Мениск представляет собой фиброхрящевую структуру, располагающуюся в коленном суставе и предохраняющую его от повреждений и от чрезмерной механической нагрузки на суставные поверхности [1,4-6,9].
Согласно данным Национального центра медицинской статистики США, в год фиксируется свыше 600000 обращений, к соответствующим специалистам, по поводу различных осложнений, связанных с повреждениями менисков [8].
В менисках, в зависимости от наличия в их ткани сосудов, различают две зоны. Первая, названная зоной васкуляризации, обладает выраженной способностью к регенерации и заживлению повреждений.
Не васкуляризированная же зона не обладает потенцией к восстановлению повреждений [7,9].
Наиболее частыми повреждениями менисков являются разрывы боковых связок. Они является наиболее частой травмой футболистов, лыжников и других спортсменов [5,6].
Даже после иммобилизации и систематического лечения этих повреждений результаты не всегда бывают хорошими. Именно это привлекает внимание исследователей к данной проблеме.
Мениск не способен к самостоятельному восстановлению при его разрывах более 1 см [10]. Даже при хирургическом восстановлении разрывов в 10-15% случаев возникает клиническая несостоятельность [2,3].
Однако многие вопросы, касающиеся структурных особенностей, менисков, остаются не изученными. Не проводилось комплексных исследований повреждений менисков с использованием световой и сканирующей электронной микроскопии.
Оценка морфологических изменений менисков при их повреждениях может иметь важное прогностическое значения.
Указанное определили проведение данного фрагмента работы.
Материал и методики исследования. Для морфологического исследования фрагменты ткани менисков (всего 22 образца), иссечённые во время хирургического вмешательства, фиксировали в 10-12% растворе формалина на фосфатном буфере по Лилли. Парафиновые срезы, окрашивали гематоксилином – эозином.
Изучение и фотографирование светооптических препаратов проводили с помощью микроскопа «AXIOSKOP-40» (Carl Zeiss, Германия), с цифровой камерой ProgRess, CaputerPro 2.6, сопряжённой с компьютером Pentium IV.
Для сканирующей электронной микроскопии препараты после фиксации в течение нескольких часов в, подвергали обезвоживанию в спирте-ацетоне, затем высушивали методом критической точки в аппарате HCP-2.
Образцы монтировали на алюминиевые подложки электропроводящим клеем. После ионного на золотом в аппарате “IB-3” (Eiko, Japan), образцы изучали и фотографировали в СЭМ “Hitachi S-405A с помощью цифровой фотокамеры Canon с экрана монитора микроскопа.
Микрофотографии подвергали компьютерной обработке на компьютере Computek Pentium IV Windows ХP.
Результаты исследования и их обсуждение. В васкуляризированной зоне интактной части мениска имеется большое число микрососудов. Вокруг которых, располагаются клеточные элементы. Поверхности мениска выстланы сплошным слоем уплощённых клеток. В васкуляризированной части волокна располагаются не столь плотно, как в прилежащей не васкуляризированной зоне (рис. 1).
Расположение волокон в этой части перпендикулярно поверхности.
По периферии мениска в его неваскуляризированной части доминируют веретенообразные клетки. Ниже располагаются волокна, хаотически переплетающиеся друг с другом.
Волокна, расположенные ближе к поверхности, ориентированы параллельно поверхности. Глубже расположенные коллагеновые волокна, находятся под определённым углом к поверхностным волокнам (рис. 2). Среди этих волокон равномерно распределены клетки, преимущественно имеющие веретенообразную форму.
Рис. 1. Большое число микрососудов васкуляризированной зоне интактной части мениска. Г-Э 10х10. | Рис 2. Различные типы коллагеновых волокон и клеток в интактной части мениска. Г-Э 10х40. |
В центральных участках мениска располагаются преимущественно округлые клетки, сгруппированные в ансамбли по 3-10 штук, которые окружены матриксом, формируя структуры типа изогенных групп типичного хряща (рис.3). В этих участках волокна имеют хаотическое расположение, переплетаясь друг с другом.
Вблизи места повреждения округлые клетки увеличиваются в числе. Структура коллагеновых волокон отличается полиморфизмом, отмечается их разрыхление (рис. 4).
Рис. 3. Группы округлых клеток (типа изогенных групп) среди коллагеновых волокон интактной части мениска. Г-Э 10х40. | Рис. 4. Возрастание числа округлых клеток и различные типы коллагеновых волокон вблизи места повреждения мениска. Г-Э 10х40. |
При повреждении мениска вблизи васкуляризированных зон многочисленные сосуды кровенаполнены, имеются участки кровоизлияний. Вокруг сосудов и на поверхности мениска располагается большое число округлых клеток с крупными ядрами и базофильной цитоплазмой. Здесь нередко встречаются фигуры митоза (рис.5). Всё это указывает на активизацию в этих зонах, при повреждениях мениска, репаративных процессов.
В аваскуляризированных зонах менисков, вблизи участков повреждения, доминируют полиморфные коллагеновые волокна. Наблюдается их разрыхление и фрагментация. На поверхности располагается гомогенная эозинофильная субстанция без наличия здесь клеток. Среди полиморфных волокон встречаются лишь единичные округлые клетки (рис. 6).
Рис. 5. Кровенаполненные микрососуды и участки кровоизлияний в васкуляризированной зоны мениска вблизи места повреждения. Г-Э 10х40. | Рис. 6. Единичные округлые клеток полиморфизм коллагеновых волокон аваскуляризированной зоны мениска вблизи места повреждения. Г-Э 10х40. |
Напротив, в васкуляризированных зонах мениска, вблизи участков повреждения, наряду с кровенаполненными микрососудами и полями кровоизлияний располагаются многочисленные клетки, как продолговатые, веретенообразные, так и округлые. По периферии мениска часть округлых клеток не формируют изогенных групп, располагаясь группами и поодиночке. Другие же округлые клетки, типа хондроцитов, формируют характерные группы, окружённые матриксом. По периферии мениска, как правило, доминируют веретенообразные клетки.
Сканирующая электронная микроскопия менисков в неповреждённых участках, показывает, что их поверхность сформирована ровными бороздами и гребнями, располагающимися относительно параллельно друг другу.
На сколах хорошо прослеживается выраженная слоистость менисков. Слои сформированы пучками коллагеновых волокон, разделённые просветами различного размера (рис. 7).
Места повреждений характеризуются отрывом части менисков, расширением пространств между слоями на сколах и неравномерностью поверхности (рис. 8).
Рис. 7. Поверхность и слои мениска в неповреждённом участке. СЭМ х 100. | Рис. 8. Поверхность и слои мениска в месте повреждения. СЭМ х 100. |
При больших увеличениях просматривается разрыхление поверхности, что обусловлено неравномерностью толщины коллагеновых волокон и их рыхлым расположением.
Обращается на себя внимание полиморфизм, и разрыхление волокон, что приводит к формированию глубоких борозд и гребней.
Часто между слоями коллагеновых волокон прослеживается сформированные широкие щели и разрывы.
На поверхности менисков нередко выявляются единичные эритроциты, как правило, дискоциты, и жировые капли различного размера. Они имеют правильную шарообразную форму и гладкую поверхность.
Как показывают данные литературы и наши собственные исследования, неповреждённых участков мениска, он содержит несколько типов клеток.
Их можно разделить на две основные группы. К первой относятся клетки вытянутой формы или веретеновидные. Эти клетки располагаются, преимущественно, по периферии мениска.
Клетки округлой формы сосредоточены в его центральных участках.
В менисках по содержанию микрососудов отчётливо различаются две зоны. Первая зона - с развитой васкуляризацией и вторая - аваскуляризированная зона.
Наличие клеток и микрососудов в соответствующих зонах мениска определяет его способность к восстановление после повреждений.
Проведенными исследованиями также установлено, что повреждения латерального мениска сопровождаются их воспалительными изменениями, заключающимися в кровенаполнении микрососудов, увеличении числа клеток воспалительного ряда.
Естественно, что в отличие от многих органов, доступных для морфологического исследования, с целью оценки результатов хирургического лечения, мениск к таковым не относится.
Как отмечают многие исследователи, способность менисков к самостоятельному восстановлению весьма ограничена [2,3,10]. Исследователи отмечают, что даже при хирургическом восстановлении несостоятельность отмечается в 10 -15%.
Однако оценка структурного статуса микробиоптатов повреждённых участков позволяет, с определённой точностью, делать прогнозы о перспективах хирургического лечения.