Автореферат и диссертация по медицине (14.03.01) на тему:Развитие синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном и на этапах постнатального онтогенеза человека

005002414

Костина Юлия Валинуровна

РАЗВИТИЕ СИНОВИАЛЬНЫХ СУМОК КОЛЕННОГО СУСТАВА В ПРЕНАТАЛЬНОМ И НА ЭТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

ЧЕЛОВЕКА

14.03.01. - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Уфа-2011

005002414

Работа выполнена на кафедре анатомии человека в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор Вагапова Василя Шарифьяновна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор Валишин Эдуард Салихович доктор медицинских наук, профессор Железное Лев Михайлович

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский меднцинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Защита диссертации состоится «_» декабря 2011 года в_часов на заседании

диссертационного совета Д.208.006.02 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 450000, г. Уфа, центр, ул. Ленина, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.

Автореферат разослан «_» ноября 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук

СВ. Федоров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. По результатам статистических исследований, заболеваемость и распространенность косгао-мышечной патологии среди детского населения за последние 10 лет возросла в 2,5 раза и занимает первое место у подростков (Джалилов П.С., 2001; Саатова Г.М., 2004; Повелихин A.A.,

2006). На 1000 детей приходится 11-12 детей с поражением органов опоры и движения (Андрианов В Л., 1989; Бадамшина JIM., 2004), в результате чего прогрессивно растет общее число детей-инвалидов (Поздникин Ю.И., 2001). В структуре детского травматизма травмы коленного сустава занимают одно из ведущих мест (Халезова М.С., 2003; Кавалерский Г.М., 2006 Брюханов A.B.,

2007), среди которых наиболее часто встречаются травмы и заболевания вспомогательных элементов сустава (менисков, внутрисуставных связок, синовиальных сумок).

У детей патология синовиальных сумок проявляется в виде их воспалений - бурситов, развивающихся в результате бытового или уличного, школьного и спортивного травматизма. Повторная травматизация ведет к уплотнению и утолщению синовиальной сумки с развитием хронического воспаления коленного сустава (Яковлева A.A., 1981; Воргуль В.Н., 1987; Завадовская В.Д., 2003; Гарасюта Е.Г., 2000; Малахов Н.Б., 2003), которые нередко осложняются и сопровождаются параартикулярными флегмонами и гнойными затеками. Особую роль в этом играют синовиальные сумки, с которыми полость коленного сустава нередко сообщается (Stewart I.M., 1979; Кованов В.В., 1983; Каплан A.B., 1985; Zidorn Т., 1992 Кирпатовский И.Д., 2003; Карпенко А.К., 2005). Встречаются также изолированные воспалительные изменения синовиальных сумок, не сообщающихся с полостью сустава (Wilson-MacDonald J., 1987; Каррея Х.Л.Ф., 1990; Thompson T.L., 2006). Основным методом лечения бурситов остается вскрытие и дренаж полости сумки - бурсэктомия, что дает большой процент рецидивов и свидетельствует о неэффективности лечения (Кубышковский А.Л., 1988; Витковский С.Ф., 1993; Григорьева В.Д., 1997; Васильев А.Ю., 2001; Островский В.К., 2004; Гумеров P.A., 2007). Нередко синовит является осложнением внутренних повреждений коленного сустава (менисков, связок, жировых тел, околосусгавных сумок) (Lindblad S., 1987; Koizumi F., 1999; Акбаров C.B., 2000; Белиндир Э.Н., 2000), так как богато васкуляризированные стенки синовиальных сумок быстро реагирует на любое патологическое воздействие (Павлова В.Н., 1980; Яковлева A.A., 1981; Баталова В.Ш., 1987,2007; Раденска С.Г., 1998; Poli A. et al., 2002).

В последнее время, среди детского населения также часто встречаются дегенеративно-дистрофические поражения суставов, пик которых, по мнению

H.П Шабалова (2009), приходится на 2-4 года. В патогенезе этих заболеваний, возможно, имеют значение поражения и синовиальных сумок. Однако, до настоящего времени в литературе отсутствуют данные о развитии синовиальных сумок коленного сустава и особенностях их морфологии у плодов и у детей различных возрастов.

Целью работы является выявление этапов развития и особенностей строения различных синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе, в детском, подростковом и юношеском возрастах.

Задачи исследования

I. Изучить частоту встречаемости, топографию, форму и размеры синовиальных сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза человека, в детском, подростковом и юношеском возрастах.

2. Изучить рельеф и фиброархитектонику стенок синовиальных сумок коленного сустава у плодов, детей, подростков и юношей.

3. Изучить кровеносное микроциркуляторное русло стенок синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека и в детском, подростковом и юношеском возрастах.

4. Изучить клеточный состав синовиальной жидкости сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза человека, в детском, подростковом и юношеском возрастах.

Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование морфологии синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном и на этапах посгнатального онтогенеза человека. Нами установлено, что образование синовиальных сумок коленного сустава в онтогенезе человека происходит гетерохронно. Наиболее рано, в первом периоде пренатального развития, выявляются наднадколенниковая и глубокая поднадколенниковая сумки, во втором формируются сумки полуперепончатой и подколенной мышц. После рождения, начиная с 7 месяцев развития ребенка, определяются все преднадколенниковые сумки, а также подкожная поднадколенниковая и сумка бугристости болыпеберцовой кости, а в раннем детстве (1-3 года) - сумка «гусиной лапки» и медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы.

Уточнены различные взаимоотношения синовиальных сумок с полостью сустава и их топография в разные сроки внутриутробного развитая, детского,

подросткового и юношеского возрастов. Сообщения различных синовиальных сумок с полостью коленного сустава формируются на 21-24 и 25-28 неделях развития плода и после рождения - в 1-3 года. К юношескому возрасту разные сумки имеют неодинаковую частоту сообщения: в 100% случаев — наднадколенниковая сумка, в 49% случаев - сумка полуперепончатой мышцы, в 70% — подколенной мышцы, в 24% - сумка «гусиной лапки», в 40% - медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы. Преднадколенниковые и подкожные сумки сообщений с суставом не имеют, глубокая поднадколенниковая отграничена от полости сустава поднадколенниковым жировым телом.

Впервые установлены критические периоды развития синовиальных сумок в онтогенезе человека, которые характеризуются значительным увеличением средних и большим разбросом максимальных и минимальных параметров: в пренатальном онтогенезе - 21-28 и 33-36 недель, а в постнатальном - в 1-3 года и подростковом возрасте (13-16 лет).

Впервые описан рельеф и фиброархитектоника различных стенок синовиальных сумок коленного сустава в прогрессивные стадии онтогенеза и выявлено, что в результате дифференциации рельефа, толщины покровного слоя и волокнистых слоев они приобретают к юношескому возрасту разную структуру: ареолярную, ареолярно-адипозную, адипозную и фиброзную.

Получены новые данные о микроциркуляторном русле стенок синовиальных сумок у плодов и детей разных возрастов. Выявлено, что развитие кровеносных микрососудов стенок синовиальных сумок коленного сустава идет параллельно с формированием их морфологии. В ареолярных и ареолярно-адипозных участках стенок синовиальных сумок формируются две (поверхностная и глубокая) сети, в адипозных - одна сеть путей гемомикроциркуляторного русла, фиброзные участки являются малососудистыми. Кровеносное микроциркуляторное русло стенок различных синовиальных сумок коленного сустава проявляют с возрастом признаки приспособления к изменяющимся условиям функционирования коленного сустава: микроциркуляторное русло сумок, сообщающихся с полостью сустава, приобретает специализированные структуры для транссиновиального обмена. Впервые установлено, что по клеточному составу и содержанию гиалуроновой кислоты, жидкость сообщающихся сумок с полостью коленного сустава у плодов и детей идентична с синовиальной жидкостью последнего.

Нами разработана методика выявления синовиальных сумок коленного сустава (патент №2424767 от 27.01.2010г) и математического моделирования их формы у плодов и детей разных возрастов.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные нами данные о строении синовиальных сумок коленного сустава и кровеносном микроциркуляторном русле их стенок на прогрессивных этапах развития человека дополняют имеющиеся сведения о морфогенезе коленного сустава в пре- и постнатальном онтогенезе. Сведения о сообщениях, строении стенок и их микроциркуляторного русла, а также о морфологии жидкости сумок дополняют известные теории о транссиновиальном обмене.

Выявленные нами этапы интенсивного развития синовиальных сумок, их топографии и сообщениях с полостью сустава являются морфологической основой для анализа критических периодов поражений и для диагностики заболеваний коленного сустава и его сумок у детей.

Установленные нами сведения об идентичности фибро- и ангиоархитектоники стенок и содержимого сообщающихся с полостью коленного сустава синовиальных сумок, могут быть основой для разработки новых методов диагностики и лечения.

Разработанная нами методика наливки жидким окрашенным парафином для выявления синовиальных сумок может быть использована при исследовании аналогичных образований человеческого организма. Описанная нами математическая модель определения формы сумок позволяет судить о биомеханике коленного сустава в норме и патологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Образование синовиальных сумок коленного сустава в онтогенезе человека происходит гетерохронно. Сообщения различных синовиальных сумок с полостью коленного сустава формируются в разные сроки онтогенеза и с неодинаковой частотой.

2. Стенки различных синовиальных сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза, а также в детском, подростковом и юношеском возрастах имеют неодинаковый рельеф и фиброархитектонику.

3. Развитие кровеносных микрососудов стенок синовиальных сумок коленного сустава идет параллельно с формированием и совершенствованием их морфологии.

4. В увеличении размеров, развитии стенок и их кровеносного ми кроциркуляторного русла синовиальных сумок коленного сустава в пре- и постнатальном онтогенезе происходит чередование постепенных и интенсивных преобразований, о чем свидетельствуют достоверное увеличение средних и большой разброс индивидуальных параметров.

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации доложены на научно-практической конференции с международным участием «Однораловские морфологические чтения» (Воронеж, 2009), на научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию со дня рождения профессора П.Ф. Степанова (Смоленск, 2009), на 74-й Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной Году молодежи в России и Году поддержки и развитая молодежных инициатив в РБ (Уфа, 2009), на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009), на 75-й Юбилейной Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 65-летию Победы в ВОВ и 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова (Уфа, 2010), на X Конгрессе Международной Ассоциации морфологов (Ярославль, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, 4 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, получен один патент на изобретение (№2424767 от 27.01.20Юг).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 220 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения полученных данных и выводов. Указатель литературы содержит сведения о 271 источнике (отечественных - 171, иностранных - 100). Иллюстрации представлены 95 рисунками: микрофотографиями и диаграммами. Цифровой материал сгруппирован в 10 таблицах.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом исследования служили коленные суставы от 62 трупов эмбрионов и плодов человека обоего пола в возрасте от 5 до 40 недель внутриутробного развития, полученный в результате медицинских абортов, преждевременных родов и родов в срок, а также от 50 трупов детей, подростков и юношей обоего пола, погибших в результате различных травм, не страдавших при жизни заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Забор трупного материала осуществлялся в патологоанатомических отделениях Республиканской детской клинической больницы г.Уфы, Республиканской клинической больницы им. Г.Г. Куватова г.Уфы, городской клинической больницы №13 г.Уфы, в гинекологических и патологоанатомических отделениях городской клинической больницы №21 г.Уфы и бюро судебно-медицинской экспертизы г.Уфы не позднее 24 часов после смерти.

Возраст плодов определяли по теменно-копчиковой и теменно-пяточной длинам, используя логико-математический метод, разработанный В.Ш. Вагаповой и А.Е. Сгрижковым (1990) и представляющий собой систему уравнений, устанавливающих зависимость возраста плода от его теменно-копчиковой и теменно-пяточной длин.

В работе были использованы макромикроскопические, гистологические, гистохимические, морфометрические, планиметрические и статистические методы исследования. Изучение синовиальных сумок макроскопическими методами проводились на фиксированных в 10% нейтральном формалине (Лилли Р.Д., 1969) в течение 14 дней препаратах коленных суставов плодов обоего пола 25-36 недель антенатального развития с использованием бинокулярной лупы. У плодов 37-40 недель внутриутробного развития и детей различных возрастов проводилось макроскопическое препарирование с применением разработанного нами метода наливки синовиальных сумок жидким парафином, окрашенным Суданом черным (получен патент №2424767 от 27.01.2010). С целью предупреждения перерастяжения сухожилий передней и задней групп мышц, наливка производилась при согнутом положении нижней конечности под углом 90-110 градусов.

Для гистологического исследования были взяты коленные суставы трупов эмбрионов и плодов человека обоего пола в возрасте от 5 до 24 недель внутриутробного развития, из которых в последующем изготавливались гистотопографические срезы толщиной 7-20 мкм. Для выявления общей картины строения, гистотопографии и размеров сумок, а также цигоархитекгоники стенок синовиальных сумок, срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Фиброархитектоника стенок сумок изучалась после окраски срезов по Ван-Гизону (Коллагеновые волокна) и по Харту (эластические волокна).

Для изучения кровеносного микроциркуляторного русла стенок синовиальных сумок коленного сустава у плодов 15-40 недель внутриутробного развития и детей различных возрастов изготавливались их пленочные препараты с последующей импрегнацией нитратом серебра по В.В. Куприянову (1952). Для выяснения гистотопографии путей гемомикроциркуляции и отношений различных их звеньев к эластическим и коллагеновым волокнам пленочные препараты, обработанные гематоксилином и эозином красились дополнительно по Харту и альциановым синим. Рельеф поверхности стенок синовиальных сумок изучался по методике, разработанной P.C. Минигазимовым (2006).

Забор синовиальной жидкости из полостей синовиальных сумок коленного сустава производился двухграммовым шприцом методом переноса капли синовиальной жидкости на обезжиренное предметное стекло, а также

прикладыванием предметного стекла к стенкам сумок. Полученный материал подвергался окраске гематоксилин-эозином, азур-эозином и по Гимза на цитологию, а также альциановым синим на выявление гиалуроновой кислоты.

Размеры сумок эмбрионов и плодов 5-24 недель определялись на сагиттальных гистотопографических срезах под микроскопом МБС-9 с окулярной линейкой. Формы парафиновых слепков синовиальных сумок оценивались методом математического моделирования с применением планиметрического способа. Для приведения канонического эллипса к фактической форме сумки нами проведена серия морфометрий сумок коленного сустава человека, на основании которых вычислялись их средние размеры: длина и среднее значение ширины сечения сумок через каждый миллиметр длины. Результаты измерений сводились в таблицу. Морфометрические параметры слепков сумок у плодов 3740 недель и детей различных возрастов измеряли штангенциркулем и сантиметровой линейкой. Диаметр кровеносных микрососудов стенок сумок измерялись при помощи окуляр-микрометра МОВ-1-15. Рельеф стенок синовиальных сумок изучали под микроскопом «Вертевал Карл Цейс» с увеличением до 600. Плотность клеток эмбриональной мезенхимы полости сумок подсчитывалась в поле зрения микроскопа с объективом 40, а синовиальной жидкости - по окулярной сетке в 1 мм2 (Автандилов Г .Г., 1990). Гистологические и пленочные препараты изучались под тринокулярным микроскопом серии МС-300 (Австрия), стереомикроскопом МБС-912, МБИ-15. Фотографирование микропрепаратов осуществлялось на микроскопе «mViso 103», МБИ-б, МС-300 с помощью фотоаппарата Nikon CoolPix 4500 и под стереомикроскопом МБС-912, макропрепаратов - на фотоаппарате Canon А510. Расчет и анализ статистических параметров проводились с использованием стандартного пакета «Анализ данных» в составе MS Excel 2007 на предмет установления среднестатистических показателей и их достоверности.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

До последнего времени морфология синовиальных сумок коленного сустава специально не исследовалась. Отрывочные сведения об их строении представлены, в основном, в учебниках и руководствах по анатомии человека (Тонков В.Н., 1946; Привес М.Г., Лысенков Н.К., 1974; Синельников Р.Д., 1978; Сапин М.Р., 1993; Гайворонский ИЗ., 2001; Воробьев В.П, 2003; Кирпатовский И.Д., Смирнова Э.Д., 2003). В 2009-2011 гг. анатомия синовиальных сумок подробно изучена В.Ш. Вагаповой и Л.Г. Нурбулатовой на взрослых людях с применением комплекса морфологических (анатомических, гистологических и гистохимических) методов на большом объеме материала. Однако, до настоящего

времени развитие синовиальных сумок в пре- и постнатальном онтогенезе не было предметом специальных исследований. Исходя из роли синовиальных сумок в функции коленного сустава следует считать, что знание их развитая имеет значение для уточнения вопросов морфогенеза сустава, а также становления его функции в прогрессивные стадии онтогенеза человека.

В доступной нам литературе существуют разноречивые сведения о частоте встречаемости каждой синовиальной сумки у детей разных возрастов. В пренатальном онтогенезе эти вопросы не освещаются совсем. Анализ результатов наших данных свидетельствует о том, что различные синовиальные сумки коленного сустава выявляются у плодов и детей неодновременно. При этом частота встречаемости сумок с возрастом увеличивается. Наиболее рано определяются две сумки - наднадколенниковая и глубокая поднадколенниковая. Нами установлено, что в 5-6 недель эмбрионального развития дифференцируются наднадколенниковая и глубокая поднадколенниковая сумки в виде просветлений мезенхимы, а к моменту рождения формируются полностью и выявляются к концу внутриутробного периода во всех случаях, что свидетельствует об их большом значении для функции коленного сустава. Начиная с 21-24 недель пренатального онтогенеза обнаруживаются сумки полуперепончатой и подколенной мышц. Сумка полуперепончатой мышцы в 21-24 недели пренатального развития человека выявляется лишь в 2% случаев, а к концу внутриутробного периода ее частота возрастает до 8% случаев. У новорожденных детей эта сумка определяется в 10% случаев; к юношескому возрасту ее частота встречаемости увеличивается до 25% случаев. Информацию о частоте встречаемости сумки подколенной мышцы в пренатальном, детском, подростковом и юношеском периодах развитая человека в доступной литературе мы не обнаружили. По нашим данным, эта сумка в 21-24 недели пренатального развития человека выявляется в 2% случаев; в 37-40 недель - в 6% случаев; у новорожденных - в 6% случаев; в юношеском возрасте эта сумка встречается значительно чаще — в 25% случаев.

Частота встречаемости преднаднадколенниковых сумок, подкожных сумок поднадколенниковой и бугристости болыпеберцовой кости у детей разных возрастов также в литературе не представлена. По данным специальных исследований на взрослых (Нурбулатова Л.Г., Баталова В.Ш., 2010), чаще всех (в 47% случаев) обнаруживается подкожная преднадколенниковая сумка, подфасциальная встречается в 30% случаев, подсухожильная непостоянна и определяется лишь в 5% случаев. Подкожная поднадколенниковая сумка выявляется в 50% случаев, а сумка бугристости болыпеберцовой кости авторами не исследовалась. По нашим данным, у детей грудного возраста наиболее часто из

преднадколенниковых сумок в этом возрасте выявляется подкожная (в 17% случаев), реже - подфасциальная (в 10% случаев) и редко — подсухожильная (1% случаев). К юношескому возрасту преднадколенниковые сумки встречаются значительно чаще: подкожная - 45% случаев, подфасциальная - 30% случаев и подсухожильная - 4% случаев.

Подкожная поднадколенниковая сумка у детей 1-3 лет определяется в 20% случаев, а сумка бугристости болыпеберцовой кости - лишь в 2% случаев. К юношескому периоду частота встречаемости подкожной поднадколенниковой увеличивается до 47% случаев; выявляемость сумки бугристости болыпеберцовой кости на протяжении посгаатального периода практически не меняется (3%).

В своих работах ВЛ. Грубер (1858) отмечает одновременное наличие подкожной, подфасциальной и подсухожильной преднадколенниковых сумок только у 5% обследованных им трупов, в отличие от которого мы не обнаружили ни одного случая одновременного присутствия этих сумок.

Сумка «гусиной лапки» и медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы в раннем возрасте ребенка выявляются в 25% и 21% случаев, соответственно. На протяжении первого, второго детства и подросткового возраста частота встречаемости этих сумок постепенно увеличивается и в юношеском возрасте составляет 70% и 67% случаев.

Таким образом, образование синовиальных сумок коленного сустава в онтогенезе человека происходит гетерохронно. Наиболее рано, в первом периоде пренатального развития, выявляются наднадколенниковая и глубокая поднадколенниковая сумки, во втором формируются сумки полуперепончатой и подколенной мышц. После рождения, начиная с 7 месяцев развития ребенка, определяются все преднадколенниковые и подкожные сумки, а в раннем детстве (1-3 года) - сумка «гусиной лапки» и медиальная подсухожильная сумка икроножной мьгшцы.

Представляет собой большой теоретический и практический интерес знание взаимоотношений синовиальных сумок с полостью коленного сустава. Внимание авторов привлекала в этом смысле, как правило, лишь наднадколенниковая синовиальная сумка. Так Г.И. Ратишвили (1954), В.М. Маркушев (1955), Ф. Кишш (1962), У.П. Битхем, Г.Ф. Палей (1970), Ю.Ф. Исанов, Ю.М. Лопухин (1977), выявили, что наднадколенниковая сумка до рождения и у детей первых лег жизни представляет собой самостоятельное образование. Наличие соединительнотканной перегородки, отделяющей эту сумку от полости коленного сустава, в своих исследованиях обнаружили С.Д. Резник (1962), Е.М. Маргорин (1977), Ф.Ф. Сакс (1993). В.М. Маркушевым (1955), Т. Яёогп, Н.

Schäfer (1992) были установлены различные варианты сообщения наднадколенниковой сумки с полостью сустава.

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что наднадколенниковая сумка с момента формирования ее полосга с 11-12 недель внутриутробного развития до 1-3 летнего возраста у детей имеет различные взаимоотношения с полостью сустава. Так, в пренатальном периоде развития до 20 недель сообщение этой сумки с полостью сустава отсутствует; в 21-24 недели в 95% случаев она изолирована от полости сустава, в 3% случаев - имеет сообщение посредством отверстия в соединительнотканной перегородке и только в 2% случаев сумка приобретает широкое сообщение с полостью сустава. Во второй половине плодного периода до рождения описываемая сумка все чаще сообщается с полостью сустава - в 55% случаев. Лишь начиная с 1-3 летнего возраста ребенка она постоянно имеет широкое сообщение с полостью сустава.

Глубокая поднадколенниковая сумка у взрослого человека, по мнению большинства авторов учебников и руководств по анатомии человека, а также по данным исследований Л.Г. Нурбулатовой и В.Ш. Вагаповой (2010) изолирована от полосга сустава поднадколенниковым жировым телом. Взаимоотношение этой сумки с полостью сустава в пренатальном и в прогрессивные периоды посгаатального онтогенеза в литературе вообще не обсуждалось. Согласно нашим данным, глубокая поднадколенниковая сумка на всех этапах пре- и посгаатального онтогенеза отграничена от полости сустава поднадколенниковым жировым телом.

По вопросу сообщения с полостью коленного сустава сумки полуперепончатой мышцы в литературе мнения также разноречивы. По нашим данным, сумка полуперепончатой мышцы у детей разных возрастов сообщается с полостью коленного сустава с неодинаковой частотой, которая, при этом, с возрастом возрастает. Так, в 25-28 недель пренагального развития названная сумка сообщается с полостью сустава в 3% случаев, а к концу внутриутробного периода и у новорожденных - в 17% случаев. В юношеском возрасте этот показатель возрастает до 49% случаев.

Сообщение сумки подколенной мышцы с полостью коленного сустава взрослых людей обнаруживали Г.И. Ратишвили (1954), М.А. Хоранов (1978), Н. Pavlov, A.B. Goldman (1980), ЛГ. Нурбулатова (2011). По результатам нашего исследования, частота сообщения этой сумки с полостью коленного сустава также с возрастом ребенка возрастает. Так, в 25-28 недель пренатального развития это сообщение обнаруживается в 10%, а в 37-40 недель - в 30% случаев. У новорожденных сообщение этой сумки с полостью сустава возрастает до 32% случаев, а к юношескому возрасту увеличивается до 70% случаев.

Преднадколенниковые и подкожные синовиальные сумки, по нашим данным, с полостью коленного сустава не сообщаются. Однако, в литературе имеются сведения о сообщении друг с другом разных преднадколенниковых сумок (Грубер ВЛ., 1858; Кишш Ф., 1962; Ламм Я.Э., 1966; Битхем У.П., 1970; Хоранов МЛ., 1978; Dye S.F., 2003). Нами также установлено наличие сообщения подкожной и подфасциальной преднадколенниковых сумок посредством отверстия, но очень редко - не чаще 2-3% случаев.

Сумка «гусиной лапки», по сведениям Ф. Кипппа (1962), с коленным суставом не сообщается. По нашим данным, в 1-3 года развития ребенка названная сумка сообщается с полостью сустава в 5% случаев, а в юношеском возрасте эта цифра возрастает до 24% случаев.

Медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы, по данным авторов учебников по анатомии человека, а также специальных исследований у взрослых людей сообщается с полостью коленного сустава в половине случаев. Согласно результатам наших исследований мы считаем, что эта сумка с полостью коленного сустава в разные возрасты сообщается с неодинаковой частотой: в раннем детстве это сообщение обнаружено нами в 12% случаев; к юношескому возрасту ее сообщение значительно возрастает до 40% случаев.

Таким образом, сообщения различных синовиальных сумок с полостью коленного сустава формируются на 21-24 и 25-28 неделях развития плода и после рождения - в 1-3 года; к юношескому возрасту разные сумки имеют неодинаковую частоту сообщения: в 100% случаев - наднадколенниковая сумка, в 49% случаев - сумка полуперепончатой мышцы, в 70% - подколенной мышцы, в 24% — сумка «гусиной лапки», в 40% - медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы. Преднадколенниковые, подкожные поднадколенниковая и бугристости большеберцовой кости сообщений не имеют. Особое место среди синовиальных сумок по описываемому признаку занимает глубокая поднадколенниковая сумка, которая отгорожена от полости сустава поднадколенниковым жировым телом.

По данным большинства авторов, наднадколенниковая сумка является продолжением полости коленного сустава и располагается на 7-8 см выше надколенника сзади сухожилия четырехглавой мышцы бедра, имеет большие размеры. Нами уточнены границы стенок этой сумки у плодов. Так, передняя и верхняя стенки сумки ограничены зачатком сухожилия четырехглавой мышцы бедра, задняя - передней поверхностью хрящевой закладки бедренной кости. В последующем онтогенезе топография наднадколенниковой сумки не меняется.

В большинстве учебниках по анатомии человека глубокая поднадколенниковая сумка у взрослых локализуется ниже бугристости

болыпеберцовой кости, позади связки надколенника. По нашим данным, у плодов стенки сумки ограничены: сверху - зачатком поднадколенникового жирового тела, спереди - связкой надколенника, снизу - бугристостью хрящевой закладки болыпеберцовой кости, сзади - ее передней поверхностью. У детей верхняя стенка глубокой поднадколенниковой сумки граничит с поднадколенниковым жировым телом, передняя - связкой надколенника, нижняя - бугристостью болыпеберцовой кости, задняя - передней поверхностью последней.

Сумка полуперепончатой мышцы располагается позади коленного сустава, между сухожилиями полуперепончатой и медиальной подсухожильной сумки икроножной мышц (Тонков В.Н., 1946; Привес М.Г., 1974; Краев A.B., 1978; Синельников Р.Д., 1978; Сапин М.Р., 1993). По уточненным нами данным, названная сумка находится на заднемедиальной поверхности коленного сустава, на медиальном мыщелке болыпеберцовой кости, между местом прикрепления сухожилия полуперепончатой мышцы и началом медиальной головки икроножной мышцы. Ее передняя стенка ограничена заднемедиальным отделом капсулы, задняя - началом медиальной головки икроножной мышцы и нижней третью сухожилия полуперепончатой мышцы. Полученные нами результаты полностью подтверждают данные ЛГ. Нурбулатовой и В.Ш. Вагаповой (2011).

По мнению В .В. Кованова, A.A. Травина (1963), И.В. Гайворонского (2001), И.Д. Кирпатовского, Э.Д. Смирновой (2003), Л.Г. Нурбулатовой, В.Ш. Вагаповой (2011) сумка подколенной мышцы располагается на заднелатеральной области коленного сустава, между сухожилием подколенной мышцы и задним отделом капсулы сустава. Исходя из результатов нашей работы, мы подтверждаем эти сведения литературы.

В.Л. Грубер (1858), Ф. Кишш (1962), В.В. Кованов, A.A. Травин (1963), Битхем У.П. (1970), М.Я. Хоранов (1978), М.Г. Привес, ПК. Лысенков (1993), S.F. Dye (2003), И.Д. Кирпатовский, Э.Д. Смирнова (2003), D. Campagna-Pinto et al. (2003), Л.Г. Нурбулатова, В.Ш. Баталова (2011), считают, что все преднадколенниковые и подкожные сумки располагается на передней поверхности коленного сустава.

Мы согласны с мнением выше упомянутых авторов, но уточнили границы стенок этих сумок у детей разных возрастов. Подкожная преднадколенниковая располагается в подкожной жировой клетчатке. Подфасциальная ограничена подкожной жировой клетчаткой области надколенника, сзади - ее поверхностной фасцией. Подсухожильная локализуется между надколенником и покрывающим ее продолжением поверхностных пучков сухожилия четырехглавой мышцы бедра, в пределах нижних двух третей передней поверхности надколенника. Подкожная поднадколенниковая сумка у детей всех возрастов располагается

спереди нижней части связки надколенника в подкожной жировой клетчатке, и соответственно этому, передняя стенка описываемой сумки ограничена кожей с подкожной жировой клетчаткой, задняя - нижней третью связки надколенника, что подтверждает сведения авторов. Сумка бугристости большеберцовой кости — позади собственной связки надколенника.

Из учебников и атласов по анатомии человека известно, что сумка «гусиной лапки» располагается на переднемедиальной поверхности большеберцовой кости в месте образования гусиной лапки из сухожилий портняжной, нежной и полусухожильной мышц, с медиальной стороны сустава. Согласно результатам наших исследований, впервые определяемая у детей 1-3 лет синовиальная сумка «гусиной лапки» локализуется под фиброзной пластинкой треугольной формы, образованной сращением сухожилий трех мышц -портняжной, нежной и полусухожильной. Передняя стенка этой сумки ограничена медиальным мыщелком большеберцовой кости, задняя — вышеупомянутой фиброзной пластинкой.

Медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы располагается выше медиального мыщелка бедренной кости, между началом сухожилия медиальной головки икроножной мышцы и капсулой коленного сустава. Ее передняя стенка граничит заднемедиальным отделом капсулы коленного сустава, задняя—верхней третью сухожилия медиальной головки икроножной мышцы.

Формы и морфометрические параметры синовиальных сумок коленного сустава человека в литературе в возрастном аспекте освещены недостаточно. Анализ наших данных свидетельствует, что в прогрессивные стадии онтогенеза происходит чередование периодов постепенного и ускоренного увеличения размеров синовиальных сумок коленного сустава. Ускоренное развитие подтверждается достоверным увеличением средних размеров и большим разбросом максимальных и минимальных параметров.

Нами установлено, что средние значения наднадколенниковой сумки в 1720 недель и в 25-28 недель внутриутробного развития зависят от ее сообщения с полостью коленного сустава: наибольшие ее размеры обнаруживаются при широком сообщении, меньшие - при частичном сообщении и наименьшие — при отсутствии сообщения. В детском, подростковом и юношеском возрастах, по мере возрастания случаев сообщения с полостью сустава, размеры сумки постепенно увеличиваются, при этом значительно - в 1-3 года и в 13-16 лет. Форма наднадколенниковой сумки во всех исследованных случаях у плодов и детей -подковообразная.

По нашим данным, у глубокой поднадколенниковой сумки период интенсивного увеличения ее размеров отмечается в 37-40 недель внутриутробного

периода. После рождения средние значения длины и ширины сумки значительно возрастают в 1-3 года и в 13-16 лет. Форма этой сумки в большинстве случаев (98%) треугольной и только в 2% случаев имеет овальную форму, что следует рассматривать как крайний вариант ее развития.

В 33-36 недель внутриутробного периода значительно возрастают средние значения длины и ширины сумок полуперепончатой и подколенной мышц, а после рождения эти показатели значительно увеличиваются в 1-3 года развития ребенка. Форма этих сумок во всех случаях овальная.

В доступной литературе размеры преднадколенниковых сумок не указываются, а их формы описываются как щелевидные. По нашим данным, размеры преднадколенниковых сумок значительно увеличиваются в 4-7 лет развития ребенка. Форма сумок во всех случаях овальная.

Форма и размеры сумки «гусиной лапки» и медиальной подсухожильной сумки икроножной мышцы, в литературе исследованы только на взрослых. По нашим данным, у детей разных возрастов, наблюдается равномерное возрастание средних значений размеров сумки «гусиной лапки» и медиальной подсухожильной сумки икроножной мышцы. Во всех исследованных случаях форма этих сумок овальная.

Для подтверждения визуальной формы синовиальных сумок коленного сустава мы применили разработанную нами методику математического моделирования по полученным парафиновым слепкам сумок. В результате нами выявлено, что математическая модель овальной формы сумки представляет собой простой эллипс, что связано с равномерным распределением нагрузки на коленный сустав - вектор сил мышц близок к нулю. Подковообразная и треугольная формы сумок имеют форму сложного эллипса, поскольку эти сумки испытывают большую нагрузку со стороны сухожилия четырехглавой мышцы бедра.

Таким образом, в процессе развития человека формы различных синовиальных сумок меняются за счет изменения их размеров, коэффициентов уравнения эллипса и уменьшения угла между диаметрами составных эллипсов. Этот факт мы объясняем приспособлением синовиальной сумки к увеличивающейся нагрузке со стороны сухожилия мышцы в процессе онтогенеза.

Строение стенок синовиальных сумок коленного сустава у взрослых подробно изучено Л.Г. Нурбулатовой, В.Ш. Вагаповой (2010). Однако морфология стенок синовиальных сумок в пре- и постаатальном онтогенезах изучена недостаточно. По нашим данным, рельеф стенок синовиальных сумок в онтогенезе - в пренатальном и у детей разных возрастов - усложняется. В первой половине внутриутробной жизни стенки наднадколенниковой и

глубокой поднадколенниковой сумок представлены рыхлой волокнистой соединительной тканью, на поверхности которой выявляется большое количество хаотично расположенных клеток. Вторая половина пренатального онтогенеза характеризуется морфологическим совершенствованием стенок сумок коленного сустава. После рождения рельеф поверхности и волокнистая конструкция большинства участков стенок наднадколенниковой и поднадколенниковой, «гусиной лапки» и подколенной мышцы синовиальных сумок напоминает по строению ареоларный тип синовиальной мембраны коленного сустава человека. В боковых стенках наднадколенниковой сумки выявляются ворсинки, которые, как известно из литературы, являются реактивными структурами синовиальной мембраны и появляются в участках максимального трения и в местах скопления синовиальной жидкости (Павлова В.Н., 1980; Вагапова В.Ш., 1987; Минигазимов P.C., 1987; Манукян Л.А., Погосян Н.Е., 1998). В боковых стенках наднадколенниковой сумки и сумки подколенной мышцы у детей выявляются различных диаметров локально-истонченные участки — «люки», которые в синовиальной мембране коленного сустава впервые были обнаружены и описаны В.Ш. Вагаповой (1987).

Стенки подкожной и подфасциальной преднадколенниковых, подкожных поднадколенниковой сумок и сумки бугристости болыпеберцовой кости по рельефу и фиброархитектонике напоминают адипозный тип синовиальной мембраны коленного сустава человека, а передняя и верхняя стенки наднадколенниковой, передняя стенка глубокой поднадколенниковой сумок, стенки подсухожильной преднадколенниковой на протяжении всех изученных нами возрастов состоят из фиброзного типа синовиальной мембраны. Рельеф стенок медиальной подсухожильной сумки икроножной мышцы и сумки полуперепончатой мышцы, верхняя стенка глубокой поднадколенниковой представлены широкими валикообразными возвышениями и ограничивающими их бороздами. По рельефу поверхности и фиброструктуре стенки названных сумок соответствуют ареолярно-адипозному типу.

Таким образом, как показывают результаты нашей работы, стенки синовиальных сумок, сообщающихся с полостью коленного сустава, имеют сходное строение с синовиальной мембраной капсулы последнего.

Кровеносное микроциркуляторное русло стенок синовиальных сумок коленного сустава взрослого человека подробно отражено в работах Л.Г. Нурбулатовой (2010; 2011). Однако до настоящего времени пути кровеносной микроциркуляции стенок синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе, детском, подростковом и юношеском возрастах специально не

исследовались. В литературе имеются лишь фрагментарные данные о развитии кровеносных микрососудов боковых стенок наднадколенниковой сумки (Вагапова В.Ш., 1987; 1995; 2007).

Анализ наших данных свидетельствует о том, что сосудистая система стенок разных синовиальных сумок коленного сустава в плодном, детском, подростковом и юношеском периодах организована неодинаково. Кровеносные микрососуды стенок наднадколенниковой и глубокой поднадколенниковой сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе проходят две стадии: одно- и двухслойной сетей. Формирование поверхностной сети начинается после врастания сосудов в зачаток стенок сумок и связано с формированием поверхностного коллагеново-эластического и дифференциацией покровного слоев. Развитие глубоких кровеносных сосудов идет параллельно с образованием глубокого волокнистого слоя. Во второй половине внутриутробного развитая микрососуды стенок наднадколенниковой и глубокой поднадколенниковой сумок, согласно их фиброархитектонике, приобретают двухслойную конструкцию и образуют поверхностную и глубокую сети. В поверхностной сети выявляются широкие капилляры, образуются локальные расширения у мест слияния капилляров, в стенках артериол увеличивается количество гладкомышечных клеток. В глубоком слое кровеносные капилляры проходят по краю локальных истончений - «люков».

С момента рождения ребенка начинается качественно новый этап развития кровеносного микроциркуляторного русла стенок различных синовиальных сумок коленного сустава, заключающийся в постоянном приспособлении к изменяющимся условиям внешнем среды. Так, в стенках артериол как поверхностного, так и глубокого слоев стенок наднадколенниковой и глубокой поднадколенниковой сумок увеличивается число миоцитов; увеличивается количество кровеносных капилляров, расположенных под покровным слоем стенок синовиальных сумок; возрастает количество различных анастомозов: межартериолярных, артериоло-венулярных и межвенулярных в виде поперечных соустий и дуг. Кроме этого более отчетливо выявляются локальные особенности ангиоархитектоники стенок синовиальных сумок. В фиброзных участках стенок синовиальных сумок увеличивается площадь малососудистых зон. Одновременно возрастает число широких, синусоидных, кровеносных капилляров, залегающих под покровным слоем. В стенках венул заметно увеличивается количество соединительнотканных клеток.

Таким образом, подтверждая результаты исследований на взрослых Л.Г. Нурбулатовой, В.Ш. Байтовой (2011), мы считаем, что к окончанию юношеского периода развития человека в большинстве стенках наднадколенниковой и

глубокой поднадколенниковой сумок, в стенках сумок полуперепончатой и подколенной мышц, «гусиной лапки» и медиальной подсухожильной сумки икроножной мышцы, выстланных ареолярного, ареолярно-адипозного типами синовиальной мембраны, обнаруживаются две сети кровеносных микрососудов -поверхностная и глубокая. Эти сети проявляют признаки функциональной специализации: поверхностная - для транссудации и резорбции синовиальной жидкости, глубокая - для регуляции гемодинамики. В стенках всех подкожных и подфасциальной преднадколенниковой сумки, выстланных адипозного типа синовиальной мембраной, кровеносные сосуды формируют одну сеть. В передней и верхней стенках наднадколенниковой, в передней стенке глубокой поднадколенниковой, в стенках подсухожильной преднадколенниковой сумок, образованных фиброзного типа синовиальной мембраной сосуды также формируют одну кровеносную сеть.

Выявленные нами морфологические признаки участия в процессах транссиновиального обмена сообщающихся с полостью коленного сустава сумок подтверждаются также результатами нашего исследования содержимого их полостей у детей разных возрастов. Так, в жидкости этих сумок обнаруживаются тканевые и кровяные клетки. Среди тканевых преобладают крупные покровные клетки - синовиоциты, с овальным ядром, с хорошо контурированной ядерной оболочкой и базофильной цитоплазмой. При этом синовиальные клетки неоднородны: среди них обнаруживаются А- и В-синовиоциты. Более того, при окраске альциановым синим препаратов жидкости синовиальных сумок на присутствие гиалуроновой кислоты определяется ярко-голубой цвет. В жидкости сумок, не имеющих сообщения с полостью сустава, мы не обнаружили ни тканевых клеток, ни клеток крови, а при окраске на гиалуроновую кислоту мазки . жидкости этих сумок окрашивались в бледно-голубой вдет.

ВЫВОДЫ

1. Образование синовиальных сумок коленного сустава в онтогенезе человека происходит гетерохронно. Наиболее рано, в первом периоде пренатального развития, выявляются наднадколенниковая и глубокая поднадколенниковая сумки, во втором формируются сумки полуперепончатой и подколенной мышц. После рождения, начиная с 7 месяцев, определяются все преднадколенниковые сумки, подкожная поднадколенниковая и сумка бугристости болылеберцовой кости, а в раннем детстве (1-3 года) - сумка «гусиной лапки» и медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы. Частота выявляемое™ синовиальных сумок увеличивается с возрастом.

2. Сообщения различных синовиальных сумок с полостью коленного сустава формируются на 21-24 и 25-28 неделях развития плода и после рождения - в 13 года. К юношескому возрасту разные сумки имеют неодинаковую частоту сообщения: в 100% случаев - наднадколенниковая сумка, в 49% случаев -сумка полуперепончатой мышцы, в 70% - подколенной мышцы, в 24% - сумка «гусиной лапки», в 40% - медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы. Преднадколенниковые и подкожные сумки сообщений с суставом не имеют, глубокая поднадколенниковая отграничена от полости сустава поднадколенниковым жировым телом.

3. После формирования сообщений с полостью сустава в жидкости сумок определяются тканевые клетки - синовиоциты макрофагалыюго и фибробластического типов, клетки крови и ортохромазия при окраске альциановым синим.

4. В пре- и постнатальном онтогенезе происходит формирование и постепенное морфологическое совершенствование стенок синовиальных сумок коленного сустава. В первой половине внутриутробной жизни стенки наднадколенниковой и глубокой поднадколенниковой сумок представлены рыхлой волокнистой соединительной тканью; в конце пренатального онтогенеза задняя и боковые стенки наднадколенниковой, нижняя, задняя и боковые стенки глубокой поднадколенниковой сумок приобретают слоистую конструкцию, состоящую из покровного, поверхностного и глубокого коллагеново-эластических слоев.

5. После рождения происходит дифференциация рельефа, толщины покровного слоя и фиброархитектоники стенок синовиальных сумок, в результате чего они приобретают различную структуру: ареолярную (большая часть стенок наднадколенниковой и глубокой поднадколенниковой сумок, стенки сумок «гусиной лапки» и подколенной мышцы), адипозную (стенки всех подкожных и подфасциальной преднадколенниковой сумки), ареолярно-адипозную (медиальной подсухожильной сумки икроножной мышцы и полуперепончатой мышцы, верхняя стенка глубокой поднадколенниковой) и фиброзную (передняя и верхняя стенки наднадколенниковой, передняя стенка глубокой поднадколенниковой сумок, стенки подсухожильной преднадколенниковой).

6. Развитие кровеносных микрососудов стенок синовиальных сумок коленного сустава идет параллельно с формированием и совершенствованием их морфологии. В ареолярных и ареолярно-адипозных участках стенок синовиальных сумок формируются две (поверхностная и глубокая) сети, в адипозных - одна сеть путей гемомикроциркуляторного русла, фиброзные участки являются малососудистыми.

7. Кровеносное микроциркуляторное русло стенок синовиальных сумок коленного сустава проявляют с возрастом признаки приспособления к изменяющимся условиям функционирования коленного сустава и приобретают специализированные структуры для транссиновиального обмена, а также приспособления для регуляции гемодинамики.

8. В развитии синовиальных сумок коленного сустава в пре- и посгнатальном онтогенезе имеются критические периоды, которые характеризуются значительным увеличением средних и большим разбросом максимальных и минимальных размеров. В пренатальном онтогенезе критические периоды развития синовиальных сумок соответствуют 21-28 и 33-36 неделям, что связано с активизацией движений плода; после рождения - раннему детству (1 -3 года) и подростковому возрасту (13-16 лет), которые объясняются активизацией функций коленного (устава и нейроэндокринной перестройкой организма

Автор приносит глубокую благодарность и признательность заведующей кафедрой анатомии человека, заслуженному работнику высшей школы РФ, заслуженному деятелю науки РБ, доктору медицинских наук, профессору В.Ш. Вагаповой за чуткое руководство, советы и ценные замечания в работе над диссертацией; сотрудникам кафедры анатомии человека БГМУ за помощь и поддержку.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Костина, Ю.В. Строение околосуставных синовиальных сумок коленного сустава / Ю.В. Костина, В.Ш. Ваганова, Л.Г. Нурбулатова // Морфология. - 2009. - Т. 136, № 4. - С. 26.

2. Костина, Ю.В. Развитие околосуставных синовиальных сумок коленного сустава в пре- и постнатальном онтогенезе человека / Ю.В. Костина, Л.Г. Нурбулатова // Однораловские морфологические чтения: сборник научных трудов. - Воронеж, 2009. - Вып. 8. - С. 292-296.

3. Костина, Ю.В. Развитие околосуставных синовиальных сумок коленного сустава и их микроциркуляторное русло в пре- и постнатальном онтогенезе человека / Ю.В. Костина // Научно-практическая конференция с международным участием, посвященная 85-летию со дня рождения д.м.н., проф. ПФ.Степанова. - Смоленск, 2009. - С. 55.

4. Костина, Ю.В. Развитие околосуставных синовиальных сумок коленного сустава и их микроциркуляторное русло в пре- и постнатальном онтогенезе человека / Ю.В. Костина // Вопросы теоретической и практической медицины ВПО БГМУ: материалы 74 Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2009. - Т. 2. - С. 250-251.

5. Костина, Ю.В. Развитие синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека / Ю.В. Костина, В.Ш. Баталова // Вопросы теоретической и практической медицины ВПО БГМУ: материалы 75 Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2010.-Т. 2.-С. 215-216.

6. Костина, Ю.В. Микроциркуляторное русло синовиальной мембраны сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека / Ю.В. Костина, В.Ш. Ваганова // Медицинский Вестник Башкортостана. - 2010. -№ 6.-С. 104-108.

7. Костина, Ю.В. Развитие синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека / ЮЗ. Костина, В.Ш. Баталова // Материалы Республиканской конференции молодых ученых Республики Башкортостане международным участием.-Уфа, 2010.-С. 128-131

8. Костина, Ю.В. Кровеносное микроциркуляторное русло стенок синовиальных сумок коленного сустава в детском, подростковом и юношеском возрастах / Ю.В. Костина, В.Ш. Ваганова // Медицинский Весгник Башкортостана. - 2011. - № 1. - С. 79-83.

9. Костина, Ю.В. Топография синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека / Ю.В. Костина, В.Ш. Баталова // Вестник молодых ученых Республики Башкортостан. - 2011, № 2. - С. 32-37.

Ю.Костина, Ю.В. Строение синовиальных сумок коленного сустава у детей, подростков и юношей / Ю.В. Костина, В.Ш. Ваганова // Медицинский Вестник Башкортостана. - 2011. - № 4. - С. 105-109.

Костина Юлия Валинуровна

РАЗВИТИЕ СИНОВИАЛЬНЫХ СУМОК КОЛЕННОГО СУСТАВА В ПРЕНАТАЛЬНОМ И НА ЭТАПАХ НОСШАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

ЧЕЛОВЕКА

14.03.01. - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 02.11.11 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать рнзографическая. Тираж 100 экз. Заказ Гарнитура «ПтевНе^Котап». Отпечатано в типографии «ПЕЧАТНЫЙ ДОМЪ» ИП ВЕРКО. Объем 1 п.л. Уфа, Карла Маркса 12 корп. 4, т/ф: 27-27-600, 27-29-123

Актуальность темы. По результатам статистических исследований, заболеваемость и распространенность костно-мышечной патологии среди детского населения за последние 10 лет возросла в 2,5 раза и занимает первое место у подростков (Джалилов П.С., 2001; Саатова Г.М., 2004; Повелихин A.A., 2006). На 1000 детей приходится 11-12 детей с поражением органов опоры и движения (Андрианов В.Л., 1989; Бадамшина Л.М., 2004), в результате чего, прогрессивно растет общее число детей-инвалидов (Поздникин Ю.И., 2001). В структуре детского травматизма травмы коленного сустава занимают одно из ведущих мест (Халезова М.С., 2003; Кавалерский Г.М., 2006; Брюханов A.B., 2007), среди которых наиболее часто встречаются травмы и заболевания вспомогательных элементов сустава (менисков, внутрисуставных связок, синовиальных сумок).

У детей патология синовиальных сумок чаще всего проявляется в виде их воспалений - бурситов, развивающихся в результате бытового или уличного, школьного и спортивного травматизма. При этом происходит кровоизлияние в полость сумки с последующим образованием выпота. Повторная травматизация ведет к уплотнению и утолщению синовиальной сумки с развитием хронического воспаления коленного сустава (Яковлева A.A., 1981; Шойлев Д., 1986; Воріуль В.Н., 1987; Гарасюта Е.Г., 2000; Завадовская В.Д., 2003; Малахов Н.Б., 2003), которые нередко осложняются и сопровождаются параартикулярными флегмонами и гнойными затеками. Особую роль в этом играют синовиальные сумки, с которыми полость коленного сустава нередко сообщается (Stewart I.M., 1979; Кованов В.В., 1983; Schafer Н., 1989; Каплан A.B., 1985; Zidorn Т., 1992 Кирпатовский И.Д., 2003; Карпенко А.К., 2005). Встречаются также изолированные воспалительные изменения синовиальных сумок, не сообщающихся с полостью сустава (Wilson-MacDonald J., 1987; Каррея Х.Л.Ф., 1990; Thompson T.L., 2006). Довольно часто у детей врачи-травматологи обнаруживают воспаление синовиальной сумки, расположенной между сухожилием медиальной головки икроножной и полуперепончатой мышц — киста Бейкера или гигрома подколенной области (Taylor A.R., 1973; Burt Т.В., 1980; Бабич И.И., 2000; Uson J., 2000; Данилова И.М., 2001; Камшилов Б.В., 2003; Шаповалов В.М., 2004; Курзанцева О.М., 2005; Beaman F.D., 2007), к развитию которой предрасполагает наличие дисплазии соединительной ткани (Суслова О.Я., 1989; Мач Э.С., 2005). Основным методом лечения бурситов остается вскрытие и дренаж полости сумки - бурсэктомия, что дает большой процент рецидивов (от 7,6 до 50%) и свидетельствует о неэффективности лечения (Кубышковский A.JL, 1988; Витковский С.Ф., 1993; Григорьева В.Д., 1997; Васильев А.Ю., 2001; Бабич И.И., 2002; Островский В.К., 2004; Гумеров P.A., 2007). Нередко синовит является осложнением внутренних повреждений коленного сустава (менисков, связок, жировых тел, околосуставных сумок) (Lindblad S., 1987; Зар В.В., 1994; Koizumi F., 1999; Акбаров С.В., 2000; Белиндир Э.Н., 2000), так как богато васкуляризированные стенки синовиальных сумок быстро реагируют на любое патологическое воздействие (Павлова В.Н., 1980; Яковлева A.A., 1981; Долгополов В.В., 1981; Вагапова В.Ш., 1987, 1999, 2000, 2002, 2007; Раденска С.Г., 1998; Poli A. et al., 2002).

В последнее время, среди детского населения также часто встречаются дегенеративно-дистрофические поражений суставов, пик которых, по мнению Н.П. Шабалова (2009), приходится на 2-4 года. Дегенеративные изменения в суставах, характерные для пожилых и старых людей, и появляющиеся в процессе физиологического старения могут развиваться и у молодых лиц, в частности, у спортсменов в случае перегрузки суставов, когда происходит преждевременное изнашивание костно-суставного аппарата (Кураченков А.И., 1958; Миронова, З.С., 1976; Gardner D.L., 1994). В патогенезе этих заболеваний, возможно, имеют значение поражения и синовиальных сумок. Однако, до настоящего времени в литературе отсутствуют данные о развитии синовиальных сумок коленного сустава и особенностях их морфологии у плодов и у детей различных возрастов.

Цель исследования

Выявить этапы развития и особенности строения различных синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе, в детском, подростковом и юношеском возрастах

Задачи исследования

1. Изучить частоту встречаемости, топографию, форму и размеры синовиальных сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза человека, в детском, подростковом и юношеском возрастах.

2. Изучить рельеф и фиброархитектонику стенок синовиальных сумок коленного сустава у плодов, детей, подростков и юношей.

3. Изучить кровеносное микроциркуляторное русло стенок синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека и в детском, подростковом и юношеском возрастах.

4. Изучить клеточный состав синовиальной жидкости сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза человека, в детском, подростковом и юношеском возрастах.

Научная новизна работы

Впервые проведено комплексное исследование морфологии синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном и на этапах постнатального онтогенеза человека. Нами установлено, что образование синовиальных сумок коленного сустава в онтогенезе человека происходит гетерохронно. Наиболее рано, в первом периоде пренатального развития, выявляются наднадколенниковая и глубокая поднадколенниковая сумки, во втором формируются сумки полуперепончатой и подколенной мышц. После рождения, начиная с 7 месяцев развития ребенка, определяются все преднадколенниковые сумки, а также подкожная поднадколенниковая и сумка бугристости болыпеберцовой кости, а в раннем детстве (1-3 года) - сумка «гусиной лапки» и медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы.

Уточнены различные взаимоотношения синовиальных сумок с полостью сустава и их топография в разные сроки внутриутробного развития, детского, подросткового и юношеского возрастов. Сообщения различных синовиальных сумок с полостью коленного сустава формируются на 21-24 и 25-28 неделях развития плода и после рождения - в 1-3 года. К юношескому возрасту разные сумки имеют неодинаковую частоту сообщения: в 100% случаев -наднадколенниковая сумка, в 49% случаев - сумка полуперепончатой мышцы, в 70% - подколенной мышцы, в 24% - сумка «гусиной лапки», в 40% -медиальная подсухожильная сумка икроножной мышцы. Преднадколенниковые и подкожные сумки сообщений с суставом не имеют, глубокая поднадколенниковая отграничена от полости сустава поднадколенниковым жировым телом.

Впервые установлены критические периоды развития синовиальных сумок в онтогенезе человека, которые характеризуются значительным увеличением средних и большим разбросом максимальных и минимальных параметров: в пренатальном онтогенезе - 21-28 и 33-36 недель, а в постнатальном - в 1-3 года и подростковом возрасте (13-16 лет).

Впервые описан рельеф и фиброархитектоника различных стенок синовиальных сумок коленного сустава в прогрессивные стадии онтогенеза и выявлено, что в результате дифференциации рельефа, толщины покровного слоя и волокнистых слоев они приобретают к юношескому возрасту разную структуру: ареолярную, ареолярно-адипозную, адипозную и фиброзную.

Получены новые данные о микроциркуляторном русле стенок синовиальных сумок у плодов и детей разных возрастов. Выявлено, что развитие кровеносных микрососудов стенок синовиальных сумок коленного сустава идет параллельно с формированием их морфологии. В ареолярных и ареолярно-адипозных участках стенок синовиальных сумок формируются две (поверхностная и глубокая) сети, в адипозных - одна сеть путей гемомикроциркуляторного русла, фиброзные участки являются малососудистыми. Кровеносное микроциркуляторное русло стенок различных синовиальных сумок коленного сустава проявляют с возрастом признаки приспособления к изменяющимся условиям функционирования коленного сустава: микроциркуляторное русло сумок, сообщающихся с полостью сустава, приобретает специализированные структуры для транссиновиального обмена. Впервые установлено, что по клеточному составу и содержанию гиалуроновой кислоты, жидкость сообщающихся сумок с полостью коленного сустава у плодов и детей идентична с синовиальной жидкостью последнего.

Нами разработана методика выявления синовиальных сумок коленного сустава (патент №2424767 от 27.01.2010) и математического моделирования их формы у плодов и детей разных возрастов.

Теоретическое и практическое значение работы

Полученные нами данные о строении синовиальных сумок коленного сустава и кровеносном микроциркуляторном русле их стенок на прогрессивных этапах развития человека дополняют имеющиеся сведения о морфогенезе коленного сустава в пре- и постнатальном онтогенезе. Сведения о сообщениях, строении стенок и их микроциркуляторного русла, а также о морфологии жидкости сумок дополняют известные теории о транссиновиальном обмене.

Выявленные нами этапы интенсивного развития синовиальных сумок, их топографии и сообщениях с полостью сустава являются морфологической основой для анализа критических периодов поражений и для диагностики заболеваний коленного сустава и его сумок у детей.

Установленные нами сведения об идентичности фибро- и ангиоархитекгоники стенок и содержимого сообщающихся с полостью коленного сустава синовиальных сумок, могут быть основой для разработки новых методов диагностики и лечения.

Разработанная нами методика наливки жидким окрашенным парафином для выявления синовиальных сумок может быть использована при исследовании аналогичных образований человеческого организма. Описанная нами математическая модель определения формы сумок позволяет судить о биомеханике коленного сустава в норме и патологии.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Образование синовиальных сумок коленного сустава в онтогенезе человека происходит гетерохронно. Сообщения различных синовиальных сумок с полостью коленного сустава формируются в разные сроки онтогенеза и с неодинаковой частотой.

2. Стенки различных синовиальных сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза, а также в детском, подростковом и юношеском возрастах имеют неодинаковый рельеф и фиброархитектонику.

3. Развитие кровеносных микрососудов стенок синовиальных сумок коленного сустава идет параллельно с формированием и совершенствованием их морфологии.

4. В увеличении размеров, развитии стенок и их кровеносного микроциркуляторного русла синовиальных сумок коленного сустава в пре- и постнатальном онтогенезе происходит чередование постепенных и интенсивных преобразований, о чем свидетельствуют достоверное увеличение средних и большой разброс индивидуальных параметров.

Апробация материалов диссертации

Основные положения диссертации доложены на научно-практической конференции с международным участием «Однораловские морфологические чтения» (Воронеж, 2009), на научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию со дня рождения профессора П.Ф. Степанова (Смоленск, 2009), на 74-й Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной Году молодежи в России и Году поддержки и развития молодежных инициатив в РБ (Уфа, 2009), на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009), на 75-й Юбилейной Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 65-летию Победы в ВОВ и 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова (Уфа, 2010), на X Конгрессе Международной Ассоциации морфологов (Ярославль, 2010).

Публикация по теме диссертационной работы. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, 4 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, получен один патент на изобретение (№ 2424767 от 27.01.2010).

1.1.

Результаты исследования синовиальных сумок имеют значение для дальнейших исследований биомеханики коленного сустава и мышц, действующих на него. Учет сообщений синовиальных сумок с полостью сустава будет иметь значение для прогнозирования распространения патологических процессов в области коленного сустава. Полученные результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе на морфологических и клинических кафедрах медицинских ВУЗов, в детской травматологии, ортопедии и спортивной медицине.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность заведующей кафедрой анатомии человека, заслуженному работнику высшей школы РФ, заслуженному деятелю науки РБ, доктору медицинских наук, профессору В.Ш. Вагаповой за чуткое руководство, советы и ценные замечания в работе над диссертацией; сотрудникам кафедры анатомии человека БГМУ за помощь и поддержку.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ