Введение к работе
Актуальность проблемы. Повреждения опорно-двигательного аппарата травматического, воспалительного, метаболического и другого происхождения занимают третье место (после сердечно-сосудистой и инфекционной патологии) а структуре заболеваемости. Так, частота встречаемости остеоартрозов у населения, составляющих 80% поражений суставов, достигает 10—12% населения. Коррекция длины и формы длинных трубчатых костей посредством алпаратов наружной фиксации — современного и наиболее распространенного способа ортопедического вмешательства — сопровождается длительным выключением (пли снижением) функции суставов. Разработка новых способов оказания ар-трологической помощи, ортопедических вмешательств, минимально ограличива-ющих функции суставов, обусловливают необходимость адекватной оценки биологических потенций хряща, включая его уникальные, биомеханические возможности. Кроме того, имеющиеся к настоящему времени данные относительно изменений в неповрежденном суставном хряще при дяйтелыгои неподвижности сустава противоречивы (Evans Е. et al., I960, Enneking W. F. et al, 1972, Terje-sen T. et al, 1986). Уточнение их имеет важное значение для прогноза функции суставов, смежных с удлиняемым фрагментом длинной трубчатой кости по Г. А. Илпзарову.
Известно (Слуцкий Л. И., 1971), что биомеханические свойства хрящевой ткани обусловлены ее химическим составом, внутримолекулярной организацией входящих в этот состав биополимеров и их меяшолскулярнымп взаимоотношениями. Поэтому выяснение характера, который, судя по литературе, еще мало исследован, взаимосвязи механической функции хряща с его химическим составом в динамике изменения от нормы до патологии через такое состояние суставного хряща, как предпатология, представляет интерес не только в плане теоретического анализа взаимодействия биохимических и биомеханических факторов п начальной стадии патологического процесса, но имеет практическое значение для диагностики и прогноза при дистрофических и воспалительных заболеваниях суставов. Цель исследования. Выполнение работы преследовало цель—изучение взаимо зависимости биомеханических .и биохимических характеристик суставного хряща, их связи с биохимическими параметрами сыворотки крови и мочи, представление комплексной оценки такого состояния, как предпатология, в значительной степени определяющего результат изменения условий функционирования сустава при коррекции деформации и лечении переломов.
Достижение цели обеспечивалось решением следующих задач: 1— выявление характера связи вязко-упругих свойств суставного хряща с химическим составом его внеклеточного матрпкеа; 2— изучение влияния изменен,'!!! условий функционирования сустава на нарушение его биомеханических характеристик и
структуру основных компонентов органического матрикса хрящевой ткани; 3— выяснение характера влияния напряжения растяжения, возникающего при удлинении конечности по Илизарову, на репаративные процессы в суставном хряще; 4— определение корреляционной зависимости между концентрадпями основных биохимических компонентов суставного хряща и одноименными показателями хряща и сыворотки крови л их уровнями почечной экскреции.
Научная новизна. На основании полученных результатов установлено, что имеет место тесная взаимосвязь механических свойств с химическим составом и надмолекулярной структурой хрящевой ткани. Ухудшение механических ха рактеристик суставного хряща при изменении условий его функционирования в значительной степени ослабляется при применении компресспоино-дистракця-онного остеосинтеза, оказывалощего стимулирующее влияние на генез хрящезей ткани.
Установлено наличие значимой корреляции между одноименными биохимическими показателями суставного хряща и сыворотки крови, а также сыворотки крови и уровнями почечной экскреции этих компонентов с мочой. Механическое исследование суставного хряща при лечении внутрисуставных переломов у собак выявило активизацию репаративного хондрогенеза при сохранении подвижности в суставе.
Практическая ценность работы. Оценена информативность биохимических показателей для разных групп больных, что позволяет для каждой из этих групп определить набор показателей, релевантных для лабораторного контроля за течением репаратнвных процессов. Создание математических моделей содержа!.кя биохимических компонентов сыворотки крови и мочи подтверждает возможность использования показателей экскреции основных компонентов минеральной фазы и органического матрикса ксстной к хрящевой тканей для оценки выраженности дегенератмзных изменений в процессе заживления переломов и при лечении больных с врожденным укорочением нижних конечностей. Оформлены 7 рационализаторских предложений, изданы методические рекомендации, которые отражают практические способы для изучения изменения механохимнчес-кнх езойств суставного хряща при изменении условий функционирования конечностей.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Механические свойства и химический состав суставного хряща находятся в тесной взаимосвязи на уровне корреляционной зависимости.
-
Напряжение растяжения в тканях при удлинении конечности играет адап-тогенную роль в восстановлении физиологической функции сустава.
-
Сохранение подвижности в суставе при лечении внутрисуставного перелома методом Илизарсва оптимизирует условия для восстановления механохимм-ческих характеристик суставного хряща.
-
Имеет место взггзмоезязь между процессами на молекулярном, тканевом, органном, а также уровне целостного организма.
Материалы работы доложены на: Всесоюзной конференции, поезященной 90-летню со дня рождения С. И. Банайтпса в 1989 г. (г. Ленинград), на 8-й Всесоюзной школе по биологии опорно-дз.игательного аппарата, в 1990 г. (г. Киев), на конференції:!, посвященной 45-летию Казанского НИИТО (КФ ВКНЦ «ВТО») в 1990 г. и на семинаре по биохимии в Новосибирском институте биоорганической химии СО РАН в 1930 г.
Публикации. По теме диссертации опублпкозапо 14 научных работ, 3— в печати. Перечень работ приведен в конце реферата.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключении, выводов и списка литературы. Содержание работы составляют 124 стра-