Зоны суставного хряща

В настоящее время в суставном хряще принято различать три зоны: поверхностную, промежуточную и 6азальную, каждая из которых имеет свои структурные особенности.

Поверхностная зона

Поверхностная зона хряща занимает 10—20 % его объема. Наружная часть ее — тонкая прозрачная пластинка (lamina splendens) — непосредственно граничит с суставной полостью. Толщина пластинки — 4—7 мкм. В lamina splendens фибриллярные структуры отсутствуют. При изучении ее с помощью методов ТЭМ и СЭМ в ней выявляется мелкая зернистость. Предполагают, что эти зерна имеют протеогликановую природу. Для них характерны плотный хроматин ядра и развитая ГЭС.

Хондроциты этой зоны в основном принадлежат к клеткам I типа по В.П. Модяеву. Немногочисленные хондроциты поверхностной зоны — это продолговатые узкие клетки, которые имеют хорошо выраженные цитоплазматические отростки и крупное ядро при относительно небольшом объеме цитоплазмы. Основная часть зоны состоит из тонких коллагеновых волокон, ориентированных параллельно поверхности хряща. Клетки окружены тонкими коллагеновыми фибриллами с плотным плетением. Диаметр коллагеновых фибрилл в данной зоне составляет 20—40 нм. Они располагаются плотно и параллельно суставной поверхности. Между фибриллярными структурами обнаруживаются хондроциты. Клетки располагаются в лакунах, длинная ось которых параллельна суставной поверхности хряща. Поверхностный слой суставного хряща имеет рельеф в виде бугристости и складок различной толщины и протяженности.

Промежуточная зона

Промежуточная зона хряща является наиболее мощной — она составляет 40—60% объема суставного хряща. Хондроциты промежуточной зоны представлены либо отдельными клетками, либо изогенными группами, как правило, из двух клеток, находящихся в лакунах. В промежуточной зоне выявляются ветвящиеся коллагеновые фибриллы с диаметром 80—150 нм. Преимущественная пространственная ориентация этих фибрилл отсутствует.

Архитектоника промежуточной зоны имеет две структурные особенности: мощные пучки коллагеновых волокон, поднимающихся из базальной зоны, и переплетение коллагеновых волокон, формирующих околоклеточные «корзины».
Участки матрикса вокруг клеток содержат наибольшее количество сухой массы вещества (до 50%), т.е. максимальное количество коллагена. Во всей толще суставного хряща имеются волокна различной ориентации. Хондроциты же достаточно хорошо защищены каркасом околоклеточных корзин.

Клетки промежуточной зоны — это типичные хондроциты II и III типа — продуценты коллагена, гликопротеинов и протеогликанов. Для ультраструктуры хондроцитов зрелого хряща типична негладкая с мелкими отростками клеточная поверхность, хорошо развитые ГЭС, комплекс Гольджи с многочисленными везикулами, крупные митохондрии. Эти клетки находятся на высоте своих функциональных возможностей — продукции и секреции коллагена и протеогликанов.

Клетки образуют изогенные группы.

Базальная зона

Промежуточная зона хряща переходит без четкой границы в следующую базальную зону, которая составляет 30—40 % от объема суставного хряща. Базальная зона в целом — это фундамент суставного хряща, посредством которого силы давления передаются субхондральной кости. При этом наблюдается возрастание как количества коллагеновых фибрилл, так и их диаметра. Отмечается преобладание двух групп фибрилл с диаметрами 20—40 нм и 150—200 нм.

Хондроциты суставного хряща различаются по метаболическому профилю. Активность многих ферментов (ферменты цикла Кребса, цитохромоксидаза и др.) в цитоплазме хондроцитов прогрессивно увеличивается в зависимости от расположения от поверхностной до базальной зоны хряща.

Базальную зону суставного хряща принято делить на радиальную и зону кальцификации.

Хондроциты базальной зоны располагаются в колонках между мощными радиальными пучками матрикса. Они называются гипертрофированными клетками и отличаются большими размерами (13 х 20 мкм), богатством цитоплазматических органелл, обеспечивающих синтетические и секреторные процессы, наличием обширных скоплений гликогена.

Известно, что процесс кальцификации хряща распространяется со стороны субхондральной кости вдоль длинной оси коллагеновых волокон матрикса базальной зоны, т.е. перпедикулярно поверхности хряща.

Базофильная линия

В зоне кальцификации описывается своеобразный участок, называемый базофильной, или пограничной, линией (tide-mark). При СМ с использованием обычных гистологических окрасок она видна как извилистая непрерывная линия с характерной для нее базофилией.

Электронная плотность базофильной линии невелика и этим она мало отличается от соседних участков хряща.

Базофильная линия — это своеобразный обособленный участок матрикса хряща. Положение на границе хряща и кости, т.е. тканей с различными уровнями метаболизма, позволяет характеризовать tidemark функционально как фронт минерализации, регулирующий отложение кальция и тем самым сохраняющий суставной хрящ неизменным как функционально необходимый элемент сустава. Существование tidemark обеспечивается метаболической деятельностью гипертрофированных клеток хряща. Это подтверждается данными о трансформации структуры базофильной линии в условиях патологии, что выражается в ее разрывах и фрагментации. Такие картины наблюдаются при OA. Есть основание полагать, что нарушение базофильной линии вносит дисбаланс во взаимодействие хряща и кости: в хрящ начинают проникать сосуды, а вместе с ними кислород и ферменты — кислые гидролазы. Хрящевая ткань, не приспособленная к аэробному типу энергетического обмена, повреждается, некротизируется и кальцифицируется.