Введение к работе
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 А.А., 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 А.В., 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 А.А., 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 А.В., 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 BJL, 2004; Гумеров Р.А., 2007). Нередко синовит является осложнением внутренних повреждений коленного сустава (менисков, связок, жировых тел, околосуставных сумок) (Lindblad S., 1987; Koizumi F., 1999; Акбаров СВ., 2000; Белиндир Э.Н., 2000), так как богато васкуляризированные стенки синовиальных сумок быстро реагирует на любое патологическое воздействие (Павлова В.Н., 1980; Яковлева АА., 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.IL 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
-
Изучить частоту встречаемости, топографию, форму и размеры синовиальных сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза человека, в детском, подростковом и юношеском возрастах.
-
Изучить рельеф и фиброархитектонику стенок синовиальных сумок коленного сустава у плодов, детей, подростков и юношей.
-
Изучить кровеносное микроциркуляторное русло стенок синовиальных сумок коленного сустава в пренатальном онтогенезе человека и в детском, подростковом и юношеском возрастах.
-
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. Предпадколенниковые 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:
-
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.
-
Стенки различных синовиальных сумок коленного сустава в различные периоды пренатального онтогенеза, а также в детском, подростковом и юношеском возрастах имеют неодинаковый рельеф и фиброархитектонику.
-
Развитие кровеносных микрососудов стенок синовиальных сумок коленного сустава идет параллельно с формированием и совершенствованием их морфологии.
-
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).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, 4 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, получен один патент на изобретение (№2424767 от 27.01.2010г).
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.
