Синовиальная жидкость (синовия): что это такое, функции

Поэтому исследования синовии важны в дифференциальной диагностике заболеваний суставов.

Авторы считают возможным определять СЖ как своеобразную разновидность внеклеточного матрикса соединительной ткани. Все структурные компоненты сустава имеют общее мезенхимальное происхождение и в совокупности формируют внутрисуставную (синовиальную) среду, которая обеспечивает функционирование сустава. Щелевидную полость синовиального сустава заполняет продуцируемая СО синовия. Она содержит жидкую часть, клеточные элементы, кристаллы и плотные частицы. Образуя внутреннюю среду сустава, синовия контактирует с суставным хрящом, поверхностями менисков и дисков. Она достаточно адекватно отражает состояние суставных структур в норме и в патологических ситуациях.

Подобно тому, как клетки суставного хряща продуцируют компоненты матрикса, покровные клетки СО — синовиоциты секретируют гиалуронан. Именно присутствие гиалуронана в СЖ определяет ее специфику как облигатного компонента внутренней среды сустава.

Что же касается соотношения концентраций ряда неорганических и низкомолекулярных органических веществ, а также некоторых белков (альбумина и др.) в синовии и в сыворотке крови, то такое соотношение свойственно также жидкой фазе соединительнотканного матрикса в тканях любой локализации.

Определенный интерес представляет монография А.Г. Березки-на, посвященная изучению СЖ суставов млекопитающих. Им показаны как видовые отличия, так и различия в характеристиках СЖ суставов конечностей более 30 видов млекопитающих.

Источники образования и основные функции синовии

На основании существующих данных имеется возможность назвать три источника образования СЖ:

1. транссудат крови, приносящий в синовию воду, электролиты и протеины;
2. продукты секреции синовиальных клеток покровного слоя СО — гиалуронан и протеолитические ферменты;
3. продукты разрушения клеток и основного вещества СО и хряща.

Основные функции СЖ — локомоторная, метаболическая и барьерная.

1. Локомоторная функция заключается в формировании в совокупности с матриксом суставного хряща уникального смазочного аппарата — суставной смазки, обеспечивающей свободное перемещение сочленовных поверхностей сочленения. Собственно говоря, именно эту функцию можно считать главной и специфической для синовии, отличающей ее от матрикса всех других соединительных тканей.
2. Метаболическая (трофическая) функция.
3. Барьерная функция заключается:
   
   • в участии макрофагов и ферментов СЖ в ингибировании чужеродных веществ и клеток, которые могут поступать в полость сустава из крови и из капсулы сустава при ее повреждении;
   • формировании мощного иммунологического барьера на пути проникновения поступающих в сустав антигенов.

Физические и физико-химические характеристики синовии

Объем синовиальной жидкости, содержащейся в здоровых суставах, невелик. Количество синовии, которое можно извлечь шприцем из нормального подвижного сустава человека, составляет обычно 1—3 мл. Суставы крупных млекопитающих, в частности лошадей, быков, свиней, содержат значительно больше СЖ, причем ее количество не находится в прямой зависимости от величины массы тела. В суставах лабораторных животных и домашних птиц количество синовии небольшое и измеряется долями миллилитра. Как показано в экспериментах на лошадях, объем синовии существенно увеличивается после двигательной нагрузки на сустав. Такое увеличение составляет 15% от исходного объема и сохраняется в течение более часа. Через два часа объем синовии возвращается к исходному уровню.

Из нормального сустава шприцем извлекается далеко не вся СЖ. Утверждение о существовании «сухих» суставов в норме, на наш взгляд, является несостоятельным и основано на ошибочной методике извлечения СЖ. «Сухими» действительно оказываются суставы трупа, ибо в течение нескольких минут после смерти происходит всасывание воды из СЖ. При заболеваниях суставов, особенно воспалительного характера, объем СЖ резко увеличивается и может измеряться десятками и даже сотнями миллилитров (например, в коленном суставе человека). По понятным причинам пункция здоровых суставов у людей практически не производится. Немногочисленные исследования на добровольцах являются исключением. Поэтому параметры нормальной СЖ изучались преимущественно на образцах синовии от кошек, собак и крупных домашних животных.

В СЖ, поступившей на исследование в лабораторию, обычно определяют следующие физико-химические параметры: цвет, прозрачность, вязкость, плотность муцинового сгустка и значение рН.

Макроскопическая картина синовии непосредственно после ее извлечения из сустава такова: нормальная синовия — это бесцветная или слегка желтоватая, прозрачная и очень вязкая жидкость. Желтая, зеленовато-желтая, мутная синовия — это признак патологических изменений в суставе. Вязкость или (применительно к свежей синовии) тягучесть является тем свойством СЖ, которое определяет ее биомеханическую (локомоторную) функцию в суставе. Кинетический коэффициент трения для поверхностей в нормальном суставе составляет 0,003—0,01. Для сравнения можно указать, что этот же коэффициент при скольжении поверхностей из стали при наличии жировой смазки равен 0,05, а при скольжении поверхностей металл—лед — 0,02.

Низкая вязкость СЖ всегда сочетается с высокими показателями цитоза и большим числом нейтрофилов. Эти показатели указывают на высокую активность воспаления в суставе.

К физико-химическим параметрам СЖ относится и определение плотности муцинового сгустка, который также определяется и оценивается визуально. В оценке характера муцинового сгустка приняты следующие градации: плотный, плотноватый, рыхлый, рыхлый — распадающийся, сгусток не образуется. Наличие рыхлого муцинового сгустка указывает на высокую местную активность воспаления. Нормальная СЖ имеет слабощелочную реакцию (рН 7,2—7,8). При воспалительных процессах в суставе значение рН синовии смещается, как правило, в кислую сторону.

Биохимическая характеристика синовии

Низкомолекулярные компоненты

По концентрациям низкомолекулярных компонентов СЖ очень близка к плазме крови и в этом аспекте напоминает диализат плазмы. Впрочем, некоторые исследователи считают, что различие между концентрациями глюкозы в синовии и плазме крови более значительно; по их данным, концентрация глюкозы в синовии не превышает в среднем 2/3 соответствующего показателя плазмы. По этому поводу высказывается предположение, что глюкоза СЖ усиленно потребляется на осуществляемый синовиоцитами синтез гиалуронана. Установлены также различия концентраций ряда микроэлементов (алюминия, никеля, кобальта, кадмия) в синовии по сравнению с плазмой крови как в сторону уменьшения, так и повышения. Эти факты говорят о том, что движение низкомолекулярных компонентов через СО, отделяющую полость сустава от циркулирующей крови, не сводится только к диффузии.

При таком распространенном заболевании, как подагра, нарушен метаболизм мочевой кислоты и происходит отложение ее солей в тканях суставов, а патогномоническими симптомами являются повышение концентрации мочевой кислоты как в сыворотке крови, так и в СЖ. В СЖ пораженных суставов ураты находятся в осадке. В СО они откладываются в виде тофусов и становятся причиной воспалительных процессов. В связи с этим количественное определение мочевой кислоты в СЖ более показательно в диагностическом отношении, чем соответствующее исследование сыворотки крови. Этот тест целесообразно включить в комплексный биохимический анализ СЖ. Он представляет также определенный интерес для контроля эффективности противоподагрических лекарственных препаратов.

Общая концентрация липидов в нормальной СЖ невелика: в коленном суставе человека она составляет 0,20 + 0,09 г/100 мл; особенно низко (в сравнении с плазмой крови) содержание в синовии свободных жирных кислот и триглицеридов.

Белки сыворотки крови в синовии

При определении общего содержания белков в нормальной СЖ каким-либо из употребляемых для этой цели методов, например, биуретовым, получают цифры от 15 до 20 г/л, т.е. в 3—4 раза ниже, чем в сыворотке крови. Основная часть определяемых таким образом белков приходится на белки сыворотки крови, идентичность которых подтверждается иммунохимическим исследованием.

При электрофоретическом разделении этих белков на бумаге или геле (для проведения такого разделения необходимо предварительно уменьшить вязкость синовии, деполимеризовав гиалуронан с помощью гиалуронидазы) выявляются те же основные фракции белков, что и в сыворотке крови, но количественные соотношения между фракциями оказываются резко отличными от таковых в сыворотке. В синовии относительное содержание альбумина значительно выше, а всех глобулинов — значительно ниже. Соответственно альбумин-глобулиновый коэффициент, не превышающий в сыворотке крови значения 2,2, в СЖ из здорового сустава составляет 4—5 и более. Такое распределение сывороточных белков отражает, с одной стороны, что эти белки попадают в синовию путем диффузии через СО. Вполне естественно, что гораздо в большем количестве через мембрану проникают глобулярные по структуре белки с относительно небольшими молекулами (альбумин), и в меньшей степени мембрана проницаема для более крупных молекул, особенно если они обладают вытянутой формой. Этим, в частности, объясняется полное отсутствие в синовии фибриногена.

В то же время количественные соотношения белков в сыворотке крови и синовии отражают активную избирательность проницаемости СО. Альбуминовая фракция проникает в синовию не полностью: ее абсолютное содержание в среднем в 3 раза ниже, чем в сыворотке, так что суть — не только в соответствии размеров пор мембраны, через которую происходит диффузия, размерам молекул. И глобулиновые фракции диффундируют в синовию не только в зависимости от размеров молекул, так что, например, относительная концентрация α1-гликопротеинов в синовии выше, чем в сыворотке крови, а концентрация α2-глобулинов — ниже.

Выполненные на лошадях исследования показали, что концентрации сывороточных белков, как, впрочем, концентрации и многих других компонентов, неодинаковы в СЖ, полученной из разных суставов. Кроме того, концентрации сывороточных белков в синовии в большой мере зависят от того, насколько интенсивной двигательной тренировке подвергается сустав.

Как из сыворотки крови, так и из СЖ может быть выделена сложная фракция белков, растворимых в хлорной кислоте, но осаждаемых фосфорно-вольфрамовой кислотой. По аналогии с серомукоидом (так называют эти белки в сыворотке крови), для обозначения данной фракции в синовии предложен термин «синовиомукоид». Концентрация синовиомукоида, выраженная в пересчете на аминокислоту тирозин, составляет 1,5—2,5 мг/100 мл, т.е. примерно вдвое ниже, чем в сыворотке.

Можно полагать, что входящие в состав синовиомукоида гликопротеины имеют сывороточное происхождение, однако количественные соотношения компонентов синовиомукоида не являются буквальным отражением компонентов серомукоида: в синовиомукоиде ниже относительное содержание кислого α1-гликопротеина и сиаловых кислот.

Суммарная концентрация синовиомукоида, как правило, повышается при воспалительном характере поражения сустава. Впрочем, исследование и других фракций белка в СЖ имеет информационную ценность при патологии суставов. Например, повышение концентрации γ-глобулинов характерно для артритов туберкулезной этиологии. Концентрация липопротеинов в синовии значительно ниже, чем в сыворотке крови.

Гиалуронан синовии

Если рассматривать СЖ как своеобразную разновидность внеклеточного матрикса соединительной ткани, то следует подчеркнуть, что эта разновидность отличается от других (за исключением только стекловидного тела глаза) абсолютным преобладанием одного гликозаминогликана — гиалуронана.

Содержание гиалуронана в синовии выше, чем в какой-либо другой тканевой жидкости или ткани. В нормальной СЖ коленного сустава, по нашим данным, концентрация гиалуронана равна в среднем 2,0 мг/мл (от 1,7 до 2,2 мг/мл). Приводятся и более высокие цифры — до 3,5 мг/мл.

В исследованиях на быках были констатированы некоторые различия в концентрациях гиалуронана в СЖ разных суставов. Установлены также изменения концентрации гиалуронана в синовии человека в зависимости от возраста: нарастание в период роста и последующее, начиная с 29 лет, снижение. Аналогичная возрастная динамика отмечена и у быков.

Как уже было ранее изложено, гиалуронан является высокополимерным линейным (неразветвленным) углеводом — гликоза-миногликаном. Его макромолекула построена из чередующихся остатков N-ацетил-β-D-глюкозамина и β-D-глюкуроновой кислоты, соединенных между собой гликозидными связями 1→3 и 1→4, соответственно. Каждая пара остатков рассматривается как дисахаридная единица полимерного гиалуронана; для этой единицы употребляется специальное название — гиалобиуроновая кислота. Цепь гиалуронана представляет собой спираль, закрученную в левостороннем направлении, с витком из 4 единиц гиалобиуроновой кислоты. В такой структуре возникают внутримолекулярные связи, расположение которых зависит от того, какой катион присоединен к молекуле.

В СЖ гиалуронан присутствует, как правило, в виде натриевой соли, поэтому нередко говорят о гиалуронате. Это обстоятельство очень важно: связанный с гиалуронаном катион натрия оказывает доминирующее влияние на конформацию макромолекулы. На конформацию молекулы гиалуронана также активно влияют катионы кальция и магния.

Физические свойства растворов гиалуронана (вязкость, седиментация, светорассеяние, светопреломление) послужили основанием для представлений, согласно которым его макромолекула при концентрации солей, близкой к физиологической, имеет конформацию более или менее хаотичного клубка. Радиус этого клубка (в молекулярных масштабах) очень велик — порядка 150—400 нм; таким образом, макромолекула занимает объем раствора в тысячу — десять тысяч раз больший, чем объем самой молекулы.

Из всех гликозаминогликанов гиалуронан обладает наибольшей молекулярной массой: в СЖ в норме она составляет от 1000 до 10 000 кДа (такая широта диапазона объясняется тем, что молекулярная масса гликозаминогликанов в отличие от строго определенной молекулярной массы белков носит статистический характер). Но даже несмотря на такую большую молекулярную массу плотность вышеупомянутого пространственного клубка не превышает 0,003 г/мл. Другими словами, в 1 мл раствора гиалуронана его содержание составляет всего 3 мг.

Такое представление о состоянии макромолекул гиалуронана в растворе позволяет понять некоторые свойства СЖ. Первое из этих свойств — это так называемый эффект сита, или фильтра. Он заключается в том, что другие молекулы, вносимые в раствор, содержащий гиалуронан, диффундируют медленнее, чем они диффундировали бы в отсутствие этого раствора. Это замедление проявляется также в отношении седиментации молекул при центрифугировании и выражено тем сильнее, чем крупнее диффундирующие молекулы, и поэтому сильнее всего затрагивает высокомолекулярные соединения. Но и движение молекул меньших размеров вплоть до свободных ионов также в той или иной мере видоизменяется под влиянием заполняющих почти весь объем раствора молекул гиалуронана. В СЖ эффект сита, обусловленный присутствием гиалуронана, является одним из ведущих факторов, определяющих особенности количественных показателей биохимического состава СЖ, отличающие его от диализата сыворотки крови. Эффект сита по своей сути очень близок к еще одному механизму, посредством которого гиалуронан оказывает влияние на количественные показатели СЖ.

Это второе свойство основано на так называемом эффекте исключенного объема. Он состоит в том, что другие молекулы не проникают в пространство, занимаемое в растворе клубком молекулы гиалуронана, несмотря на рыхлость этого клубка; эта часть объема оказывается для молекул недоступной, исключенной. Величина исключенного объема неодинакова для различных молекул; она, естественно, тем больше, чем крупнее молекулы.

Следствием эффекта исключенного объема в сочетании с эффектом сита является феномен, проанализированный A.G. Ogston, C.F. Phelps. Если разделить два пространства (обозначим их А и Б) мембраной с порами размером от 100 до 200 миллимикрон, допускающих прохождение молекул сывороточных альбумина и глобулинов, но слишком малыми для молекул гиалуронана, а затем заполнить оба пространства буферным раствором и поместить гиалуронан только в пространство А, то после внесения в оба пространства, альбумина в результате диффузии его молекул установится равновесие, при котором концентрация альбумина в пространстве А (в присутствии гиалуронана), обозначаемая Сд, будет ниже, чем концентрация альбумина в пространстве Б (СБ). Другими словами, константа равновесия концентраций К = СБ/СА при любых исходных концентрациях альбумина превысит единицу.

Расчеты показывают, что при тех концентрациях гиалуронана, которые наблюдаются в нормальной синовии, объем, исключенный для молекул сывороточного альбумина, составляет примерно 1/3 общего объема жидкости. Эти результаты соответствуют реально существующему различию между концентрациями альбумина в сыворотке крови и в СЖ. Они соответствуют также разнице между значениями альбумин-глобулинового коэффициента в синовии и сыворотке. Последнее объясняется тем обстоятельством, что при увеличении размеров молекул возрастает исключенный для них гиалуронаном объем и, соответственно, эффект «сита» сильнее сказывается. Для низкомолекулярных веществ, как глюкоза, эффект исключенного объема настолько мал, что им можно пренебречь.

Теоретические обоснования происхождения эффектов «сита» и исключенного объема исходят из представления о хаотичности конформации клубков — молекул гиалуронана, однако имеются данные, позволяющие считать такое представление несколько упрощенным. Это данные об аномальной подвижности молекул в растворах гиалуронана и в СЖ. Некоторые молекулы диффундируют в СЖ не только быстрее, чем следовало бы ожидать в соответствии с эффектом исключенного объема (при условии, что часть остающегося объема занята препятствующими свободной диффузии молекулами белков), но даже еще быстрее, чем это происходит в чистом растворителе (воде). Этот факт может быть объяснен только тем, что между небольшими диффундирующими молекулами, с одной стороны, и сетеподобной структурой, образуемой сплетенными макромолекулами гиалуронана, — с другой возникает определенное взаимодействие, и это взаимодействие способствует подвижности молекул. В свою очередь подобное облегчение диффузии может быть объяснено наличием у концентрированного раствора гиалуронана достаточно жесткой структурной организации. Это значит, что макромолекулы гиалуронана, несмотря на определенную хаотичность своей конформации, вносят в образуемую ими сеть известную степень жесткости, обеспечивающей возникновение в растворе коридоров, или тоннелей, по которым и происходит ускоренная диффузия.

Тот факт, что гиалуронан в СЖ обладает упорядоченной надмолекулярной структурой, в которую вовлекаются и прилегающие к макромолекулам гиалуронана молекулы воды, подтверждается, в частности, результатами рентгеноструктурного анализа. Жесткость такой структуры достигается за счет ограниченной подвижности — вращения вокруг гексозаминидных и глюкуронидных связей, взаимоотталкивания анионных групп, а также за счет возникновения электростатических связей внутри макромолекулы. Роль электростатических взаимодействий наряду с занимаемым макромолекулами объемом во влиянии гиалуронана на движение жидкости в растворе получила подтверждение в экспериментах, в которых сопоставлялись гиалуронан и электрически нейтральный полисахарид декстран одинаковой молекулярной массы. Описанные особенности гиалуронана синовии имеют большое значение для формирования ее вязко-упругих свойств. Вместе с тем они играют важную роль в регуляции поступления питательных веществ из СЖ в лишенные кровоснабжения суставные хрящи.

Таким образом, можно сказать, что гиалуронан выполняет в синовии ту же функцию, которая принадлежит ему в других разновидностях соединительной ткани, — функцию организатора структуры внеклеточного матрикса. Этот вывод является дополнительным подтверждением взгляда на синовию как на одну из разновидностей внеклеточного матрикса, приспособленную в ходе эволюции для обеспечения двигательной функции синовиальных суставов.

Другие компоненты синовии

Наряду с белками, иммунологически тождественными сывороточным белкам или по меньшей мере сходными с ними, в синовии найдены и изучены белки, специфичные именно для нее. Очевидно, они синтезируются локально. Особый интерес представляют гликопротеины, идентифицированные при исследовании смазочных свойств синовии.

В СЖ здоровых людей найден фибронектин — один из так называемых адгезивных гликопротеинов соединительной ткани. Его концентрация составляет в среднем 172 ± 69 мкг/мл, т.е. она примерно втрое ниже, чем в плазме крови (494 ± 108 мкг/мл), однако фибронектин синовии не происходит из плазмы крови. Об этом свидетельствуют три фактора. Во-первых, молекулярная масса фибронектина (при вытянутой форме молекулы) достаточно велика для того, чтобы отнести его к числу белков, неспособных диффундировать через СО. Во-вторых, при некоторых патологических состояниях концентрация фибронектина в синовии значительно превышает его концентрацию в плазме, что наталкивает на мысль о существовании локальных источников его происхождения. Наконец, в-третьих, особенности структуры макромолекулы фибронектина синовии свидетельствуют о том, что эта изоформа фибронектина является отличной от фибронектина плазмы. Фибронектин синовии привлекает к себе большое внимание, так как с ним связывают один из механизмов развития патологических процессов в суставах.

Не исключено, что частично локальное происхождение имеют обнаруженные в СЖ иммуноглобулины, хотя их концентрация в нормальной синовии значительно ниже, чем в сыворотке крови. Возможно, сыворотка крови не является единственным источником иммуноглобулинов СЖ.

Отсутствие какой-либо разделяющей границы между синовией и суставными хрящами проявляется в попадании в синовию макромолекулярных компонентов внеклеточного матрикса хрящевой ткани. Эти компоненты обнаруживаются в небольших количествах в нормальной синовии. При патологических процессах, при которых происходит деструкция суставных хрящей, а в далеко зашедших случаях и концов костей, концентрация макромолекул таких компонентов возрастает, в зависимости от степени деструкции. Таким образом, эти определяемые в синовии тканевые компоненты приобретают значение биохимических маркеров, отражающих течение патологических процессов в образующих сустав тканях.

Подобно всем другим разновидностям внеклеточного матрикса синовия содержит ферменты. Как правило, ферменты изучались в пунктатах из СЖ патологически измененных суставов. В большинстве исследований контрольная группа (нормальная СЖ) отсутствовала и сопоставительный анализ проводился только по различным нозологическим формам. В тех немногочисленных работах, где контрольная группа была представлена, активность многих изученных ферментов в норме почти не превышала нижнюю границу чувствительности использованных аналитических методов, что затрудняет оценку ферментного спектра нормальной синовии. Тем больший интерес представляет определение активности ферментов синовии при различных патологических состояниях.

Для всех воспалительных поражений суставов характерно нарастание активности протеолитических ферментов, следствием которого становятся деструктивные изменения в соприкасающихся с синовией тканях — в СО и суставных хрящах. Эти ферменты — цистеиновые и сериновые протеазы, аспартатпротеазы и многочисленные представители семейства матриксинов— могут быть использованы в качестве молекулярных диагностических маркеров в тканях сустава. Так, активность катепсина В повышается в синовии в среднем соответственно в 19 раз при РА и в 6 раз при OA. Еще более демонстративны в дифференциально-диагностическом аспекте матриксины (матричные металлопротеазы), в частности ММР-9 (желатиназа нейтрофилов В). Этот фермент, отсутствующий в нормальной синовии, выявляется только при РА, но не при OA. Деструктивное действие активированных металлопротеаз усугубляется отсутствием соответствующего повышения экспрессии их ингибиторов — TIMP.

В синовии присутствуют многочисленные химические медиаторы (цитокины/факторы роста), но в нормальных условиях концентрация каждого из этих короткодистантных регуляторов, как и активность ферментов, невелика. Концентрация указанных регуляторов, в число которых входят факторы, стимулирующие воспалительные реакции (провоспалительные цитокины) и факторы, обладающие противоположной активностью (противовоспалительные цитокины), резко возрастает при развитии патологических процессов.

Клетки синовиальной жидкости

Общая характеристика и классификация

Клеточный состав СЖ является одним из ведущих параметров ее состояния в норме и патологии. Вместе с тем следует сказать, что цитологические исследования синовии пока еще не заняли заслуженного места в учреждениях практического здравоохранения.

Общее количество клеток в 1 мл нормальной СЖ оценивается как 200, максимум 300 в 1 мл. Любое нарушение функционального состояния сустава находит отражение в сдвиге показателя цитоза СЖ, как правило, в сторону увеличения. Повышение числа клеток в СЖ характерно для острого периода любого воспалительного заболевания в суставе. Необходимо заметить, что при цитозе СЖ более 50 000 клеток, как правило, выявляется рост микрофлоры, что указывает на наличие инфекционного (бактериального) артрита. По нашим данным, при невоспалительных заболеваниях суставов цитоз может составлять до 2000— 3000 клеток в 1 мл, а при воспалительных и особенно инфекционных артритах — 150 000-200 000 и более в 1 мл.

Синовия содержит как живые клетки (лейкоциты крови и клетки тканевого происхождения), так и клетки в состоянии дистрофии и распада. Это органоспецифично для синовиальной среды суставов. Дифференцировка живых и разрушающихся клеток в СЖ проводится с помощью витальной окраски нейтральным красным. Живые клетки накапливают в своей цитоплазме гранулы красителя, в то время как ядро и оболочка клетки не окрашиваются. Поврежденные (неклассифицируемые, по нашей классификации) клетки диффузно окрашиваются в красный цвет.

Классификация клеток синовии. Центральным вопросом характеристики клеточного состава СЖ является классификация клеток. Как известно, многими авторами предлагались классификации, в основу которых были положены различные принципы.

P.A. Revel предложил выделять в синовии в норме и патологии несколько типов клеток, объединенных в две группы и отличающихся друг от друга по ряду показателей, в том числе по отношению к окраске Суданом черным В. Это полинуклеарные лейкоциты — нейтрофилы (менее 33 % от общего количества в норме и до 65—85 % — в условиях патологии) и мононуклеарные лейкоциты: синовиоциты, лимфоциты, моноциты, макрофаги. Близкие классификационные критерии приводились в работах К. Takazagi, I.W. Hollingsworth. Эти авторы объединяли синовиоциты, лимфоциты, моноциты и макрофаги в группу больших мононуклеарных клеток. Согласно нашему опыту, можно говорить о наличии в СЖ малых (9,2 х 125 мкм) и больших (13,2x25 мкм) макрофагов. Большие макрофаги в нормальной синовии немногочисленны, но характерны для СЖ больных OA.

С учетом существующих представлений и на основании собственного опыта, авторы данной книги предложили для практического использования классификацию клеток СЖ, согласно которой при подсчете клеток СЖ в мазках, следует различать семь классов клеток: синовиоциты, макрофаги, моноциты, лимфоциты, плазматические клетки, нейтрофилы, неклассифицированные клетки.

Первый класс— синовиоциты, клетки покровного слоя СЖ, преимущественно макрофагального типа (клетки А) и, в меньшей степени, клетки фибробластического типа (клетки В).

Синовиоциты СЖ— большие по величине, с овальным (9х 17 мкм) или округлым (7x8 мкм) ядром и умеренно выраженной цитоплазмой с небольшими отростками. При СМ в цитоплазме обнаруживается мелкозернистый метахроматический материал (по-видимому, несульфатированные гликозаминогликаны) и пиронинофильная зернистость, идентифицированная как РНК. Эти клетки несуданофильны.

Ко второму классу относят все клетки в составе синовии, которые обладают макрофагальными свойствами. Их объединяют под общим названием — макрофаги. Макрофаги синовии принадлежат одному из ведущих классов клеток, учет которых необходим в целях дифференциального диагноза. Их количество в нормальной синовии, по нашим данным, достигает 10—12%'. Резкое увеличение отмечается при OA. При воспалительных заболеваниях макрофаги по количественному содержанию занимают третье место, уступая нейтрофилам и лимфоцитам. Увеличение содержания макрофагов при относительном уменьшении числа нейтрофилов свидетельствует о снижении остроты местной воспалительной реакции.

Таким образом, макрофаги синовии — это клетки различного генеза и функциональных возможностей. Макрофаги СЖ в нормальных суставах вместе с синовиоцитами А обеспечивают освобождение полости сустава от продуктов жизнедеятельности, поддерживая тем самым существование полости сустава и его гомеостаз.

Третий класс клеток — типичные моноциты, с характерным для них бобовидным ядром, светлой цитоплазмой и с положительной реакцией при окраске Суданом черным (накопление крупных зерен). Процентное содержание моноцитов невелико (1,8—3,2%), однако оно постоянно как в нормальной, так и в патологической СЖ. Диагностическое значение наличия их в СЖ остается неясным.

Четвертый класс клеток представлен лимфоцитами — клетками, морфологически аналогичными лимфоцитам крови. Нормальное содержание лимфоцитов в синовии коленных суставов человека составляет 35—43% (для сравнения: в синовии собак — до 56%). При воспалительных и невоспалительных заболеваниях суставов, как и в норме, лимфоциты являются ведущим классом СЖ. Среди лимфоцитов ряд авторов выделяет крупные клетки (20x25 мкм) с большим ядром (10x18 мкм), называемые лимфобластами. Все лимфоциты несуданофильны и не способны к розеткообразованию.

К пятому классу относятся плазматические клетки. В нормальной синовии они единичны, но в условиях патологии их появление в СЖ может свидетельствовать о серьезных иммунологических сдвигах в организме.

Шестой класс клеток — нейтрофилы. Их присутствие в синовии во всех случаях свидетельствует о патологическом процессе в суставах. При воспалительных заболеваниях в условиях резкого возрастания цитоза содержание нейтрофилов достигает 75—80% от общего числа клеток, в то время как в нормальной синовии оно определяется как 30—40% (максимум до 50%). Среди нейтрофилов СЖ преобладают типичные сегментированные клетки. Палочковидные и юные формы клеток встречаются редко.

К седьмому классу относят неклассифицируемые клетки (7—8 % от общего числа). В этой же группе находятся и клетки, которые были повреждены при приготовлении мазков. Неклассифицированные клетки характерны для нормальной синовии. При серьезных нарушениях гомеостаза в полости сустава, а также при деструкции СО и суставного хряща процентное содержание таких клеток резко увеличивается.

При некоторых заболеваниях суставов среди нейтрофилов СЖ выявляются особые клетки (до 40%), которые получили название рагоциты. Рагоциты — это нейтрофилы, содержащие в цитоплазме крупные гранулы. Гранулы рагоцитов в нейтрофилах выглядят как полупрозрачные опалесцирующие скопления, напоминающие по форме ягоды винограда. Такие гранулы особенно хорошо выявляются при фазовоконтрастном микроскопировании. Большинством гистологических красителей они не окрашиваются. В гранулах рагоцитов содержатся иммуноглобулины, иммунные комплексы, альбумины, липиды, ДНК. В нормальной синовии рагоциты не обнаруживаются, и их присутствие в СЖ является показателем выраженных иммунологических сдвигов во внутренней синовиальной среде сустава. Рагоциты обнаруживаются в большом количестве при РА, септических артритах, подагре и ряде других заболеваний. Для OA рагоциты нехарактерны.

Случаи обнаружения тучных клеток в СЖ редки. Они могут выявляться в синовии при OA.

В последние годы в СЖ были обнаружены полиморфные антигенпредставляющие дендритные клетки (АПК). Чаще всего они выявляются в СЖ при хронических артритах. Для обнаружения АПК необходимо использовать специальные иммуногистохимические методы.

Дополнительным, достаточно чувствительным тестом, который может быть использован при исследовании СЖ, является цитохимическое определение активности ферментов — щелочной и кислой фосфатаз в нейтрофилах. В острой фазе РА активность этих ферментов резко повышена. В процессе лечения эти цитохимические показатели нормализуются.

Все сказанное позволяет заключить, что клеточный состав синовии адекватно отражает уровень гомеостаза внутренней синовиальной среды сустава и имеет как диагностическое, так и прогностическое значение в процессе течения и терапии заболеваний суставов.

Количественные соотношения клеток синовии. Синовиоцитограмма

С использованием предложенной В.Н. Павловой классификации клеточный состав синовии каждого обследуемого организма в клинике и в эксперименте на животных может быть представлен синовиоцитограммой, характеризующей абсолютное число клеток (цитоз) и соотношение (количественное распределение) клеток суставного содержимого. С учетом функциональных потенций отдельных классов клеток можно судить о состоянии внутренней среды сустава в данное время и в динамике.

Статистическая обработка многих наблюдении дает возможность получить синовиоцитограммы для нормальной синовии человека и животных и для СЖ при различных заболеваниях суставов. Их сопоставление — один из важных источников для объективного суждения о состоянии сустава и о динамке течения заболевания. Последняя дает возможность оценивать результативность проводимой терапии.

Ниже приводятся синовиоцитограммы нормальной СЖ человека, а также суставного выпота у больных с диагнозом ревматоидный артрит (РА), остеоартроз (OA) и псориатический артрит (ПА) в цифровом выражении.

Разработанная В.Н. Павловой классификация клеток СЖ была применена для исследования синовии у больных с различными заболеваниями суставов. Работа была проведена в цитологической лаборатории Московского Артрологического центра. Был разработан и использован оригинальный метод комплексного исследования СЖ у больных с заболеваниями суставов, в котором преимущественное внимание уделено анализу клеточного состава (определение синовиоцитограммы). Метод был описан в методических рекомендациях.

Была изучена синовия у больных с различными нозологическими формами заболеваний суставов. В качестве примера приведены данные исследования синовии 140 первичных больных с диагнозом: ревматоидный артрит (РА) — 60, остеоартроз (OA) — 60, псориатический артрит (ПА) — 20. Диагноз верифицировался на основании клинического обследования больных ревматологами Р.С. Евтеевой и М.А. Гетагазовым. До исследования синовии внутрисуставная терапия больным не проводилась. Наибольший интерес представляло изучение закономерностей количественного распределения классов клеток в СЖ. Были выявлены следующие закономерности. Синовиоцитограммы СЖ у больных с РА при различной общей активности и у больных с OA при наличии разной степени выраженности синовита достоверно отличались друг от друга. Для СЖ при РА было характерно резкое преобладание нейтрофилов над другими классами клеток, а у больных с OA отмечалось преобладание макрофагов и лимфоцитов над нейтрофилами.

Сравнение показателей цитоза и цитограмм больных РА различной степенью общей активности, определяемой на основании клинических и лабораторных исследований, показывает, что синовиоцитограммы всех больных РА характеризуются преобладанием нейтрофилов над макрофагами и лимфоцитами, а чаще всего и над их суммарным количеством. У больных с минимальной и низкой общей активностью воспаления показатели цитоза и содержание нейтрофилов ниже, чем у больных с умеренной и высокой активностью, однако характер синовиоцитограммы сохраняет общие черты характера для синовитов при РА.

Приведенные материалы дают основание утверждать, что закономерность количественного распределения клеток в синовии больных определяется в первую очередь состоянием внутренней среды сустава, а следовательно, является выражением местной активности воспаления.

Известны попытки определения местной активности воспаления в суставе на основании клинической картины и данных о клеточном составе синовии. Практика нашей работы убеждает в том, что в основу определения местной активности воспаления в суставе может быть положен критерий количественного распределения различных типов клеток в СЖ — синовиоцитограмма. Именно синовиоцитограмма характеризует специфику и динамику воспалительного процесса при каждой нозологической форме заболевания сустава.

У больных РА в 69% случаев общая и местная активность воспаления совпадают. В остальных случаях РА при относительно невысокой общей активности заболевания местная активность может быть весьма высокой и наоборот. Можно говорить о четырех степенях местной активности синовита: минимальной, низкой, умеренной, высокой.

На фоне успешного лечения местная активность воспаления закономерно снижается: синовиоцитограмма изменяется в сторону преобладания макрофагов. Напротив, при обострении процесса синовиоцитограмма резко изменяется в сторону преобладания нейтрофилов. Последнее, с учетом показателя цитоза, может иметь прогностическое значение. При минимальной активности воспаления цитоз и характер синовиоцитограммы близок к таковому в нормальной синовии. Это наблюдается при клинической ремиссии болезни. Однако и в этих случаях клеточный состав синовии не идентичен таковому в нормальном суставе. В СЖ выявляются активные макрофаги, которые для нормальной синовии не характерны. Иными словами, клеточный состав синовии даже при клиническом благополучии может являться показателем наличия в суставе воспалительного процесса.

Представляют интерес данные по сопоставлению значений цитоза и характера количественного распределения клеток различных классов в СЖ с целью выявления корреляционной зависимости между этими параметрами. На материале обследования СЖ у больных с диагнозами PA, OA и ПА сопоставляли значение цитоза и процент содержания отдельных классов клеток, как наиболее часто встречающихся — ведущих классов (макрофаги, лимфоциты, нейтрофилы), так и наименее представленных классов клеток. Была установлена как прямая, так и обратная корреляционная зависимость между цито-зом и числом отдельных классов клеток СЖ.

Обращает на себя внимание прямая корреляция между содержанием лимфоцитов и макрофагов при ПА. Отмечается также обратная корреляция между значением цитоза и присутствием в СЖ макрофагов у больных с OA.

Неклеточные частицы (корпускулярные) в синовии

В СЖ могут быть выявлены разнообразные неклеточные (корпускулярные) частицы, которые для нормальной синовии не характерны. Появление их всегда свидетельствует о патологических изменениях в суставе.

Корпускулярные частицы СЖ можно разделить на экзогенные (фрагменты компонентов эндопротезов, частицы металлов, суспензии лекарственных препаратов — кортикостероидов) и эндогенные (фрагменты хряща, менисков и связок, капли жира и т.д.).

Исследование плотных частиц синовии имеет диагностическое значение. Плотные частицы, в свою очередь, сами могут являться фактором патогенеза заболевания сустава, особенно в случаях с выраженными дистрофическими изменениями. Например, частицы хряща, а точнее продукты разрушения их ферментами синовии могут быть причиной возникновения реактивных воспалительных процессов. Нередко плотные частицы служат местом отложения солей: пирофосфата кальция, гидроксиапатита.

Среди корпускулярных частиц описывают так называемые «рисовые тельца». Это достаточно крупные оформленные образования, которые содержат элементы матрикса — коллагеновые фибриллы и основное вещество, а также клетки, определяемые как синовиоциты. Полагают, что источником образования «рисовых телец» являются участки ишемического повреждения (некроза) СО. «Рисовые тельца» характерны для синовии при воспалительных заболеваниях суставов: РА, септическом и туберкулезном артритах.

Частицы металлов (железо, кобальт, хром) могут быть обнаружены при использовании ряда специальных методов исследования (абсорбционная спектрофотометрия и др.) в цитоплазме нейтрофилов СЖ при OA.

При нарушении липидного обмена в СЖ может выявляться холестерол и липидные капли. При посттравматических артритах возможно обнаружение в синовии капель жира. Полагают, что присутствие таких капель является достаточно надежным показателем наличия внутрисуставного перелома, при котором возможно поступление в полость сустава компонентов костного мозга.

Кристаллы синовии

В биологических жидкостях организма может быть выявлено большое количество разнообразных кристаллов. При исследовании СЖ применительно к диагностическим задачам ревматолога определенное значение имеет определение кристаллов урата натрия, пирофосфата кальция и гидроксиапатита. Первые закономерно выявляются при подагре, вторые — при псевдоподагре. Кристаллы гидроксиапатита определяются при OA.

Кристаллы солей в СЖ выявляются при микроскопии препарата с помощью поляризационного микроскопа. При этом определяют их форму и размер кристаллов, а также оптические характеристики. Кристаллы надо выявлять в свежих (нативных) образцах синовии при одновременном исследовании двух проб каждого образца СЖ. По мнению В. В. Базарного, вероятность выявления кристаллов в СЖ можно повысить ее центрифугированием.

Кристаллы урата натрия имеют форму длинных игл или «пучков прутьев» размером 1—20 мкм. Они имеют выраженное двойное лучепреломление. На черном поле поляризационного микроскопа такие кристаллы выявляются как «белые искры». При использовании красного поляризатора кристаллы урата натрия, ориентированные параллельно оси поляризатора, дают желтое окрашивание, а перпендикулярно оси — синее. Они часто обнаруживаются при подагре в нейтрофилах СЖ, особенно на фоне острых атак заболевания. Выявление кристаллов урата натрия в СЖ возможно также у людей с гиперурикемией.

Кристаллы пирофосфата кальция имеют разнообразную форму (прямоугольники или ромбы длиной 1—20 мкм и шириной до 4 мкм). Они также могут выявляться в виде более мелких структур с размерами менее 2 мкм. Такие кристаллы обладают более слабым, по сравнению с кристаллами уратов, двойным лучепреломлением.

Кристаллы гидроксиапатита также могут быть обнаружены в СЖ. Они играют важную роль в патогенезе поражения суставов при ОАи, следовательно, их обнаружение имеет определенное диагностическое значение. Вместе с тем выявление этих кристаллов методами СМ затруднено или невозможно вследствие очень малых их размеров.

Кристаллы холестерина — крупные пластины прямоугольной или ромбовидной формы с неровными краями, одиночные или в виде скоплений в форме розеток. Они обладают сильным двойным лучепреломлением. Их часто обнаруживают при хронических артритах, вне зависимости от нозологической специфики заболевания. Кристаллы стероидов обнаруживают в СЖ больных, которым в сустав вводили стероидные гормоны.

В последние годы были предложены разные методы количественной оценки содержания кристаллов в СЖ с использованием счетных камер. Можно использовать простой метод ориентировочной количественной оценки числа кристаллов в СЖ по следующим градациями:

• 0    — нет кристаллов;
• 1    — несколько кристаллов в препарате;
• 2    — два и более кристаллов в каждом поле зрения;
• 3    — кристаллы в препарате располагаются сплошь.

Исследование кристаллов в СЖ связано с методическими трудностями, причинами которых являются: некачественные поляризационные микроскопы, малые размеры кристаллов и небольшое их количество в СЖ и др. В связи с этим исследование кристаллов синовии не стало обычным диагностическим методом.

Комплексные методы изучения синовии

В. В. Троценко и др. описывают ряд биохимических методов исследования СЖ у больных при заболеваниях и повреждениях суставов. В работе приведены биохимические показатели СЖ в норме. В ряде случаев при патологии суставов в СЖ начинают выявляться вещества, которые в норме в суставе отсутствуют.

В современной литературе приводится следующая схема комплексного исследования СЖ, включающая в себя:

• анализ физико-химических показателей: цвет, прозрачность, вязкость и характер муцинового сгустка;
• определение общего числа клеток (цитоз);
• исследование кристаллов СЖ в поляризационном микроскопе, целью которого является выявление, главным образом, двух типов кристаллов: урата натрия и пирофосфата кальция;
• микробиологические исследования;
• биохимические методы, среди которых определение глюкозы, белков и комплемента.

При исследовании СЖ с диагностической целью проанализированные образцы могут быть разделены на три группы.

Первую группу составляют нормальная СЖ с небольшим числом клеток (до 200) и СЖ с числом клеток до 2000 — при OA и системной красной волчанке.

Вторую группу образуют СЖ с числом клеток от 50 до 150 000. Это СЖ больных при травме, острой ревматической лихорадке (истинный ревматизм), подагре, псевдоподагре и РА.

Третью группу составляют СЖ, с числом клеток в них от 500 до 300 000 (в основном нейтрофилов). Такие СЖ характерны для больных с инфекционными и туберкулезными артритами. В эту группу могут быть отнесены СЖ при гонококковом артрите и РА в тех случаях, когда цитоз превышает 50 000.