Общая характеристика работы Актуальность темы





Скачать 493.9 Kb.
НазваниеОбщая характеристика работы Актуальность темы
страница2/4
Дата публикации22.05.2015
Размер493.9 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Биология > Документы
1   2   3   4

Результаты и их обсуждение

Одной из целей данного исследования было изучение изменений в интактных МПД кроликов при моделировании дегенерации в других дисках опытных животных

Из литературы известно, что диски кроликов, в основном ПЯ, подвергаются определенным возрастным изменениям. При этом происходит уплотнение матрикса ПЯ. У 4-5 летних животных изменения МПД достигают степени дегенерации. Известно также, что у человека выраженные возрастные изменения МПД, начинаются уже со второго десятилетия жизни.

В наших исследованиях у контрольных животных в возрасте 6-7 месяцев, а также в интактных дисках опытных животных, через 6 недель после начала эксперимента в подавляющем числе дисков изменения отсутствуют. ФК сохраняет характерную ламеллярную структуру, а ПЯ свой рыхлый матрикс. Макроскопически этому соответствуют плотное слоистое ФК и мягко-упругое полупрозрачное ПЯ с четкой границей между ними.

Начиная с 10-ой недели опыта и до его окончания через 40 недель, гистологически постепенно нарастали дистрофические и некротические изменения в ПЯ: все большее замещение НХК хондроцитоподобными клетками, уплотнение матрикса вокруг кластеров, уменьшение содержания протеогликанов, некроз клеток, появление бесклеточных участков и очагов зернистого распада ткани (клеток и коллагеновых волокон). Во внутреннем слое ФК возникают очаги перестройки ткани с исчезновением ламеллярной структуры. Развиваются дистрофия и некроз части хондроцитов. В гиалиновом слое ЗП появляются небольшие очаги деструкции. Подобные изменения структуры дисков в среднем выражены сильнее в МПД каудального полюса поясничного отдела позвоночника (L6-L7 и L7-S1), чем в дисках краниального полюса. Все эти изменения, однако, не достигают степени разрушения ПЯ, которое, в основном, сохраняет свою нативную кластерную структуру и не трансформируется в фиброзный хрящ. Гистологические изменения подтверждаются макроскопическим исследованием: постепенно нарастающим диффузным и очаговым помутнением ПЯ и менее четкой границей между ФК и ПЯ в ряде дисков, особенно на поздних сроках.

Моделирование дегенеративных изменений в МПД (независимо от одного или двух последовательных проколов ФК) ведет к значительно более выраженным изменениям диска, чем вышеописанные изменения интактных дисков. В местах проколов на наружной поверхности ФК уже через 6 недель возникают остеофиты; в последующем они лишь постепенно созревают от преимущественно хрящевой (гиалиновый и фиброзный хрящ) до преимущественно костной структуры путем энхондральной оссификации хряща. Следует отметить, что остеофиты по данным литературы являются непременной и важной составляющей дегенеративно-измененных дисков у человека при остеохондрозе, а также при экспериментальном моделировании.

Наиболее важные изменения при использованной нами модели дегенерации возникают в ПЯ и внутреннем слое ФК. Эти изменения обнаруживаются уже через 6 недель после начала опыта и постепенно прогрессируют вплоть до его окончания (40 недель). Уже в 6 недель в половине дисков (4 из 8) ПЯ и внутренний слой ФК полностью замещаются фиброзным хрящом, в котором отсутствует ламеллярная структура. Наряду с отдельными некротизированными клетками бывшего ПЯ в этом хряще преобладают активные хондроциты, синтезирующие коллаген и протеогликаны, формирующие волокнистый матрикс. В других дисках ПЯ сохраняется, но частично некротизируется, частично в нем происходит замещение НХК на ХПК, которые затем либо некротизируются, либо дифференцируются в хондроциты. Так как в этот период во внутреннем слое ФК преобладают дистрофические процессы, и отсутствует пролиферация хондроцитов, можно считать, что основным источником клеток, формирующих новообразованный фиброзный хрящ, являются ХПК пульпозного ядра, а не клетки ФК. Макроскопически этому соответствует разная степень уплотнения, диффузного или очагового помутнения ПЯ и исчезновения границы между ФК и ПЯ.

В последующие сроки (10, 18, 32 и 40 недель) процесс замещения ПЯ и внутреннего слоя ФК фиброзным хрящом усиливается. Из 26 дисков на эти сроки только в 5-ти оставались фрагменты ПЯ с признаками некроза клеток в кластерах и формированием ободка сгущенного матрикса вокруг них, очагами зернистого распада матрикса, отложением солей извести, бесклеточными полями рыхлого матрикса.

В большинстве дисков ПЯ и внутренний слой ФК полностью замещены фиброзным хрящом. Это свидетельствует о начинающейся дистрофии хрящевой ткани, которая прогрессирует в дальнейшем. Мы обозначаем это явление как вторичную дистрофию ПЯ по сравнению с первичной дистрофией, возникающей в первый месяц после прокола ФК.

С 18-ой недели усиливаются дистрофические и некротические изменения в фиброзном хряще; помимо некроза клеток появляются очаги зернистого распада матрикса. В отдельных дисках возникают мелкие щели (трещины) и полости в замещенном ПЯ, а также крупные щели, отделяющие ЗП от измененной ткани диска. Часть щелей заполняется зернистыми массами тканевого распада. Это свидетельствует о том, что именно деструкция в диске является причиной образования щелей. Наиболее часто щели в новообразованном фиброзном хряще и между ЗП и диском обнаруживаются через 32-40 недель после начала опыта. В эти же сроки максимально усиливаются дистрофия и некроз клеток фиброзного хряща, увеличиваются поля бесклеточной ткани и зернистого распада.

Следует отметить также своеобразное изменение архитектоники ФК в дегенеративно измененных дисках, которое начинается уже с 10-ой недели в части дисков и усиливается в следующие сроки уже во всех дисках. Ламеллы среднего слоя ФК и той части внутреннего слоя, которая еще не подверглась структурной реорганизации, разрыхляются, расщепляются и приобретают извитую форму. При этом ламеллы, ранее имевшие строго циркулярную форму, на вентральном и спинальном полюсе совершают обратный изгиб в сторону центра, т. е. к внутренней области, занятой новообразованным фиброзным хрящом. Это происходит, вероятно, потому, что ПЯ с его уникальной гелеобразной, насыщенной жидкостью, упругой структурой, трансформируясь в фиброзную структуру, уже не давит на ламеллы ФК, а напротив, уменьшаясь в объеме, как рубцовая ткань, ведет к ретракции ткани. Подобное же переориентирование силовых напряжений ведет к отрыву диска от ЗП в участках, где ПЯ ранее наиболее близко подходило к ЗП и где потом формируются щели.

Нативная структура ФК и ПЯ при отсутствии сосудов в диске обеспечивает питание ткани путем диффузии питательных веществ и кислорода из сосудов костной ткани позвонков и ЗП. В новых условиях при фиброзировании ПЯ, отрыве диска от ЗП, изменении архитектоники и биомеханической функции диска диффузия питательных веществ затруднена, что и является основной причиной вторичных дистрофических изменений в дегенеративном диске.

Следует также обратить внимание на выраженные изменения в гиалиновом слое ЗП, которые начинаются уже с 6-ой недели и затем усиливаются: некроз, деструкция, кальциноз, оссификация, истончение и фрагментация гиалинового хряща, сопровождаемые репаративной реакцией. К 40-ой неделе в части дисков в ЗП остаются лишь отдельные фрагменты хряща, окруженные костной тканью. Эти изменения, очевидно, индуцируются резким снижением амортизирующей функции диска при фиброзировании ПЯ, но, в свою очередь, влияют на биомеханику и питание диска. Подобные изменения, особенно оссификация ЗП, были отмечены при моделировании дегенеративных изменений в МПД у кроликов, а также при старении и дегенерации МПД у человека.

Изменение архитектоники ламелл и разрыхление коллагенового каркаса ФК ведет к ослаблению биомеханической прочности ФК. В условиях использованной нами экспериментальной модели это не приводило к образованию протрузий и грыж (во многом из-за быстрого фиброзирования ПЯ), но в патологии человека эти осложнения остеохондроза являются важнейшими в его клинических проявлениях.


Дегенеративно-измененные диски (модель) через 32 и 40 недель после начала опыта

А – диск L4-L5 (один прокол), срок 32 недели. ПЯ, замещённое фиброзным хрящом. Справа – участок уплотнения, слева – разрыхления матрикса. Хондроциты дистрофически изменённые и не активные. х 400.

Б – диск L2-L3 (один прокол), срок 40 недель. Граница внутреннего и среднего слоя ФК, в середине участок некроза и разрыхления с образованием трещин. х 200.

В – диск L3-L4 (один прокол), срок 40 недель. В центре небольшой фрагмент гиалинового хряща (стрелка), остающегося после резорбции гиалинового слоя ЗП. х 200.

Г – диск L2-L3 (два прокола), срок 40 недель. Фокус зернисто-вакуольной деструкции ткани в среднем слое ФК. х 400.
Таким образом, изученная нами на кроликах модель дегенерации МПД по своим морфологическим проявлениям весьма близка к остеохондрозу человека и может быть адекватно использована для изучения механизма действия различных лечебных факторов, в том числе лазерно-индуцированной реконструкции МПД.

Экспериментальная модель дегенерации межпозвонковых дисков у кроликов с помощью одного или двух последовательных проколов фиброзного кольца дает результаты, близкие к остеохондрозу человека. Наблюдались некроз и деструкция ткани пульпозного ядра, которое замещается фиброзным хрящом с постепенным развитием в нем вторичных дистрофических и некротических изменений. Возникает дезорганизация и последующая реорганизация внутреннего и среднего слоев фиброзного кольца с расщеплением ламелл, их ретракцией, разрыхлением коллагеновых волокон. Одновременно наступает деструкция гиалинового хряща замыкательной пластинки с частичным отрывом ее от фиброзной капсулы, в местах проколов формируются остеофиты. В интактных дисках опытных животных (особенно ближайших с дегенеративно-измененными) в результате нестабильности позвоночника возникают изменения в виде дистрофии и некроза нотохордальных клеток и замещения их хондроцитоподобными, частичной деструкции ткани пульпозного ядра, но без замещения его фиброзным хрящом.

Гистологическое и гистохимическое изучение показывает, что в сравнительно поздних сроках (1 и 3 месяца после операции) в МПД протекают морфологические изменения, которые независимо от режима лазерного излучения (ЛИ) являются стандартными (стереотипными) реакциями на параметры ЛИ и возникновение некротических изменений в ранних стадиях.

Анализ морфологических проявлений (как макро, так и микро) позволяет судить о динамике этих стереотипных, но связанных между собой процессов как в ПЯ, так и в ФК.

В ПЯ образовавшиеся участки некроза постепенно уменьшаются в размерах за счет двух основных процессов:

сжатия объема некротических очагов, которые теряют упругость, обусловленную специфической структурой матрикса и кластерного строения клеток. Вместе с этим теряет упругость и все ПЯ (степень этого зависит от величины некроза ткани). С эти связана разная степень уплощения, уменьшения и смещения ядра, которое испытывает в связи с потерей упругости повышенное давление со стороны ФК (концентрические) и тел позвонка (уплощающие);

прорастание в некротическую ткань пролиферирующих и постепенно созревающих хондроцитов, источниками которых являются как выжившие и способные к пролиферации недифференцированные клетки, ядра нотохордального и хрящеподобного типа (естественно, это клетки, находящиеся вне кластеров или вышедшие из них при дезорганизации кластера), так и недифференцированные клетки гиалиновой прослойки замыкающей пластинки. Возможен и рост клеток из внутренних слоев, где также существуют недифференцированные клетки. Все эти клетки постепенно замещают некротическую ткань, секретирующие коллагенолитические и муколитические ферменты (коллагеназы, агреканазы и др.) и одновременно продуцируя новый матрикс (коллагены и агреканы). Этот процесс происходит очень медленно, т.к. в хряще отсутствуют макрофаги. Поэтому даже через 3 месяца в ПЯ при некоторых режимах ЛИ еще остаются небольшие участки некроза, которые, видоизменяясь, приобретают гранулярную структуру.

В конечном результате участки некроза замещаются тканью, неспецифичной для пульпозного ядра:

  • фиброзным хрящом, но лишенным ламеллярной структуры ФК;

  • фиброзно-гиалиновым хрящом, который имеет переходные формы от более фиброзных до более гиалиновых, что связяно с характером клеток-источников организации (комитированные клетки ФК дифференцируются в фиброзно-хрящевые клетки, клетки гиалиновой прослойки ФК и хондроподобные клетки ПЯ – в гиалиновые клетки, а стоволовые и полустволовые клетки могут иметь разные неправильные дифференцировки в зависимости от влияния среды и, в частности, механических условий существования измененных ПЯ);

  • гиалиноподобным хрящом,который по составу и строению матрикса и формы клеток наиболееблизок к гиалиновому хрящу.

Одновременно в сохранивших жизнеспособность участках ПЯ также происходят существенные изменения. В кластерах идет смена клеточного состава от преимущественно нотохордальных до преимущественно хондроцитоподобных клеток (в норме вторые являются продуктами дифференцировки первых). Это происходит либо потому, что нотохордальные клетки более чувствительны к ЛИ, поэтому быстрее погибают или дегенерируют, либо в новых условиях изменения механических функций ПЯ происходит их быстрая дифференцировка в ХПК.

Клеточные кластеры уменьшаются в размерах как за счёт гибели части клеток, так и за счёт изменения матрикса. Эти изменения имеют разный характер. Местами матрикс разрыхляется и в нём даже появляются каналовидные структуры. Но в основном, особенно происходит очаговое, а затем диффузное уплотнение матрикса, вплоть до участков его гемогенизации. По-видимому, это связано с компактизацией коллагеновых и протеогликановых компонентов, но не исключён их повышенный синтез или изменения соотношения между типами коллагена и протеогликанов и, наконец, структуры аггреканов, что приводит к понижению гидратации ПЯ. К 3 месяцу матрикс на больших участках сохранённой ПЯ приобретает зернистую структуру (в норме сетчато-ячеистая), что говорит о значительных изменениях в коллаген-протеогликановых комплексах.

Особо следует отметить образование уже к месячному сроку концентрических «луковичных» структур плотного матрикса вокруг остающихся кластеров. Это может быть также связано с повышением синтеза коллагена и ПГ. Можно расценить это как компенсаторно-приспособительную, защитную реакцию кластеров в изменившихся условиях. Но нельзя исключить, что это может играть роль в «удушении» и постепенном исчезновении кластеров, которое мы наблюдали. При этом в самих кластерах происходит дезинтеграция, разобщение клеток внутрикластерным образованием широких матриксных перегородок между клетками.

В конечном счёте и в сохранившихся поначалу участках ПЯ постепенно идёт гибель кластеров, уплотнение, фибриллизация и местами гомогенизация матрикса. В этих условиях жизнеспособные и способные к пролиферации клетки становятся отдельными несвязанными элементами и начинают свою новую функцию: строительство фиброзно-гиалинового хряща. Клетки эти имеют другую программу и дифференцируются в хондроциты. ПЯ приобретает часто мозаичную картину: в ней перемежаются участки фиброзно-гиалинового и гиалинового хряща, «луковичных» структур, зернистого матрикса. Соотношение этих структур зависит от применённого режима ЛИ.


Лазерное облучение, режим № 2, 90 суток.

А. Остеофит, состоящий из костной ткани, окруженной гиалиновым хрящом на вентральной поверхности диска. Граница остеофита с наружными ламеллами ФК.

Б. ПЯ. Общий вид. Практически полное замещение фиброзным и фиброзно-гиалиновым хрящом. Участок ткани с зернистой структурой матрикса и единичными кластерами ХПК (вверху). Г-Э, ув. 100х.

В. ПЯ, центральная часть. Фиброзно-гиалиновый хрящ с переходом в гиалиновый. Г-Э, ув. 400х.

Г. ФК, средний слой, вентральная сторона диска. Нарушения архитектоники ламелл. Зоны уплотнения и разрыхления ткани. Вверху - клетки с лакунами (участки трансформации в гиалиновый хрящ). Г-Э, ув. 200х.
В ФК основные изменения разыгрываются во внутренних и переходных слоях, где в ранней стадии были наибольшие некротические и дистрофические изменения. В меньшей степени они имеются в среднем слое ФК. Изменения начинаются с пролиферации активных гипертрофированных хондроцитов с большим количеством изогенных групп, часто крупных. Хондроциты организуют участки некроза, которые в поздних сроках (особенно в 3 месяца) уже видны крайне редко и не на всех режимах и замещают их неламмелярным фиброзным хрящом, но чаще фиброзно-гиалиновым хрящом. Гиалиновый хрящ развивается реже на границе ПЯ или вблизи гиалиновой прослойки ЗП. Следует отметить, что фиброзно-гиалиновая трансформация усиливается в 3 месяца по сравнению с 1 месяцем после операции и развивается диффузно при некоторых режимах как на вентральной части диска (со стороны прокола), так и на спинальной противоположной стороне, а также в каудальном и краннальном направлении. В образовании фиброзно-гиалинового хряща во внутренних отделах ФК источником, вероятно, являются недифференцированные хондроциты этого отдела ФК, на границе с гиалиновой прослойкой – клетки прослойки.

В наружной трети ФК изменения, как правило, незначительны. У части животных видны участки некрозов и реже щели, которые связаны с механическими изменениями при проколах. Как правило, такие некрозы остаются до 3 месяцев без выраженной окружающей продифференциальной реакции хондроцитов и без резорбции и организации, что лишний раз указывает на значение ЛИ в регенеративных процессах.

На наружной стороне ФК в местах прокола часто развиваются остеофиты. Это связано с повреждением соединительной ткани вокруг диска и наружной пластины диска. В этих участках начинается рост провизорной соединительной ткани, затем фиброзно-гиалиновая и гиалиновая трансформация, затем обызвествление этих участков и наконец формирование костной ткани, отделённый от диска прослойкой гиалинового хряща. На 1 месяце эти процессы только начинаются, а в 3 месяца остеофиты являются частым явлением при обоих режимах, особенно при 2-м режиме. Вышеописанные процессы в ПЯ и ФК при разных режимах ЛИ происходят с различной скоростью, но в одном направлении, поэтому к 3 месяцам различие между режимами уменьшается.

Тем не менее совокупность макроскопического описания и математического анализа макроскопических показателей дисков и их морфологического анализа позволяет высказать предположение, что наиболее приемлемым для клиники является режим №2 при котором ПЯ и внутренний слой ФК в наибольшей степени трансформируется в фиброзно-гиалиновый и гиалиновый хрящ. Режим №1 дал неплохие результаты, но он в меньшей степени способствует фиброзно-гиалиновой трансформации ПЯ и действует более медленно в этом направлении, чем режим №2.
Клиническое исследование
1   2   3   4

Похожие:

Общая характеристика работы Актуальность темы iconI. общая характеристика работы актуальность темы исследования
Продолжить воспитание чувства ответственности за состояние окружающей среды и бережного отношения ко всему живому
Общая характеристика работы Актуальность темы iconОбщая характеристика работы актуальность темы исследования
Российской Федерации (далее упк рф). В 2002 г заключено и ратифицировано Соглашение между данными государствами по вопросам юрисдикции...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconОбщая характеристика работы актуальность исследования
Не менее актуальной является проблема, касающаяся стремления женщин-предпринимателей сотрудничать друг с другом
Общая характеристика работы Актуальность темы iconОбщая характеристика работы Актуальность исследования
Актуальность исследования определяется современными тенденциями в системе каникулярного отдыха и оздоровления детей, возникающими...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconОбщая характеристика работы
Актуальность тематики. Проблема безопасности человека в космосе до недавнего времени ограничивалась вопросами безопасности при околоземных...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconОбщая характеристика работы актуальность проблемы
Рекомендовано Государственным комитетом Российской Федерации по высшему образованию в качестве учебника для студентов высших учебных...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconТемы по физиологии на 4 семестр 8
Общая характеристика системы пищеварения; сравнительная характеристика полостного и пристеночного пищеварения; пищеварение в различных...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconАктуальность работы Выбор темы исследования и актуальность работы...
«Речевой этикет» разработана на основе авторской программы по русскому языку для общеобразовательных учреждений. 5-11 классы: (автор-составитель...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconТемы рефератов по возрастной психологии для студентов 1 курса спецотделения
Введение: смысл введение- в чем актуальность темы (соц запрос, научная актуальность- решение проблемы позволяет уточнить механизмы...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconХарактеристика учителей по категориям
Общая характеристика Муниципального общеобразовательного учреждения Мостовинской средней общеобразовательной школы
Общая характеристика работы Актуальность темы iconЗнаменитые геодезисты
Введение — излагается цель и задачи работы, обоснование выбора темы и её актуальность. Объём: 1 страница
Общая характеристика работы Актуальность темы iconАктуальность темы дипломной работы
Цель дипломной работы дать оценку современного состояния и развития ипотечного кредитования в Республике Казахстан. Для достижения...
Общая характеристика работы Актуальность темы iconОбщая характеристика моу сош №53
Основные направления работы школы по сохранению физического и психологического здоровья школьника
Общая характеристика работы Актуальность темы icon2. Характеристика профессиональной деятельности выпускника ооп бакалавриата 7
Общая характеристика вузовской основной образовательной программы высшего профессионального образования (бакалавриат) 5
Общая характеристика работы Актуальность темы icon1. рефераты должны быть представлены не позднее объявленно­го срока
Реферат состоит из введения, основной части, заключения. Во введении, автор должен раскрыть актуальность темы, состояние или историю...
Общая характеристика работы Актуальность темы icon1. Общая характеристика общеобразовательного учреждения
Я представляю Вашему вниманию результаты работы нашего педагогического коллектива за 2012/13 учебный год


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск