Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Функциональная морфология коленного сустава собак в норме и в условиях действия глюкозамина

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ,, ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ имени К.И. СКРЯБИНА

- й ¡¡.V --

На правах рукописи

КАПУСТИН Роман Филиппович

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ИОРЮЛОГИЯ КОЛЕННОГО СУСТАВА СОБАК В НОРМЕ И В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ГЛЮКОЗАМИНА

(экспериментально-морфологическое исследование)

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1998

Диссертация выполнена в Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина.

Научный руководитель - доктор биологических наук профессор H.A. Слесаренко

Официальные оппоненты:

1. Доктор медицинских наук, профессор Яглов В.В.

2. Кандидат ветеринарных наук Самошкин И.Б.

Ведущая организация - Московский государственный университет прикладной биотехнологии

Защита состоится 1998 г. вчасов на

заседании диссертационного совета Д 120.36.01 в Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина по адресу: 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23, тел. 377-93-83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина.

Автореферат

Ученый секретарь диссертационного совета

Савойский А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Выявление закономерностей структурной организации и адаптивных перестроек суставов большой подвижности в зависимости от биомеханических требований среды обитания - одна из актуальных проблем фундаментальной и прикладной биологии. В этой связи особое значение приобретает изучение морфофункционапьного состояния коленного сустава как сложной мультикомпонентной орга-носпецифической системы, а также поиск надежных методов диагностики структурно-метаболических нарушений его биотканей и разработка способов их коррекции.

Решение всех этих вопросов имеет большое значение в связи с возрастанием повреждений локомоторного аппарата, сопровождающихся нарушением структурной и метаболической организации костной и хрящевой тканей и обусловленных влиянием целого ряда экзогенных факторов (иммобилизация, гипокинезия, гиперкинезия, вибрация, продолжительное действие малых доз радиации и др.).

Такая коррекция возможна путем использования препаратов хондропротекторного действия,' ингибирующих изменения деструктивного генеза, стимулирующих репаративные процессы. В последние годы внимание исследователей обращено на субстанции, являющиеся необходимыми в цепи метаболических процессов в костной и хрящевой тканях. Как известно, к таким веществам относятся гликозаминогли-каны (ГАГ), являющиеся основной составляющей матрикса.

Разработка и научное обоснование применения препаратов-хонд-ропротекторов приобретает особую актуальность, связанную с запросами ветеринарной и гуманитарной медицины.

Настоящее работа является фрагментом комплексных исследований, проводимых совместно с Харьковским НИИ травматологиии и ортопедии им. М.И. Сигенко по выяснению влияния препаратов-хондроп-ротекторов нового поколения на морфофункциональное состояние суставов.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучить функциональную морфологию коленного сустава у собак в норме, а также реактивные преобразования его структур под влиянием глюкозамина гидрохлорида в условиях моделирования гонартроза.

Для реализации цели необходимо решение ряда конкретных задач:

1) изучить морфологические характеристики коленного сустава у

собак в целом и его составляющих, в частности, и выявить как общие закономерности строения указанного, сочленения, так и его видовые особенности; ....

2) получить в эксперименте индуцированный артроз путем интра-артикулярного введения предниаолона;

3) на основании морфологических данных выявить симптомокомп-лекс изменений компонентов сустава во взаимосвязи с трибомехани-ческой ситуацией в нем в динамике индуцированных деструктивных изменений;

4) оценить воздействие глюкозамина на биоткани сустава в условиях моделирования деструктивных изменений.

Научная новизна. Изучено морфофункциональное состояние коленного сустава у собак и охарактеризованы структурно-биомеханические основы его адаптивной пластичности.

Предложена экспериментальная модель индуцированных деструктивных изменений в коленном суставе в качестве базиса морфоинди-катора при тестировании фармакологических средств, мишенью которых является соединительная, ткань. ... . ...

Результаты исследований , защищены . патентом (заявка. № 94041Б30/14(0415Й9), решение,о выдаче патента от 16.01.98) "Способ моделирования" у животных внутрисуставного дистрофического процесса" (соавт.: H.A. Слесаренко, И.А. Бубакар, Н.В. Бабичев).

Теоретическая й"практическая значимость. Установлены видоспе-цифические морфологические признаки коленного сустава в целом и его компонентов у собак, определяемые механизмом стато-локомоторного акта, а также особенности морфофункциональной манифестации действия глнкозамйна в нем при индуцированных структурных изменениях. ¡Разработаны методы оценки морфо-метаболического состояния коленного сустава, его нарушений и коррекции в условиях моделирования деструктивного процесса. Рекомендовано использование глюкозамина в ветеринарной медицине в качестве корректора нарушений в костной и хрящевой тканях при артропатиях у собак.

Положения, выносимые на защиту.

1. Структурная организация коленного сустава а условиях различных биомеханических ситуаций, обусловленных влиянием экзогенных факторов (преднизолон, глюкозамина гидрохлорид), отражает пластичность его компонентов, адаптированных к особенностям ста-то- локомоции вида.

- з -

2. Препарат глюкоэамина гидрохлорид при внутримышечном введении активирует репаративный хондрогенез в сторону тканевой специфичности. Характер репарации'регламентирован особенностями метаболизма и глубиной повреждения хрящевого покрытия.

3. Морфологические показатели коленного сустава как мульти-компонентного образования являются ведущим критерием при тестировании хандропротекторов.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 269 страницах машинописного текста (включая приложения), состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, рекомендаций об использовании и реализации научных результатов,, содержит 76 рисунков, таблицу, график. Список литературы представлен 578 источниками.

Апробация и публикация результатов исследований. Материалы исследований представлены на межвузовской научно-практической конференции "Технология профессиональной деятельности" (Белгород, 1995), международной научно-практической конференции "Генофонд пород животных и методы его использования", (Харьков, 1995), научной конференции "Научные аспекты профилактики и терапии болезней сельскохозяйственных животных" (Воронеж, 1996), в работе очередного (пятнадцатого) научного совещания на тему: "Гистогенети-ческий анализ изменчивости и регенерация тканей" (Санкт-Петербург, 1997), международной научно-методической конференции "Актуальные проблемы ветеринарной хирургии" (Воронеж, 1997), I международной научно-производственной конференции "Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе й пути их решения" (Белгород, 1997), II международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы ветеринарной медицины и ветеринарно-са-нитарного контроля сельскохозяйственной продукции" (Москва, 1997). Основное содержание диссертации отражено в восьми публикациях.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для изучения•структурно-функциональных особенностей коленного сустава был' использован комплекс методов, вклпчаилций тонкое ана-

томическое препарирование с последующим описанием и функциональным анализом его структур.

Микроморфологическим исследованиям подвергали сважеизвлечен-ные образцы суставного хрчща и субхондрзльной кости мыщелков бедренной кости.и боковых связок коленного сустава от 30 половозрелых собак.

Изучение общей морфологической картины в световом микроскопе (Jenamed-2, Karl-C, Jena) проводили после окраски срезов гематоксилином и эозином, фукселином по Харту для оценки эластических волокон. Морфометрию структур осуществляли под микроскопом "МБИ-6" (ок. 7, об. 10, 20) с использованием окуляр-микрометра 1*16.

Изучение ориентационной упорядоченности основных макромолекул матрикса проводили в поляризованном свете под микроскопом "Pol-глу-А" (Польша) путем количественной оценки (с помощью компенсатора \/4 по Senarmont) величины рефракции макромолекул, выявленных в гистологических реакциях: для коллагена - феноловая и с пикро-сириусом красным, с толуидиновым синим для ГАГ при pH 1,5;- 2,5; 3,5 (V. Ebner, 1894; V. Constantine, R. Movry, 1968).

Исследование трибомеханических свойств суставного, .хряща мыщелков бедренной и большеберцовой костей выполняли на вибротрибо-метре "Optimol-SRV" (Германия-Швейцария) с автоматической регистрацией силовой нагрузки.

Весь цифровой материал подвергали математической обработке по программе "Интегрированный статистический пакет Statgraf, версия 2-6" для IBM PC/AT.

Проведены следующие серии экспериментов: первая - интактные животные; вторая - моделирование деструктивного процесса путем введения в полость коленного сустава преднизолона в дозе 15-25 мл 1-2 раза в неделю в течении месяца; третья - преднизолон + введение в полость сустава буфера; четвертая - преднизолон + глюкоза-мина гидрохлорида в дозе 15-25 мг внутримышечно 1-2 раза в неделю в течение месяца.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЯ КОЛЕННОГО СУСТАВА

На основании комплекса методов макроморфологии выявлены как общие закономерности строения коленного сустава, присущие представителям семейства Canidae и пальцеходящим, так и видоспецифи-

ческие особенности, обусловленные экологическими и отато-локомоторными факторами. Видовые морфологические особенности данного сочленения детерминированы генетически и проявляется на всех уровнях его организации как комплексного образования, характеризующегося высоким адаптивным потенциалом. Показано, что articula-tio genus у собак является типичным сложным двуосным мъпцелковым суставом, имеющим две оси вращения. В нем возможны флексия и экстензия вокруг поперечной оси, которые сопровождаются супинацией и пронацией голени. Видоспецифичность коленного сустава связана прежде всего с мениско-связочным аппаратом и параартикулярными структурами (сухожилия и топографически сопряженные мышцы и их производные), как наиболее лабильными в эволюционном..отношении. Это проявляется в особенностях фиксации крестообразных связок к сочленяющимся костям и наличии межменисковой связки,- а также в присутствии интраартикулярного артериального сосуда и капоулярной мышцы. Так, каудальная крестообразная связка на воем своем- протяжении занимает -в межмыщелковой ямке бедренной кости медиальное положение и соответствует продольной1 оси сустава. Дистально lig. cruciatum 1 caudale' закрепляется в- области подколенной вырезки os tibiae, проксимально - в межмыщелковой.ямке бедра ближе к медиальному мыщелку. "■ • •

- Краниальная крестообразная связка не совпадает с осью вращения сустава, так как проксимально закрепляется сзади латеральной доли межмыщелковой ямки os femoris: Дистально ее- волокна следуют на медиальный мыщелок большеберцовой кости, где они радиально разветвляются и, закрепляясь дисперсно, обеспечивают жесткую фиксацию волокнистых конструкций к субхондрапьной кости.

Установлены существенные различия в макропараметрах и микроархитектонике связок латерального и медиального отделов сустава, обусловленные особенностями кинематического поведения при флек-сорно-экстензорных движениях. В составе медиальной коллатеральной и каудальнай крестообразной связок в сравнении с латеральной коллатеральной и краниальной крестообразной находится большее количество волокон с волнистой конфигурацией, которые значительно плотнее упакованы в пучки. В поляризованном свете выявлено увеличение коэффициента рефракции коллагена в медиальной связке в сравнении с таковым в латеральной коллатеральной. Подобные конструкционные особенности связочного аппарата могут быть обусловлю-

ны различной биомеханической нагрузкой на медиальный и латеральный отделы сустава, вследствие чего медиальная коллатеральная и каудапьная крестообразная связки для обеспечения гармонизации движения должны сочетать в себе не только высокие прочностные характеристики, но и упруго-деформативные параметры, (резерв длины) (рис. 1, 2). Эти данные согласуются с исследованиями в которых показано, что среди крестообразных связок наиболее высокие прочностные характеристики имеет каудальная (Т.О. Эль-Махди, 1991).

Связочный аппарат сустава находится в тесных топографических взаимоотношениях с сухожильными конструкциями окружающих мышц, образуя с ними единый морфофункциональный комплекс. Функциональное обоснование подобных взаимоотношений подтверждается, с одной стороны, непосредственным переходом некоторых сухожилий в связки (прямая связка коленной чашки), а с другой - тем, что сухожильный аппарат берет на себя функцию связок, стабилизируя положение сочленяющихся костных рычагов. В состав сухожилия (длинный пальцевый разгибатель) входят межпучковые волокна, выполняющие роль коммуникационных "мостов", которые существенно укрепляют конструкцию, придавая ей биомеханическое совершенство. Ткань сухожилий имеет большее в сравнении со.связками представительство эластического компонента, отличающегося большей способностью к обратимым деформациям, чем коллаген, оформленный в виде волокнистых конструкций, расположенных в эндотенонии.

Выявлено, что различные регионы связок и сухожилий имеют специфику структурного проявления. В месте их прикрепления к костям возрастает количество коллагбновых пучков, имеющих волнистую конфигурацию. При этом зрелый коллаген расположен преимущественно в краевых отделах связок, наиболее нагруженных в функциональном отношении, тогда как в центральных зонах локализуются менее зрелые волокнистые конструкции.

Выявлены морфологические признаки, характеризующие высокие прочностные параметры менисков. Они состоят из анастомозирующих между собой коллагеновых волокон, ориентация которых соответствует характеру и направлению силовых нагрузок и клеточных элементов. В центральных зонах мениска, испытывающих наибольшую силовую нагрузку давления и натяжения, коллагеновые волокна рыхло упакованы и ориентированы перпендикулярно основному' направлению пучков, в то время как краевые, отделы мениска имеют поля из рых-

Латеральная Медиальная

П_ tl.96-Std.Err. Ш ±1.00*31(1. Егг. о Меап

Рис. 1. Коэффициент рефракции коллагена боковых связок

900 800 700 600 3 500

X

1 400

2

300 200 100 о

Боковая .....

латеральная и медиальная

]

СВЯЗКИ (Р< 0.05)

Пеоелняяи задняя крестовидная связки

Передняя и задняя -берцово-менисковая связки

I

Рис. 2. Толщина коллагеновых волокон связок коленного сустава у собак

лой соединительной ткани, содержащей большое количество клеток фибробластичеокого ряда. Количественная оценка коллагейовых волокон с использованием методов поляризационно-оптического анализа показала значительную вариабельность их диаметра (250 до 500 мкм), однако преобладающими являются волокна со средним диаметром (350 мкм).

На гистологических препаратах хрящевого покрытия выделены три структурные зоны, имеющие свои архитектурные особенности: поверхностная, средняя и глубокая. В суставном хряще собак наибольшую толщину имеет средняя зона, что согласуется с результатами других исследований (А. Gilmore et al., 1987; В.Н. Павлова и со-авт., 1988).

В хрящевом матриксе коллагеновые волокна ориентированы в поверхностной зоне тангенциально, а в средней и глубокой - перпендикулярно поверхности хряща. Это подтверждает концепцию о принципах подразделения суставного хряща на зоны не только по значимости цитологических различий, но и по учету состояния волокнистых структур и характера взаимоотношения их с основным веществом мат-рикса и клеточным компонентом (Н.П. Омельяненко, 1990; Г.И. Лав-рищева, Г. А. Оноприенко, 1996).

Не исключено, что подобные особенности зонального распределения коллагена обусловлены биомеханической нагрузкой, падающей на хрящевое покрытие. Ниже калъцифицированной зоны хряща располагается субхондральная кость, являющаяся завершающей частью трабекул спонгиозы эпифиза. Трабекулы ориентированы перпендикулярно поверхности хряща, что соответствует линиям силового нагружения кости.

Непременным атрибутом коленного сустава как комплексного образования являются оесамовидные кости, расположенные в сухожилиях мышц. Показано, что ossa sesamoidea представляют собой губчатую кость, пластинчатое вещество которой имеет преимущественно трайе-кулярное строение, а поверхность покрыта волокнистым хрящом, который является местом контакта соединительнотканных компонентов сухожилия и костных образований. Хрящ состоит из пучков коллаге-новых волокона, ориентированных в основном тангенциально и образующих при контакте друг с другом тупой угол, что обеспечивает тесные взаимоотношения между ними и исключает их возможность травматизации в процессе физиологического нагружения.

Коллагеновые конструкции кости имеют высокий коэффициент рефракции и ориентированы в соответствии с силовыми нагрузками, связанными с функционированием сухожильного аппарата. Наиболее зрелый в морфологическом отношении коллаген расположен в месте контакта костного вещества и костного мозга. Зрелость этого белка закономерно снижается от центральных отделов кости к ее периферии. Юный коллаген зарегистрирован в области контакта кости и сухожилия.

" Таким образом, проведенные исследования показывают, что коленный сустав является комплексным мультикомпонентным образованием, видоспецифические морфологические признаки которого определены характером стато-локомоции.

БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОНЕНТОВ КОЛЕННОГО СУСТАВА

При механическом- воздействии на хрящ выявлено снижение нагрузки до 28-30 Н вследствие релаксационных свойств ткани. В дальнейшем на протяжении 48 минут от начала испытания коэффициент трения был стабилен и составлял 0,071 , на 49-й минуте происходило его снижение с одновременным падением давления до 20 Н. Кривая на диаграмме из плавного состояния перешла в состояние нестабильности. Давление также колебалось в пределах 14-28 Н, что служило показателем разрушения трущихся хрящей. После окончания эксперимента выявлены необратимые, изменения (износ) хряща, разрушения затронули также субхондральную кость.

Сопоставление механических характеристик суставного хряща с его морфологическими особенностями в динамике нагружения позволило установить постоянство коэффициента трения.в процессе его стирания по всей глубине хрящевой ткани. Он не выходил за пределы 0,071 (по данным J. Charnley (1979) - 0,02-0,08) и оставался постоянным при следующих стадиях структурных изменений хрящевой ткани: стадия разволокнения поверхностной зоны; стадии появления трещин в суставном хряще, при снижении его толщины и нарушении архитектоники ткани до ее полного разрушения (система структурирования стадий дана по В.Н. Павловой и соавт., 1988). В последующем трение обнаженных поверхностей субхондральных костей приводило к резкому скачкообразному■возрастанию величины коэффициента трения (до 0,511) и ослаблению биомеханических потенций сустава.

Проведенное исследование позволяет считать, что показатель коэффициента трения является одним из критериев оценки фрикционных свойств хрящевого покрытия и трибомеханической «ситуации в суставе.

' I г 1» •

МОРФОФУНКЦИОНАЛЪНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СУСТАВА В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ГЛЮКОЗАМИНА

Внутрисуставные инъекции преднизолона вызывают в коленном суставе комплекс морфологических изменений деструктивного генеза,. проявляющихся как на макроскопическом, так и ..микроскопическом уровнях его организации.

Суставной хрящ, покрывающий мыщелки, неравномерной толщины, местами обнажен до субхондраяьной кости. Хрящевое покрытие имеет матовый оттенок и изменяет естественную окраску с серо-голубой до бурой. Зона дефекта выполнена регенератом белого цвета. На гис-топрепаратах поврежденных мыщелков деструктивными преобразованиями охвачены такие компоненты проксимального метаэпифиза, как суставной хрящ и субхондральная кость. Суставной хрящ вариабелен по толщине, с очагами фибрилляции, трещинами и щелями различной конфигурации и протяженности. Разволокнение хряща затрагивает преимущественно его промежуточную зону, а для поверхностной зоны характерна узурация и нарушение рельефа. В области.трещин и разво-локнений выявлено изменение цитоархитектоники ткани, проявляющееся в уменьшении количественного представительства хондроцитов и появлении их деструктивных форм. В поврежденной суставной поверхности обнаружено нарушение целостности ^«Зетагк, что может привести к изменению минерализации хрящевого матрикса. В кальцифици-рованной зоне хрящевого покрытия отмечена инвазия сосудов, появление гипертрофированных хондроцитов и замещение хрящевой ткани грубоволокниотой коотной.

На =,препаратах в поляризованном света видна несостоятельность хрящевого покрытия в биомеханическом отношении, что может выражаться в нарушении позиционно-специфического распределения колла-геновых конструкций и перераспределении ГАГ в сторону увеличения их сульфатированных фракций. Есть основания полагать, что источником регенерата хряща может служить субхондральная кость в его центральных отделах и капсула оустава - в периферических зонах.

Вместе с тем, новые генерации хряща не успевают достичь той степени морфологической зрелости, которая свойственна хрящевому покрытию у интактных животных, что может быть связано с дополнительной травматизацией молодой хондроидной ткани, структурная организация которой не адекватна падающим на нее силовым нагрузкам. Структурные преобразования субхондральной кости связаны с нарушением процессов остеогенеза и выражаются в истончении и рассасывании костных трабекул с образованием резорбционных лакун, заполненных детритом, уменьшении количества бластических форм клеток, появлении очагов хондроида с пикноформными хондроцитами, обрамляющего поврежденные участки хрящевой поверхности.

.На препаратах в поляризованном свете в субхондральной кости выявлены такие компенсаторные преобразования как склерозирование костных балок, расположенных в территориальной близости к участкам, имеющим более высокую степень рефракции коллагена, повышенное содержание несульфатированных форм ГАГ и гиалуроновой кислоты, закономерно возрастающее по мере приближения к поврежденным отделам (свидетельство протекающих здесь процессов фибриллогене-за).

Следовательно, внутрисуставные инъекции преднизолона приводят к выраженным изменениям в суставах и параартикулярных тканях, которые можно квалифицировать как остеоартроз III степени, протекающий по типу асептического некроза (W. Mohr, 1984). Компенсаторные реакции поврежденных тканей могут свидетельствовать об их неполной регенерации и несостоятельности в биомеханическом отношении.

Применение глюкозамина в поврежденном суставе вызывает комплекс структурных преобразований адаптационного генеза, который приводит в конечном итоге к полному или частичному восстановлению его функциональной пригодности. Через месяц после первой инъекции препарата подвижность сустава была восстановлена. Суставной хрящ на значительном протяжении сохранял блеск, а его тусклость отмечалась лишь вблизи от зоны дефекта.

Зона дефекта суставного хряща была заполнена хондроидным про-лифератом, характер которого имел специфику структурного проявления, обусловленную размерами поврежденного участка. Клеточная популяция регенерата представлена в основном гипертрофированными хондроцитами, что может определять их оксифильные свойства. При

значительном диастазе начальным этапом репаративного хондрогенеэа являлось образование соединительнотканного регенерата, как бы связывающего между собой неповрежденные участки суставных поверхностей, субрегенераторно дифференцировался волокнистый хрящ.

Результатом репаративных реактивных преобразований со стороны хряща явилось постепенное выравнивание нарушенных контуров суставной поверхности и образование целостного хрящевого покрытия. Однако, новообразованный суставной хрящ имел тканеспецифические особенности, отличающие его от таковых у интактных особей, при сохранении структурных зон, что и у контрольных животных.

При анализе степени ориентационной упорядоченности макромолекул межклеточного вещества показано, что регенерат . в суставном хряще представлен ориентированными коллагеновыми структурами, соответствующими контрольным особям: тангенциальными в поверхностной, и вертикальными в промежуточной и глубокой зонах. Вместе с тем на гистологических срезах рефракция этого фибриллярного белка гетерогенна, что может .быть • связано с неполным завершением процессов внутритканевой дифференцировки. вновь образованного хряща. В суставном хряще повышенное содержание высокосульфатированных фракций ГАГ, что указывает на его.биомеханическое совершенство. Проведенные исследования позволяют'-заключить, что источником образования хрящевого регенерата после использования глюкозамина может являться синовиальный паннус суставной капсулы, инициирующий последовательность в репаративной регенерации суставного хряща (стадии волокнистого и гиалинового хрящей). ...Глюкозамин стимулирует также внутритканевую дифференцировку регенерата в сторону хондрогенеэа.

В субхондральной' кости выявлены репаративные преобразования, заключающиеся в стазе и запустевании инвазированных сосудов, увеличении количественного представительства остеобластов и остеоци-тов. В глубоких отделах сохранялись очаги деструкции кости, однако вблизи них активно протекали процессы регенерации. Кроме того, обнаруживались обширные зоны хондроидного пролиферата, состоящие из одиночных хондроцитов, изогенных групп, гипертрофированных форм и.значительных.по площади участков разрушенного хряща.

Таким образом,, внутримышечное использование глюкозамина гидрохлорида индуцирует репаративные процессы в суставном хряще, оказывая хондропротекторный эффект..

выводы

1. На основании комплекса методов макро- микроморфологии и биомеханики установлены как общие закономерности строения коленного сустава у собак, присущие представителям семейства Сатбае и пальцеходящим, так и видовые особенности, обусловленные экологическими и стато-локомоторными факторами.

2. Видовая специфика сустава у собак затрагивает прежде всего его мениско-связочный аппарат и параартикулярные структуры (сухожилия и топографически сопряженные с ним мышцы и их производные), как наиболее лабильные в эволюционном отношении. Это проявляется в особенностях фиксации крестообразных связок к сочленяющимся костям и их внутрисуставной ориентации, наличии межменисковой связки, а также присутствии. интраартикулярного артериального сосуда и капсулярной мышцы.

3. Биомеханическое совершенство конструкции коленного суста; ва, адаптированное к характеру стато-локомоции, обеспечивается композиционными особенностями костно-связочного аппарата, трибо-логическими свойствами суставного хряща, гетерогенностью распределения коллагена по, степени морфологической зрелости, упорядоченностью коллагеновых волокон, соотношением фракций гликозами-ногликанов, .

4. Внутрисуставные инъекции преднизолона вызывают в коленном суставе комплекс морфологических изменений деструктивного генеза, характерных для асептического некроза и проявляющихся на всех уровнях структурной организации, что выражается, в частности, в узурации хрящевой поверхности, нарушении целостности 1л(3етагк и пространственной ориентации волокнистых конструкций хрящевой и костной тканей, перераспределении гликозаминогликанов в сторону высокосульфатированных.

5. Характер и направленность репаративного хондрогенеза после интраартикулярного введения преднизолона регламентированы масштабом повреждения хряща и особенностями его метаболизма. В случаях спонтанного процесса и при значительном диастазе дефекты хрящевого покрытия выполняются соединительной тканью, при незначительных размерах повреждения - волокнистым хрящом, что может свидетельствовать о несовершенстве репаративных преобразований хрящевой ткани.

6. На фоне внутримышечных инъекций глшозамина гидрохлорида в поврежденном коленном суставе происходят структурные преобразования адаптационного генеза (восполнение хрящевого дефекта хондро-идным пролифератом, выравнивание суставной поверхности, восстановление пространственной ориентации коллагеновых конструкций хряща и кости, увеличение содержания гликозаминогликанов и появление новых костных генераций) и, в конечном итоге, наступает полное или частичное восстановление его функциональной пригодности.

7. Глюкозамина гидрохлорид стимулирует процессы внутритканевой дифференцировки пролиферата в сторону хондрогенеза. Источником образования регенерата при этом является синовиальный паннус суставной капсулы, инициирующий стадийность репаративного хондрогенеза, включающего стадию'волокнистого и гиалинового хрящей.

'8. Новые методы анализа структурно-функционального состояния компонентов коленного сустава (аддитивно-инверсивная компенсация в поляризованном свете) и разработанные на этой основе критерии оценки его морфофункционального статуса (коэффициент рефракции коллагена, степень его морфологической зрелости и ориентационной упорядоченности, а также содержание высокооульфатированных форм гликозаминогликанов могут служить основой при тестировании препаратов хондропротекторного действия.'.-

СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Результаты исследований отражены в лекции "Сравнительная морфология коленного сустава млекопитающих" (Белгород, 1997) - (со-авт.: H.A. Слесаренко, Ф.Р. Капустин) и используются в учебных, научных и практических целях в Государственном лечебно-диагностическом центре травматологии животных (Москва), на кафедрах морфологического цикла Белгородского ГУ,''Новосибирского ГАУ, Оренбургского ГАУ, Московской ГАВМиБ Им. К.И. Скрябина, Белгородской ГСХА, лаборатории патоморфо'логии и экспериментальной патологии Харьковского НИИ ортопедии и травматологии им. М.И. Ситенко.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ

1. Морфологические эквиваленты функциональной.активности суо-тавного хряща, включающие качественное и количественное предста-< вительство гликозаминогликанов, выступающих, в роли тканеспецифи-ческих маркеров деструктивного процесса, могут быть использованы для выявления ранних (доклинических) изменений в коленном суставе, а также при тестировании фармакопрепаратов на наличие или от- ■ сутствие хондропротекторного действия.

2. Разработанную экспериментальную модель деструктивных изменений в коленном суставе целесообразно использовать для совершенствования методов диагностики и лечения аргропатий и для оценки действия фармакологических препаратов, мишенью которых является соединительная ткань.

3. На основании проведенных исследований и выявленных критериев морфофункционального состояния компонентов коленного сустава можно рекомендовать использование глюкозамина гидрохлорида в ;ве-, теринарной медицине для' коррекции деструктивных нарушений в- костной и хрящевой тканях у собак. - „-ч

4. Материалы диссертации могут быть использованы в учебном 1 процессе зооветеринарных и биологических вузов, а также при написании учебных пособий и монографий в области функциональной морфологии опорно-двигательного аппарата млекопитающих.

ПУБЛИКАЦИИ

Капустин Р.Ф. Технология морфофункционального анализа взаимодействия структуры и функции органа локомоции на примере соединения большой подвижности // Технология профессиональной деятельности: Тез. докл. межвуаов. науч.-практич. конф. 21-23 ноября 1995 г. / Белгород, гос. пед. ун-т'им. М.С. Ольминского: - Белгород, 1995. - С. 104.

Капустин Р.Ф. Угол коленного сустава как один из экстерьер-ных критериев оценки постава задних конечностей у собак // Генофонд пород животных и методы его использования: Материалы между-нар. науч.-практич. конф., посвящ. 110-летию со дня рождения Потемкина Николая Дмитриевича / Харьков, зоовет. ин-т. - Харьков, 1995. - С. 52-53.

Капустин Р.Ф. Коленный сустав некоторых млекопитающих в сравнительно-морфологическом и функциональном освещении / Москов. гоо. академия вет. медицины и биотехнологии им. К.И/ Скрябина. -М., 1996. - 87 с. - Библиограф.: 275 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 07.10.96, № 2949 - В 96 // Деп. науч. работы: БиСшгаграфич. указатель Всерос. ин-та науч. и техн. информации. - 1996. - № 12 (300).

Капустин Р.Ф. К вопросу изучения проблем патологии опорно-двигательного аппарата у животных // Проблемы с.-х. производства на современном этапе и пути их решения: Животноводство и ветеринария: Тез. докл. I междунар. науч.-производств, конф. /'Белгород. гос. с.-х. академия. - Белгород, 1997. - С. 158.

Капустин Р.Ф. Структурный адаптациогенез связочного аппарата коленного сустава У собак // Актуальные проблемы вет. хирургии: Материалы междунар. науч.-методич. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения д-ра вет. наук, проф. Авророва Владимира Николаевича / Воронеж, гос. аграрн. ун-т им. . К.Д. Глинки. - Воронеж, 1997. - С. 32-33.

Капустин Р.Ф. Особенности-. ж>рфофункциональной организации коленного сустава в условиях воздействия факторов морфогенеза // Науч. аспекты профилактики и терапии.болезней с.-х. животных: Материалы науч. конф., посвящ. 70-летию факультета вет. медицины Воронеж, гос. аграрн. ун-та им. К.Д. Глинки. Ч. -II. - Воронеж:' Cage, 1997. - С. .92..

Капустин Р.Ф. Фрикционные свойства хряща при биомеханических исследованиях коленного сустава // Вестник проблем биологии и медицины. - 1997. - № 2. - С. 79-82.

Слесаренко H.A., Капустин Р.Ф. Морфологическое обоснование использования глюкозамина в•ветеринарной медицине // Актуальные проблемы вет.-санитарного контроля с.-х. продукции. Ч. 2. Актуальные проблемы вет. медицины: Тез. докл. II междунар. науч. -практич. конф. 25-27 июня 1997 г. / Москов. гос. ун-т прикладной биотехнологии. - М., 1997. - С. 44.

Размножено в Типографии "РОТЭКС" 100 экз. Заказ №. Цена договорная.