О заболевании

Строение суставов Развитие остеоартроза

Структура и функции суставов в норме и при патологических состояниях

В нашем теле имеется несколько видов суставов. Здесь мы упомянем только о самом важном из них, так называемом синовиальном суставе (локтевой, коленный, тазобедренный и т.д.). В этом случае концы двух костей соединяются при помощи своего рода синовиальной сумки, в которой образуется полость, называемая синовиальной. Слово «синовиальный» происходит от латинского названия оболочки, которая покрывает внутреннюю стенку синовиальной сумки, называемой также суставной полостью (synovia — термин, использованный в средние века врачом Парацельсом для обозначения жидкости из суставной полости. Эта жидкость по своей вязкости напоминает яичный белок; по-латински яйцо — ovum). Суставная сумка представляет собой своего рода рукав, плотно облегающий оба конца соединяющихся костей. Концы соединяющихся костей в этой суставной сумке покрыты суставным хрящом, а в суставной полости могут находится и другие образования, например, суставные диски — мениски. Суставная полость укреплена системой связок. Все части сустава — суставной хрящ, суставная сумка, синовиальная оболочка и суставные связки — несут свою функциональную нагрузку. Синовиальный сустав является высокоспециализированной интегрированной структурой, состоящей из различных соединительнотканных элементов, включая мышцы, сухожилия, связки, синовиальную оболочку и капсулу, хрящ и кость, которые организованы таким образом, чтобы обеспечить стабильность и подвижность скелета. Структуры сустава предназначены для оптимального распределения нормальных механических усилий и сотрясений и имеют оптимальную организацию для осуществления движений с минимальным трением. Не только структурные свойства компонентов суставов, но и биохимические компоненты синовиальной (суставной) жидкости обеспечивают уникальные механические характеристики суставов.

Суставной хрящ является специализированной соединительной тканью, которая покрывает соприкасающиеся поверхности синовиальных суставов. Основными функциями хряща являются обеспечение движений между костями с минимальным трением и максимальной скоростью, поглощение передающихся при движениях усилий и поддержание стабильности сустава. Ключевую роль в обеспечении смазки подвижных поверхностей суставов играет синовиальная жидкость.

Синовиальная жидкость

Объем и состав синовиальной жидкости определяется свойствами синовия и его кровоснабжением. В нормальных суставах жидкость содержится в небольших количествах (2,5 мл в коленном суставе), достаточных для покрытия синовиальных поверхностей тонкой пленкой, но не для разделения поверхностей. Синовиальная жидкость обеспечивает не только смазку, но и питание тканей сустава, включая хрящ суставов и сухожильных оболочек.

По сути, синовиальная жидкость представляет собой ультрафильтрат плазмы крови, обогащенный факторами, синтезируемыми в синовии. Наиболее важным из них является гиалуронат натрия.

При остеоартрозе имеет место нарушение однородности суставных поверхностей, разволкнение и фиссуры гиалинового хряща, и даже его эрозирование с обнажением подлежащей кости. Образуются краевые остеофиты, представляющие разрастание кости, покрытое новообразованным нерегулярным гиалиновым и фиброзным хрящом.

Гиалуронат натрия (гиалуроновая кислота) синтезируется клетками синовиальной оболочки и в синовиальной жидкости он обнаруживается в концентрации порядка 3 г/л, что многократно превышает содержание в плазме крови — около 30 мкг/л.

Объем синовиальной жидкости в основном зависит от количества гиалуроната, т.к. одной из основных функций данного гликозаминогликана считают удержание воды. Гиалуронат может задерживать различные молекулы в синовиальной полости, действуя как фильтр на поверхности синовиальной оболочки, ограничивая выход жидкости из полости сустава.

При воспалении сустава наблюдается повышение концентрации белка в синовиальной жидкости. Повышенная сосудистая проницаемость при воспалении обуславливает облегчение проницаемости для всех белков, но особенно заметные изменения касаются протеинов высокой молекулярной массы. В то же время проницаемость для воды, электролитов и малых молекул при воспалении не изменяется. Таким образом, синовиальное воспаление приводит к выраженному повышению концентрации белков без адекватного увеличения поступления питательных веществ и удаления продуктов распада.

Полость сустава в норме представляет собой полость, содержащую незначительное количество жидкости, распределенной по суставным поверхностям. Такое спавшееся состояние поддерживается субатмосферным давлением полости сустава. В нормальных условиях внутрисуставное давление поддерживается в покое на уровне немного ниже атмосферного (от 0 до -5 мм.рт.ст.). Во время движений может наблюдаться дальнейшее снижение гидростатического давления.

Та легкость, с которой осуществляется движение в суставе, зависит от приложенной силы, характеристик противолежащих поверхностей и свойств материала, находящегося между поверхностями. Именно гиалуроновая кислота в составе синовиальной жидкости обеспечивает создание оптимальных условий для снижения коэффициента трения и обеспечивает тонкопленочную смазку суставных поверхностей.

Считается, что высокое коллоидное осмотическое давление в околокапсулярном гелеобразном слое может обеспечивать отрицательное гидростатическое давление внутри капсулы. Для поддержания такого баланса необходима фиксация гликозаминогликанов, в первую очередь гиалуроната натрия, в слое геля, покрывающего суставные поверхности. Таким образом, гиалуронат является основой молекулярной «губки», адсорбирующей воду и обеспечивающей отрицательное гидростатическое давление.

]При хронических артрозах и артритах имеет место повышение внутрисуставного давления из-за увеличения объема синовиальной жидкости и уменьшения растяжимости суставной капсулы. Часто давление достигает 10-20 мм.рт.ст. Такое повышенное давление может служить причиной патологических изменений капсулы сустава, и даже нарушения ее целостности.

Гиалуроновая кислота и ее роль в физиологии и патологии суставов

В 1934 году Карл Майер и Джон Палмер описали гликозаминогликан, выделенный ими из стекловидного тела глаза, и предложили название «гиалуроновая кислота». В настоящее время эта макромолекула чаще всего называется «гиалуронан» или «гиалуронат натрия». Расшифровка химической структуры показала, что гиалуронат натрия состоит из дисахаридных повторов D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, которые соединяются посредством чередующихся бета-1,4 и бета-1,3 гликозидных связей. Такая структура является энергетически очень стабильной.

Число дисахаридных повторов, образующих одну молекулу гиалуроната может быть огромным (более 30000), а молекулярная масса может достигать 107 Да. Средняя длина одного дисахарида составляет около 1 нм. Таким образом, молекула гиалуроната из 10000 повторов имеет длину порядка 10 мкм, что сопоставимо с диаметром эритроцита. Молекула гиалуроната имеет как гидрофобные, так и гидрофильные участки и в физиологическом растворе сворачивается в виде перекрученной ленты, образуя довольно большой домен. У подобной доменной структуры есть важные физиологические последствия — малые молекулы, такие как вода, электролиты и питательные вещества свободно проникают внутрь нее, а крупные молекулы белков с большим трудом могут попасть в домен.

Молекула представлена в разных плоскостях (А). Видно, что она «ленточной» структуры, которая имеет плавные изгибы в двух плоскостях.
В растворе молекула гиалуроната сворачивается в виде перекрученной ленты, образуя домен (В); вода, электролиты, аминокислоты и сахара свободно проникают внутрь домена, в то же время молекулы белков с большим трудом могут попасть в домен.

Почти в каждой ткани человека содержится гиалуронат. В хряще, синовии и синовиальной жидкости имеется относительно небольшое количество гиалуроната в абсолютном значении (1 мг/г в гиалиновом хряще, 3-4 мг/мл в синовиальной жидкости), но это важнейший компонент матрикса. Несмотря на то, что структура гиалуроната достаточно простая, этот гликозаминогликан обладает несколькими очень важными функциями. Прежде всего, он влияет на взаимодействие клеток с межклеточным веществом и оказывает воздействие на клеточную миграцию. Следовательно, гиалуронат является одним из ключевых компонентов в процессах, связанных с миграцией клеток, таких как заживление ран, регенерация тканей и воспаление. Гиалуронат, как и другие компоненты матрикса, постоянно обновляется. Следовательно, поддержание оптимального состояния матрикса зависит от скоординированной регуляции синтеза и распада данного гликозаминогликана. В настоящее время принято считать, что потеря матрикса хряща лежит в основе остеоартроза. поэтому синтез и распад а тесно связан с патогенезом данного заболевания. Именно гиалуронат натрия играет жизненно важную роль в здоровых синовиальных суставах, поскольку он обладает следующими физико-химическими и биологическими свойствами:

– Придает синовиальной жидкости характерные физические свойства, позволяющие выполнять ей роль смазки при постепенном усилении сдвига, и наоборот, при внезапной нагрузке – роль поглотителя (амортизатора) ударной нагрузки.
– Работает как фильтр, управляющий движением клеток и больших молекул в суставе.
– Формирует на всей внутренней поверхности сустава защитный слой – вязкоупругую пленку, которая защищает суставные хрящи и синовиальную оболочку от механических повреждений, а также от свободных радикалов и факторов воспаления.
– Образует центры протеогликанных скоплений, которые важны для структурной и функциональной ценности суставного хряща.

Поэтому в последнее время в лечебной практике все чаще применяется вискосапплементарная терапия.

 

Вискосапплементарная терапия (от англ. viscosupplementation) —лечение, направленное на улучшение вязко-упругих свойств синовиальной жидкости. По сути, единственная группа препаратов, обеспечивающая такое влияние на синовиальную жидкость, является препаратами гиалуроната натрия. Поэтому термин «вискосапплементарная терапия» рассматривается как синоним лечения остеоартроза препаратами гиалуроната.

Развитие остеоартроза

Остеоартроз – дегенеративно-дистрофическое заболевание суставов костей, причиной которого является поражение хрящевой ткани суставных поверхностей. Это очень распространенное заболевание суставов, которым страдают около 80% населения России в возрасте от 45 до 60 лет. Во многих случаях первые симптомы остеоартроза отмечаются намного раньше: уже у 30-40 летних людей.

В течение жизни хрящ гибко реагирует на стереотипную, тысячи раз повторяющуюся нагрузку, возникающую при некоторых видах работ, беге, прыжках и т.п. Эта постоянная нагрузка приводит к старению и разрушению части волокон хряща, что в здоровом суставе восполняется синтезом такого же количества новых волокон. Остеоартроз развивается при нарушении равновесия между образованием нового строительного материала для восстановления ткани хряща и разрушением, а также недостаточным количеством Гиаулороната натрия в суставе.

В результате, возникает своего рода менее ценная структура хряща, способная впитывать меньшие объемы воды. Хрящ становится более сухим, ломким и в ответ на нагрузку его волокна легко расщепляются. По мере прогрессирования артроза, слой хряща, покрывающий суставные поверхности, становится все тоньше вплоть до полного разрушения. Вместе с хрящом изменяется и костная ткань под ним. По краям сустава формируются костные выросты, как бы компенсирующие потерю хряща за счет увеличения суставных поверхностей. Это является причиной деформаций суставов при артрозе. Обычно подобное состояние называют “отложение солей”, что является просто немедицинским названием остеоартроза.

Клинически остеоартроз проявляется артралгиями, болезненностью и ограничением движений, рецидивирующим синовитом, локальным воспалительным процессом в различных тканях сустава.

Какие факторы приводят к возникновению остеоартроза?

Единой причины, приводящей к развитию данного заболевания, по-видимому, не существует. Имеет значение ряд факторов, так или иначе ослабляющих хрящ, вредное воздействие которых на протяжении жизни суммируется и в итоге приводит к развитию артроза. Можно выделить несколько факторов, наличие которых повышает риск развития артроза. Назовем основные факторы, которые приводят к развитию у пациентов остеоартроза.

Травмы. Способствовать развитию артроза могут сильные одномоментные травмы, сопровождающиеся ушибом, переломом, вывихом, повреждением связочного аппарата сустава, или повторяющаяся микротравматизация сустава.

Сопутствующие заболевания. Любые нарушения обмена веществ, инфекционные заболевания, эндокринные расстройства способствуют развитию артроза. Артроз чаще развивается у тучных людей, у больных сахарным диабетом, людей с заболеваниями щитовидной железы, у женщин в климактерический период. Различные нарушения кровообращения в конечностях, такие как варикозная болезнь вен, атеросклероз, так же могут спровоцировать развитие артроза.

Генетическая предрасположенность. Доказано, что предрасположенность к узелковой форме артроза с поражением многих суставов передается по наследству. У женщин, мать которых страдала этой формой артроза, риск заболеть повышен. Также нарушение обмена веществ часто передается по наследству, например, уменьшенный синтез гиалуроновой кислоты в суставах.

Старение. С возрастом хрящ становится менее эластичным и утрачивает свою сопротивляемость нагрузке. Организм перестает вырабатывать в достаточном количестве нормальную синовиальную (суставную) жидкость, основой которой является гиалуронат натрия. Это не значит, что у всех людей в старости развивается артроз. Но при наличии других предрасполагающих факторов, с возрастом риск заболеть повышается.

Как проявляется остеоартроз?

Первым симптомом, заставляющим обратится к врачу, является боль в суставе. Интенсивность боли может быть различной – от резко выраженной, ограничивающей подвижность сустава, до умеренной, возникающей лишь при определенных движениях. Причиной сильной боли, как правило, является реактивное воспаление сустава (так называемый синовит) или воспаление окружающих сустав тканей (мышц, сухожилий, сумок). Воспаление в суставе возникает за счет того, что кусочки разрушенного хряща попадают в суставную полость и раздражают синовиальную оболочку сустава. Боль при воспалении достаточно выраженная и усиливается при любых движениях в суставе, а так же возникает в покое во 2-ой половине ночи. При воспалении окружающих сустав тканей (сухожилий, сумок), боль усиливается во время выполнения определенных движений, имеются болезненные точки в области сустава, характерны “стартовые” боли (после периода покоя трудно начинать движение). При правильном лечении воспаление в суставе или окружающих тканях удается купировать, что сопровождается стиханием болевого синдрома, исчезновением ночных болей, улучшением подвижности сустава. При отсутствии воспаления, в начальных стадиях артроза болевой синдром выражен незначительно. Боль возникает только при выраженных нагрузках на сустав, таких как длительная фиксация сустава в одном положении, длительная ходьба или бег, ношение тяжелых сумок. Эти боли проходят после небольшого отдыха с расслаблением суставов. В далеко зашедших стадиях артроза, болевой синдром практически постоянен.

Какие суставы поражаются при остеоартрозе?

В принципе артроз может развиваться в любых суставах. В зависимости от того, поражение какого типа суставов преобладает, различают несколько форм артроза. При первой форме в основном поражаются мелкие суставы кистей и стоп. На пальцах образуются плотные узелки, так называемые узелки Гебердена. Эти узелки являются костными выростами по краям суставов. В стадии образования они могут быть болезненными, кожа над ними может краснеть. Затем воспаление стихает, сохраняются безболезненные деформации суставов, функция кисти сохраняется удовлетворительной. При форме остеоартроза с преимущественным поражением суставов 1-х пальцев кистей, функция руки заметно ухудшается уже на ранних стадиях артроза. Следующая форма – это остеоартроз опорных суставов. К опорным суставам относятся коленные и тазобедренные суставы. Артроз коленных суставов называют гонартрозом. Артроз тазобедренных суставов носит название коксартроз. И, наконец, существует форма остеоартроза с поражением сразу многих суставов, тогда говорят о полиостеоартрозе.

Диагностика

Заподозрить остеоартроз врач может на основании жалоб, истории болезни, осмотра пациента, результатов различных анализов. Для подтверждения диагноза необходимо выполнение рентгенограмм суставов или томографическое исследование. На снимках видны изменения, характерные для артроза: на ранних стадиях подчеркнут контур костей, образующих сустав, затем сужается суставная щель, образуются костные разрастания по краям сустава. В зависимости от выраженности изменений на рентгенограммах, различают 4 стадии артроза – от первой, с минимальными изменениями, до четвертой, когда строение сустава практически полностью нарушено. Из дополнительных методов исследования могут помочь термографическое (тепловидение) и ультразвуковое (УЗИ) исследования, для выявления воспаления в суставах или окружающих их тканях, которое нельзя увидеть на рентгенограмме.

Основные направления лечения при остеоартрозе

– Уменьшить болевой синдром
– Снизить выраженность воспаления
– Устранить неблагоприятные факторы, способствующие сохранению боли и прогрессированию заболевания
– Предотвратить развитие деформаций суставов и инвалидность
– Замедлить прогрессирование заболевания
– Регенерировать поврежденные хрящевые ткани

Именно для этих целей, учитывая весь опыт лечения остеоартроза и достижения современной фармакологии, российскими учеными создан принципиально новый препарат для эффективного лечения остеоартроза без применения специальных врачебных процедур, имеющий комплексное действие, практически не имеющий побочных эффектов и сочетающий в себе только преимущества существующих методов лечения остеоартроза и других заболеваний опорно-двигательного аппарата – «Гиалгель» гель туба 4 мл №4. Препарат прошел все необходимые клинические испытания, сертифицирован и рекомендован к широкому применению в лечебной практике для лечения остеоартроза и других заболеваний опорно-двигательного аппарата.