Рассуждение о морфомеханике. 1.2.10 Синовия

 

1.2.10 Синовия

Суставная сумка образует замкнутую полость вокруг сочленяющихся суставных концов костей, содержащую синовиальную жидкость. Считается, что она является продуктом деятельности клеток покровного слоя синовиальной оболочки и результат транссудации крови. В состав синовиальной жидкости входят вода, белки, полисахариды, протеинполисахариды, неорганические соли, холестерин, жиры, лецитин, около 30% составляет гиалуроновая кислота. Реакция синовиальной жидкости щелочная pH 7.2–7.4 и может меняться. В норме в ней присутствуют клетки. Так в определенном соотношении обнаруживаются: синовиоциты, гистиоциты, лимфоциты, моноциты, нейтрофилы и некоторые другие клетки, но первые доминируют (Гончаренко В.В., Солод Н.В., 1990).

M.Harty (1984), считает синовиальную жидкость диализатом плазмы без фибриногена и содержащим гиалуроновую кислоту. По данным F.C.Wilson (1983) синовиальная жидкость - диализат или ультрафильтрат плазмы крови плюс муцин. Наличие в синовиальной жидкости, высокополимеризированной гиалуроновой кислоты, обеспечивает ей вязкие свойства. Вязкоупругие свойства синовиальной жидкости препятствуют износу суставного хряща. Синовиальная жидкость напоминает основное вещество соединительной ткани и может, по существу, быть расценена как межклеточный материал соединительной ткани. Синовиальная жидкость содержит клетки от 80 до нескольких тысяч в 1 мм³. Клетки включают моноциты, макрофаги, примитивные клетки, синовиальные клетки, лейкоциты.

Гиалуроновая кислота, входящая в состав синовиальной жидкости, придает ей высокую вязкость и смазывающие свойства (Хэм А., Кормак Д., 1983). Концентрация гиалуроновой кислоты в норме достигает 320.0 мг%, наряду с ней в синовиальной жидкости присутствует и фермент гиалуронидаза активность которого минимальна при pH 8.2 (Редин В.А., 1979).

Синовиальная жидкость прозрачная, слегка желтоватого цвета, ее объем в ТБС от 2 до 4 мл (Подрушняк Е.П., 1972), в коленном 2–3 мл (Жданов Д.А., 1979). Удельный вес синовиальной жидкости составляет около 1010.95 (Соков Л.П., Романов М.Ф., 1991). По данным Н.В.Павловой (1980) вода в ней составляет 94-95%, а твердые вещества только 5-6%. В норме синовиальная жидкость светло-желтая, прозрачная с вязкостью 5-7 усл. ед., pH 7.768, и осмотическим давлением 120-140 мм водного столба. Вязкость определяется гиалуроновой кислотой концентрация, которой 3 г/л.

При увеличении скорости движения в суставе вязкость синовиальной жидкости снижается (Богданов В.А., 1976). Так при исследовании синовиальной жидкости крупного рогатого скота из лучезапястного сустава D.V.Davies (1966) установил, что при градиенте скорости 0.1 с^-1 она имела вязкость около 50 пз, а при градиенте скорости 1000 с^-1 вязкость существенно уменьшалась, составляя около 0.1 пз. Данные опыты свидетельствуют в пользу того, что синовиальная жидкость обладает тиксотропией, то есть при перемешивании становится менее вязкой. Она не сразу возвращается в первоначальное состояние и имеет качества как ньютоновской, так и неньютоновской жидкости. Указанные свойства обусловлены присутствием в ней гиалуроновой кислоты, которая придает синовиальной жидкости кроме вязких еще и упругие свойства. Замечено также, что вязкость синовиальной жидкости находится в прямой зависимости от степени полимеризации гиалуроновой кислоты (Василенкайтис В.В., 1989). По мнению S.Garbe (1998) «синовия кормит и смазывает суставные хрящи».

Установлено, что здоровая синовиальная жидкость - высокотиксотропная смазка. Исследования показали, что степень тиксотропии синовии уменьшается с возрастом и при некоторых заболеваниях. Это обуславливает то, что эффективность смазывания, и таким образом предотвращение износа, снижается с возрастом и появлением болезней (Martin R.B. et al., 1998).

Тонкий слой синовиальной жидкости, находящийся между двумя плоскими поверхностями, ведет себя подобно резине. Под действием сжимающих нагрузок он истончается, а при их снятии увеличивается в толщине, очевидно вследствие упругого восстановления. Соответственно, синовиальная жидкость наряду с вязкостью обладает еще и упругостью. Сочетание указанных свойств и тиксотропии позволяет синовиальной жидкости существенно снижать силы трения в суставах, являясь их смазкой (Александер Р., 1970).

Известно, что коэффициент трения в суставах исключительно низкий: 0.014-0.024 Charnley (1960), 0.0055–0.0104 Barnett et al.., (1969), 0.006–0.010 Sasada, Maezawa (1973), 0.003–0.024 Renaudeaux (1976). В присутствии физиологического раствора коэффициент трения пары хрящ-хрящ находится в пределах 0.02-0.07, а согласно данным A.Unsworth et al, (1975) в нативном суставе составляет до 0.045 (Гаврюшенко Н.С. и соавт., 2000). Согласно данным N.Rydell (1966) коэффициент трения в нормальном суставе равен 0.009–0.015. Наименьшие коэффициенты трения в синовиальных суставах из когда-либо измеренных составляют приблизительно 0.001-0.005 (Martin R.B. et al., 1998).

Столь низкие коэффициенты трения пытаются объяснить, применяя различные теории. Известны граничная теория, гидродинамическая, эластогидродинамическая, теория «раздавливания жидкости», теория плачущей смазки, теория смазки под давлением (Зациорский В.М. и соавт., 1981).

По мнению В.А.Богданова (1976) коэффициент трения в синовиальных соединениях составляет 0.01 и объясняется выдавливанием синовиальной жидкости из пор хряща, а также наличием особой «присадки» у синовии – гиалуроновой кислоты. И это несмотря на то, что 94% синовиальной жидкости составляет вода (Жданов Д.А., 1979). По данным Н.В.Павловой (1980) синовия обеспечивает коэффициент трения 0.002–0.01, за счет того, что под действием нагрузки синовия выдавливается из хряща, попадая между суставными поверхностями.

Кроме наличия гиалуроновой кислоты в синовиальной жидкости обнаружено наличие жидкокристаллических соединений – мезоморфных эфиров холестерина. Высказывается мнение об их участии в снижении суставного трения (Воронович И.Р. и соавт., 1987).

Низкий коэффициент трения в суставах, по мнению С.Ф.Ермакова (1988), С.Ф.Ермакова, Е.Д.Белоенко (1994) обусловлен не только присутствием в синовиальной жидкости холестерола и его эфиров, но и расположением коллагеновых волокон и микробороздок в поверхностных слоях хряща в направлении преимущественных локомоций в суставе (Гаврюшенко Н.С. и соавт., 2000).

Синовия участвует в распределении нагрузки на суставные поверхности и является одним из демпферов сустава. Кроме синовии в демпфировании сустава принимают участие суставной хрящ, субхондральная кость, губчатая кость, костномозговая полость (Машков В.М., 2001, личное общение).

Синовиальную жидкость можно рассматривать как один из видов соединительной ткани на том основании, что в ней постоянно присутствуют клетки, приблизительно в одинаковой концентрации, а ее химический состав достаточно стабилен. Синовиальная жидкость по своему строению близка строению крови, полноправному виду тканей организма человека. По аналогии с кровью, синовиальную жидкость предлагается именовать термином, состоящим из одного слова – синовией. Данный термин не нов и достаточно давно употребляется в научной литературе как синоним «синовиальная жидкость». В частности, им широко оперировал П.Ф.Лесгафт в своих работах по анатомии суставов и многие другие авторы (Лесгафт П.Ф., 1968; Богданов В.А., 1976; Павлова Н.В., 1980; Неверов В.А., Шильников В.А.,1991).

Согласно Н.В.Павловой (1980), в синовии, как относительно постоянный компонент присутствуют клетки. Синовиоциты составляют 34.2–37.8%, гистиоциты 8.9–12.5%, лимфоциты 37.4–42.6%, моноциты 1.8–3.2%, нейтрофилы 1.2–2.0%, неклассифицированные клетки 8.3–10.1%. Клетки тканевого происхождения преобладают над клетками крови. Синовию образуют – продукты жизнедеятельности клеток покровного слоя синовиальной оболочки, продукты изнашивания и смены хряща и транссудат крови. Синовия в организме выполняет локомоторную, метаболическую, трофическую и барьерную функции.

Клетки синовии не соединены между собой, а взвешены в жидком межклеточном веществе (жидкой части синовиальной жидкости) – синовиоплазме. Известно, что форменные элементы крови образуются в костном мозге и, циркулируя по сердечно-сосудистой системе, не делятся. Жидкая часть, как крови, так и синовии имеет несколько источников происхождения, не являясь продуктом деятельности клеточных элементов этих тканей. Как видно синовия даже в своем возникновении подобна крови. Ее клетки и синовиоплазма частично, производные крови, но в основном образуются в синовиальной оболочке, поэтому ее следует признать основным источником синовиопоэза.

Соответственно, ткань образующую покровный слой синовиальной оболочки следует именовать синовиальной тканью. Необходимо признать ее, и синовию, самостоятельными видами соединительной ткани со специальными свойствами и включить в классификации.

Синовиальная ткань и синовия тесно связаны между собой, как кровь и костный мозг. Обе имеют мезенхимальное происхождение. Кроме этого, у синовии и синовиальной оболочки, точнее у ее покровного слоя, имеются общие морфологические черты – доминирование среди клеток синовиоцитов и значительный процент гиалуроновой кислоты в межклеточном веществе. Указанные ткани в основном отличаются только количественными характеристиками концентрацией клеточных элементов, процентным содержанием межклеточного вещества. Принципиальным же отличием является наличие в синовиальной ткани волокон. Присутствие последних обеспечивает синовиальной ткани – достаточно выраженные упругие свойства, по сравнению с синовией. Синовию и синовиальную ткань можно рассматривать в качестве полноправных оболочек сустава, отличающихся агрегатным состоянием. Синовия – жидкая оболочка, синовиальная ткань – аморфная.

Приведенные выше аналогии и доводы позволяют утверждать, что синовия — это особый вид соединительной ткани со специальным свойствами, приспособленный к вполне определенным видам и величинам нагрузки. Она способна воспринимать значительные по величине нагрузки, действующие во всевозможных направлениях, многократно деформироваться без разрушения, занимать объем любой формы, что функционально сближает данную ткань с кровью.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика