Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела

Гиалиновый суставной хрящ, который называют обычно просто суставным хрящом, образует от 2 до 7 мм оболочку на концах костей в большинстве суставов. Эти хрящевые поверхности способны нести и распределять вес в течение всей жизни человека. Однако при повреждении гиалинового хряща выясняется, что механизмы его восстановления несовершенны и весьма ограничены. У суставного хряща примерно такое же строение, как и у любой соединительной ткани, т. е. для него характерно наличие незначительного клеточного компонента и крупной внеклеточной матрицы. Однако состав, как клеточного компонента, так и внеклеточной матрицы, несколько отличается от имеющихся в связках и сухожилиях. Клеточный компонент хряща содержит преимущественно хондроциты и хондробласты. Хондроциты — это специализированные клетки, ответственные за развитие суставного хряща и сохранение внеклеточной матрицы. Эти клетки вырабатывают аггрекан, связующий белок и гиалуронан, которые выбрасываются во внеклеточную матрицу и спонтанно агрегируют.

Фибрилльный компонент внеклеточной матрицы включает в себя эластин и коллаген типов II, VI, IX, X, XI и XII. От 90 до 95 % коллагена суставного хряща составляет коллаген типа II. Это единственный тип коллагена, способный блокировать отложение кристаллов гидроксипатита, которые требуются для кальцификации. Коллаген типа XI регулирует размер фибрилл, а тип IX облегчает их взаимодействие с молекулами протеогликанов. Коллаген рассеян повсюду в межфибрилльной составляющей, состоящей из ПГ, неколлагеновых ПГ и 65–80 % воды.

Содержание ПГ в суставном хряще больше, чем в других суставных структурах, и большинство ПГ в нем представлено в форме аггреканов, которые связываются с гиалурононом и образуют крупные агрегаты ПГ. Аггрекан является основным ПГ в гиалиновом суставном хряще. Двумя основными типами ГАГ в суставных хрящах являются хондроитин сульфат и кератан сульфат. Соотношение «хондроитин/кератан» может у разных людей отличаться, оно может также зависеть от возраста и места проживания. Чем выше концентрация хондроитин сульфата, тем лучше ткань оказывает сопротивление компрессионным нагрузкам. Концентрация кератан сульфата увеличивается с возрастом, а также в суставах с артритными изменениями; уменьшается она при иммобилизации. Если доля кератан сульфата превышает долю хондроитин сульфата, нарушается способность сустава выдерживать нагрузки. Хрящевой гликопротеин хондронектин играет важную роль в слипании хондробластов в волокна коллагена типа II в присутствии хондроитин сульфата.

На концах костных компонентов синовиальных суставов находятся три отдельных слоя, или зоны суставных хрящей (рис. 14.4).

Рис. 14.4.Строение гиалинового хряща

В самом наружном слое (зона I) волокна коллагена организованы параллельно поверхности. Гладкий наружный слой хряща помогает уменьшить трение между противоположными суставными поверхностями и распределить усилия. Во втором и третьем слоях они организованы в случайном порядке и образуют открытую сетку или решетку. Второй слой, с сетью свободно свернутых волокон, может деформироваться и помогает поглотить часть силы, действующей на суставные поверхности. В третьем слое (радиальный слой) некоторые волокна перпендикулярны поверхности и идут через интерфейс между незатвердевшим и затвердевшим хрящом, отыскивая безопасное место в затвердевшем хряще.

Затвердевший слой хряща, который иногда называют четвертой зоной, является смежным с субхондральной костью и надежно крепит хрящ к кости. Граница раздела между незатвердевшим и затвердевшим хрящом иногда называется линией ординара.

Эта зона очень важна, в силу ее непосредственной связи с ростом, старением, травмами и выздоровлением. В норме, замена затвердевшего слоя суставного хряща происходит при эндохондральном окостенении. Фронт отвердения медленно продвигается к не затвердевшей области хряща, и эта скорость находится в равновесии со скоростью поглощения затвердевшего хряща эндохондральным окостенением. С возрастом замена отвердевшего слоя хряща костью и последующее продвижение линии ординара приводят к утончению гиалинового суставного хряща. При травмах это может приводить к микротрещинам субхондральной кости и к возможной активации центра вторичного окостенения в кости, что приводит к росту новой кости. Этот процесс аналогичен наблюдаемому при старении. Рост кости распространяется в затвердевший слой, линия ординара сдвигается вперед, а незатвердевший слой становится тоньше.