ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ГИСТОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводились на базе патологоанатомического отделения ГБ № 10 “Электроника”. Проведено гистологическое исследование 45 МПД. Ис­следовался четвертый поясничный межпозвонковый диск больных, опериро­ванных в 2000-2004 гг.

Таблица 4.

Распределение пациентов по возрастным группам

Для микроскопии отбирались все зоны хряща: фиброзное кольцо (ФК), переходная зона, пульпозное ядро (ПЯ).

Ф.

.И.

О.

Дата рожд

Возр. группа.............

№ ист........... Пол.. .М / Ж

Таблица 5.

Состояние матрикса:

Обозначения/выраженностъ признака

О — очаговый + слабо выраженный

Д-диффузный ++ умеренно выраженный

ДО - диффузно-очаговый +++ выраженный

+- неотчетливо выраженный

Клеточный состав:

Клеточный состав:

Обозначения

Ед - единичные Крп - крупные

Мн - множественные Млк - мелкие

Срд - средние Св - средней величины

По каждому пункту вышеприведенной таблицы строилась диаграмма.

Гистологическими признаками дегенерации (старения) являются: дистро­фия хондроцитов (рис. 17), склероз (рис. 18), хаотичное замещение ПЯ волок­нистым хрящом, очаги гиалиноза, васкуляризация, а так же пылевидные и/или кристаллические отложения извести в межклеточном матриксе и цитоплазме хондроцитов.

Рис. 17. Фотография микропрепарата. Дистрофия хондроцитов х200.

Рис. 18. Фотография микропрепарата. Склероз (1), хондронеоплазия (2) х200.

Изменения в ткани МПД контрольной группы и у оперированных пациен­тов соответствующего возраста отличаются мало - в основном между возрас­тными группами. Отмечается склероз, более выраженный в ткани МПД паци­ентов среднего возраста (3 и 4 группа) (рис. 19), хондронеоплазия, глубокая

васкуляризация ФК (рис. 20), а также появление этих же структур в ПЯ (рис. 21). В МПД контрольной группы чаще встречаются очаги некроза (что, воз­можно, отражает два одновременно протекающих “хронических” процесса - дегенерацию и репарацию (рис. 22)).

Рис. 19. Поля склероза Рис. 20. Сосуды в ФК

| оперированные | контрольная группа

Рис. 22. Очаговые некрозы. | контрольная группа

Рис. 21. Сосуды в пульпозном ядре. | оперированные

вествление.

оперированные I контрольная группа

Для группы оперированных больных более характерна инвазия сосудов (рис. 20, 21), очаги некроза (рис. 22, 25, 26,) встречаются реже (что, возможно, является признаком остроты процесса), при этом в большинстве случаев име­ется повреждение ФК (рис 23). Дистрофическое обызвествление чаще встреча­ется в МПД оперированных пациентов (рис.

В ПЯ исследованных дисков всех групп преобладают дистрофические из­менения основного вещества над некрозом клеток (рис 27, 28). В препаратах оперированных пациентов всех групп более выражено разволокнение фиброз­ного кольца, дезориентация коллагена в ФК, запустевание капсул и меньшая гомогенность изогенных групп.

Рис. 25. Фотография микропрепарата. Некроз в переходной зоне х200.

Рис. 27. Фотография микропрепарата. Переходная зона х400.

Рис. 28. Фотография микропрепарата. ПЯ х200.

1. Регенераторные и репаративные процессы в МПД осуществляются по общебиологическим, стандартным микроскопическим этапам: дистрофия, некроз, пролиферация фибробластов со стороны ФК, хондронеоплазия. (рис 29), склероз, васкуляризация (рис 30).

Рис. 29. Фотография микропрепарата. Хондронеоплазия х200.

Рис. 30. Фотография микропрепарата. Сосуд в переходной зоне х400. Ориен­тация коллагеновых волокон по ходу сосуда.

2. При гистологических исследованиях подтверждается несостоя­тельность репаративной реакции, проявляющаяся в рубцовом замещении тка-

ни, сопровождающимся врастанием сосудов (артериолы и мелкие артерии), ориентации коллагеновых структур по ходу сосудов (рис 30), нарастание кле­точной деструкции не к центру МПД, а к периферии каждой периваскулярной зоны. Постоянно обнаруживается хрящевая пролиферация (признаки гиперак­тивности хондроцитов - гипертрофия клеточного тела, гиперплазия ядер и дискариоз), грубые, необратимые дистрофические изменения клеток в изоген­ных группах (рис 31).

Рис. 31. Фотография микропрепарата. Дистрофические изменения клеток в изогенных группах х400.

3. Следует отметить, что даже при обнаружении существовавших ра­нее заместительных пролифератов и структур, сочетающихся с дистрофиче­скими и некротическими изменениями ПЯ и всего МПД не отмечается ти­пичной, присущей другим органам клеточной воспалительной реакции на повреждение (лейкоциты, лимфоплазмоциты), даже по типу асептического

4. Признаком изменения физико-химических свойств МПД, и в пер­вую очередь ПЯ, являются т.н. “пустоты” (“щели”) в гистологических мик­ропрепаратах, свидетельствующие о лакунарной гидратации (обусловлен­ные тем, что при гистологической обработке биоматериала большая часть свободной жидкости выводится из ткани и после заливки в парафин, приго­товления срезов и их окраски в микропрепаратах возникает артефациальный феномен “пустот” в основном веществе, межволокнистых пространствах и перицеллюлярно) (рис. 32 - 35).

Рис. 32. Фотография микропрепарата. Фиброзное кольцо (контрольная группа) х200. Пустоты указаны стрелками.

Рис. 33. Фотография микропрепарата. Фиброзное кольцо (группа оперирован ных) х200. Пустоты указаны стрелками.

Рис. 35. Фотография микропрепарата. Щели в ПЯ х200.

Дистрофические изменения в виде пустот наиболее постоянно располо­жены выше и ниже замыкательных пластинок, соответственно переходным зонам: первая - между субхондральными отделами кости и хрящевыми пла­стинками, вторая - между хрящевой пластинкой и глубжележащими отделами диска.

5. Объемы “пустот” более выражены в ткани МПД оперированных пациентов (рис. 36) и свидетельствуют о большем количестве свободной жид­кости, при которой неадекватная физиологическим возможностям пояснично­го позвоночного сегмента по силе и направлению нагрузка ведет, очевидно, к слиянию отдельных свободных скоплений жидкости и движением жидкостно­го объединения по пути наименьшего сопротивления - locus minoris в сторону ФК с надрывом или разрывом его, выпячиванием материала диска в просвет позвоночного канала, сдавлением нервных структур и возникновением клини­

возрастные группы

Рис. 36. Частота встречаемости пустот (щелей) в микропрепаратах.

| оперированные | контрольная группа

Для анализа площади, занимаемой пустотами в микропрепаратах, их об­работка проводилась на компьютере посредством программы морфометриче­ской обработки UTHSCSA “Image Tool for Windows”, Version 3,0. Ниже для примера приведены два микропрепарата пульпозного ядра пациентов второй группы (контрольная группа слева) и отражена последовательность работы программы морфометрической обработки.

Фотография микропрепарата переходной зоны 2 группы (рис. 37)

Рис. 37. микропрепараты переходной зоны 2 группы (контроль слева)

Для дальнейшей работы программа предусматривает перевод изображе­ний в 16 битный формат, т. н. серый масштаб (gray scale) (рис. 38). Image Tool поддерживает серый масштаб на 8 бит, на 16 бит, цвет на 8 бит, цветные изо­бражения на 24 бита и на 16 бит.

Рис. 38. Серый масштаб (gray scale).

Следующим этапом является выделение границ пустот (“щелей”) отобра­жаемое в двухцветном варианте (рис. 39.), позволяющее подсчитать процент черных и белых пикселей, что в результате дает соотношение площадей. Пик­селы представлены как целые числа без знака на 8 бит в любой одноцветной палитре, располагающиеся в размерности от 0 до 255. В серой палитре мас­штаба ценность пиксела 0 (черный) соответствует 255 (белый).

Пустоты в микропрепаратах на изображениях для удобства выделены черным. Подсчет соотношения черных и белых пикселей осуществляется про­граммой автоматически и отображается в виде таблицы следующего вида: Black % White % Black % White %

Mean 14,95 85,05 23,95 76,05

Std. Dev. 0,00 0,00 0,00 0,00

Результаты обработки микропрепаратов всех групп приведены в сводной таблице 6.

Таблица 6.

Из таблицы видно, что площадь пустот в микропрепаратах оперирован­ных больных существенно больше контроля.

Результаты проведенных исследований показывают, что межпозвонковый диск с возрастом закономерно претерпевает дегенеративные и репаративные изменения, однако выраженность этих процессов их и исход различны и зави-

сят не только от генетических и конституциональных особенностей индиви­дуума, но и от внешних факторов.

Полученные данные позволяют сделать вывод о следующих возможных вариантах существования межпозвонкового диска: разрушение, распад, некроз ткани диска, уменьшение его объема, остеофиты приводят к уменьшению на­грузки на МПД, компенсации его снижающихся функциональных возможно­стей, что даже при неадекватной нагрузке на позвоночно-двигательный сег­мент не приводит к образованию грыжи. И наоборот, МПД с малоизмененной морфологической структурой и высокими функциональными свойствами при неадекватной нагрузке на позвоночно-двигательный сегмент за счет наличия в ткани свободной жидкости, обладающей свойством несжимаемости, способен выпячиваться в сторону наименьшего сопротивления (чаще всего парамедиан- но и в сторону позвоночного канала, что обусловлено меньшей прочностью в этих отделах задней продольной связки) с образованием грыжи.

Изменения в ткани МПД контрольной группы и у оперированных пациен­тов соответствующего возраста отличаются мало - в основном между возрас­тными группами. В препаратах оперированных пациентов более выражено разволокнение фиброзного кольца, дезориентация коллагена в ФК, запустева- ние капсул и меньшая гомогенность изогенных групп.

Количество пустот в ткани дисков оперированных пациентов, что свиде­тельствует о большем содержании свободной жидкости в ткани межпозвонко­вого диска, выше, чем в контрольной группе.

Деструкция ПЯ не сопровождается типичной экссудативной, клеточно- воспалительной реакцией.