Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Оптимизация ортопедо-хирургического лечения ревматоидного артрита на основе методов биофизического управления антифракционными свойствами синовильной среды суставов (клинико-экспериментальное исследование)

■гЩ^ ШКСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ЗКРАИИИ

КИЕПСКЙЯ НЯУЧНПИССЯЕДОВЛТЕЯЬСКЙЯ ИПСТИТ'Л ТРАВМАТОЛОГИИ н ортогелии

На правах рукописи

БЕЛОЕИКО Евгений Дмитриевич

УДК 616-089.23.844-816-08-06.72-002.72 612.014.4-016.72-018.36

СПТШЗАЦИЯ ортопедо-ХКРЙРГИЧЕСК0Г0 СЕЧЕНИЯ РЕШТОИДИОГО АРТРИТА НА ОСНОВЕ ВЕТ0Л0В гис'НЗУЧЕСИОГО УПРАВЛЕНИЯ аншрикциошшйя СВОЙСТВА»!! СШШВИАЛЫГСЯ СРЕДИ СУСТАВОВ (клкпнко-зксперямепталмшв исследование)

14.00.22 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени доктора медицинских пацк

Кмеп - 1932

Работа выполнена в Белорусской научно-исследовательском институте травматологии н ортопедии Гипистерстпа здравоохранении Республики Беларусь

Официальные оппонент и:

Заслуженный деятель науки Украины, доктор медицинских наук,

профессор £.Т.Скляренко

Доктор медицинских наук, профессор Е.З.Панков Доктор биологических наук А.У.Магомедов

Водимо организации: Харьковский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии ии.М.Н.Ситспко

в izvB »а заседании специализированного совета

Д 088.06.01 по заните диссертаций при Киевском каутао-исслед')-вательском институте травматологии и ортопедии Кинэдраза Украины (252054, г.Киев, ул.Воровского, 27).

С диссертацией можно ознакомиться d библиотеке Киевского иаучно-исследаватольского института травматологии й ортопедии.

Автореферат разослан года.

Ученый секретарь специализированного совота, доктор медицинских наук,

главный научный- сотрудник В.А.Улецвнко

Защита состоитсп

года

ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность проблем и. Проблема лечения ревматических болезней, среди которых одно из центральных мест занимает ревматоидный артрит (РА), является ведущей в современной артрологии. Актуальность и ее социальная значимость определяется не столько значительной распространенностью пато-лопш, сколько высокик процентом инвалидизашы больных наиболее трудоспособного возраста.

Несмотря на успехи фармакотерапии и хирургии РА до настоящего времени не решена задача хондропротокш'И - изыскания методов и средств для эффективной зат.:ты хряга ст ¿астру wen: (3.А.Насонова, Я.А.Спгидин, 10£5; Л.Л.Матулис, П.Г.Дедонвке, i960; Б.Schacht, lEGü).

Одним из перспективных путей хондрспротзкцп:: является создание искусственных лубрикантов для лечебной коррекции нарушенных при РА триболопческих (смазочных) параметров сустава (В.13асиленка!:тис, I98S; D.Dowaon, I9SG-67; V.YTrlght et al., 1971). Работы в этой направлении связаны с рененкем самостоятельной и малоосвященнол ирсблемы - изучения механизмов снижения внутрисуставного трения.

В настоящее время отсутствует однозначное объяснение феномена аномально низкого трения и изнашивания суставов. Это объясняет тот факт, чти изЕестныа попытки разработки псеадсси-новиальных жидкостей для смазки суставов, основанные на лолузн-пиркческом подбора полимерных соединений, оказались недостаточно эффективным;:.

В то ке время привлекают внимание современные достлаония науки о влияг.пи кидкокрисТаллического (мезоморфного) состояния

сыазки иа трение в износ твердых тел (Г.П.Еарчан, 1981; Б.И.Куп-чинов и др., 1991). С кидкокристаллическим соотояннеи веществ овязаш многие метаболические процессы' в биологических тканях (Г.Брауы, Дк.Уолкен, 1362; Н.В.Усольцева, 1983).

Однако, сведения о реализации ющкокристаллического состошшя синовией в зоне контакта хрящей при граничном трении отсутствуют, й.мвсте с тем, имеются научные предпосылки для объяснения о данной позиции природы суставной смазки.

Вышеуказанное предопределило насущную необходимость клинико-окснерипенгального исследования данных взаимосвязанных проблем, решение которых несомненно позволяет разработать принципиально новый пути профилактики деструкции суставов и высокоэй^ктнвше препараты хо.чдропрогокторного действия, что обеспечивает ко только значительный медико-сош'алышй, но и экономический эффект.

Цель работы. Исследование биологических механизмов ошшения внутрисуставного трения и деструкции хрящей; создание научно-обоснованно:! концепции биофизического управления антифрикционными параметрами смазочной среды суставов; разработка эффективных оредств и методов ее лечебной коррекции, улучшающих исходы комплексной терапии РА.

Задачи.исследован и я:

1. |1сследовать взаимосвязь'особенностей клпнико-корфологичес-кого проявления РА и прогресскрования деструкции суставного хряща; характер и динамику изменения содержания гликозаминогликанов в оыворотке крови и синовии больных РА.

2. Установить особенности ертроскопичэской картины ревматоидного поражения суставных тканей, определить значение метода для диагностики эаболаваши и выработки хирургической тактики; изучить биофизические (спектрально-флуоресцентные и спектрофотоштри-

чаские) характеристики синовия при ревматоидно" и сходных с ним артритах, разработать способ ранней дифференциальной диагностики заболеваний.

3. Установить наличие и идентифицировать биологическую рот кидкопристаллических пнградиентов синовиально!! кгакссти в реализации ::озмореного состояния суставной' смазки и механизмах снижения внутрисуставного трения, разработать устройство п методику изучения антифрикционных характеристик натуральных и искусственных лубрнканточ.

4. Изучить закономерности взаимосвязи структурно-деформанпон-тшх и смазочных свойств биологической трибосистемы "хрящ-синовия" разработать научно-обосноланнуп концепция биофизического управления ее антн£рикшюннкмя параметрам и способ моделирования синовиальной КИДКОСТИ.

5. Разработать метода и средства для лечебной коррекции три-бологичесптх свойств синовиальной среды при заболеваниях суставов, изучить их биологическую эффективность и хсндропротекторноэ действие в зге шрименте.

Научная н о в и з7н а работы. О'наруконо, что динамика деструкции хряща при РА зависит от выракенноотп, характера и резистентности к медикаментозной терапии пролифератившгх процессов и иммуно-морфологических'реакций в синовиальной оболочке. Установлено, что синовзктсмия окгзшзает стябплизирутаэе в таяние на обмен ткгнейах протеоглшсансв. Выявлено, что слабая виражэннсать местгой иммунной защиты, свойственная серонегатив-нсму ГА, прогностически неблагоприятна для послеоперационного репядипирования артрита и прогрессировала^ достругали хряпа. Установлено, что существенный вклад в процессы рззрувения хряща "носит его мехэнодеструкгсш п условиях измененных трийологячео-

кнх параметров синовиальной среды. Впервые обнаружены новые закономерности изменений белковых и пигментсодержащих компонентов синовиального выпота, позволяющие улучшить ран ней дифференциальную диагностику артритов.

Обнаружено неизвестное ранее свойство синовиальной сроды обеспечивать высокую антифрикционноеть хрящей в суставе посредством реализации в зоне трения мезоморфного состояния смазки, обусловленного присутствием жидкокристаллических ссолинений холестерина С"КСХ) о планарно-ориентпровакней структурой, и анизотропией микрорельефа хрящевых поверхностей. Впервые показано, что деформационные свойства хршцей в условиях фрикционного взаимодействия при переменных погрузках связаны с наличие» в синовии ККСХ. Установлена чрезкеяная дп!ффуз&пнел способность и 'феномен избирательного внутрисуставного транспорта ККСХ. Впервые обнаружено хондропротекторное действие препаратов, егдоркацих ККСХ.

На основании полученных результатов представлено решение проблемы оптимизации лечения ревматических заболеваний путем создания научно-обоснованной концепции снижения внутрисуставного трения и методов биофизического управления актпфрикционными характеристиками оказочной среды суставов; развития нового направления в исследовании вопросов биомеханики и разработки средств для эффективно]! защиты хрящей от деструкции в биологических трибоскстемах.

Новизна результатов работы оформлена заявкой на открытие, 6 авторскими свидетельствами На изобретепш и патентом. Производится патентование в СКА.

Практическая ценность и внедрение результатов работы. Разработаны и внедрены в форме методических рекомендаций, утвержденных Минздравом БССР, конкретные прздлоаения по оптимизации ортопедо-хирургичео-когс лечения РА, включающие комплексную методику: ранней диагностики, динамического контроля и прогнозирования процессов деструкции суставов, определения показаний, выбора хирургической тактики и профилактики послеоперационных осложнений, обоснованную результатами сопоставительного анализа особенностей клинико-ронтгенологическпх, патсмсрТюлогнческих, артроскспи^скнх и биохимических изменений в суставных тканях, крови и синовиальном выпоте болышх. _Разработаны и внгдр-зны новие способы ранней дп$-фороагмально!! диагностики мсноартрктсв неясной этиологии ло спек-^раг.ъно^т/оресцгншл.! и спектро{,отог.атрическ::м характериста;.ац спаоьлалыюго шлю га.

Практическое использование и эффективность дэшшх разработок полтьергт-даьы результатами применения в Белорусском ГЛН травматологии и ортопедии, Гомельской и Днтзбокой областных больницах. .Методические рекомендации пргдлояенк для внедрения за прэделамл Республики Беларусь.

Разработанная конвенция снижения внутрисуставного трзния и биофизического упразлзния ант^рпкшошшмл свойствами смазочной среды имеет прикладное значение для репенкя многих вопрссов _ биомеханики суставов и хрлбстехники, позволяэт расширить представления о пэтогонет:;ческпх механизмах деструкции суставного хряза. Практическая ив реализация позволила создать пакет изобретений методов и ерздетв для лечебно.» коррекция ттабслогичео-:г.1х параметров сустава при РА и сходной о ним патологии.

Разработвны птхнцлпиально ковыб искусственные синовиальные кидкости, адс-кватно воспроизводящие анти&рикциошше, структурный, реологичасше параметры и механизм сиазсчкого действия натураль-ноЗ синовии. Предложен способ их получения и метод терапии, обеспечивающий э^.ектдакуп про 1л:ластику деструкции хряща- на моделях РА.

Разработано и внодрено устройство и способ исследования сказочной способности искусственных и натуральных с.шовиолышх кид-костей а прсцвссов граничного трения хрящей в услое-иях, максимально моделирующих естественные дьпкения в суставе.

Создан элективный сомосмазыЕакк'ДОся материал для эндопроте-зирования, содержащий .^СХ.

Апробация работы. Основные результаты исследований долокени, сосувдены и п..лучили пслолитсльнуа оценку на УП Республиканской съезде терапевтов БССР (Минск, 1£й-1); ~Л и -ХУЛ Скг.:псзлуг.:ах ¿вропзйсксго Общества Остесартрслогсв (Сочи, 1367; Будапешт, 1038); ¡всесоюзной кон^р-лшии "Локальная терапия при ревматических заЗолаьаниях суставов" (Москва, 15&;); Г/ Симпозиуме Пракскнх ревматологов и II Интернациональном Симпозиуме "Калщий-89" (Прага, 1939); ХШП Конгресса Польских ортопедов (Щецин, 1990); заседаниях Белорусского общества травматологов и ортопедов ОЛиьск, 1586, 1586, 1989); на практических конференциях "Профилактика инвалидности, врачебно-трудовая экспертиза в социально-трудовая реабилитация инвалидов в БССР" _(Минск, 1991); 5-ом Республиканской съезде травматолэгев-ортопедов 1-ССР (Гродно, 1991).

Публикации. По материалам диссертант опубликовано 28 работ, получено 2 авторских свидетельства и А рэшеная на его выдачу, решение на выдачу патенте, удостоверение на рациона-

лизаторскоэ предложение ЕРИЗ Минздрава Республики Беларусь.

Положения, выносимые на защиту.

1. Существует взаимосвязь между характером гистопатологичео-кого проявления РА в синовиальной оболочке и особенностями прог-рессирования деструкции суставного хряща, закономерности которой обусловлены повышенной резистентностью к медикаментозной терапии пролиферативных процессов, протекающих на фоне слабой выраженности местной иммунной защиты.

2. "Терапевтическая" эффективность синовэктомии при РА обусловлена торможением патохимических процессов в суставном хряще, однако операция не способствует полной нормализации гсмеостаза суставной среды, предотвращению прогрессировали деструкции суставов в отдаленные сроки и требует последующей лечебной коррекции их трибологических параметров.

3. В оптимизации хирургического лечения РА большое значение имеет применение комплекса дополнительных высокоэффективных арт-роскопических, латоморфологических, биофизических и биохимических методов рэнней идентификации генеза артрита и динамического контроля за характером изменений элементов синовиальной среды суставов.

4. Разработанная новая концепция биологических механизмов снижения внутрисуставного трения вносит кардинальные изменения в сущ- атвующие представления о природе смазывания и изнашивания хрящей в процессе их динамического взаимодействия, закономерности которого обусловлены присутствием жидкокристаллических соединений холестерина в синовии и реализацией мезоморфного состояния суставной с.чазки.

5. Разработанные принципиально новые методы биофизического управления антифрикционными характеристиками синовиальной среды

суогавов к моделирования натуральней синовии способствуют нормализации трофических и лубрикагшонных особенностей суставной смазки я эффективной защите хрящей от механодеструкции при ревматической патологии.

6. Создашше медикаментозные ерэдегва для лечебной коррекции трибологических параметров сустава адекватно воспроизводят биофизические характеристики и механизм смазочного действия натуральной синовии, обладают выраженной хондропротекторной эффективностью а способностью существенно улучшать исходы лечения ревматической патологии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и приложения, содержит 341 страницу машинописного тскста, 66 иллюстраций, 37 таблиц и библиографический указатель, включающий 407 наименований литературных источников, в том числе 198 отечественных и 209 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ С0М».1А!Ш РАБОТЫ

О.бзор литературы содержит сведения об Этт патогенезе РА, хондрспротокторной эффективности существующих методов терапии заболевания, современных воззрениях на профилактическую возмозяоеть ранних синовэктомий суставов, проблемах поиска путей их защиты от деструкции.

Анализ современных представлений о функционировании суставов выявил активную роль кнГрэдиентов синовиальной среды в они кэши внутрисуставного трения, но ни одна из известных концепций смазки не объясняет природу их аномальных антифрикционных свойотв. Сопоставление механизмов смазочного действия тохниче; ких и биологических трибосиотем показало, что общим для них

может являться структурная упорядоченность граничных слоев смазки, наибольшая эффективность которых характерна для жидкокристаллических соединений. Идентификация последних в синовиальной жидкости предполагает принципиально новое объяснение биологических механизмов низкого трения и изнашивания суставов и создание на этой базе высокоэффективных методов и средств профилактики их деструкции при патологии.

Материал и методы исследования.

Работа основана на результатах: кллнико-лабораторного, рентгенологического обследования и лечения 418 больных о различной суставной патологией, в том числе La0 больных с РА крупных суставов нижних конечностей, из которых у S6 заполнено 117 хирургических вмешательств, преимущественно сннов- и сннсвкап-сулэктсмий колен'кцх суставов (85); анализа отдаленных (до 7-8 лет) исходов 6S с:шсв- и снновкапсулоктомий; патомор.фолсгичас-ксго (гистологического и гистохимического) исследования биопта-тсв синовиальной оболочки и хряща у 107 больных РА; биохимического определения содержания гликозамг.ногллкенов (ГАГ) в сывс-ротке крови ( 86 ) и синовиальной жидкости (24) больных РА, в тс;.: числе в процессе хнр>ргического лечения (42); артрссхолп-ческого обследования коленных суставов (221) у 219 больных о РА и сходными с лиг. заболеваниями с применением артроскспичес-ксгс комплекса " Karl storz " (Германия); спектрофотометри-ческого и спектральнс-флуоресцентного методов изучения синовиального выпота у 53 больных с использованием спектрофо.тсметра "Hitachi" (Япония) и спектрсфлуориметра nsm -4800"(США).

¡¡дентифпкаш'я аидкокристалллчесгах компонентов синовии человека (46) и ютотных (15) проведена с поко'лдью следующих вы-сокочувстзптзлышх и независимых методов: термополяризацпонисй

микроскопии на универсальном микроскопе " HU -2" ("Карл Цейс", Германия); тонкослойной и газокидкостной хроматографии на хроматографе "Perlcin Elmer" (Англия); дифференциальной сканирующей микрокалориметрии на мнкрокалориметрах "ДАС.М-4" и "Perkin В1швги . (Англия); флуоресцентных зондов АНС (8-анилино-1-наф-тилоульфоната), связанных с лишщной фракцией синовии, липосома-ми, полученными из последней после обработки на ультразвуковом генераторе УЗДН-2Т-, и экстрагированным суммарным холестерином, на спектрофлуориыетрах " Jobin-Yvon " или " Pica " (Франция).

Исследование трения биополимеров (хрящей и менисков животных) в синовиальной среде проводили в сравнении с инактивными и активными средами. Инактивной смазочной средой служили известные модели биологической смазки (кремний-органические жидкости, водные растворы натриевой соли карбоксимотилпеллюлозы, поливинилпир-ролидон), вазелиновое масло. В качестве активной- среды применяли олеинодую кислоту как добавку в вазелиновое масло.

Исследование фрикционного взаимодействия хрящей со стеклами и образцами меди в смазочных средах проводили на установке торцевого трения, обеспечивающей автоматический контроль скорости скольжения, измерения силы трения в диапазоне 0-2,5 Ы - 0-10,0 Н и линейного износа с помощью,индуктивных датчиков перемещения, соединенных с цифровым измерительным кот леке ом типа Р 385К, регистрирующим геометрические изменения размеров образцов с точностью I мкм.

Моделирование трениг в суставе (пары "хрящ-хрящ") осуществляли на разработанном электронно-счетном маятниковом трибомет-ре (b.c. № 1630033). Топография хрящевых поверхностей до и после трения исследовалась с помощью растрового электронного микроскопа JSH -50А. Вязкость смазочных сред контролировалась на

виокозиметре "Роотеот-2".

Биологическую эффективность разработанных моделей синовиальной жидкости изучали на 366 крысах-сащах стадного содержания и ' 60 белых мышах35 патоморфологическими методами исследования суставных тканей; биохимическим! методами определения ДНК, РНК, ГАГ в хрящо и сыворотке крови животных* радиоизотошшми метода-га регистрации путей трэнспорта и динамики элиминация препаратов из организма животных на приборе " ¡larк-3й фирма н seerle " (Голландия); стандартными методами (Литчфилда и Уплкоксона) изучения их острой токсичности. Биомеханические свойства моделей синовии изучались с применением вышеуказанных методов трибометрического, физико-химического и структурного анализа. Моделирование артрита у животных осуществляли по методика Ber.eke я Hohí введенном 0,1 ли эдьгаванта Фрейда ( Crand Inland Biologic ni соярапу, usa ) под подошзеннай апоневроз.

Результаты исследований обрабатывали методами математической статистики с помог®d стандартной программ "Вnolo statistics for two »nriabloo STI - día" на миникомпьюгерэ hp-97

фирмы "hblwlet packard".

Особенности деотрукцки хряще у больных ревматоидным артритом

Анализ результатов клинико-рентгенологического исоледсвэ1Шя показал, что у большие РА, подввляадее большинство из которых (93,3$) имело суставную' форму и мэдленно-прогроссируяцее течение процесса, несмотря на предполагаемую его "доброкачественность", чоткэ прослеживалась отрицательная динамика развития сустзвного синдрома в зависимости от продолжительности заболевания. Об

этом свидетельствовало увеличение числа пораяошшх суставов и ¿

Проведение экспериментов на животных регламентировалось Приказом Ш СССР -1.' 755 от I2.C8.77 г.

количества больных с поздними (Ш и ТУ) стадиями процесса в ио-следорпааой группе спуитя 3 года от начала РА. Установлено, что при сероногативпом его варианю тяжелыз деструктивные изменения суставоз и генерализация суставного поражения в эти сроки наблюдались в 1,3 раза чаще, чем при соропозитавнок. Это свидетельствовало о малоблагоприятном развитии суставного синдром при серокегатпвком РА, Причем, продолжительная медикаментозная терапия, проводящаяся у всех голышх, не препятствовала прогресси-ронанию дострукы;;1 суставного хряща и гензраллзаЕШ суставного процесса.

Ценное наблюдение подтверждали результаты визуального обследования суставов во время опсражи. Установлено, что при сероне-гакзнок РА наблюдались более выраженные эрозивные '/вменения суставного хряща, которые имели место уде на ракних стадиях процэсса, в том число при мсноарг.:::улярпцх поражениях колонного сустава. Причем, выявление узур и разволокнений суставного хряща нэ его "скользящих" повэрхностях, вдали от пограничных зо:;, не вызывало сомнения в их мехенпческсм происхождении.

&зкт, что средняя продолжительность суставного синдрома при сэроногативном варианте течения заболевания до операции составила 3,2 года, а при сероиозитивном - 6,9 лет, при сопоставимости клинического проявлония РА в наблюдавшихся группах, свидетельствовал в пользу сделанного вывода.

Гистологическое и гистохимическое исследование тканей суставов по материалам операционной,артроскопической биопсии показало, что усилэние пр~лиферативной и функциональной активности сиьоззиоцитов и макрофагов, сопровождавшееся накоплением ДНК в ядрах, PIK и гликогэна в иитоплазмо клеток, деструктивных ферментов в синовиальной оболочке, оказывало отрицательное влияние

на синтетическую функцию хондропитоз п состояние хрящевого мат-рпкса. Это проявлялось уменьшением содержания нуклеиновых кислот и практически полним исчезновением гликогена из цитоплазмы клогок, убилья мукополксахаридов из матрикса хряща.

Обпорувеча взаимосвязь мезду характером морфологических изменений в синовиальной оболочке и Еыракенностьы дегенеративно-дистрофического поражения суставного хряща. Установлено, что при са-роиегатпвнем РА, в отлично от езропознигапого, 1!м?ла место слабая выраженность местных защитных иммуно-мсрфологичссгах реакций (отсутствие или скудная макрофагзльнзя, лимрекдная и плазмоцитар-нея х-еточная инфильтрация) на фоне повшекия активности $лбро-блэсгическшс щеточных процессов я преобладания изменений сосудов (тромбозы, продуктивно васкулиты) микрсипркуляторпсго русла синовиальной оболочки. Это, по-видимому, является причиной нарушения трофики и ускорения онзнматпческол механической деструкции хряща.

Согласно результатам последних работ (А.Б.Еохтер и др., 1508) отсечена повышенная резистентность к ентировмат'/ческой терапия РА, в морфологическом проявлении которого доминируют клеточные реакции, свойственные гипорчувствительности замедленного типа. Сопоставимость этого фактл и полученных нами данных клинеко-мор-фологкческого исследования позволяет предполагать существование патогенетически:: различий мезду сзроыеггт£Е:шм и серспозитпвпы.м вариантом течения РА. Принимая ео внимание повышенную склонность первого к прогрессировали) деструкции суставов и низкую оффектпп-кость медикаментозной терэпил, выявленная закономерность должна учитываться для ргс:г,:ролня показаний 1: хирургическому лечешш заболевания.

В литература имеются указания но наличие ассоциативной связи между деполимеризацией протеогликанов катрикса хр;г;.;а и накопление:.! продуктов их деградации в сыворотке крови (Б.К.Чаниа- ■ ров, Н.М.Фильчагаа, 1206; В.Ксг.пги, 1974). Поскольку данные биополимеры во аяогоы определяют стру кгурп о-меха:л:чес кие и антифрикционные свойства синовиальной среды сустава (X.".Слуцкий, 1969; В.Н.Павлова и др., 198В; «ычакегвоп вг в!., 1387) изучав обмен ГАГ хряща при РА.

В результате исследования обнаружено значимое увеличение концентрации ГАГ в Сыворотке крови больных РА по сравнению с клинически здооозымп лицами и пациента.-.:.", с деформирующим остесартро-зом суставов. Причем, эти нарушения лгослег.нвалпсь уке на начальных стади.тх заболевания, при рентгоиноготнвноИ картине РА. Установлена достоверная корреля^я ссц^рг.анпя ГАГ в сыворотке крови больных с изменением общей активности и стадией суставного процесса. 'Ланевое происхождение ГАГ подтверждалось одновременны:.: увеличением их концентрации в синовиальном выпоте.

Эти результаты находят подтверждение в работах других авторов (З.В.Каряхина, 1382, 1986) и могут быть использованы при диагностике активности процесса, а также для косвенного сведения о ранних на рулениях трпболошческих свойств суставной среды и начале процессов деструкции сустава. С их помощью можно осуществлять контроль за динамикой развития последних, что имеет большое значение для оизшш эффективности проводимой терапии и постановки показаний к хирургическому лечении.

Нами не обнаружено нормализации содержания ГАГ в сыворотке крови больных посла ранней синовэхтомии при мено- и олигоартри-тах коленного сустава. Вместо с тем, установлено, что сянов- и синовкапсулэктомии вызывают стабилизацию обмена прстеогликанов

в сроки наблюдения до 12 месяцев после операций, что подтверждает их определенную терапевтическую эффективность.

Хирургическое лечение больных ревматоидным артритом с п о р а ж е н и-, ем крупных суставов нижних конечно о т е й

* С позиции современных представлений синовэктомня относитоя к превентивным вмешательствам, терапевтическая эффективность которых приравнивается к действия базисных средств терапия РЛ (В.П.Павлов, 1977; И.В.Бененсон и др., 1982, 1086). Поскольку оп-тимизапии исходов опэрашта з значительной мэре спссоботвует улучшение диагностики и правильный выбор хирургической тактики (2.Т.Скллг?нко, Г.'5.ыарткненко, 1975; Ь.Г.Абрамов и др., 1981; Э.И.Абоссв, В.П.Павлов, 1985), исследс-тна эффективность артро-скопии и некоторых малоизученных биофизических харакпристпк синовиального выпстп в дифференциации РА от сходных с ним по ранним клигкческг.м проявлениям сустав!шх процессов.

Сопоставительный анализ результатов 221 диагностической и оперативной аргроскопии коленного сустава показал, что данный метод играет определенную роль в установлении этиологической принадлежности артрита, представляя дополнительную информацию о характере внутрисуставных изменений. По визуальным признакам дифГе; тнш:ально-диагностическоа значение для РА, в отличие от сходных с ним в ранней стадии процессов, имеют постоянно наблюдаемые изменения: наличие пристеночных отложений и свободного фибрина в полости сустава, паннуса по края мышелков бедра, отечности и повышенной кровоточивости синовиальной оболочки. Однако, следует согласиться о исследователями (Л.В.Лучихина, 1901; Э.С.Миронова, Ф.Ю.Фалех, 1982; Г.Н.Череш, М.О.Веникова, 1986)

очит8ющ;аги, что для дифференциальной диагностики РА необходимо сопоставление визуальных данных с результатам патоморфологи-ческого изучения прицельно пслучен1шх биоптатов синовиальной оболочки.

Наиболее характерными диагностическими признаками РА, отличающими его от ертритов другой этнологии, являются отложения фиб-рипа с различной степенью организации нэ только на поверхности, но и в глубоких слоях синовиальной оболочки. Фибрин при РА выглядит более уплотненным, чем при сходных с ним заболеваниях. Требуется учитывать специфическую для процесса лимфощно-гистиош-гарную, часто с формированием лимиюидных фолликулов, или плаз-мопитарную инфильтрацию синовиальной оболочки. В пользу P<i свидетельствуют и выраженные продуктивнее изменения стенок сосудов микроциркуляторного русла, их полнокровие, тромбоз, закупорка просветов белковыми массами.

В случаях атипичного начала РА для постановки окончательного диагноза необходима суммарная оценка данных всех применяшпх-оя методов диагностики и особенностей клинического точения заболевания. Эффективность артроскопии значительно повышается при определенной целевой ее направленности, подготовленной результатами предшествовавшего диагностического процесса.

Особую ценность артроскопия представляет для диагностики ранних деструктивных изменений хряще. Традиционный, рантгеноло- • гический, метод позволяет определять уже довольно грубые его повреждения. Артроскопия способна зарегистрировать изменения хряща на начальных стадиях дегенеративно-диотрофических процессов. Утрата естественной окраски, блеска и эластичности, появление деоквамаций и разволокнений поверхности хряща, приобретение паннусом инвазкЕИого характера свидетельствуют о нарушении

структурно-механических свойств последнего и являются неблагоприятными признаками прогрессировать знзи.чатической и механической его деструкции. Эти наблюдения служат дополнительными показаниями к операции, а эндоскопически установленная выраженность и распространенность тканевых повреждений облегчают выбор хирургической тактики.

При изучении некоторых биофизических характеристик синовиального выпота у больных с РА и сходными с ним заболеваниями установлено, что выраженные различия в положении максимума спектров его флуоресценции ( Я воз^ = 340-370 нм) дают возможность отличить пигментный ворсинчато-узелковый синовит (ПВУС) ст РА и других артритов: для первого характерны спектры с максимумом при 510-530 нм, для синовитпв ревматоидной и другой этиологии - с максимумом при 430-440 нм (Рац. предложение * 210 БРИЗ Минздрава Республики Беларусь).

Спектрэ-Ьптометрическим методом обнаружено наличие в выпота двух основных максимумов спектров поглощения: в области длин волк 260 (область поглощения белков) и 460-465 (область поглощения пигментов) нм. Выявлена,что пг соотношение величин оптической плотности ( К —--) можно дифференцировать ПВУС

^460-465

(Н ^ 12) от РА (К >12) и других синовитов. На основании результатов исследования разработан новы?* способ раннеГ дифференциальной диагностики синовитов ( а.с. * 1516962).

Применение способа в клинике установило его высокую вое- . производимое™ (93,1^) и индивидуальную диагностическую эффективность.

Практическое использование установленных в процессе данного комплексное исследсяния особенностей деструкции хряща и чыра-ботаннь~ рекомендаций по диагностике, опредэленив показаний к операции и выбору хирургической тгхтики способствовало оптимизации исходов лечения РА.

Иоскольку взгляда ив эффективность синовэктомии по отношению к профилактике програссирования деструкции хрящей противоречивы и в последние годы подвергаются переоценке (Н.СвсЬ»еп<1, 1980; П.Раунио, В.П.Павлов, 1983), изучены ближайшие результаты 45 операций и отдаленные исходы 35 из них в сроки до 7 лет.

Анализ ближайших результатов ранних синовэктомий коленных суставов в сроки 6-12 месяцев показал, что при оценке по пяти-бальной системе (В.П.Павлов, 1977) "значительное улучшение" и "улучшение" было достигнуто в 91,4$ наблюдений. Это проявлялось в купировании признаков вртрита, сохранении функции суставов, снижении общей активности и продолжительной ремиссии заболевания. Однако, спустя 3 года после хирургического лечения наблюдалось постепенное ухудшение его исходов. Количество вышеприведенных результатов в отдаленные сроки снижалось до 85,7$. Основной причиной явилось програссирование деструкшш суставов, рентгенологические признаки которого зарегистрированы в 37,1% наблюдений. Причем, только в 11,4;! случаев оно было спровоцировано рецидивом артрита, в остальных наблюдениях (25,7^) его признаков не выявлялось. Отмечено, что чаще.данные осложнения нэблщались при се-ронегативном РА (в соотношении 22,9% и 8,6;!,соответственно), чем при сербпозитивном (2,8^ и 2,855, соответственно).

Полагают, что причинами рецидивов артрита и прогрессирования деструкции хряща являетоя персистенция в нем иммунных комплексов Ы.С.Русакова и др., Г977; Р.В.Петров, 1979). Наряду с этим, нага обнаружена определенная взаимосвязь между частотой этого осложнения, онижениеы защитных иммуно-морфолсгич-зских реакций в оиноглальной оболочке и повышенной резистентностью процесса к онтирепматичеокой терапии, что наиболее свойственно серонегатив-ному варианту течения РА. Полученные результаты наводят на

мнсль, что прегрессирование деструкции хряца на является прямым следствием только воспалительного процесса.

На наш взгляд одной из причин прегрессирования изменений суставного хряка в послеоперационном периоде может являться его ' моханодеструкиия в условиях измененной синовиальной сроет сустава, 'лишенной необходимых для нормального функционирования последнего лубрикациснных и трофических особенностей. Это заключение подтверждается 'фактами многочисленных визуальных наблюдений присутствия данного механизма изнашивания хряз;бй при хирургическом леч»н:!и п. послеоперационных аргроскоппях, сгабялизируюшого воздействия сннсвэктомии на обмен протеогликзнов, а таете анализом исходов синопкепсулэктомий, выполненных в более поздних стадиях ГА при выраженных нарушениях биомеханических свойств хрящей и домните секреции суставной смазки.

Анализ исходов 34 спновкапсулэктомий г.олчкклх суставов показал, что данное хирургическое вмешательство позволяот значительно улучшить функцию суставов, опороспособнссть конечноета и обладает определенным терапевтическим эффектом, о чем свидетельствовало отсутствие рецидивов артрита. Вместо о тем, после данных оперчтШ наблюдалось гораздо меньше хороших результатов по сравнению с "ранними" синоеэктомиямн. "Значительное улучшение" и "улучшение" было достигнуто в сроки до 0 лот а 70,0/5 наблюдений. Причем, исходы синовкзпсулэктомий в значительней мере зависели от выраженности деструкции суставов и ухудшались ¡тз-за ее прог-реситрсг-ания, развития тугоподвижиоети и сгябптельнкх контрактур. ' гтпмизапии результатов лечения в этих случаях способствовали дополнительные хирургические вмешательства: задняя капоулото-«ач и артроплезтиг.з, кпиболао эффективным вариантом которой бп~ ■»о ппмччэтше дефектов суставных поверхностей форкалшшэировап-

нш рзбернш хрящоы.

Таким образом, результаты исследования показали высокую эффективность хирургического лечения в комплексной терапии РА. Вместе с тем, было обнаружено, что оно не предотвращает прогрессировать деструкции хряща в отдаленные сроки. При этом, прослеживалась прямая зависимость ее степени от выраженности исходных патологических изменений в суставах.

Вследствие взаимосвязи компонентов синовиальной среды в функционировании -суставов для изучения изнашивания хрящей большое значение приобретает знание процессов их динамического взаимодействия. Зти результаты позволяют расширить представления о механизме трения в суставах и наметить пути профилактики их деструкции. Данным вопросам была посвящена следующая, экспериментальная, часть рсботы.

Биологические механизмы снижения внутрисуставного трения

Современные представления о природе аломольно низкого трения суставов базируются на теории эластогидродкнамкческсй смазки

И С&«ЗЫВаатСЯ С реологическими свойствами синовии ( L.Dintenfaau,

1963; D.Dowaon, I966-S7; P.Walker вt al., 1969). Сднако, в ряде работ показано, что изменение вязкости последней не оказывает существенного влияния на трение хрящей (В.Н.Павлова, 1980;. P.Lion, 1967; v.*right et al.,I973), Следовательно, однозначно объяснить механизм трения в cyciabax реологическими свойствами скнгвиальной жидкости не предстэЕЛяется везкекным.

На наш взгляд уникальная смазочная способность синовиальной среды суставов может быть обусловлена наличием в ней жидкокристаллических веществ. Это утверждение базируется на следующих фактах: жидкие кристаллы сочетают молекулярную структурную упо-

радоченность твердого тела и нсдвшшость кпд кос та; деформации сжатия в них оче!1Ь малы, а напряжение сдвига приводит к течении; молекулы нидких кристаллов способны ориентировать параллельно себе молекулы растворителя; кивые организмы ссдернэт ™;:дкскрис-таллические вещества, а мезоморфная фаза является средой протека-1шя многих биохимических реакций; добавки мезогенных соединений в смазку обеспечивают наименьшую диссипацию энергии в технических узлах трения (Г.П.Еарчан, 1931; А.С.Сонин, 1983; Г.Ераун, На. Услкен, 1982; В.Де Её. 1982 ).

В результате исследования синовиальных жидкостей человека и кивотных методом Илька установлено наличие э них холестерина в количестве 3,2 - 0,2 и 1,0 - 0,2 м'.1/л, соотьэютЕеино. ¡.'.этодама тонкослойной, газсзидкостной ;,ро;.'атографш1 определены гпрнспкс-лотный состав экстрагированной лнл.щной фракции спкоыги и присутствие в ней э]:::рсв холзстерина, среди которых идентифицированы пальмитат (14 - 33,4^), пальмптинолеат (0,6 - 5,1^), стеьрат ■ (6,4 - 10.,1%), слеат (16,1 - линолеат (26,5 - 33,1$) и

арахидонэт (3,9 - 12,Путем осаждения свободного холзстерина дигптонинсм выявлено, что доля эфиров в общем его количестве составляет 65 - 75 мае. %.

Термсполяризационномикроскопические исследования показали, что препараты Еысуаенной синовиальной жидкости человека к кинот-ных содержат оптически актизкио включения. При скрещенных пс.чя-роидах светящиеся точки ига области изменяют окраску и интенсивность пропускания СЕета при вращении препарата. Показано, что нагревание препаратов выпе 24-26°С приводило к плавлении светя- ■ щегося Егпества, а белее 40-43°С - к исчезновению свечения. Охлаждение препаратов ниже 40—13°С вызывало вновь появление светящихся включений. Такое поведение вещества позволило сделать вн-бод, что в области температур 25-41°0 оно ведет себя как термо-

троиное жидкокристаллическое соединение, каким кокет быть обнаруженная смесь природных жидких кристаллов холестерическп-нема-тичоспого типа - эфиров холестерина.

Оценка тестературного интервала мезофазы натуральной синовии, экстрагированной липидной фракции и полученных из нее липосом, экстракта суммарного холестерина методами дифференциальной сканирующей микрокалориметрип и флуоресцентных зондов АПС показала, что синовиальная жидкость и изолированные из нее компоненты существует в жидкокристаллическом состоянии ь области физиологических температур. Факт, что последнее обусловлено преимущественно сложными эфирл/Г.: холестерина, входящими в состав лг.шишой фракции, подтверждался сопоставимостью результатов, полученных совокупностью многих высокочувствительных методов и методик наследования кок натуральной с и:: овин, т<н< и ее отдельных компонеи-тоб. '

Согласно концепции "усиленной смазки" при граничном трении системы "хрящ-хрящ" синсвиальнвя жидкость, способная к загуг'внию из-за отжатая низкомолзкулярных компонентов, формирует по.механизму поверхностно активных веществ (ПАВ) на хрящовых поверхностях адсорбционные слои с низким сопротивлением сдвигу (С.Оо»воп, 1966-67; Р.*а1кег «г а1., 1979). Этот феномен связывают с наличием в синовии гиалуроновой кислоты (ГЛС). Выраженными с во ¡"отломи ПАЗ обладают и обнарувеише в ней нами жидкие коисталлн сыектического типа - жирные кислоты (ЕК).

С целью выявления роли ГУК в смазывающих свойствах синовии произведена со деполимеризация гиалуронидпзой (3 г/л). При этом снижение вязкости синовиальной жидкости до гиачоний, близких вязкости пода ( I гйа*о), практически не изменило коафу.ицп-анта трения пары "хряч-стекло".

Для установления свойств, определяющих фрикционную активнсзгь синовии по механизму действия ПАВ, исследованы процессы трения хрящей в паре с активной (медь) и неактивной (стекло) по отнопш-¡шю к 2К поверхностям в присутствии синовиальной жидкости, воды и вазелинового масла без и с добавками олеиновой кислоты. Установлено, что добавка олеиновой кислоты в воду при трении хряща по активным поверхностям приводит к увеличению (в 2-3 раза) коэффициента трения и исчезновению анизотропии човаохностных слоев хряща. Добавка олеиновой кислоты в воду при трении хряща по неактивной поверхности не приводит к Изменению коэффициента трения. Анизотропия поверхностных слоев не нарушается, однако в этом случае обнаружены сферические частицы продуктов износа. 3 то и а время при использовании синовиальной кидкостп для активных и неактивных кснтртел коэффициент трения практически оставался неизменным и продукты износа на наблюдались.

Следовательно, объяснить низкое трение при высоких нагрузках формированием граничных слоов 17К шш друтх компонентов синовии на хрящевых поверхностях, подобно ПАБ, на представляется возможным.

Биологическая роль П<0Х в снижении внутрисуставного трепля изучалась с помощью маятникового трибометра. Поскольку известные приборы такого типа из-за низкой разрешающей способности и инерционности не .удовлетворяли требованиям данного исследования, нами разработан электронно-счетный маятниковый трибометр с выводом результатов эксперимента на цифропечать и способ исследования смазочных свойств натуральных и модельных синовиальных жидкостей в диапазоне скоростей и нагрузок, максимально приближенных к естественным условиям граничного трения в суставах ( а.с. № 1630033).

Лнализ результатов трения пары "хрящ-хрящ" в присутствии оиноБиальных и псевдосиновиальных жидкостей показал, что добавка в последние 2 мае. % 2КСХ обеспечивала такую же величину трения, как и натуральная синовия с минимальным содержанием холестерина (0,9 мМ/л). Причем, для синовиальной жидкости с увеличенным содержанием холестерина (4,09 м.М/л) смазочная способность в условиях граничного трения возрастала.

Ллкяние ККСХ на фрикционное взаимодействие было подтверждено исслодовашиа.:и трения хряща по стеклу на торцевой установке при скорости сколькения 0,1 м/о. Экспериментально показано, что введение в псевдоснновиальную гибкость :.'КСХ приводило к снижению коэффициента трзния и аналогичному, как и для натуральной синовии, характеру зависимости коэффициента трения от нагрузки. Причем, при постоянных параметрах трзния и смазочной среде последовательная самана образцов хряща новыми, не подвергавшиеся испытаниям, приводила к снижению ¿рнкциокного коэффтиента. Этот эффект наблюдался при смазке синовиальной жидкостью и вазелиновым маслом. Исследование дорожек трения на стекле методом термо-поляризацпонной микроскопии показало присутствие на них оптически активных включений. Следовательно, замена образпоэ хрящей увеличивает концентрацию в дзнном объеме смазки, вследствие чего и прогзходит снижение коэф г:гш:ента трепц- .

Согласно общепринятой концепции механизм смазывания суставов прздетавляет особую форму эластогпдродпнамического действия, опрзделяэмого явлением скольжения или вытеснения пленки синовиальной яидкостп из матрг.кса между коллагенсвымк волекками в зоне контакта, благодаря чему обэелечи;ается их за.г.з при сильном нагрукеиии или ограниченном движения (и.Роивоп, 1963-67). Известно, что на эффект эластопщродннагл.ческого действия существенное влияние оказывает регулярность ыэроховатссте* трущихся

поверхностей. Наилучшие тркбологическиэ свойства неблюдеются при направлении скольжения поперек бороздок их микрорельефа, при трении вдоль бороздок данные свойства ухудшаются (Д.Мур, 1978; А,Вив(1 вг в1., 1984).

Проведенные нами исследозания поверхлостэй образцов хрящей методом растровой электронно;: микроскопия показали, что пучки коллагеновых волокон и микробороздки между ними ориентированы в направлении преимущественных локомоций в суставе. Причем, обнаружено, что расположение образцов хрящей б трибологических экспериментах ■ коллагэновыки воло:шами вдоль направления скольжения обеспечивает минимальные ксэффшшэнты трения з присутствии сино-виалышх жидкостей. При ориентации коллагеновых волокон поперек направления движения трение возрастает.

Эти результата свидетельствовали о незначительней роли элао-тогипродинамического действия при трении хрящей в синовиальной жидкости. 3 то же время, выявленное влияние ориентации поверхностных структур на фрикционное взаимодействие хрящей объяснимо о позиции современных представлений о "-аории жидких кристаллов, основанной на концепции их упругости.

Известно, что существует тесная взаимосвязь между регулярностью микрорельефа поверхности твердых тел и образованием планар-но-ориентированных жидкокристаллических слоев (А.С.Сонин, 1979, 1983; С.А.Пикин, Л.М.Блинов, 1982). При этом, для молекул 2КСХ характерна ориентация длинными осями вдоль борозде:: шкрорелье-ф;а, соответствующая абсолютному минимуму их упругой энергии. Сила сцепления молекул 2КСХ с поверхностью зависит от параметров ее микрорельефа и являетоя наибольшей при соизмеримости сирины микробороздок и размеров молекул 2КСХ (1-Ю на).

Анализ микрогеометрии поверхности хряща показал, что для нее характерно наличие субклкрошероховатости, обусловленной микро-фибриллярнш (3-5 нм) и фибриллярным (20-100 нм) отроением кол-лагеновых волокон. Такая топография поверхности хряща благоприятна для сильного сцепления о ней молекул 2КСХ. В результате сдвиг локализуется в межслоевых участках жидкокристаллической структуры, а незначительное межмолекулярное взаимодействие слоев обеспечивает низкое трение в суставе, что подтверждалось экспериментально. Обеспечение модельными смазочными жидкостями, со-дерказрют ГКСХ, смазочного действия характерного для натуральной синовии свидетельствовало о приемлемости приведенного объяснения.

Суотавному хрящу в комплексе с синовиальной жидкостью свойот-

•

венна лабильность, то есть способность быстро и тонко реагировать на изменения, происходящие в суотаве, в том числе изменения скорости п нагрузки. Показано, что при трении хряща по стеклу в присутствии синовиальной жидкости и псевдосиновиальной о добавкой ИКСЭС для обоих случаев в пропеосе трения, при ступенчатом нагруженпи от 0,2 Ша до 6,0-9,0 Ша и зэтем быстрой разгрузке до 0,2 Ша, наблюдались одинаковые значения и характер изменения коэффициента трения. Это свидетельствовало о том, что добавка НКСХ ь модельные смазочные среды обеспечивала лабильность, присущую системе "хрящ-синовия". Причем, установлена прямая корре-'ляция между восстановлением геометрических размеров хряща и снижением коэффициента трения при его разгружении. В то же время при трении хряща по отеклу в-смазочных средах, не содержащих ■ ЖКСХ, лабильнооть не обнаружена.

Следовательно, структурно-деформационные свойотва хрящей в уоловиях фрикционного взаимодействия при переменных нагрузках связаны о присутствием в синовиальной жидкости ЖКСХ.

Tai'ym образом, уникальная смазочная способность снноеии связана с наличием в ней холестернчеспы.сматаческга: глетах кристаллов в совокупности со слешйической структурной организацией но-верхностной зоны суставного хря:';а. Зтл выводи подтверждаются сопоставимостью результатов, получении:: несколькзми независимыми и гксокочувстЕнтэльнимл биофизическими, физико-химическими и трибометрическими методе:.::; исследования и методическими подхода-га к розеина данной проблеет. Теоретический анализ зпергетичес-к!!х свойств кидких кристаллов при взаимодействии о опорными по-' Езр:сностя!/и позволил разработать принципиально ковуи концептуальную модель смазочного действия и объяснения биологической роли :iiCX э сиг*.ешш йнутрисуотявного трлг/я.

Ь итога на;/:1.; устаноплено неизьэстнич ранее- свойство синовиальной сроди обзсп?чи:оть висскуп антифрггахиснность хрящей в суставе поерздетьо:.: реализации в зона тр-зпия ¡г.дкекрпсталллчес-ксго состоя!:пя смазки. Новизна последнего о'ермлена заявкой на открытие (:: G2-CT-II257 от 12.12.85 г.), получившей 3 пс леки толь-пых заключения: отделения биофизик: АН ССОР, Центрального НИИТО ;:!.:. П.Н.Приорова и Харьковского НГПК .'.¡.П.Сктеако. Полученные результаты вносят коренные изменения в сушзствукцие представления о природе низкого трэ::ия в суставах, существенно расширяют. зна::-.!я о :.:е.саниз;.:е их деструкции.

сиьсвие.-ьнуи жидкость можно представить как лпотролнуа нид-кок..псталлз,.ч?ску»з систему, весьма чувствительную к изменениям кс.-л-знтрацил мезогенных компонентов и температурным' перепадам. С пезнп'.и полученных нами новых дшших очевидна роль качественно-количественны:. изменений скноепи к структурной организации поверхности хряца в нарушен;;;: лубрнхашошшх параметров суставной среды и механизмах повышенного изнашивания хряцей при забо-

левениях. С другой стороны, выполненные экспериментальные исследования убедительно свидетельствуют о высокой вффективности смазочного действия 1КСХ при транш; биополимеров, что предполагает создание высокоэффективных методов и средств для профилактики деструкции суставов при патологии.

1,1 оделирование искусственных оиновиальных кидкоствй и сценка их ф и з и к о,- ы е х а и и ч е о к и х и биологических с в о й о т в

Разработанная концепция биологических механизмов снижения внутрисуставного трения позволила создать приш:ципнально новые методы биофизического управления антифрикционными свойствами синовиальной смазочной среды и ке имеющие аналогов модели естественно."} омазки суставов-и способ их получения (решение на выдачу а.с. по заявке 4761774/14), в котором имитация реологических, трибологпчесжх и структурных свойств натурально;"; синовии осуществляется за счет введения жидкокристаллического препарата с интервалом мезсфазы, включающим область физиологических температур, в водный раствор натриевой соли кэрбоксиметплцеллн-лозы ( Ь'а - КЗД) в соотношениях установленных опытным путем.

Принимая во внимание факт, что течение РА отличается обострениями с высокой активностью иммуно-воспалительних реакций в суставе, предложен дополнительный вариант модельной сшюБпаль-ной смазочной среди (решение на выдачу а.с. по заявке !'■ 4138329/ 14), в которой 2КСХ введены в раствор Ка - 1С.Д в "Гемодезе", содержащем полившшлпирролидон (ПЗП). Последнему присущи проти-вовослалптельные, дезшиоксикационные и иммуномодулир.ующио свойства.

Наряду с этими моделями синовии, предназначенными для пктра-

артикулярнсго введения, разработан способ терапии заболеваний путем неинваэивного введения 2КСХ в пораженные суставы в соота-Ее медицинских масел (решение на выдачу а.с. по заявке .'0876526/ 14). Изучение проплааемости препарата через конную мембрану методом регистрации жидких кристаллов на спектрофотометре UR -20 по изменению оптической плотности полосы Ьоглощения в области 1750 см-*, характерной для колебаний атома кислорода в сложно-эфирной связи, обнаружило чрезкохнуя диффузионную способность "(СХ.

Поскольку, по данным литературы, одной из причин осложнений эндопротезированкя-при ревматических заболеваниях является расшатывание искусственных суставов из-за высокого трэнкя (Д.А.Гу-ревич, Е.А.Духовской, А.С.Иммамалиов и др., 1933; Д.Вильяме, Р.Роуф, 1978; U.Passagüa, I99C), на базе полученных в работе результатов предлогов новый полимерный материал для их покрытия, обеспечивающий высокие антифрикционные свойства и износоустойчивость импланптэ за счет введения в его пористо-капиллярную структуру концентрата модальной синовии и автокомпансопки смазки (ранение на выдачу о.с. по заявке № 4791339/14).

Способ терапии суставной патологии о применением препаратов, содержащих ЕКСХ, запатентован (решение на выдачу патента по заявке Ü 48912У8/14).

Анализ созданных модельных смазочных систем тертаполяризанионным методом позволил ус1ансвпть аналогичный, как и у препаратов синовиальной жидкости, характер их поведения. Показано, что структура высушенных образцов синсвии п се моделей идентична и представляет собой дендрита, равномерно расположенные на поверхности стекла.

Изучение температурных зависимостей интенсивности флуорес-

ценкки АНС, связанного со смесями ЖКСХ в составе разработанных лубрикантов, сбнарукило, что модельные смазочные системы претерпевают фазовые переходы в интервале температур аналогичном синовиальной г.идкооти (20-47°С).

Фрикционные испытания показали, что последние обеспечивав? коэффициенты трения пары "хрящ-хрящ" статистически кераряпчимые с коэффициентами трения натуральной синовии. Совершенно одинаковым является к характер трения хряща по стеклу в модельных смазочных составах и синовиальной жидкости, что проявляется сходны!.: поведением зависимости коэффициента трения от нагрузки, проходящей через минимум, и достигнуто для разработанных псевдоси-' новий спорные, ток как известные сказочные составы этот эффект не реализуют.

Как показали исследования, разработанные модели синовиальной кидкосеи и натуральная синовия обладают практически идентичными реологическими характеристиками, что обоспачимется присутствием Иа-К'.ПД.

В трпбологическом эксперименте показано, что модельная сказочная система, содержащая П<СХ, эффективно защищает хрящ от дальнейшей деструкции при частичном износе его поверхностной зоны с сохранением ее структурной организации.

Таким образом, установлено, что разработанные псевдосиновиальные среды адекватно воспроизводят биофизичоаже и смазочные свойства натуральной синовии и по роологическим и антифрикционным характеристикам значительно превосходят применяемые в настоящее время в клинчке сродства (ПЯ1).

Экспериментальные исследования биологической эффективности предлагаемых препаратов выполнены на одьювантной модели РА у крыс в сопоставлении с ПШ и контрольны;.!!: исследованиями.

Радиоизотопныи методом выявлена хорошая диффузионная способность 2£КСХ через кожные покровы и феномен их избирательного внутрисуставного транспорта. Обнаружено, что максимум накопления радиоактивного ЯКСХ в хрящах коленного сустава наблюдается после 5-7-кратных ежедневных накожных аппликаций..

Выявлено, что препараты, содержащие ЖКСХ, при интраартикуляр-ном введении способны накапливаться на суставных поверхностях и находиться там в повышенных концентрациях до I2-1$ суток, что регламентирует кратность их применения. Элиминация псевдосино-. вии из сустава осуществляется через кровь, печень и почки, где не зарегистрировано значительного накопления радиоактивной мотки.

Патоморфологическими и биохимическими методами установлена высокая биолог'кчзская эффективность модельных синовиальных жидкостей при интраартикулярном введении в коленные суставы крыс в острой и хронической стадиях артрита.

При окраске гистологических препаратов гематоксилин-эозином и по Ван Гизон обнаружена их способность к защите поверхности и коллагеновых структур хряща -от механодеструкции, значительному уменьшению дистрофических изменений матрикса и сохранению про-лиферативкой функции хондроцитсв. Посла введения препарата обнаружено достоверное снижение содержания ГАГ в сыворсткз крови животных при адъюватнсм артрите и торможение поступления в кровоток гексурбновых кислот в условиях физиологической нормы.

Установлено, что ГКСХ вызывают усиление биосинтеза фосфатных

соединений в хряще, о чем свидетельствует статистически значимое

ор

увеличение (в 1,6 разя) включения Р после аппликаций препарата на область колрнного сустава здоровых крыо. После интраарти-кулярного ввэдения модели синовии при адъювантном артрите обнаружено достоверное возрастание в хряще содержания ДНК и увэличе-

нпэ количества РНК, что позволяет думать об активации синтетической функции хондроцитов. Результаты изучения гистологических препаратов подтверждают этот вывод,

В результате экспериментов выявлено, что по лубрикационному и хондропротекторному действию разработанные модели синовии значительно превосходят ПВП, причем вариант псевдосиновии, в состав которой он входит, обладает и аналогичным противовоспалительным эффектом.

Спектрофотометрическиы методом обнаружено, что поступление модельной синовиальной падкости в кровь животных как в условиях физиологической нормы, так и при адьювантном артрите не вызывает увеличение содержания диеновых кснъюгатов в эритроцитах и их мембранах, следовательно, не оказывает существенного влияния на процессы пэрекисного окисления липидов. Ото свидетельствует об отсутствии у препарата цитотоксического действия. В подтверждение последнего но обнаружено существенного влияния модели сино-ьии на ггматологпчесхие показатели крови. Выявлено,,что предлагаемые искусственные лубрикэнты обладают низкой острой токсичностью.

Таким образом, в результате исследований установлена идентичность разработанных моделей синовиальной жидкости натуральной синовии как по механизму смазочного действия, так и по высокому хондропротекторному эффекту. Данный факт является убедительным подтверждением обнаруженной нами биологической роли МСХ в снижении внутрисуставного трения и защите хряща от ыеха-нодеструкции при суставной патологии. Завершены доклинические испытания препаратов, подготовлены документы для представления в Фармкомитет.

выводи

1. Установлено, что течение ревматоидного артрита с преобладанием фибробластичеоккх процессов в синовиальной оболочке на фоне слабой выраженности защитных иммуно-морфслогических реакций "и значительных микроциркуляторных расстройств отличается повышенной резистентностью к антировматической терапии, склонноо-тью к прогрессировать) деструкции хряща и требует расширения показаний к хирургическому лечению.

2. Выявлено, что содержание гликозаминоглпкэпов з сыворотке крови и синовиальном выпоте больных коррелирует с изменением активности и стадии ревматоидного артрита, что может быть использовано для диагностики, динамического контроля п прогнозирования процессов десгрукшга хрячей; высокий профилактический эффект синовэктомии коленных сустазов у больных ревматоидным апт-ритом связан со стабилизацией обмена протеогликанов матрикса хряща. Одной из дополнительных причин ухудшения результатов операции в отдаленные (до 8 лет) сроки является механическое изнашивание хряща из-за нарушения лубрикаштонных и трофических свойств синовиальной среды.

3. Выявлено, что артроскспия в комплексе с прицельной биопсией является высокоэффективным методом ранней дифференциальной диагностики ревматоидного артрита, определения неблагоприятных прпзнеков прогрессирования деструкции хряща и способствует своевременному выбору правильной хирургической тактики и оптики-ззеи исходов лэченля зяболевания.

4. Установлено, что по спектру флуоресценции (с максимумом при - 5Ю-530 нм) и соотношению величин оптической плотности синовиального выпота ( К = -л-—- ^ 12) в области

"460—165

поглощепкя белков (Д^д) и пигментов ( можно о высо-

кой точностью произвести раннюю дифференциальную диагностику пигментного ворсинчато-узелкового синовита от артритов ревматоидного и другого генеза.

5. Обнаружено, что в механизмах снижения внутрисуставного трения ведущую роль играет жидкокристаллическое состояние синовиальной жидкости, обусловленное наличием в ней жидкокристаллических соединений холестерина с планарно-ориентированной структурой. Это докззано результатами независимых качественно-количественных методов исследования: тонкослойной и газожидкостной хроматографии, термсполяризационнсй к растровой электронной микроскопии, дифференциальной сканирующей микрокалориметрии, флуоресцентных зондов АНС, трибометрических.

6. Установлено, что разработанный электронный трибометр маятникового типа и способ исследования смазочных свойств натуральных и искусственных синовиальных жидкостей адекватно моделирует естественные условия, граничного трения хрящей в шкроком диапазоне скоростей и нагрузок и обеспечивает более высокую,

по сравнению с аналогами, воспроизводимость результатов исследования процессов трения и изнашивания суставов.

7. Выявлено, что существует взаимосвязь структурно-деформационных и антифрикционных свойств биологической трпбосистемы "хрящ-синовия" в условиях фрикционного взаимодействия при переменных нагрузках, закономерности которой зависят от присутствия жидкокристаллических соединений холестерина.

■8. Установлено, что разработанное ;:одслышэ сказочные среди, содержание жидкокрлсталлпческие соединения холестзрн-ка с интервалом иезо^ези, екличз.'-х-пк область физиологических температур адекватно воспроизводят структурные, реологические и антифрикционные свойства натурально!! синовии.

9. Доказано, что разработанные средства для лечебной коррекции трибологических свойств синовиальной среды суставов, содержащие жидкокристаллические соединения холестерина, о^лйдгит нирапан.чш хсвдрспротгкториш действием ]ри введении в пораженные а.вдЕантнпм артрите:: суставы эксперимент, лышх жпзоеншс. Сйнарусс.аа чвс-зкст.ная дсЗД-уэвониая способность ;к:'лсс:;р::стал.ч!!'»гскпх ссздпшннй холесторлна, >ио7.еи их .•ь'л'рателького вцу•грасуотавного транспорте и игкоплоние на ир.пдвых поверхностях в зоне трзапя.

10. Разработанная концепция снижения ьнутрисуставного тр.пия п биофизического управления £нт:::рпшн'.01:1ш1л1 свойствами суставов расширяет представл-зг-:« о механизмах сказывай».

н изнеживания хрящей, позволяет создать принципиально новые методы и средства их эЗ**бкт:шноН защиты от деструкции, спосоо'ствущае улучшили лечения ревматических заболеваний.

С1ШС0К РАБОТ, ОПУЬЛЖОВАШШХ ПО Т£:.Ш ДИССЕРТАЦИИ

1.Хирургическое лечение и реабилитация больных ревматоидным артритом // Материалы УП Республиканского съезда терапевтов. -Минск, 1984. - С. 212-214 (ссаз.: И.Р.Воронович, В.И.Старовойгов, О.И.Шалатонина).

2. Злоктромиографическая характариотлка деятельности мыли нижних конечностей при ревматоидном артрите коленного сустава // ..¡атериалы УИ Республиканского съезда терапевтов. - Минск, 1914,-С. 351-352 ( соавт.: О.И.'£алатошша ).

3. Епслсгачесдше механизмы снижения внутрисуставного трания // Ортопед., травматол. - 1967. - 4. - С.71-73 (соавт.: П.Р.Во-роьович, Б.Н.Купчннов, В.Г.Роднеиксв, С.П. Еобрыяева, С.'.Ермаков).

4. Влияние синовиальной среды на деструкции суставов // ХУ1 Симпозиум ¿¡вропейского Общества Сстеоартрологсв: Тез. докл. -Сочи, 1987. - С. 5/22 (соавт.: Б.П.Куг.чкнов, С.5>.йрыаков, С.И. Еобрышева).

5. Значение сртопедо-хпрургическнх методов в комплексном лечении ревматоидного артрита // Актуальные вопросы медицинского обеспечения агропромышленных комплексов, влияние природных и социально-экономических зон республики на здоровье населения. -Минок, 1987. - С. 72-73 (соавт.: В.П.СтаровоЙтов).

6. Ортопедо-хирургичзское лзчениз ранних стадий ревматоидного артрита крупных суставов шшнкх конечностей // !:етод. рекомендации. - Минск, 1988. - 15 с.

7. Взаимосвязь структурно-механических к ентифрнкцпошш* свойств синовиальной среды сузтавов // .Механика композитных материалов. - 19ВЗ. - & 2. - С.240-246 (ссавт.: Б.И.Купчинов, С.Ф.Ерьаков, В.Г.Родненков).

8. Синдром меднопателлярной складки и остеохондропптия ми-шелка белра // Ортопед., трчвкэтол. - 1988. - й 10. - С. 50-51.

9. Раннее хирургическое лечение ровмато: шсго артрита коленного сустава // Всесоюзная конф. "Локальная терапия при ревматических заболеваниях": Тез. докл. - М., 1988. - С. 38.

10. К вопросу исследования трибологяческих свойств хрящей // Тро.чие и износ. - 1988. Т.9, !(■ 4. - С. 671- 676 (ссавт. : Б.И. Купчпнов, С.Ф.Ермаков, Б.Г.Родненков).

11. On the Interconnection of Bionachanical and Lubricating Properties of the Synovial liediun of Joint // 17-th Syrapoa'ua of European Society of Oateoarthrolcgy! Abatracta.-Budapest, 19G8.-p. 4(CoaBTiB.Kupchinov, S.Yerriakov, V.îîodrienko..S.Bobryaheva).

12. Спектральио-люминисцептннз характеристики синовиальной иклкостн // Гур.чел прикладной спектроскопии. - 1989. - Т.50,

F. - С. 867 (соавт. : ¡и.Л.Черннцчий, Е.И.Слобожанина, Н.М.Козлова ).

13. Sore Biopliyaical Characteriatica of Synovial Effuoion in Pathology of Joints // 4-th Prague liheuraatological Synpoai-um: Ab3tracto. - Prague, 19G9. - P. 10 (coflbt.t B.Slobozahanina, H.Kozlova, V.Xoatiulc, O.Eiamont, M.îfaaontova).

14. PiRP.ented Villonodular Synovitio (PVNSh Diagnostic and Treatment // 9-th Consreua of the Hungarian Orthopaedic Aaaoeia-ticn: Abatrncta. - Budapeat, 190Э. - P. 15.

15. Arthroncopiç Syihptcns and Sons lîachanian& of Cartilage Destruction // International Congroae of Orthopaodics and Trau-rr.itolcgy: Abntractn. - Alexandria, Egypt, 1989. - P. 78 { COBDT. : S.Yernakov, V.Rodnenkov, B.Kupchinov).

16. Soma Biophyaical Characteristics of Synovial Effusion in Pathology of Joints // 2-nd International Syn-poaiuni "Calciura-

1989"t Abstracts. - Prague, 1989« - P. 13 (СОВЕТ, t E.Slobosoha-nlna, N.Koclova, V.Kostiuk, O.Blemont, H.Kanontova).

17. О путях внутрисуставного транспорта эфиров холестерина // Ортопед., травматол. - 1989. - 1Ь 8. - С. 21-27 (соавт.: Н.В.Гончарова, В.Г.Родненков, С.5.Ермаков, С.Л.ЭИсмонт).

10. Биологическая роль отруктурно-деформашюнных свойотв хрл-ns п синовиальной жидкости в снижении внутрисуставного трения // Ортопед., трэвматол. - 1989. - JS 10. - C.7-II (соэвт.: Б.И.Купчи-нов, С.Ф.Ермаков, В.Г.Родненков).

19. Спектрэльно-чплуореснонтноз исследование синовиального еы-по-а в диагностика хронических заболеваний суставов // Ревматология. - 1990. - ft I. - С.32-34 (соавт.: 3.И.Слобожанина, Н.М.Козлова, Е.А.Черницкий).

20. Спектрофотскетрическое исследование синовиального вкпота в дифференциальной дио! аостиг.е пигментного ворзинчато-узелкового спновита //Ортопед., трэвматол., Ii90, - .'5 б. - С, 32-34 (соавт.: Е.И.Слобожанина, Н.М.Козлова, Г..В.Мамонтова, ь.А.Черницкий).

21. The Role of the Synovial tedium In tho Development of Articular Pathology // XXYIII Congress of Polish Orthopaedic &nd Tr&ursatologlc Societyt Abstracts. - Szczecin, Poland, 1990. - P. 65 (осавт.: S.Yersakov, O.Elessnt, B.Kupchlnov).

7Л. Luniniscemi Spectral Analyses of Synovial Fluids In Diagnostic of Pigmented Vlllonodular Synovitis 11 10th Internation»! Biophysics Congress! Abstracts. - Vancouver, Canada, 1990. - P. 532 (ооаат.: B.Sloboeshanlna, H.Kor.love, K.Chernieky),

¿3. On tho Uecbanlsm of Joint Functioning as a Frictional Organ // 10th International Biophysics Congress) Abstracts. -Vancouver, Canada, 1990. - P. 513 ( C08BT.: S. Yerr.akov, B. Kupehinov).

24.Influence of Synovial Pluld (3?) Costltusnts on Cartilage Friction and Bear // 18th Syapoelua of European Society of Oateoarthrolcgy» Abstracta. - Dubro/nlo, Yugoslavia, 1990. -p. л ( соавт. , a.yermaicov, B.Kupohlnov).

25. Синдроы медиопателяярной складка коленного сустава // 5-й съезд трааматолох'ов-ортопедов БССР: Тез. докл. - Гродно, IS9I. - С. 47 (соавт.: О.Л.Эйсмонт).

26. Роль структурно-деформационных особенностей хряща в патогенезе деотрукции сустзаов // 5-й съезд травматологов и ортопедов ЕССР: Тез. докл. - Гродно, 139J. - С. 46 (соавт.: С.Ф.Ермаков, В.Г.Родненков, Б.И.Купчинов).

27. Роль ортопедо-хирурпгческих методов в комплексном лечении ревматоидного артрита (РА) // Научно-практические аспекты реабилитации инвалидов: Тез. докл. - ¡.¡¡иск, IS3I. - С. 143-144 (соавт.: О.Л.Эйсмонт).

26. A Study on Structure of Cartilage Surfaces Bubbad In Different Lubricante // 4th European Conference on Applications of Surfaoe and Interface Analysis "ECASIA-gi"« Abatraots. -Budapest, Hugary, 1991. - P. 27 ( соавт. i S.Yeraakov, B.Kupohlnov).

ИЗОБРЕТЕНИЯ II РАЦИОНАЛИЗАТОРСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Способ дифференциальной диагностики пигментного ворспнча-то-узелкового синовитз, от синсввтов другой этиологии // А.1',

ü I5I6S82, МКИ3 0 oí lí 33/573 (соавт.: Е.И.Слобожанина, Н.М.Козлова, Г.'.В.Мамонтова, Е.А.ЧерницкиЗ).

2. Способ исследования смазочных жидкостей для суставов и

п

устройство для его осуществления // А.С.. Jí 1630033, ЫЮТ A 6IF 2/76, A 6IB 17/56 (соавт.: С.Ф.Ермаков, Б.И.Купчинов).

3. Способ дгечешш артрозов // Рбзеняе па вцночу е.с. по заявке й 3876526/14 о» 15.10.85 г. (соавт.: Б.И.Купчиков, В.Г.Род-невков, С.Ф.Ермаков, С.Н.Бобрышзва, И.Р.Вороновпч),

4. Искусотвевная синовиальная жидкость // Решение на выдачу а.о. по заявке & 4138329/14 от 10.08.86 г. (ссавт.: Б.И.Купчи-нов, Б.Г.Родненкоз, С.Н.Бобршево, С.Ф.Ермаков, И.Р.Вороиович, В.А.Белый).

5. Способ получения искусственной синовиальной жидкости // Решение на выдачу.а.с. по заявке № 4761774/14 от 22.11.90 г. (соавт.: Б.И.Купчинов, С.Ф.Ермаков, В.Г.Родненков, С.Н.Бобрышева).

6. Эндопротез сустава // Решение на выдачу а.о. по заявке 4791339/14 от 14.02.90 г. (соавт.: Б.И.Купчинов, С.Ф.Ермаков,

А.А.Калачев, И.А.Платэ, П.С.Гавршенко).

7. Способ лечения артрозов // Решении на выдачу патента по заявке № 4891208/14 ст 22.04.91 г. (соавт.: Б.И.Купчинов. В.Г. Рсднэнков, С.Ф.Ермаков, С.П.Бобрышева, И.Р.Боронович, В.А.Белый).

8. Способ дифференциальной экспресс-диагностики пигментного Борсинчато-уззлкового синовита по флуоресцентна-.! характеристикам синовиального выпота // Удостоверение на раа.продл. !'- 210 БРИЗ Шнздрава Республики Беларусь (соавт.: 2.1!.Слобожанина, Н.;.!.Козлова, ¿¡.В.Мамонтова, Е.А.Черюшкий).

Зак. 456. Ткр. 1СО. Гдавгидроыет. г. Минск 1492г.