CC BY
42
Орипнальы досл1дження
Original Researches
УДК 616.147.3-006.2
DOI: 10.22141/1608-1706.4.17.2016.77487
БУР'ЯНОВ О.А., БОРОДАЙ О.Л., КЛАПЧУКЮ.В., КАЛЬНИЙ С.£.
Вйськово-медичний ^^чний центр niBHi4Horo репону Украни, м. Харюв, Украна
Харювський нацюнальний унверситет Повтряних Сил iM. I. Кожедуба, м. Харюв, Украна
ГЕНЕЗИС СТРУКТУРНО-ФУНКЦЮНАЛЬНИХ ПОРУШЕНЬ ТА ПДРОСТАТИЧНА МОДЕЛЬ ЮСТИ БЕЙКЕРА
Резюме. Вступ. Колнний суглоб оточують рзноманШ кстоподбн утворення (КПУ) — бурси, як у нормi клнчно не проявляются. Уа синов'юльн порожнини, до яких, зокрема, належать колнний суглоб та бурси, як оточують колнний суглоб, мстять синов'юльну р'дину. Синовальна рдина е ультрафльтратом плаз-ми кровi i складаеться 3 блкв та нтерстицально! рдини. У лтературi описанi бурси, що оточують колнний суглоб, висвплена ультразвукова класифкаця кст Бейкера залежно вд стадИ переб'1гу, яка запропонова-на 1.М. Даниловою [10], та класифкаця кстозного переродження менска, але вдсутня нформаця щодо патофвюлопчних та пстохм'нних змн, як вдбуваються у КПУ длянки колнного суглоба, а також вдсутня патофЫолопчна модель КПУ длянки колнного суглоба, яка б в'дображала природу даного захворюван-ня з точки зору фзико-бюхШчних процесв. Матер'али та методи. У травматолопчному в'1ддДенн'1 клнки ушкоджень Вйськово-медичного клнчного центру П!вн!чного регюну з початку 2016 року пд спостережен-ням знаходилось 15 пацентв з клнчноi картиною кстоподбного утворення длянки колнного суглоба, що пдтверджено нструментальними методами обстеженнями: ультразвуковим досл'дженням (УЗД), магнтно-резонансною томографiею (МРТ) та спральною комп'ютерною артрограф'ею (СКТА) колнного суглоба. 1з них литково-напвперетинчастий бурсит спостергався у 9 пацентв, ксти менскв — у 5 пацентв, бурсит переднього в'1ддДу колнного суглоба — в 1 пацента. Серед пацентв 11 чоловк'в та 4 жнки. Середнй вк пацентв становив 43,5 року. Об'ектом досл'дження були юстоподЮн утворення длянки колнного суглоба. Уам хворим з КПУ проводили комплексне нструментальне обстеження, яке включало УЗД, СКТА, МРТ, вимiрювання внутршньосуглобового та внутршньокстозного тискв за допомогою контактного манометра ф!рми Stryker та надал'1 — дагностично-лкувальноi артроскопИ. На основi отриманихданих УЗД проводився розподл хворих на 4 групи, що базуеться на процентному вдношенню внутршньопросвтних нашарувань (включень) до загального просв'1ту КПУ, що дало можливсть сформувати нову класифкацю КПУ длянки колнного суглоба для вибору того чи ншого методу лкування. Результати та обговорення. Для формування та прогресування КПУ мае значення пдвищений тиск, який становить у середньому 29 мм рт. ст. у положенн згинання та до 58,4 мм рт. ст. у положенн розгинання. Виходячи з попереднх даних, на нашу думку, критичним показником тиску, при якому може настати розрив ксти Бейкера, е тиск бльше 60 мм рт.ст. Зазвичай таке ускладнення виникае при тривалому iснуванн ксти, коли тривала адсорбця блкових молекул на стнЦ мсти призводить до адсорбцйного зниження мцност та зниження поверхневого натягу — ефект Ребндера. Вис-новки. Враховуючи дан бох'тчних процеав, УЗД та ендоскопИ кст Бейкера на рзних стадях, ми дослдили, що сама стнка ксти не потовщуеться, а в'дбуваеться пристнкове нашарування блкових молекул з форму-ванням глобул, як i формують так звану псевдостнку. У подальшому цi нашарування починають формувати перетинки м'ж протилежними стнки, ущльнюватись, що призводить до камерност КПУ. На пзн'к стадях дан нашарування переважають над просвтом КПУ. Запропонована нами класифкаця заснована на визначенн процентного в'дношення внутршньопросвтних нашарувань до загального просв'1ту КПУ у двох зрзах та в'дображае основн морфолопчн змни, що дае можливсть визначити оптимальний метод лкування даного кстоподбного утворення та широкого практичного використання у травматологи та ортопеди. Ключовi слова: колнний суглоб, литково-напвперетинчастий бурсит, устя п дколнно! ксти, кста менска, любрицин, галуронан.
Адреса для листування з авторами: Бур'янов О.А. E-mail: [email protected]
© Бур'янов О.А., Бородай О.Л., Клапчук Ю.В.,
Кальний С.6., 2016 © «Травма», 2016 © Заславський О.Ю., 2016
Травма
Вступ
Колiнний суглоб оточують pi3HOMaHiTHi кiстоподiб-ш утворення (КПУ) — бурси, яы у HopMi клшчно не проявляються. У результaтi патологiчних змш, якi у них виникають, даш утворення можна виявити за до-помогою клiнiко-iнструментальних методiв обстежен-ня. Iншi кiстоподiбнi утворення виникають у дтянщ пошкодження або тривалого перевантаження струк-турних елементiв колiнного суглоба [8].
Патофiзiологiя кiст, що оточують колшний суглоб, залежить вiд lx етюлоги. В основi формування бть-шостi кiст i мiшкоподiбниx утворень лежить мехашч-не та бiоxiмiчне подразнення [9]. Так, иста Бейкера, або литково-нашвперетинчастий бурсит, виникае при надмiрному накопиченнi синовiальноi рiдини у порожниш колiнного суглоба i3 подальшим li пере-тiканням через отвiр у задньомедiальному вiддiлi кап-сули у литково-нашвперетинчасту бурсу. Причиною надмiрного скупчення рiдини та розвитку синовиту може бути будь-яка внутрiшньосуглобова патолопя. У переважнiй бiльшостi це наслщки травм менiскiв, суглобового хряща, внутршньосуглобових зв'язкових структур, а також дегенеративно-дистрофiчнi змiни у колiнному суглобi [11, 12]. Основною причиною ысти мешска е утворення муко'1дно'1 речовини у структурi менiска на фонi його пошкодження, що тдтверджено даними магнггно-резонансно! томографи (МРТ), сш-рально'1 комп'ютерно'1 артрографи (СКТА) та артроско-mi. Причому у переважнiй бiльшостi це горизонтальш або комплекснi розриви. Також юнуе гiпотеза щодо конституцшно1 схильноста, а також теори пухлинного, лiмфатичного i дегенеративного походження кiст мешска.
Уш синовiальнi порожнини, до яких, зокрема, належать колшний суглоб та бурси, що оточують колшний суглоб, мютять синовiальну ртину, яка виробляеться внутрiшньою синовiальною мембраною та схожа ма-кроскопiчно на яечний бток [1]. Для розумшня пато-логiчниx процесiв, що можуть вiдбуватися iз бурсами колiнного суглоба, необидно розглянути основнi бю-xiмiчнi характеристики синовiальноl рiдини.
Синовiальна ртина е ультрафiльтратом плазми кро-вi i складаеться з бiлкiв та штерстищально! рiдини. Основним бiлком в ультрафтьтрап е гiалуронан, або палуронова кислота. Нормальна синовiальна рти-на мютить 3—4 мг/мл гiалуронану [2]. Це полiмер, що складаеться з дисаxаридiв D-глюкуроновох кислоти i D-N-ацетилглюкозамшу, якi поеднаннi beta 1,4 та beta 1,3 глшозидними зв'язками [3]. 1нший важливий бь лок — любрицин (протеоглюкан 4), який синтезують хондроцити суглобового хряща [4].
Ця ртина формуе тонкий шар (приблизно 50 нм) на поверхш суглобового хряща та заповнюе його мшро-порожнини та нерiвностi [5]. Шд час рух1в у колiнному суглобi синовiальна рiдина дiе на поверхш суглобового хряща як лубрикант. У нормi у колшному сугло-бi знаходиться до 3,5 мл синовiальноl рiдини. Вона характеризуеться високою в'языстю, е прозорою та солом'яного кольору. Вмют лейкоцитiв та еритроци-
тiв — до 2 • 109/л, полiсаxаридiв — до 25 %. До основних функцш синовiальноl рiдини належать: 1) зменшення тертя; 2) амортизацшна функцiя [6]; 3) транспортуван-ня поживних речовин до суглобового хряща та продук-пв метаболiзму назад у венозне кров'яне русло; 4) мо-лекулярне просшвання. Шарцiальний тиск, що чинить палуронан у рiдинi на синовiальну мембрану у суглоб^ утворюе вибiрковий бар'ер проти певних кштин, якi м^ують у порожнину колiнного суглоба. Ця функщя залежить вiд молекулярно1 маси палуронану [7].
Описанi бурси, що оточують колшний суглоб, ви-свплена класифiкацiя к1ст Бейкера, яка заснована на ультразвукових дослiдженняx (УЗД) залежно вiд стадil перебiгу [10], та класифшащя кiстозного перероджен-ня мешска, яка включае у себе 3 стади. Але до цього часу вщсутня iнформацiя щодо патофiзiологiчниx змш, яю вiдбуваються у КПУ дтянки колiнного суглоба, а також вщсутня патофiзiологiчна та гiдростатична модель КПУ дтянки колшного суглоба, яка б воображала природу даного захворювання з точки зору фiзико-бiоxiмiчниx процесiв.
Мета д0сл1дження: визначити особливоста струк-турно-функцiональниx порушень та розробити пдро-статичну модель ысти Бейкера.
Матер1али та методи досл1дження
У трaвмaтологiчному вiддiленнi кпiнiки ушкоджень Вiйськово-медичного клiнiчного центру Шiвнiчного репону з початку 2016 року гад спостереженням пере-бувало 15 пашенпв iз клiнiчноl картиною кiстоподiб-ного утворення дтянки колшного суглоба, що шдтвер-джено шструментальними методами обстеженнями: УЗД, МРТ та СКТА колшного суглоба. 1з них литко-во-нашвперетинчастий бурсит спостерiгaвся у 9 паць ентiв, кiсти менiскiв — у 5 пащентав, бурсит переднього втдту колiнного суглоба — в 1 пашента. Серед пaцi-ентiв було 11 чоловшв та 4 жшки. Середнiй вiк пaцi-ентiв — 43,5 року. Об'ектом дослтження були истопо-дiбнi утворення дiлянки колшного суглоба. Пащентам iз литково-нaпiвперетинчaстим бурситом проводилось клшчне обстеження, на пiдстaвi якого визначались локaлiзaцiя, розмiри, консистенщя та змiни розмiру кiсти при згинально-розгинальних рухах у колiнному суглобг
УЗД змiненоl бурси, зокрема литково-нашвпере-тинчасто1, проводили у поздовжньому та поперечному зрiзax (рис. 1, 2) на апарата ULTIMAPA L5-10/40E та VOLUSON L5,5-7,5 Mhz/40 mm/128 element фiрми Radmir iз допплерiвським скануванням для обстеження судин птколшно1 дiлянки та виявлення можливих змiн з i'x сторони, таких як тромбофлебита, аневриз-ми та шшг Визначали локaлiзaцiю КПУ, його форму, розмiр, товщину стiнки, об'ем внутршньопросвггаих включень та нашарувань, а також наявшсть поеднання КПУ iз порожниною колiнного суглоба. При пiдозрi на внутрiшньосуглобову пaтологiю проводились СКТА або МРТ колшного суглоба.
При ыстах мешсыв також проводили i'x УЗД для встановлення стади патолопчного процесу. У вшх ви-
падках при параменiскових кiстах проводили СКТА або МРТ колшного суглоба. У випадку бурситав пере-днього втдту колiнного суглоба проводили лише УЗД для визначення стада структурних змiн.
На основi проведеного УЗД визначали процентне вiдношення внутрiшньопросвiтних включень (наша-рувань) до загального розмiру ысти за формулою:
# = ^•100%, (1) и
де 5 — площа, що обмежена контуром ысти на скаш (зрiзi) (рис. 3), 5Н — площа, що обмежена контуром внутршньопросвггаих нашарувань на даному зрiзi (рис. 4).
У результата дослтжень була запропонована нова класифшащя структурних змш КПУ дтянки колшного суглоба. До першо! стада! втносяться структурш
Рисунок 1. Поздовжне ультразвукове скануван-ня ^сти Бейкера
к Г
Рисунок 3. Схематичне зображення площ! (Б), що обмежена контуром ксти на зрЫ
змiни, при яких частка нашарувань (Н) становить в!д 0 до 25 %, до друго! стад!! — в!д 25 до 50 %, до третьо! стад!! — вiд 51 до 75 %, до четверто! — в!д 75 % i бiльше.
Наприклад, при поздовжньому скануванш площа, що обмежена контуром ысти, становить 9 см2. При цьо-му площа, що обмежена контуром внутршньопросвп"-них нашарувань, становила 3 см2. Таким чином, част-ка нашарувань становить 33 %, що в!дпов!дае другш стад!! структурних змш При поперечному скануванш площа, що обмежена контуром ысти, становила 6 см2. Площа, що обмежена контуром нашарувань, станови-ла 2,5 см2. У процентному втношенш Н = 42 %, що також в!дпов!дае другш стад!! морфолопчних змш ысти Бейкера. Якщо на поздовжньому i поперечному зрiзах мали мюце рiзнi стад!! структурних змш, то обиралася стадiя, що була бтьш виражена (2-й вар1анш: стад!я ви-значалась через середне значення процентно! частки
Рисунок 2. Поперечне ультразвукове сканування к!сти Бейкера
Рисунок 4. Схематичне зображення площi (Бн), що обмежена контуром внутршньопросв^них нашарувань (включень)
нашарувань — Нсер.). Згiдно з зазначеною класифша-цieю хворi розподiлялись на 4 групи для вибору того чи шшого методу лiкування.
Тиск (мм рт.ст.) у порожниш колшного суглоба та КПУ вимiрювали в умовах операцшно! перед артро-скошею за допомогою контактного манометра фiрми Stryker (рис. 5) у положенш згинання та розгинання у колшному суглобi. Тобто у кожного хворого визнача-ли чотири показники тиску: тиск у порожниш колшного суглоба у положенш згинання та розгинання та показники тиску у КПУ. Отриманш результати ультразвукового обстеження та вимiрювання тиску наве-деш у табл. 1.
Шсля обстеження вшм хворим проводилась дiагнос-тично-лiкувальна артроскопiя.
Пiд час ендоскопи литково-нашвперетинчасто! бур-си, що проводилась через ендоскошчний передньоме-дiальний трансартикулярний порт та iнструментальний задньомедiальний порт шсля видалення клапанного механiзму ысти Бейкера та частини задньо! стшки ко-
лiнного суглоба, спостерiгали шжш нашарування на стiнках КПУ iз формуванням мiжстiнкових перетяжок. Ступiнь щшьносп та товщина залежали вiд стада пато-логiчного процесу. За допомогою викусувачiв та шей-верного леза проводили максимальне видалення вну-тршньопросвггних нашарувань та включень.
При артроскопи колiнного суглоба у хворих iз кастою менiска в ушх випадках ми спостерiгали жирове переродження тканини мешска у дiлянцi його пошко-дження та у напрямку до параменюково! юсти. Пiд час артроскопи хворих iз параменiсковими ыстами ми виявили, що юсти зовшшнього менiска розмдау-ються спереду вщ зовшшньо! колатерально! зв'язки та сухожилка пiдколiнного м'яза, параменiсковi юсти внутршнього менiска — назад вiд внутршньо! колатерально! зв'язки, що необидно пам'ятати при вну-трiшньосуглобовому дренуванш даних кiстоподiбних утворень.
1з фiзичноl точки зору КПУ являють собою м'яку бюлопчну оболонку, яка заповнена синовiальною рь
Таблиця 1. Характеристика основних параметров КПУ
№ п/п хворих Юста Бейкера а к о 'ЕЕ е 2 а т о ¡5 Препателярний бурсит Причина синовпту Тривалють захворювання, мiс. > П 5 ° з о а. Тиск(Р)у колшному суглобi (мм рт.ст.) згинання/ розгинання Тиск (Р) у КПУ (мм рт.ст.) згинання/розги-нання Стадiя структур-них змш за класифша-щею
1 + - - Пошкодження хряща, хондроматоз 24 85,2 30/57 32/58 3-тя
2 + - - Пошкодження передньо! хрестоподiб-но'| зв'язки та внутршнього менюка 6 27,6 28/58 28/57 1-ша
3 + - - Пошкодження хряща, передньо! хрес-топодiбноí зв'язки та менююв 48 58,6 28/57 29/59 2-га
4 - + - Пошкодження зовншнього менюка та хряща 11 2,41 27/60 28/58 3-тя
5 + - Пошкодження зовншнього менюка 18 1,6 27/59 28/60 3-тя
6 + - - Пошкодження внутршнього менюка та хряща 24 29,5 28/60 28/61 3-тя
7 + - - Пошкодження внутршнього менюка та хряща 14 57,7 29/59 30/58 3-тя
8 + Артрофiброз, пошкодження менююв, передньо! хрестоподiбноí зв'язки, хряща 3 2,2 29/57 31/59 3-тя
9 + Пошкодження передньо! хрестопо-дiбноí зв'язки та обох менююв 4 64 29/58 28/57 1-ша
10 + Застарiлий розрив внутрiшнього менюка 7 9,75 30/59 32/59 3-тя
11 + Застартий розрив зовнiшнього менiска 14 2,1 30/58 30/58 3-тя
12 + Застартий розрив внутршнього ме-нiска, пошкодження хряща 24 60,1 29/58 29/59 3-тя
13 + Пошкодження хряща 48 73,4 28/58 28/58 3-тя
14 + Травматичне пошкодження 2 67 30/58 34/59 2-га
15 + Пошкодження внутршнього менюка та хряща 36 48 28/58 29/59 3-тя
Рисунок 5. Вим!рювання тиску у к!ст! Бейкера за допомогою контактного манометра фiрми Stryker
Рисунок 6. Ультразвукова картина ксти Бейкера 2-1 стадп морфолопчних зм!н згдно з запропо-нованою класиф!кац!ею у хворого iз деформу-ючим артрозом колiнного суглоба та явищем хрошчного синовИ'ту
диною (рис. 6). Тиск синов!ально! р!дини призводить до виникнення напруження у стшках КПУ, яке вр!в-новажуе його. Для м'яких оболонок найбтьш адекватною е безмоментна теорiя оболонок, у якш вважаеться втсутньою жорстысть до деформаци згинання, а юнуе лише жорстысть до деформаци розтягнення. Умова рiвновaги безмоментно! оболонки у найбтьш простш формi описуеться рiвнянням Лапласа:
- + — = —, R R h
(2)
де Р — тиск синов!ально! рiдини, стт — меридюнальне напруження оболонки КПУ, ст; — тангенщальне напруження оболонки, Rj та Я2 — рaдiуси кривини оболонки у втповтних напрямках, h — товщина стiнки кiсти.
Для оцшочного aнaлiзу будемо вважати, що ра-дiуси кривини стiнки исти у меридiонaльному та тaнгенцiaльному напрямках приблизно однaковi Rj « R = R, а також однaковi вiдповiднi напруження CTt « стш = ст. Тод з формули (1) отримуемо спiввiдношення:
2а_Р R ~ h
(3)
У випадку патологiчного процесу при пiдвищеннi тиску Р з рiвняння (2) випливае, що зростае мехашчне напруження ст у стшках исти. Ми вважаемо, що компенсаторна реакщя органiзму (як бюлопчно! системи) буде спрямована на зменшення механiчного напруження. 1з рiвняння (2) зрозумто, що це може бути досягнуто за рахунок збтьшення товщини оболонки Н. Таким чином зростання товщини стшки КПУ пщ час патолопч-ного процесу е наслщком компенсаторно! реакц!! орга-нiзму на пiдвищення тиску синовiально! рiдини з метою зменшення мехашчного напруження у !! стiнках.
Крiм того, на зростання товщини стшки ысти Н впливае ще один фактор. Шд час патологiчного про-
цесу зростае розм!р ысти R, що характерно для вшх без винятку ыстопод!бних утворень. Кр!м того, п!д час вим!рювання внутршньоыстозного тиску у паць енпв !з ыстами Бейкера в ушх випадках спостериався стшкий птвищений тиск до р!вня 28—29 мм рт.ст. у положенш згинання у колшному суглоб! Це озна-чае, що для виконання умови меxaнiчноi р!вноваги (2) збтьшення розм!р!в ысти R при постшному тиску P = const потребуе додаткового збтьшення товщини стшки h.
Чому утворюються внутршньопросвп"ш нашару-вання або так зване потовщення стшки исти Бейкера !з точки зору бюмм!чних процешв?
Зпдно з даними лггератури, основними елементами синов!ально! р!дини е р!зш фракци бтка та палуронова кислота, яи формують специф!чний компонент складного бтка — несульфатований глжозамтоглтан — гга-луронову кислоту (пол!мер дисахаридних посл!довнос-тей ацетильованого амшосахару та уроново! кислоти). В!домо, що до складу синови вш входить у вигляд! комплексу «палуронат — протеш» та вбудований у по-верхню суглобового хряща.
Бтки в оргашзм! збер!гаються у нативному стан! за рахунок фактор!в стшкосп, до яких належить заряд бтково! молекули та пдрантна оболонка навко-ло не!. Зникнення цих фактор!в, що в!дбуваеться при синовГт колшного суглоба внасл!док запален-ня та змши бюх!м!чних характеристик синов!ально! р!дини, призводить до склеювання молекул бтшв та випадшню lx в осад !з формуванням спочатку пристшкових шар!в, а у подальшому м!жстшкових перетинок, що призводить до камерност шстопо-д!бного утворення, що мае мюце на шзшх стад!ях захворювання.
Як в!домо, осадженню, денатураци та склеюванню бткових молекул сприяють два фактори: птвищення температури та птвищення тиску, що завжди мае мю-це при запаленш у суглобь Тому при запаленш процеси
денатурац!! та склеювання бiлкових молекул посилю-ються, що потрiбно пам'ятати та не призначати тепловi процедури на дтянку колiнного суглоба за наявност кiстоподiбних утворень.
Крiм того, адсорбц!я призводить до адсорбцшно-го зниження мщносп твердого тiла, а у р!динах — до пониження поверхневого натягу (ефект Ребшдера), що може пояснити патогенез розриву ысти на шзшх стадiях.
Резудьтати обстеження та Тх обговорення
Пiсля проведеного обстеження встановлено, що середня тривалiсть захворювання хворих на ысту Бей-кера становить 26,4 мюяця, на параменiсковi кiсти — 10,6 мiсяця. Середнш розмiр к1сти Бейкера, за даними УЗД, становить 56,04 см3. Параменiсковi ысти на фонi застарiлого пошкодження менiскiв характеризувались середнiм розмiром 3,6 см3.
Зпдно з запропонованою 4-стадшною ультразвуковою класифiкацiею, заснованою на прицтьному вивченi максимального поздовжнього та поперечного зрiзiв КПУ, стало в!домо, що в обстежуваних хворих переважають к1сти Бейкера 2—3-! стад!! структурних змш Паракапсулярнi кiсти менiскiв у хворих зустр!ча-лись у 3-й стад!! структурних змш.
При розгинанш у колшному суглоб! середн! показ-ники внутр!шньосуглобового тиску становили 58,1 мм рт.ст., при згинанн! тиск зменшуеться майже у два рази ! в середньому дор!внюе 28,5 мм рт.ст. Тиск у ысп Бейкера вим!рювали у положенш розгинання та згинання у колшному суглоб!, ! середне значення його становило 29 мм рт.ст. у положенш згинання та 58,4 мм рт.ст. у положенш розгинання.
Враховуючи результати обстежень хворих !з истою Бейкера, стало в!домо, що внутршньосуглобовий тиск та тиск у КПУ практично однаковий. Дан! факти по-яснюються тим, що внутршш порожнини суглоба та ысти сполучеш м!ж собою (устям) каналом (рис. 7), через який, зг!дно з законом Паскаля, ! в!дбуваеться г!дростатичне вир!внювання тиск!в.
Зм!на тиску при згинанн! та розгинанн! обумовле-на анатомо-фгзюлопчною будовою кол!нного суглоба: об'ем порожнини колшного суглоба м!н!мальний у поло-женн! повного розгинання та максимальний у положенн! згинання. Тому ! внутр!шньосуглобовий тиск буде макси-мальним у положенн! повного розгинання ! м!н!мальним у положенш повного згинання. При цьому р!вновага тис-к!в св!дчить про достатньо ефективне двосторонне г!дро-статичне поеднання м!ж суглобом та к!стою.
1з цього випливае, що перемщення р!дини у будь-як! порожнист! структури, як! поеднуються !з порож-ниною кол!нного суглоба, в!дбуваеться у положенн! максимального розгинання у кол!нному суглоб!, що п!дтверджуеться кл!н!чно та !нструментально на основ! вим!рювання внутр!шньосуглобового та внутр!шньо-к!стозного тиску.
Але така г!дростатична р!вновага тисков може !сну-вати лише у тому випадку, коли мае м!сце двонаправ-
Рисунок 7. Схематичне зображення форму-вання юсти Бейкера при iснуваннi клапанного механiзму: MFC — мед'/альний виросток стегна; MTP — мед'/альний виросток великогомлково'1 кстки; SM — натвперетинчастий м'яз; G — шжний м'яз
лений потш р!дини через устя КПУ, що в!дпов!дае кла-сичнш картин! ысти Бейкера.
З огляду на юнування клапана устя ысти Бейкера у вигляд! синовiaльноi складки або мембрани, що шдтверджено численними науковими працями та власними досл!дженнями перемщення р!дини спочатку мае двонаправлений характер. З часом в!дбуваеться облгтерашя устя ысти Бейкера, що призводить до однонаправленого потоку р!дини !з порожнини суглоба у порожнину КПУ. У цьому раз! у КПУ шдтримуеться постшний шдвищений тиск на р1вш 60 мм рт.ст. та бшьше. Це пришвидшуе про-цеси випадання в осад бшкових молекул !з форму-ванням нашарувань та р!зного роду включень, а та-кож до розвитку ускладнень переб^у захворювання, включаючи розрив КПУ.
Висновки
Враховуючи дан! л!тератури щодо основних елемен-т!в синовiaльно! р!дини, дан! ультразвукового обстеження та ендоскоп!! ыст Бейкера на р!зних стад!ях, ми досл!дили, що потовщення стшки к!сти в!дбуваеться за рахунок пристшкового нашарування б!лкових молекул !з формуванням глобул, як! i формують так звану псев-дост!нку. У подальшому ц! нашарування починають формувати перетинки м!ж протилежними ст!нками, ущ!льнюватись, що призводить до камерносл КПУ. На шзшх стад!ях дан! нашарування можуть переважати над просв!том КПУ.
На формування та прогресування КПУ мае зна-чення пiдвищений тиск, який становить у середньо-му 29 мм рт.ст. у положенш згинання та до 58,4 мм рт.ст. у положенш розгинання. Виходячи i3 попере-дшх даних, на нашу думку, критичним показником тиску, при якому може настати розрив юсти Бейкера, е тиск бтьше 60 мм рт.ст. Зазвичай таке усклад-нення переб^у КПУ може виникати при тривалому юнуванш юсти, коли тривала адсорбшя бшкових молекул на стшш кiсти призводить до адсорбцшного зниження мiцностi та зниження поверхневого натягу (ефект Ребшдера). Але дана теорiя потребуе подаль-шого вивчення.
Запропонована нами класифшащя вiдображае осно-вш морфологiчнi змiни та дае уявлення про стадшшсть перебiгу даного захворювання, це дае можливiсть ви-значити оптимальний метод лiкування даного ыстопо-дiбного утворення та широкого практичного викорис-тання у травматологй' та ортопедй'.
Список л1тератури
1. West Sterling G. Rheumatology secrets. The secrets series. —
3rd ed). — Philadelphia: Elsevier Mosby, 2015. — Р. 19.
2. Hui Alexander Y, McCart William J., Masuda Koichi, Fires-
tein Gary S, Sah Robert L. A Systems Biology Approach to Synovial Joint Lubrication in Health, Injury, and Disease // Systems Biology and Medicine. Wiley Interdisciplinary Reviews. — Jan—Feb 2012. — № 4(1). — P. 15-7.
3. GlycoForum. Science of Hyaluronan, 15December 1997.
4. Bennike Tue, Ayturk Ugur, Haslauer Carla M, Froehlich
John W., Proffen Benedikt L., Barnaby Omar, Birkelund Svend, Murray Martha M., Warman Matthew L. A Normative Study of the Synovial Fluid Proteome from Healthy
Porcine Knee Joints // Journal of Proteome Research. — 2014. — № 13(10).
5. Edwards Jo. Normal Joint Structure. Notes on Rheumato-
logy. — University College London. Archived from the original on 19 Nov 2012. Retrieved 5 April 2013.
6. Christorpher GF. The role of protein content onthe steady and
oscillatory shear rheology of model synovial fluids // Royal Society of Chemistry. — 201. — 10.
7. Sabaratnam S., Arunan V., Coleman P.J., Mason R.M.,
Levick J.R. Size selectivity ofhyaluronan molecular sieving by extracellular matrix in rabbit synovial joints // The Journal of Physiology. — 2005. — 567 (Pt 2). — Р. 56981. — doi: 10.1113/jphysiol.2005.
8. Луговец С.Т. Подколенные кисты при ревматических
болезнях: диагностика и частота (по данным артро-сонографии): Автореф. дис... канд. мед. наук. — М., 1998. — 95 с.
9. Макушин В.Д., Чегуров О.К., Камшилов Б.В. Опыт опе-
ративного лечения кисты Backer//Новые технологии в медицине: Тез. докл. науч.-практ. конф. с международ. участием: В 2 ч. — Курган, 2000. — Ч. 1. — С. 186-187.
10. Данилова И.М. Ультрасонографическая диагностика кисты Бейкера при гонартрозе: Автореф. дис... канд. мед. наук. — Курган, 2000. — 115 с.
11. Оперативное лечение синовиальных кист заднего отдела коленного сустава / В.Д. Макушин, О.К.. Чегуров, Б.В. Камшилов, И.М. Данилова // Лечение инвалидов с патологией крупных суставов: Тез. докл. — Н.-Новгород, 2002. — С. 105-107. '
12. English S., Perret D. Posterior knee pain // Curr. Rev. Musculoskelet. Med. — 2010 Jun 12. — № 3(1-4). — Р. 3-10.
Отримано 02.08.16 ■
Бурьянов А.А., Бородай А.Л., КлапчукЮ.В., Кальный С.Е.
Военно-медицинский клинический центр Северного региона Украины, г. Харьков, Украина Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. И. Кожедуба, г. Харьков, Украина
ГЕНЕЗИС СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ И ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИСТЫ БЕЙКЕРА
Резюме. Введение. Коленный сустав окружают разнообразные кистозные образования (КО) — бурсы, которые в норме клинически не проявляются. Все синовиальные полости, к которым, в частности, относятся коленный сустав и бурсы, окружающие коленный сустав, содержат синовиальную жидкость, которая является ультрафильтратом плазмы крови и состоит из белков и интерстициальной жидкости. В литературе описаны бурсы, окружающие коленный сустав, освещена ультразвуковая классификация кист Бейкера в зависимости от стадии течения, предложенная И.М. Даниловой [10], и классификация кистозного перерождения мениска, но отсутствует информация о патофизиологических и гистохимических изменениях, происходящих в КО области коленного сустава, а также отсутствует патофизиологическая модель КО области коленного сустава, которая отражала бы природу данного заболевания с точки зрения физико-биохимических процессов. Материалы и методы. В травматологическом отделении клиники повреждений Военно-медицинского клинического центра Северного региона с начала 2016 года под наблюдением находилось 15 па-
циентов с клинической картиной кистозного образования области коленного сустава, что подтверждено инструментальными методами обследованиями: ультразвуковым исследованием (УЗИ), магнитно-резонансной томографией (МРТ) и спиральной компьютерной артрографией (СКТА) коленного сустава. Из них икроножно-полуперепончатый бурсит наблюдался у 9 пациентов, кисты менисков — у 5 пациентов, бурсит переднего отдела коленного сустава — у 1 пациента. Среди пациентов 11 мужчин и 4 женщины. Средний возраст пациентов составил 43,5 года. Объектом исследования были кистозные образования области коленного сустава. Всем больным с КО проводили комплексное инструментальное обследование, которое включало УЗИ, СКТА, МРТ, измерение внутрисуставного и вну-трикистозного давления с помощью контактного манометра фирмы Stryker и далее — диагностико-лечебной артроскопии. На основе полученных данных УЗИ проводилось распределение больных на 4 группы, базирующееся на процентном отношении внутрипросветных наслоений (включений) к общему просвету КО, что дало возможность сформировать новую
классификацию КО области коленного сустава для выбора того или иного метода лечения. Результаты и обсуждение. На формирование и прогрессирование кистозных образований оказывает значение повышенное давление, которое составляет в среднем 29 мм рт.ст. в положении сгибания и до 58,4 мм рт.ст. в положении разгибания. Исходя из предварительных данных, по нашему мнению, критическим показателем давления, при котором может наступить разрыв кисты Бейкера, является давление более 60 мм рт.ст. Обычно такое осложнение возникает при длительном существовании кисты, когда имеет место адсорбция белковых молекул на стенке кисты, что приводит к адсорбционному снижению прочности и поверхностного натяжения — эффект Ребиндера. Выводы. Учитывая данные биохимических процессов, УЗИ и эндоскопии кист Бейкера на разных стадиях, мы обнаружили, что сама стенка кисты не утолщается,
а происходит пристеночное наслоение белковых молекул с формированием глобул, которые и формируют так называемую псевдостенку. В дальнейшем эти наслоения начинают формировать перемычки между противоположными стенками, что приводит к камерности образования. На поздних стадиях данные наслоения преобладают над просветом КО. Предложенная нами классификация основана на определении процентного соотношения внутрипросветных наслоений к общему просвету кистозного образования в двух срезах и отражает основные морфологические изменения, что позволяет определить оптимальный метод лечения данного кистозного образования и широкого практического использования в травматологии и ортопедии.
Ключевые слова: коленный сустав, икроножно-полупере-пончатый бурсит, устье подколенной кисты, киста мениска, любрицин, гиалуронан.
BuryanovОA., BorodayO.L., KlapchukYu.V., KalnoyS.Y.
Military Medical Clinical Centre of the Northern Region, Kharkiv, Ukraine
Kharkiv National University of the Air Forces named after I. Kozhedub, Kharkiv, Ukraine
GENESIS OF THE STRUCTURAL AND FUNCTIONAL ABNORMALITIES AND A HYDROSTATIC MODEL OF BAKER'S CYST
Summary. Introduction. The knee joint is surrounded by a variety of cystic formations (CF) — bursa, which normally are not clinically manifested. All synovial cavities, particularly knee joints and bursa, which surround the knee joint, contain synovial fluid. Synovial fluid is an ultrafiltrate of the blood plasma and consists of proteins and interstitial fluid. The literature describes the bursa surrounding the knee joint, the ultrasound classification of Baker's cysts depending on the stage of the course, which is offered by I.M. Danilova [10], and classification of cystic meniscal degeneration, but provides no information about the pathophysiological and histochemical changes that occur in CF of the knee joint, as well as no data on the pathophysiological model of the knee CF, which would reflect the nature of this disease in terms of physical and biochemical processes. Materials and methods. In the trauma department of the clinic of injuries of the Military Medical Center of the Northern Region from the beginning of 2016, we have observed 15 patients with a clinical picture of the knee cyst, verified by instrumental methods of examination: ultrasound investigation (UI), magnetic resonance imaging (MRI) and spiral computed tomographic arthrography (SCTA) of the knee joint. Of these, calf-semimembranosus bursitis was observed in 9 patients, meniscal cysts — in 5 patients, bursitis of the anterior knee — in 1 patient. Among patients, the men prevailed — there were 11 men and 4 women, respectively. The average age of patients was 43.5 years. The objects of the study were cystic formations of the knee joint. All patients with CF underwent a comprehensive survey that included UI, SCTA, MRI, measurement of intraarticular and intracystic pressure using contact manometer manufactured by the Stryker company and, subsequently, diagnostic
and therapeutic arthroscopy. According to the US data, the patients were divided into 4 groups based on the percentage ratio of intraluminal layers (inclusions) to the total lumen of CF, making it possible to form a new classification of the knee CF to select a particular treatment. Results and discussion. The formation and progression of CF are influenced by a high blood pressure, which is an average of 29 mmHg in the flexion position and 58.4 mmHg in the extension position. Based on preliminary data, in our opinion, critical rates, at which rupture of a Baker's cyst may occur, is pressure more than 60 mmHg. Usually, this complication occurs in chronic cyst when long-term adsorption of protein molecules on the cystic wall leads to the adsorption weakening of the strength and reduction of surface tension — Rehbinder effect. Conclusions. Taking into account the data of biochemical processes, ultrasound pictures and endoscopy data of the Baker's cysts in various stages, we have found that the cyst wall itself doesn't thickens, but there is parietal layers of protein molecules with the formation of globules, which form the so-called pseudowall. Subsequently, these layers are beginning to form the membranes between opposite walls, to thicken, leading to intimacy of a CF. In the later stages, these layers dominated over the lumen of a CF. This classification, which is offered by us, is based on the determination of percentage of intraluminal layers and the total lumen of a CF in two sections and reflects the main morphological changes that makes it possible to determine the optimal treatment for cystic formation and wide practical use in traumatology and orthopedics.
Key words: knee joint, calf semimembranosus bursitis, orifice of the popliteal cyst, meniscal cyst, lubricin, hyaluronan.
