Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Типовые нарушения суставов - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Повреждения суставов вызывают различные патогенные факторы — механические, инфекционные, аутоиммунные и др. Повреждения суставов характеризуются альтерацией хрящевых суставных поверхностей, синовиальных оболочек и/или утратой интегративной функции поддерживающих структур суставов. Патологические процессы, развивающиеся в суставных хрящах и синовиальных оболочках, ведут к необратимым анатомическим изменениям их без образования рубца, в то время как воспаление в связочном аппарате и околосуставных структурах может завершаться образованием рубца.
Макро- и микроструктура хрящевых суставных поверхностей изменяется при альтерации хондроцитов. В поврежденных участках хряща хондроциты утрачивают способность к синтезу и высвобождению антиангиогенных факторов, что стимулирует прорастание сосудов в деградирующий матрикс и ведет к развитию воспалительного процесса. Возникающее при этом нарушение трофики вызывает дегенерацию хряща с характерным уменьшением содержания протеогликанов, связанных с коллагеном, и утратой регулярной ориентации фибрилл коллагена. В деградирующей хрящевой ткани обычно сохраняется способность отдельных хондроцитов к пролиферации и синтезу матрикса, но они не мигрируют в матриксе и не могут полноценно замещать дефекты.
Первыми макроскопическими признаками повреждения суставного хряща является появление на его поверхности шероховатостей (фибрилляций), эрозий, хондромаляции и трещин. Фибрилляции — шероховатые, похожие на вельвет структуры, расположенные на гладкой поверхности суставного хряща. Фибрилляции возникают при повреждениях как толстых, так и очень тонких суставных хрящей. В этих случаях функции суставов нарушаются из-за увеличения силы трения между гладкой здоровой поверхностью хряща с его поврежденной поверхностью на противоположной стороне, что свойственно воспалению сустава — остеоартриту. Эрозия — частичное или полное растворение альтерированных участков суставной хрящевой поверхности. Хондромаляция — состояние сустава, когда в матриксе хрящевой ткани возрастает содержание воды и уменьшается содержание протеогликанов. Хондромаляция часто сочетается с развитием фибрилляций на поверхности суставных хрящей. Трещины — дефекты поверхности суставных хрящей, направленные внутрь, где они могут изменять вертикальное направление на горизонтальное.
Повреждения суставного хряща обычно вызывают развитие процессов ремоделирования костного вещества в суставе за счет врастания кровеносных сосудов в кальцифицированный слой хряща и стимуляции синтетической активности остеокластов. В результате кальцифицированный слой истончается и замещается костью. Дезинтеграция процессов создания и расщепления хряща и кости суставов лежит в основе развития типовых патологических механизмов нарушений деятельности их.
Возрастная инволюция заключается в уменьшении в составе хрящевой ткани суставов фиброзной сети и в прогрессирующем ослаблении межмолекулярных связей между мономерами коллагена. При старении хрящевой ткани снижается гидратация фибрилл матрикса, а содержание воды в суставных хрящах составляет 70—75 % от должной. Одновременно в хрящевой ткани увеличивается содержание гликозаминогликанов и изменяется их состав. Хрящевая ткань пожилых людей характеризуется повышенной концентрацией хондроитин-6-сульфата, синтезируемого стареющими хондроцитами. В возрасте более 60 лет в суставных хрящах уровень гиалуроновой кислоты возрастает до 6 % (вместо 1 % в зрелом возрасте).
Количественные и качественные возрастные изменения суставных хрящей ведут к сохранению их функции только при умеренных нагрузках и к повреждению — при их увеличении. Однако свойства протеазчувствительных компонентов матрикса, в частности концентрация протеогликанов, постепенно изменяется даже при умеренной компрессии, что снижает прочность каркаса сустава и предрасполагает его к повреждениям, особенно при повышениях степени компрессии.
Остеоартроз — первичный дегенеративный процесс в пределах гиалинового хряща, в основе которого лежит дисбаланс между синтезом и деградацией внеклеточного матрикса, ведущий к индукции хронического воспалительного процесса и нарушению функции сустава. В механизме развития остеоартроза ведущую роль играют низкомолекулярные воспалительные медиаторы и цитокины. Из них наибольшей активностью обладает ИЛ 1, секретируемый клетками синовиальных оболочек, макрофагами и хондроцитами. Этот цитокин в совокупности с низкомолекулярными воспалительными медиаторами и некоторыми ферментами (стромолизин, плазмин, коллагеназа, желатиназа, кислые катепсины и др.) индуцируют процессы деградации внеклеточного матрикса хрящевой ткани. В очагах деструкции хряща возрастает содержание воды при одновременном снижении уровня гидрофильных протеогликанов. Накопление воды может быть связано с увеличением гидрофильности оставшихся протеогликанов, молекулы которых стали более негативно заряженными. В поврежденных участках хряща другой компонент внеклеточного матрикса — коллаген количественно сохраняется на уровне, близком к норме, вплоть до полного разрушения хряща. Это связано с увеличением синтетической активности раздраженных хондроцитов, которые продуцируют коллаген, протеогликаны и гиалуроновую кислоту. Однако эти вещества имеют структурные дефекты, связанные с анормальной агрегацией и локализацией гликозаминогликанов в молекуле синтезируемых протеогликанов, что ограничивает их включение в процессы репарации в участках поврежденного хряща. Поэтому при остеоартрозе происходит медленная прогрессирующая утрата массы хрящевой ткани сустава на фоне задержки воды, потери протеогликанов, но без существенных изменений уровня общего коллагена. При этом изменяются структура и размеры коллагеновых волокон, особенно в средней зоне хряща, что ведет к нарушению функции поврежденных суставов.
Остеоартрит — воспалительный процесс, характеризующийся повреждением суставного хряща, подлежащей костной ткани и околосуставных структур. Предрасполагают к развитию остеоартрита тучность, снижение прочности суставов в пожилом возрасте, генетические заболевания, нарушения метаболизма и др. Причинами возникновения остеоартрита могут быть различные патогенные воздействия на суставы. Механические повреждения суставных хрящей и подлежащей костной ткани часто возникают при травматических деформациях суставов, систематических сверхнагрузках, ведущих к развитию анатомических дефектов и утрате стабильности. Аутоиммунные повреждения суставов связаны с индукцией процессов энзиматической дезорганизации углеводно-белковых комплексов внеклеточного матрикса хрящевой ткани с образованием аутоантигенов. Активация ими антителогенеза ведет к образованию агрессивных антител класса G, реагирующих и повреждающих компоненты внеклеточного матрикса. Инфекционно-токсические повреждения суставов развиваются при их инфицировании гноеродной микрофлорой, главным образом стафилококками. Эти микроорганизмы утилизируют компоненты суставного хряща в качестве нутриентов и высвобождают многочисленные токсины — белковые ферменты, разрушающие хондроциты, внеклеточный матрикс и другие структуры.
Метаболические остеоартриты (охронозы) развиваются при тяжелых нарушениях обмена веществ в организме, в том числе и в суставных хрящах. Остеоартрит может возникать как осложнение асептического некроза кости в случаях перелома шейки бедра и других костей.
Развитие всех разновидностей остеоартрита характеризуется стадийностью (схема 82). В механизме возникновения стадий остеоартрита важную роль играет образование протеаз с различной субстратной специфичностью.
Желатиназа — протеаза, продукт синтеза клеток хрящевой ткани. Фермент селективно расщепляет желатин и коллаген типа 4.
Коллагеназа — протеаза, образуется клетками хрящевой ткани в неактивной форме. Активируемая ИЛ-1, коллагеназа разрушает коллаген каркаса суставных хрящей.
Стромолизин — протеаза, синтезируемая в неактивной форме клетками соединительной ткани, включая клетки хряща. Активируемый плазм ином стромолизин разрушает хрящевую ткань путем расщепления протеогликанов в области связей с гиалуроновой кислотой.
Тканевый активатор плазминогена является ключевым энзимом в процессе разрушения хрящевой ткани. Он синтезируется в неактивной форме клетками многих тканей, активируется ИЛ-1, после чего расщепляет тканевые гликопротеины, в том числе в хрящевой ткани.

Ингибитор тканевого активатора плазминогена — естественный инактиватор тканевого активатора плазминогена.
Кроме протеаз, в генезе остеоартрита участвует фосфолипаза А2, которая разрушает фосфолипиды мембран клеток суставных хрящей.
При остеоартрите в начале развития воспалительного процесса происходит прогрессирующая потеря протеогликанов матрикса, что ведет к уменьшению устойчивости суставного хряща к нагрузке и повышению проницаемости тканей сустава. Прогрессирование воспалительной деструкции вызывает образование эрозий хряща с обнажением костной основы. При ограничении нагрузки в этот период в костной основе происходит внедрение субхондральной кости и разрыв внутрикостных сосудов. Это сочетается с высвобождением различных факторов роста и образованием фибриновых сгустков, что поддерживает активный воспалительный процесс, в течение которого стимулируется пролиферация хондроцитов и остеобластов. Хиндроциты в зоне дефекта хряща продолжают пролиферировать и синтезируют замещающий матрикс. Пролиферация остеобластов способствует новообразованию костного вещества. Это происходит в нормальных трабекулах и в трабекулах, где возникли микропереломы. В обнаженной субхондральной поверхности кости и в образовавшихся остеофитах резко возрастает активность щелочной и кислой фосфатазы у маркеров остеобластической и остеокластической деятельности.
Иной характер течения воспалительного процесса имеется при повышенных нагрузках на эрозивные участки суставных хрящей. В этих случаях возникают локальные некрозы кости, а при отсутствии покрывающего хряща — субартикулярные кисты, часто в сочетании с участками локального некроза кости. Повреждение и распад хрящевой и костной ткани повышают содержание продуктов распада; некротизированные фрагменты хряща и кости проникают в синовиальную жидкость, что поддерживает хронический воспалительный процесс, в течение которого продукты распада и детрит поглощаются фагоцитами синовиальной мембраны и разрушаются лизосомными ферментами. В этот период синовиальная мембрана гипертрофируется и гиперплазируется, в ней возрастает продукция цитокинов, простагландинов и других стимуляторов активности хондроцитов. Стимулированные хондроциты адсорбируют на поверхности часть детрита, находящегося в суставной полости в виде свободных телец. По мере их наслоения центр свободных телец кальцифицируется в результате кальциевых наслоений. Кальцифицированные свободные тельца внедряются в синовиальную мембрану и в ее сосудистую сеть, после чего они оссифицируются и превращаются в костную ткань.
Процессы репарации в суставах угнетаются при избыточном синтезе и высвобождении протеогликанов клетками хряща. Повышение уровня протеогликанов внеклеточного матрикса тормозит агрегацию тромбоцитов, образование сгустков фибрина в зонах дефекта хрящевой ткани, в результате чего возникает недостаточная стимуляция репаративных процессов, особенно в области менисков.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »