EXAMINATION OF THE LEVEL OF CERTAIN PHYSICOCHEMICAL INDICES OF SYNOVIAL FLUID IN NORMAL AND DURING GONARTROSIS

Abstract


Information on values of physicochemical parameters of synovial fluid (CG) of knee joint in normal and in case of gonartrosis, given in various sources of scientific and medical literature and obtained during performance of own clinical studies, is summarized.

Full Text

Актуальность. В настоящее время в научных кругах обсуждаются перспективы исследования синовиальной жидкости для применения в клинической практике. Основная научная задача таких исследований направлена на разработку искусственных лубрикантов на основе полимеров и биополимеров. Однако, некоторые авторы предполагают, что патогенетические процессы при остеоартрозе (ОА) сначала развиваются в синовиальной жидкости [1]. По мнению многих авторов [2, 3, 4, 5], правильная оценка физико-химических свойств синовиальной жидкости имеет большую диагностическую ценность, так как является своеобразным индикатором жизнедеятельности сустава, поскольку чутко реагирует изменением своего состава и свойств на любые внутрисуставные процессы и важна для принятия решений при терапевтическом лечении и восстановительной хирургии сустава. К сожалению, изучение параметров синовиальной жидкости в травматологической практике проводится относительно редко [6], а их трактовка при анализе эффективности лечения отсутствует вовсе. Проблема связана с отсутствием для многих показателей синовиальной жидкости референтных значений [7], обусловленных сложностями методического порядка. Получить СЖ здоровых коленных суставов очень сложно, из-за ее малого объема, большой вязкости и, самое главное, отсутствия показаний. В Таблице 1 приведены референтные значения ряда параметров состава СЖ коленных суставов по разным литературным источникам. При анализе показателей СЖ принимали во внимание сопоставимость результатов, полученных различными методами. Стандартизация лабораторного анализа синовиальной жидкости включает определение физических параметров (цвет, прозрачность, осадок, вязкость), идентификацию кристаллов и подсчет синовиоцитограммы. Референсные значения по этим показателям для синовии приводятся в справочной литературе [8]. В норме СЖ светло-желтого цвета и прозрачная. Консистенция СЖ в нормальных условиях вязкая. Относительно высокая вязкость синовии (20,00 - 21,17 мПа∙с) связана с присутствием специфического углерод-белкового соединения (протеогликана) - гиалуроновой кислоты (ГУК) и ее солей - гиалуронатов [8]. Вискозные свойства СЖ зависят также от рН среды, концентрации белка и неорганических электролитов. Данные показатели определяют химические свойства СЖ и являются наиболее надежными и информативными [9]. Таблица 1. Значения нормы для некоторых параметров синовиальной жидкости по данным опубликованных исследований Показатели Павлова В.Н. [10] Базарный В.В. [11] ЦИТО, 1999 [12] Кирсанов А.И. [13] Cиняченко О.В. [3] Матвеева Е.Л. и др. [14, 15] рН нет нет 7,29-7,45 7,35 -7,45 ≈ 7,5 7,35 - 7,45 Вязкость, мПа∙с нет нет нет нет ≈ 20 21,17 Белок общий, г/л 20,0 10,0-20,0 20,0 нет 15,0 10,3 - 22,3 Альбумины, % нет 65,0-75,0 72,0 нет нет 54,82-71,62 α1 - глобулины нет нет 4,50 - 4,90 нет нет 4,50 - 6,96 α2 - глобулины нет нет 3,20 - 3,80 нет нет 2,04 - 7,56 β - глобулины нет нет 9,20 - 10,00 нет нет 4,50 - 20,10 γ - глобулины нет нет 9,30 - 12,40 нет нет 6,69 - 21,21 Гиалуроновая кислота, г/л 3,00 2,75-2,85 2,75 - 3,00 нет нет 5,72- 6,54 Са2+, ммоль/л нет нет нет 12,1 нет 1,89 (1,64; 2,31) РО43-, ммоль/л нет нет нет 20,9 нет 2,01 (1,59; 2,43) Примечание: «нет» - сведения отсутствуют Полученные результаты и их обсуждение. Результаты определения концентрации гиалуроновой кислоты в СЖ в норме носят противоречивый характер. Исходя из литературных данных, концентрация гиалуроновой кислоты в здоровом суставе составляет 2,45- 3,97 г/л [16, 17], 2,75-3,00 г/л [12] и 6,13±0,41 г/л [18]. Нормальный показатель pH синовиальной жидкости находится в пределах 7,29-7,45 [12, 19, 20]. Содержание общего белка в СЖ в норме составляет от 10 до 20 г/л [15] и даже 30 г/л [20]. Кроме того, в связи с исследованием различных сторон патогенеза дегенеративно-дистрофических изменений суставов в последние годы был достаточно надежно определен состав белковых фракций и электролитного состава СЖ человека в норме. Состав белка представлен в основном альбумином, в меньшей степени глобулином. Соотношение альбуминов к глобулинам у здорового человека составляет 2,5 - 4,0 [16]. Электролитный состав синовиальной жидкости характеризуется в большей степени содержанием ионов кальция и фосфат-ионов [9]. Наиболее информативными показателями являются содержание фосфат-ионов и соотношение Са2+/ РО43- [9]. В норме данные параметры находятся в интервалах: Са2+ - 1,64 - 2,31 ммоль/л, РО43- - 1,19 - 2,50 ммоль/л [21, 15]. Следует отметить, что состав электролитов и белковой фракции СЖ коленного сустава человека в норме не зависит от пола и возраста [22]. Анализ литературных данных клинических исследований остеоартрозных изменений в СЖ представленный в Таблице 2, выявил, что в синовиальной жидкости больных остеоартрозом не отмечено изменения рН среды, но наблюдается повышение концентрация общего белка [21]. Таблица 2. Показатели синовиальной жидкости у пациентов с гонартрозом в разных стадиях (на основании литературных данных) Показатель Норма Остеоартроз (по данным литературы) Собственные исследвоания не указана стадия I-II стадия III стадия I-II стадия рН 7,5 [3] 7,35 - 7,45 [9] 7,35 - 7,45 [21] нет нет нет Вязкость, мПа∙с 20 [3] 12 [3]; 11,6±1,40±0,27 [6] нет нет 13,59±0,46 Поверхностное натяжение, мН/м 50 [3] 45 [3] 46,9±5,07 [6] нет нет 46,11±1,26 Общий белок, г/л 10,0 - 20,0 [11] 15[3] 20,4 (12,3;25,7) [14] 17,2±0,94 [22] 23,0±0,7 [26] 36,79±0,52 [26] 30 [3] 28,5 (20,5;39,32) [21] 26,5 (21,6:33,5) [21] нет Са2+, ммоль/л 1,89 (1,64;2,31) [13,14,26] 1,98±0,1[24] 1,83±0,03 [26] 1,91 (1,75;2,07) [26] 1,9±0,17[24] 1,36 (0,92;1,88) [ 21] 1,70±0,11 [25] 1,97±1,12[24] 1,36(0,99;1,82) [21] 1,91±0,10 [25] 1,69±0,03 РО43-, ммоль/л 2,01 (1,59;2,43) [14] 1,95±0,17[24] 1,96 (1,42;2,5) [21] 1,71±0,05 [26] 1,19±0,11 [25] 1,44 (1,26;1,72) [26] 1,36±0,12[124] 1,12 (0,63; 1,36) [21] 1,36±0,11 [25] 1,36±0,06 [24] 1,23 (0,83;1,6) [21] 2,81±0,77 [25] 1,20±0,01 Са2+/РО43- 0,99 (0,74;1,2) [22] 1,068 (0,865;1,2) [21] 1,17±0,38 [26] 1,33 (1,20;1,57) [26] 1,28 (0,97;1,61) [21] 1,26 (0,83;1,62) [21] 1,41±0,02 Примечание: «нет» - сведения отсутствуют Причем при развитии патологического процесса происходит уменьшение количества α-глобулинов и увеличение содержания γ- и β-глобулинов, т.е. возрастание количества иммуноглобулинов [18]. В синовиальной жидкости пациентов с гонартрозом обнаружены иммуноглобулины всех трех классов в значениях, приближающихся к нижней границе нормы для сыворотки крови [15]. Наличие иммуноглобулина М, который не определяется в синовиальной среде здоровых суставов, обусловлено постоянной аутоиммунной реакцией характера трудовой деятельности, оценку уровня физической активности [23]. В свою очередь, увеличение концентрация общего белка в суставном ликворе приводит к снижению поверхностного натяжения синовиальной жидкости и изменению ее адсорбционно-реологических свойств [6]. Синовиальная жидкость является неньютоновской жидкостью, которая состоит из крупных молекул гиалуроновой кислоты, обеспечивающих ее вязкость и эластовискозные свойства. При всех заболеваниях суставов наблюдается снижение вязкости СЖ, что связано с деполимеризацией гиалуроновой кислоты или же с образованием низкополимерных гиалуронатов вследствие нарушения процессов синтеза [6]. В первую очередь процессы деполимеризации вызываются действием лизосомальных ферментов и перекисных радикалов. В ряде работ отмечается, что при гонартрозе в синовиальной жидкости больных наблюдается изменение электролитного состава СЖ [24, 9, 15]. Результаты исследования показали снижение концентрации фосфат-ионов на 40% относительно нормы, понижение концентрации ионов кальция на 24% - 29% в зависимости от стадии остеоартроза в коленном суставе и повышение на 20% интегрального показателя Са2+/ РО43-. При этом статистически значимо отличались от нормы - содержание фосфат ионов и соотношение Са2+/РО43- [9]. Таким образом, при развитии дегенеративно-дистрофического процесса в суставах отмечается изменение физико-химических свойств синовиальной жидкости, поэтому их оценка может служить как критерием развития остеоартроза на разных стадиях, так и использоваться для оценки эффективности терапии гонартроза.

About the authors

S. V Ryabinin

Voronezh State Medical University


E. I Peleshenko

Voronezh State Medical University


E. I Ryabinin

Voronezh State Medical University


V. G Samodai

Voronezh State Medical University


References

  1. Кушнир, В. А. Современные возможности лечения больных остеоартритом: фокус на обогащенную тромбоциатами плазму [Текст] / В. В. Кушнир, Д. Е. Каратеев // Эффективная фармакотерапия. - 2018. - Т. 33, № 3-4. - С. 40-46.
  2. Анализ связи биохимических показателей синовиальной жидкости больных остеоартрозами коленного сустава с их клинической характеристикой [Текст] / Е. Л. Матвеева, С. И. Лунева, О. К. Чегунов, В. Д. Макушин // Травматология и ортопедия России. - 2006. - № 4. - С. 55-58.
  3. Синяченко, О. В. Современные аспекты анализа синовиальной жидкости [Текст] / О. В. Синяченко // Украiнський ревматологiчний журнал. - 2008. - Т. 2, № 32. - С. 30-39.
  4. Ходюкова, А. Б. Лабораторное исследование синовиальной жидкости [Текст] / А. Б. Ходюкова, Л. В. Батуревич // Медицинские новости. - 2012. - № 4. - С. 24-28.
  5. Цветкова, Е. А. Тенденции в изучении свойств и функций синовиальной жидкости сустава [Текст] / Е. А. Цветкова, Ж. В. Кадолич, Т. В. Арастович // Известия Гомельского государственного университета. - 2016. - Т. 99, № 6. - С. 47-54.
  6. Синяченко, О. В. Адсорбционно-реологические свойства синовиальной жидкости у больных гонартрозом [Текст] / О. В. Синяченко, Л. В. Лукашенко, Е. С. Головкина / Ортопедия, травматология и протезирование. - 2013. - № 3. - С. 51-54.
  7. Матвеева, Е. Л. Перспективы исследования синовиальной жидкости для клинической практики (литературный обзор) [Текст] / Е. Л. Матвеева, А. Г. Гасанов, Е. С. Спиркина // Гений ортопедии. - 2012, - № 2. - С. 148-151.
  8. Пименова, Л. М. Предложения по стандартизации клинического лабораторного анализа синовиальной жидкости [Текст] / Л. М. Пименова, М. М. Захарова, И. И. Миронова // Проблемы стандартизации в здравоохранении. - 2009. - № 5-6. - С. 16-29.
  9. Лунева, С. Н. Исследование показателей электролитного состава и фосфатазной активности синовиальной жидкости у больных остеоартрозом коленного сустава [Текст] / С. Н. Лунева, А. Г. Гасанова, Е. Л. Матвеева // Клиническая лабораторная диагностика. - 2016. - Т. 61, № 10. - С. 690-692.
  10. Павлова, В. Н. Синовиальная среда суставов [Текст] / В. Н. Павлова. - Москва : Медицина, 1980. - С. 296.
  11. Базарный, В. В. Синовиальная жидкость. Клинико-диагностическое значение лабораторного анализа [Текст] / В. В. Базарный. - Екатеринбург : УГМА, 1999. - 62 с.
  12. Биохимические исследования синовиальной жидкости у больных при заболеваниях и повреждениях крупных суставов : пособие для врачей [Текст] / составители В. В. Троценко, Л. Н. Фурцева, С. В. Каграманов [и др.]. - Москва, 1999. - 22 с.
  13. Кирсанов, А. И. Концентрация химических элементов в разных биологических средах человека [Текст] / А. И. Кирсанов // Клиническая лабораторная диагностика. - 2001. - № 3. - С. 16-20.
  14. Матвеева, Е. Л. Некоторые биохимические показатели синовиальной среды крупных суставов человека в норме [Текст] / Е. Л. Матвеева, А. Г. Гасанова, Е. С. Спиркина // Вестник ВолгГМУ. - 2018. - № 1(65). - С. 40-43.
  15. Матвеева, Е. Л. Перспективы исследования синовиальной жидкости для клинической практики (литературный обзор) [Текст] / Е. Л. Матвеева, А. Г. Гасанов, Е. С. Спиркина // Гений ортопедии. - 2012, - № 2. - С. 148-151.
  16. Характеристика синовиальной жидкости в норме и при некоторых патологических процессах [Текст] / А. А. Котелкина, Г. Ю. Стручко, Л. М. Меркулова [и др.] // Клиническая и профилактическая медицина. - 2017. - № 4. - С. 24-30.
  17. Ходюкова, А. Б. Лабораторное исследование синовиальной жидкости [Текст] / А. Б. Ходюкова, Л. В. Батуревич // Медицинские новости. - 2012. - № 4. - С. 24-28.
  18. Матвеева, Е. Л. Взаимосвязь некоторых иммунологических и биохимических показателей в синовиальной жидкости больных дегенеративно-дистрофическими поражениями суставов [Текст] / Е. Л. Матвеева, М. В. Чепелева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2014. - № 12-2. - С. 258-263.
  19. Преимущества использования протекторов синовиальной жидкости при гонартрозе [Текст] / Л. Н. Елисеева, С. В. Карташова, А. Ю. Бледнова, И. В. Семизарова // Русский медицинский журнал. Медицинское обозрение. - 2019. - Т. 3, № 11-2. - С. 103-106.
  20. Ходюкова, А. Б. Лабораторное исследование синовиальной жидкости [Текст] / А. Б. Ходюкова, Л. В. Батуревич // Медицинские новости. - 2012. - № 4. - С. 24-28.
  21. Изменение электролитного состава синовиальной жидкости у больных остеоартрозом коленного сустава на разных стадиях заболевания [Текст] / Е. Л. Матвеева, А. Г. Гасанова, Е. С. Спиркина, О. К. Чегуров // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 3. - С. 191-195.
  22. Матвеева, Е. Л. Биохимический состав синовиальной жидкости коленного сустава людей в норме [Текст] / Е. Л. Матвеева, Е. С. Спиркина, А. Г. Гасанова // Успехи современного естествознания. - 2015. - № 9. - С. 122-125.
  23. Grönwall, C. Protective roles of natural IgM antibodies [Теxt] / C. Grönwall, J. Vas, G. J. Silverman // Front Immunol. - 2012. - Vol. 3. - P. 66.
  24. Гасанова, А. Г. Исследование показателей минерального обмена у больных с дегенеративно-дистрофическими изменениями коленного сустава [Текст] / А. Г. Гасанова, Е. Л. Матвеева, Е. С. Спиркина // Клиническая лабораторная диагностика. - 2015. - № 60 (12). - С. 23-25.

Statistics

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 0

Article Metrics

Metrics Loading ...

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies