Структура суставного хряща
Заболевания костно-суставной системы
Заболевания костно-суставной системы по распространенности среди населения в возрасте старше 55 лет составляют более 70%.
Строение сустава
Сустав - это уникальный природный механизм подвижного соединения костей, в котором окончания костей сходятся в суставной сумке. Наружный слой сумки состоит из достаточно плотной фиброзной ткани - это прочная защитная капсула и связки, которые контролируют и удерживают сустав, предотвращая смещение. Внутренний слой суставной сумки состоит из синовиальной мембраны.
Синовиальная мембрана вырабатывает синовиальную жидкость - вязкоупругую смазку сустава, которой в норме у здорового человека крайне не много, но она заполняет всю полость сустава и выполняет важные функции:
1. Является природной смазкой, позволяющей суставу свободно и легко функционировать.
2. Уменьшает трение в суставе, защищая, таким образом, хрящи от стирания и износа.
3. Служит ударопоглотителем и амортизатором.
4. Выступает в качестве фильтра, обеспечивает и поддерживает питание хряща, при этом защищает его и синовиальную мембрану от факторов воспаления.
В здоровом суставе синовиальная жидкость обладает указанными свойствами благодаря гиалуроновой кислоте, которая находится как в синовиальной жидкости, так и в хрящевой ткани. Если сустав болен или воспален, то синовиальная оболочка капсулы сустава вырабатывает больше синовиальной жидкости, которая при этом содержит воспалительные биологические агенты, усиливающие боль, отек, припухлость. Воспалительные биологические агенты разрушают структуры сустава.
Суставные окончания костей покрыты упругим тонким слоем гладкого вещества - гиалиновым хрящом. Суставной хрящ не содержит нервных окончаний и кровеносных сосудов. Питание хрящ получает, как было сказано, из синовиальной жидкости и из подлежащих под ним костных структур - субхондральной кости.
Хрящ выполняет основную роль амортизатора, уменьшая давление на сочленяющиеся поверхности костей и обеспечивая плавное скольжение их друг относительно друга.
Функции хрящевой ткани
1. Снижение трения между суставными поверхностями
2. Амортизация толчков, передаваемых на кость при движении
Структура суставного хряща
2% - хондроциты
8% - коллаген II-го типа
90% - протеогликаны
Хрящ состоит из специальных хрящевых клеток - хондроцитов и межклеточного вещества - матрикса. Матрикс включает в себя рыхло расположенные волокна соединительной ткани - основное вещество хряща, образованное специальными соединениями гликозаминогликанами. Хондроциты вырабатывают все элементы хрящевого матрикса, прежде всего белки - коллаген II-го типа, гиалуроновую кислоту, гликозаминогликаны. Дли синтеза этих веществ хондроцитам необходимы энергия, витамины, ферменты, белковые элементы, а также составляющие гликозаминогликанов - хондроитин сульфат, глюкозамин сульфат, кератан сульфат. Именно гликозаминогликаны, соединенные белковыми связями и формирующие более крупные хрящевые структуры - протеогликаны - являются величающими амортизаторами в природе, так как после механического сдавления способны восстанавливать свою первоначальную форму.
Особое строение делает хрящ похожим на губку - в спокойном состоянии он впитывает жидкость, а при нагрузке выдавливает ее в суставную полость, обеспечивая как бы дополнительную "смазку" сустава.
При артрозе нарушается равновесие между образованием нового строительного материала для восстановления хряща и его разрушением. Хрящ из прочного, эластичного, глянцевитого, голубого превращается в сухой, желтый, тусклый, тонкий с шероховатой поверхностью. Подлежащая кость становится толще, неровнее и разрастается в стороны от хряща, что ограничивает движение и является причи-ной деформации суставов. Суставная капсула уплотняется - фиброзируется, а также воспаляется. Сустав наполняется воспалительной жидкостью, которая растягивает капсулу и связки сустава. Это создает ощущение боли и скованности. Внешне наблюдается увеличение объема сустава. Боль, а в последствие и деформация суставных поверхностей при артрозе ведeт к тугоподвижности сустава.
Хрящ.Клетки в хряще называются хондроцитами. Они синтезируют хрящ и его сохраняют. Хрящ не имеет сосудов, в него не поступает ни кислород, ни питательные вещества. Хондроциты вырабатывают ферменты, которые разрушают коллаген и протеогликаны и вместо пораженных молекул синтезируются новые.
Состав хряща. Клетки хондроциты, межклеточное вещество (хрящевой матрикс): вода (75%) и белки – коллагены и протеогликаны (ПГ). Хрящ обмывается синовиальной жидкостью – это смазка наполнена белками, глюкозой, насыщена кислородом, микроэлементами, гиалуронаном – для создания скользкой поверхности.
Коллаген – 6% массы тела – основной структурный белок в организме. Второй компонент – это протеогликаны. Они напоминают по консистенции желе. В хряще они заполняют внеклеточные пространства, не занятые коллагеном. Они впитывают воду и набухают как губка. Протеогликаны состоят из белков и сахаров.
Особые клетки в хряще (хондроциты) получают сахар из кровеносных сосудов и синтезируют специфические сахара – N –ацетилглюкозамин и глюкуроновую кислоту. Оба компонента соединяются вместе и образуют молекулу гиалуронана (гиалуронат).
Она поставляет жидкость в сустав, обеспечивая смазывающую способность. Молекула протеогликана включает длинную боковую молекулу, к которой присоединены сахара – это – гликозаминогликаны и самый важный из них – хондроитин сульфат (содержит серу).
Из него состоит хрящ. В хондоитин сульфате много серы. Благодаря сере гликозаминогликаны (ГАГ) удерживают воду, и это дает возможность быть хрящам прекрасными амортизаторами.
При недостатке протеогликанов в организме истончаются хрящевые пластинки, нарушается их целостность и кровоснабжение: остеоартроз – нарушение питания хрящевой ткани,
остеоартрит – воспаление суставов.
Процесс реконструкции происходит очень медленно, т.к. обмен в хондоцитах медленный (4 года).
Организм человека в здоровом состоянии способен сам синтезировать необходимые компоненты для обмена хрящевой ткани. Однако, вследствие метаболических нарушений, чрезмерных нагрузок на суставы, возрастных изменений организму требуется поступление извне готовых структурных элементов для построения костей, связок, суставных хрящей.
В настоящее время разработаны технологии получения низкомолекулярных фракций хондроитинсульфата (из лососевых рыб), которые полностью всасываются в желудочно-кишечном тракте, сохранив при этом свою структуру, и встраиваются в хрящевую ткань.
Назначение препаратов хондроитинсульфата в течении 1-3 месяцев сопровождается увеличением подвижности суставов, уменьшением болевых ощущений, отечности, улучшением рентгенологической картины. На рентгеновских снимках видно увеличение суставной щели, что никогда не бывает при назначении только противовоспалительной стероидной терапии.
При остеоартрозе первый удар обычно наносит травма, сопровождающаяся воспалительными реакциями вокруг сустава, нарушением кровообращения и метаболических процессов. Поэтому, при назначении лечения на первый план следует поставить противовоспалительную терапию.
ОСТЕОАРТРОЗ (ОА, Остеоартрит)
Остеоартроз (ОА) – хроническое прогрессирующее заболевание суставов, характеризующееся дегенерацией суставного хряща и структурными изменениями субхондральной пластинки. Остеоартрит выявляется достаточно часто уже в возрасте после 35 лет, чаще женщины.
ПатогенезНарушение синтетической функции хондроцитов ® разрывы коллагена ® ¯ концентрации хондроитинсульфата в хрящах и межпозвоночных дисках ® ПГ связывают меньше воды ® хрящевой матрикс становится менее упругим ® ¯ содержание хондроитинсульфата и гиалуроновой кислоты ® расщепление матрикса ® высыхание хряща ® эрозии, язвы ® остеофитоз
Факторы риска: наследственная предрасположенность, физический стресс, травма, обменные нарушения (ожирение, сахарный диабет), поражение сосудов нижней конечности (варикозная болезнь)
В группу риска входят не только пожилые люди, у которых компоненты хряща разрушаются быстрее, чем синтезируются, но и спортсмены-профессионалы (боксеры, борцы, бегуны и футболисты, танцоры, каскадеры, любители экстремальных видов спорта) и обычные граждане, работа или образ жизни которых связаны с повышенной нагрузкой на суставы.
Искривление позвоночника, смещающее центр тяжести при ходьбе, высокие каблуки у модниц, лишний вес и даже привычка сидеть нога за ногу, все это может со временем привести к проблемам с суставами. В больном суставе, прежде всего, возникают дегенеративные изменения, сопровождающиеся разрушением суставного хряща и прилегающей костной ткани. Поражаются чаще всего коленные, тазобедренные суставы, крупные суставы рук, шейного отдела позвоночника, мелких суставов кисти и др.
Причина заболевания:избыточная масса тела, тяжелый физический труд, хронические воспалительные и аутоиммунные процессы, нарушение метаболических процессов в хрящевой прокладке, в смазывающей сустав жидкости – синовиальной жидкости, нарушение процессов минерализации самой костной ткани.