ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Позвоночник является основным органом опоры и движения. Подвижность и эластичность тел позвонков и все­го позвоночника обеспечивают межпозвоночные диски (Ж), находящи­еся в тесной анатомической и функциональной связи со всеми эле­ментами позвоночного столба.

Межпозвоночным дискам присущи три основные функции: порочное соединение и удерживание тел смежных позвонков; функция полусус­тава, обеспечивающая подвижность тела одного позвонка по отноше­нию к другому и функция амортизатора, воспринимающего и поглаща- ющего все нагрузки на позвоночный столб. Возможность выполнения этих функций обеспечивается анатомическими особенностями строения МД, состоящего из трех частей: прочного фиброзного кольца, гидра­тированного пульпозного ядра и двух замыкательных хрящевых плас­тинок (верхней и нижней).

Амортизирующие свойства диска обусловлены высокой степенью гидратации ткани пульпозного ядра, которое перераспределяет вер­тикальную нагрузку равномерно во все стороны, причем часть этой нагрузки воспринимается фиброзным кольцом. Степень гидратации пульпозного ядра меняется с возрастом. Так, charnley (1952) было установлено, что в пульпозном ядре новорожденного содержание воды достигает 88$, а у лиц преклонного возраста снижается до 70$. Кроме того, Ж одними из первых в организме человека подвер­гаются возрастным дегенеративным изменениям / Schmori , 1932/. Нарушение гомогенности структуры пульпозного ядра, наблюдаемое с возрастом, приводит к снижению внутридискового давления равного 15-18 атмосферам в неизмененных дисках. Я.Л.Цивьян, В.С.Райхин- штейн (1977) указывали, что внутридисковое давление в неизменен­ных дисках зависит от степени гидратации пульпозного ядра, элас­тичности фиброзного кольца и связочного аппарата позвоночника.

По данным авторов малые и средние нагрузки преобразуются в гори­зонтальные касательные силы в тех случаях, когда содержание воды в межпозвоночных дисках остается высоким.

В последние годы пристальное внимание к изучению МД было выз­вано возросшим числом заболеваний позвоночника. Внедрение новых методов оперативного вмешательства, а также различных современных методов исследования ткани, в том числе и электронной микроскопии, позволило более углубленно изучить патогенез некоторых заболева­ний позвоночника.

В отечественной и зарубежной литературе последних лет появи­лись работы, отражающие ультраструктуру патологически измененных дисков: при сколиозе /Фищенко В.Я., 1980; Meachim , Comah , 1979/, межпозвоночном остеохондрозе /Зайдман А.М. с соавт., 1980; Сак Н.Н., 1982; Azuma , 1979/, в пролабированном диске /sylvest

с соавт., 1977; и др./. В этих работах приводятся данные, полученные на операционном материале и отражают ультраструктуру далеко зашедшего патологического процесса. Ранние стадии дегене­ративных процессов либо содержат ограниченные сведения, либо вов­се не освещены. Нет достаточно полных данных о возрастных измене­ниях ультраструктуры ГДД. Имеющиеся в литературе данные возрастных изменений были получены с помощью световой микроскопии и биохими­ческих методик, которые не могут полностью удовлетворить совре­менного представления о процессах в тканях /Виноградова Т.П.,

1962, 1963; Динабург А.Д._:с соавт., 1965; Дегтярёв И.II., 1966; Авакян А.В., 1973; Sylvan с соавт., 1951; Реасок , 1952; Dragiev , Milenkov , 1974; Adams о соавт., 1977;

Hikasa , 1978; Kitahara , 1979; и др. /. Немногочисленные работы, проведенные на ультраструктурном уровне, характеризуют только некоторые возрастные группы, в основном, детский и юношес­кий периоды / Meashim , Comah , 1970, 1972; Buckualter с соавт., 1976; sylvest с соавт., 1977; и др./. Такие ограни­ченные данные не позволяют выявить единство детского и взрослого позвоночника и тем более, различия, обусловленные возрастом.

P.Erlacher (1930, 1933) видел причину сколиоза в повышен­ной способности пульпозных ядер ОД к набуханию и смещению. Эта точка зрения поддерживалась и другими авторами / Langenskioid А. 1961; Siffert R., _; 1966/. Parkas А. (1954, 1958) впервые

высказал мысль о том, что сколиоз начинается с эпифизеолиза. В настоящее время эта точка зрения наиболее распространена /Казь­мин А.И., Кон И.И., Беленький В.Е., 1981; и др./. Эксцентричное положение пульпозного ядра относительно оси тела позвонка, вызы­ваемое эпифизеолизом, нарушает статику и биомеханику позвоночника и является ’’первым шагом" к развитию сколиоза.

При развитии межпозвоночного остеохондроза вначале происхо­дит гипергидратация (набухание) пульпозного ядра, которая затем сменяется потерей жидкости, сморщиванием, развитием фиброза и, наконец, полным его разрушением, которое сочетается с грубыми из­менениями фиброзного кольца /Митбрейт И.М., 1973, 1976; Цивьян Я.Л., Райхинштейн В.Х., 1977; и др./.

Robles - Marin (1974) показал, что при повреждении хря­щевой замыкательной пластинки изменяются процессы диффузии и филь трации в диске, что приводит к нарушению регуляции внутридисково­го давления и вызывает гипергидратацию пульпозного ядра и ведет к образованию грыжи Шморля.

/

Таким образом, роль Ж в патогенезе таких распространенных заболеваний позвоночника как сколиоз и остеохондроз не вызывает сомнений.

Современные представления о механизмах дегенеративных изме­нений Ж предполагают в своей основе изменения в содержании жид­кости в пульпозном ядре, выполняющего роль своеобразного распредел-г лителя механических нагрузок.

В настоящее время установлено, что гидратация ткани зависит от содержания протеогликанов (ПГ) в основном веществе /Слуцкий Л.И., 1967; Бычков С.М., 1968; Виноградова Е.В., Михайлова И.Н., 1980; Murayama , 1972; Oki , 1974; stilleer с соавт., 1981; и др./.

Кроме того, необходимость изучения ультраструктуры Ж в воз­растном аспекте связана не только с функциональными особенностями этой ткани, но и своеобразием ее обмена. Поэтому исследования воз­растных изменений ультраструктуры межпозвоночных дисков имеют важ­ное значение как для изучения физиологического, так и патологичес­кого состояния позвоночника.

Цель и задачи исследования. Целью нашей работы явилось изуче­ние ультраструктуры всех составных компонентов межпозвоночного диска от периода рождения до пожилого возраста.

В задачи исследования входило:

I. Изучение ультраструктуры клеток и межклеточного вещества

пульпозного ядра Ж в возрастном аспекте.

2. Исследование изменений в структуре фиброзного кольца в постнатальном периоде.

3. Выявление возрастной перестройки хрящевых замыкательных пластинок.

4. Изучение взаимосвязи составных компонентов диска.

Научная новизна. Впервые проведено исследование межпозвоноч­ных дисков в возрастном аспекте на ультраструктурном уровне. Пред­ставлена детальная характеристика ультраструктуры.клеток всех зон риска с анализом их функций.

Впервые выявлены три периода повышенной функциональной актив­ности клеток пульпозного ядра, характеризующиеся усиленным синте­зом гликозаминогликанов и коллагенового белка, наблюдаемые на пер­вом году жизни, в возрасте 10-15 лет. и 30-40 лет.

Отмечена пролиферация клеток в периферической зоне пульпоз­ного ядра и внутренней зоне фиброзного кольца в возрасте 30-40 лет при этом установлено, что пролиферация клеток сочетается с возрас­тными дегенеративными процессами и трактуется как компенсаторное приспособление Ж.

Использование метода сканирующей электронной микроскопии поз­волило впервые выявить особенность архитектоники фиброзного коль­ца: чередование плотных и рыхлых пластин и переход волокон из од­ной пластины в другую. Установлено единство волокнистых элементов всех зон диска в единую систему.

' Практическая ценность работы заключается в том, что детально описано состояние клеточных и волокнистых элементов всех зон диска в процессе постнатального онтогенеза. Эти данные могут быть исполь зованы патоморфологами при дифференцировке ранних стадий патологи­ческих изменений от возрастных. Выявленная автором пролиферация клеток в пульпозном ядре и фиброзном кольце в возрасте 30-40 лет имеет важное значение для ортопедов и травматологов при прогнози- ровании и выборе методов лечения больных с патологией позвоноч­ника в зрелом и пожилом возрасте. Показано, что в здоровых дисках возрастные дегенеративные изменения развиваются постепенно и час­тично компенсируются клеточной пролиферацией. Эти положения ЙСПОЛЬ зуются при трактовке патогенеза некоторых заболеваний позвоночни­ка в отделении вертебральной хирургии ЦИТО им. Н.Н.Приорова.

Апробация работы. Полученные данные доложены и обсуждены на 8 конференциях и симпозиумах: на X Всесоюзной конференции по элек­тронной микроскопии (Ташкент, 1976), на конференции "Актуальные проблемы развития человека и млекопитающих" (Москва, 1979), на У Всесоюзной конференции "Физиология и патология соединительной тка­ни" (Новосибирск, Х980), на 2 и 3 симпозиумах "Хрящ в норме и па­тологии (Москва, 1980 и 1983), на республиканской конференции "По вопросам защиты окружающей среды" (Киев, 1982), на X Европейском конгрессе ревматологов (Москва, 1983), на I Всесоюзном симпозиуме "Актуальные вопросы профилактики и лечения сколиоза у детей" (Мос­ква, 1984). По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ в сборниках научных трудов и журналах.