая зона редуцирована по размеру и не имеет прямого контакта с костью.

5. Обнаружены особенности пространственной организации лаку-нарно-канальцевой системы в компактном и губчатом веществе различных костей человека. В компактном веществе преобладают лакуны вытянутой и округлой формы с многочисленными костными канальцами, как правило, ориентированными в направлении центрального канала осте-она. В трабекулах губчатого вещества отмечена выраженная вариабельность формы и размеров лакун, а направление костных канальцев не имеет отчетливой преимущественной ориентации. Фронт минерализации стенок лакун и канальцев формируют кристаллы костного минерала,локализующиеся в основном веществе межфибриллярных промежутков. Они имеют вид пластинок, расположенных параллельно поверхности стенок лакун и канальцев. В матриксе кости обнаружена микроканальцевая система, образующая сеть без определенной ориентации.

6. В развивающейся кости структура эндоста определяется как процессом моделирования, обеспечивающим поддержание ее формы во время роста, так и процессом ремоделирования. В зрелой кости преобладает ремоделирование, в ходе которого происходит циклическая замена небольших объемов костного вещества. Структура эндоста на стадиях ремоделирования определяется активностью процессов резорбции и костеобразования.

7. В эндосте стареющей кости отмечены структурные проявления нарушения цикла ремоделирования, заключающиеся в возрастании активности остеокластов, уменьшении локальной популяции 'остеобластов и клеток-предшественников, а также снижении продукции костного ма-трикса. Появляются костные поверхности, не покрытые клетками. Эти изменения лежат в основе прогрессирующего истончения компактного слоя и перестройки трабекулярной архитектоники губчатого вещества кости.

8. В процессе развития остеофитов позвонков выявлена минерализация волокон передней продольной связки позвоночника с

последующей их резорбцией и заменой на костные структуры. Одновременно со стороны эндоста отмечена резорбция компактного слоя тела позвонка. В сформированном остеофите рельеф фронта минерализации его поверхности образован минерализованными волокнами передней продольной связки, неактивной костной поверхностью с участками косте-образования и резорбции, а также минерализованными структурами волокнистого и гиалинового хряща.

9. В 1У стадии гонартроза при "варусной" деформации коленного сустава в медиальном мыщелке большеберцовой кости активируются процессы формирования костного матрикса. Относительный объем костного вещества в единице объема губчатой кости и средняя толщина трабекул выше, а средняя ширина межтрабекулярных промежутков ниже по сравнению с латеральным мыщелком, в котором преобладают процессы резорбции кости. При "вальгусной" деформации имеют место обратные взаимоотношения. Корригирующая остеотомия в области проксимального эпифиза болывеберцовой кости восстанавливает обычное распределение нагрузок в коленном суставе и приводит к нормализации структуры губчатого вещества.

10. В процессе посмертной деструкции в эндосте возникают прогрессирующие нарушения структуры костных клеток, заключающиеся в изменении конфигурации их поверхности, фрагментации мембран, разрушении цитоплазмы и ядер с последующим полным распадом. Морфологических признаков деструкции коллагеновых структур и минерального компонента костного матрикса не выявлено.

11. Обнаружена существенная роль состава альдегидных растворов, применяемых для фиксации костной ткани. Использование незабуфе-ренных растворов формальдегида вызывает изменение рельефа поверхности костных клеток и деструкцию мембранных структур вследствие выраженного отека ткани. Аналогичные забуференные растворы значительным повреждающим действием не обладают.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Особенности структуры губчатого вещества позвонков человека

в пожилом возрасте /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский/ /Архив анатомии, гистологии и эмбриологии - 1981,- т.81, №5-С.5-12.

2. Особенности рельефа поверхности трабекул губчатого вещества позвонков у человека / соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский/ /Архив анатомии, гистологии и эмбриологии - 1982. - т. 82, № 5 -

С. 61-70.

3. Структура стенок костных лакун в процессе их формирования /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский/ /Архив анатомии, гистологии и эмбриологии - 1983. - т.83, № 9-С.70-79.

4. Количественная характеристика возрастных изменений губчатой кости позвонка человека по данным РЭМ /соавт.: И.В.Матвейчук, Ю.И.Денисов-Никольский/ /Количественные методы в изучении морфогенеза и регенерации. Тезисы докладов - Иваново. - 1984. -С. 47.

5. Количественное исследование особенностей рельефа периостальной поверхности кости с использованием РЭМ / соавт.: Ю.А.Смольков, Ю.И.Денисов-Никольский/ /Количественные методы в изучении морфогенеза и регенерации. Тезисы докладов - Иваново. - 1984. -С. 133.

6. Особенности рельефа минерализованных поверхностей кости человека /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, Ю.А.Смольков, И.В.Матвейчук/ /IX национален конгресс по анатомия, хистология и эмбриология с международным участие. Тезисы докладов. - Плевен. - 1985.-С. 68.

7. Лакунарно-канальцевая система как компонент микроциркуляторного русла кости / соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, О.А.Смольков, И.В.Матвейчук/ /Актуальные вопросы морфологии. Тезисы докладов

.- П съезда анатомов, гистологов, эмбриологов и топографоанатомов Украинской ССР - Полтава. - 1985. - С.58.

8. Структурные особенности области контакта позвонка и межпозвоночного диска /соавт.: В.И.Денисов-Никольский/ /Закономерности морфогенеза опорных структур позвоночника и конечностей на различных этапах онтогенеза - Ярославль. - 1985. - С.56-64.

9. Рельеф фронта минерализации на различных поверхностях тела позвонка /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский/ /Архив анатомии, гистологии и эмбриологии - 1985. - т. 89, № 10. - С.21-28.

10.Структура эрозионных лакун на периостальной и эндостальной поверхностях кости /соавт.: Ю.А.Смольков, Ю.И.Денисов-Никольский/ /Архив, анатомии, гистологии и эмбриологии - 1985. - т.89, № II. -С. 62-69.

11.Роль минерального компонента в обеспечении механической функции и композитности кости как материала /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук, Ю.А.Смольков/ /Медицинская биомеханика в 4 томах. Тезисы докладов международной конференции "Достижения биомеханики в медицине" - Рига. - 1986. - т. I.

С. 497-502.

12.Структурно-биомеханические параллели в изучении минерализованных тканей /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, Ю.Г.Ломов, А.П.Михалев, И.В.Матвейчук, Ю.А.Смольков/ /Тезисы докладов X Всесоюзного съезда анатомов, гистологов и эмбриологов. Винница, 1986 -Полтава. - 1986. - С. 104.

13'. Пространственная организация лакунарно-канальцевой системы в структурах пластинчатой кости /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский// Архив анатомии, гистологии и эмбриологии-1987.-т.93, Я? 8-С.37-43.

14. Возрастные особенности структуры, механических параметров костной ткани и ее основных компонентов в связи с проблемой создания синтетического аналога кости /соавт.:Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук, Ю.А.Смольков// Возрастные, адаптивные и патологические процессы в опорно-двигательном аппарате - Харьков.-1988.-С.63-64.

15. Морфофункциональная характеристика эндоста /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский// Архив анатомии, гистологии и эмбриологии -1988.-т.95, № II.-C.H-2I.

16. Взаимосвязи компонентов лакунарно-канальцевой системы зрелой кости человека /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук, Ю.Г.Ломов, Ю.А.Смольков// II Всероссийский съезд анатомов, гистологов и эмбриологов. Тезисы докладов. Ленинград, 1988 - Москва.-1988.С.35-36.

17. Влияние центральных каналов и цементальных линий на характер разрушения кости при сжатии /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук, Ю.А.Смольков// Стресс и патология опорно-двигательного аппарата. Тезисы докладов областной конференции -Харьков.-1989.-С.31-32.

18. Особенности взаимодействия костных клеток и минерализованных костных поверхностей в постнатальном остеогенезе /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук, Ю.А.Смольков// Стресс и патология опорно-двигательного аппарата. Тезисы областной конференции - Харьков.-1989.-С.126-127.

19. Морфологическая и биохимическая характеристика ископаемой кости /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук, Г.А.Реб-рова// X юбилейный национальный конгресс по анатомии, гистологии

и эмбриологии с международным участием - Стара Загора - I989.-C.I9.

20. Структурные особенности ремоделирования кости /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский , Ю.А.Смольков, В.Г.Ломов//X юбилейный конгресс по анатомии, гистологии и эмбриологии с международным участием - Стара 3aropa.-I989.-C.24.

21. Особенности структуры остеокластов в процессе резорбции кости /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский// Адаптационно-компенсаторные и восстановительные процессы в тканях опорно-двигательного аппарата. Тезисы докладов' УШ школы по биологии опорно-двигательного аппарата - Киев.-1990.-С.59-61.

22. Особенности структуры эндоста и периоста по данным трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии /соавт.: Ю.Г.Ломов, Ю.И.Денисов-Никольский// Адаптационно-компенсаторные и восстановительные процессы в тканях опорно-двигательного аппарата. Тезисы докладов УШ школы по биологии опорно-двигательного аппарата - Киев.-1990.-С.61-62.

23. Структурные изменения в проксимальном отделе большеберцовой

. кости при деформациях коленного сустава на почве деформирующего артроза /соавт.: Н.М.Леонова, Ю.И'.Денисов-Никольский// Адаптационно-компенсаторные и восстановительные процессы в тканях опорно-двигательного аппарата. Тезисы докладов УШ школы по биологии опорно-двигательного аппарата - Киев.-1990 С.84-85.

24. Биомеханическая и структурная характеристика различных зон диафиза бедренной кости человека /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук// Актуальные вопросы морфологии. Тезисы докладов Ш съезда анатомов, гистологов, эмбриологов и топо-графоанатомов УССР - Черновцы.-1990.-С.84-85.

25. Морфологическая характеристика минеральной фазы кости /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский, И.В.Матвейчук// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины -1990.-т. 109, № 6.-С.614-616.

26. Морфофункцибнальные корреляции структуры костных клеток и' подлежащего матрикса в развивающейся кости /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский// Архив анатомии, гистологии и эмбриологии-1991.-т.100, № I.- С.68-74.

27. Изменения костных клеток в процессе посмертной деструкции /соавт.: Ю.И.Денисов-Никольский// Влияние антропогенных факторов на морфогенез и структурные преобразования органов. Материалы Всероссийской конференции - Астрахань.-1991.-С.49.

к к

Рис.1. Исследуемые зоны ( А,Б,В,Г,Д,ДрЕ ) тела позвонка: I - сагиттальный срез, П - горизонтальный срез.

Рис.2. Схемы строения эндоста в сформированных, формирующихся и резорбирующихся областях кости.

а-структура эндоста в сформированных областях кости. 1-осмиофильная линия,2-первый слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл,3-слой покрывающих кость клеток,4-второй слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл, б-структура эндоста в формирующихся областях кости. 1-слой остеоида с остеоидными остеоцитами,2-слой остеобластов, 3-слой основного вещества и неминерализо-. ванных коллагеновых фибрилл с клетками-предшественниками.

в-структура эндоста в ре з орб ируюдих с я областях кости. 1-слой остеокластов и мононуклеарных фагоцитов,2-слой основного вещества с неминерализованными коллагеновыми фибриллами.

мкм-минерализованный костный матрико..

Рис.3. СХЕМА ЦИКЛА РЗЮДЕЛИРОВАНИЯ КОСТИ .

I - покрывающие кость клетки,2 - преостеокласты, 3 - остеокласт, 4 - мо-нонуклеарные фагоциты, 5 - неактивный остеокласт, б - преостеобласты, 7 - остеобласты, 8 - остеоциты, 9 - осмиофильная линия, 10 - эрозионная лакуна,П-остеоид,12-первый слой основного вещества с неминерализованными коллагеновыми фибриллами,13-второй слой основного вещества и неминерализованных коллагеновых фибрилл.

I

§