Реактивність сполучних тканин суглобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

УДК 616.72-018.2: 612.017

РЕАКТИВНІСТЬ СПОЛУЧНИХ ТКАНИН СУГЛОБІВ

14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

БОНДАРЕНКО НАДІЯ МИКОЛАЇВНА

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому державному медичному університеті їм. М. Горького, МОЗ України

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор Баринов Едуард Федорович, Донецький державний медичний університет їм. М. Горького, МОЗ України, кафедра гістології, цитології та ембріології, завідувач.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Стеченко Людмила Олександрівна, Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця, кафедра гістології та ембріології, професор;

доктор медичних наук, професор Троценко Борис Вікторович, Кримський державний медичний університет ім. С.І.Георгіївського, МОЗ України, кафедра гістології, цитології та ембріології, професор;

доктор медичних наук, професор Сирцов Вадим Кирилович, Запорізький державний медичний університет, МОЗ України, кафедра гістології, цитології та ембріології, завідувач.

Провідна установа: Харківський державний медичний університет, МОЗ України, кафедра гістології, цитології та ембріології, м. Харків.

Захист дисертації відбудеться “_07_” _жовтня_ 2004 року о _13³⁰_________ на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06 при Національному медичному університеті ім. О.О.Богомольця (03057 , м. Київ, пр-т Перемоги, 34).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця (03057, м. Київ, вул. Зоологічна)

Автореферат розісланий “_06_” _вересня_ 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої ради Д 26.003.06

доктор медичних наук Грабовий О.М.

АННОТАЦІЯ

Бондаренко Н.М. Реактивність сполучних тканин суглобів.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія.- Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця, Київ, 2004.

Дисертація присвячена вивченню зональної гетерогенності і реактивних властивостей сполучних тканин суглобів на основі дослідження морфогенезу їх адаптаційних і компенсаторних реакцій у тварин з різними типами індивідуальної реактивності організму. При порушеннях гомеостазу організма адаптаційні морфологічні реакції синовіальної оболонки, суглобового хрящу і підхрящової кісткової пластинки проявлялися змінами морфометричних показників, які залежали від адренореактивності організму. Компенсаторні реакції характеризувались змінами співвідношення структурних елементів в гладенькій і ворсинчастій частинах синовіальної оболонки, в периферійних і центральних ділянках суглобового хрящу і підхрящової кісткової пластинки. Встановлено різний ступінь адаптаційних резервів морфогенетичних реакцій тканин у тварин різних груп. Перехід адаптаційних реакцій сполучних тканин суглобів в компенсаторні зумовлений взаємодією внутрішньоклітинних сигнальних систем та дисбалансом локальних тканинних модуляторів.

Ключові слова: реактивні зміни, синовіальна оболонка, суглобовий хрящ, кісткова тканина, хемосенситивність адренорецепторів.

АННОТАЦИЯ

Бондаренко Н.Н. Реактивность соединительних тканей суставов.- Рукопись. гомеостаз суглоб гетерогенність

Диссертация на соискание научной степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.09 - гистология, цитология, эмбриология.- Национальний медицинский университет им. А.А.Богомольца, Киев, 2004.

Диссертация посвящена изучению морфологических критериев адаптационних и компенсаторних реакций соединительних тканей суставов на основе исследования их морфогенеза у животних с различними типами индивидуальной реактивности организма. Установлено, что степень хемосенситивности b-адренорецепторов тромбоцитов отражает состояние индивидуальной реактивности организма, что подтверждается различиями функционального состояния моноцитов крови и метаболизма аденозина в головном мозге. Показано, что адаптационный или компенсаторный характер морфологических изменений соединительных тканей суставов определяется направлением и степенью изменений морфометрических показателей, зависимых от адренореактивности и имеющих зональную специализацию.

У нормореактивных животных адаптационная реакция синовиальной оболочки проявлялась увеличением толщины выстилающего слоя, объемной плотности сосудов микроциркуляторного русла, периваскулярных клеток и основного аморфного вещества, увеличением численной плотности тучных клеток, снижением объемной плотности адипоцитов; компенсаторная реакция характеризовалась повышением численной плотности эндотелиальных клеток гемокапилляров, уменьшением объемной плотности фибробластов, диаметра артериол и гемокапилляров. Отражением адаптационной реакции суставного хряща стало увеличение содержания гликозаминогликанов межклеточного матрикса промежуточной зоны в центральных участках органа, а в периферических - объемной плотности лакун поверхностной и промежуточной зон; признаками компенсаторной реакции ткани были повышение внутриклеточного содержания гликогена и объемной плотности лакун с дистрофически измененными клетками в минерализованном хряще. Подхрящевая костная пластинка реагировала адаптивным утолщением, ростом индекса васкуляризации, площади эндоста, покрытого активными остеобластами; компенсаторным было изменение взаимоотношений костных трабекул губчатой кости с минерализованным хрящом и гемопоэтической тканью.

У гиперреактивных животных адаптационная реакция синовиальной оболочки проявлялась увеличением удельного веса выстилающих клеток типа А, сосудов микроциркуляторного русла, уменьшением объемной плотности адипоцитов. Компенсаторные реакции характеризовались повышением численной плотности тучных клеток, объемной плотности основного аморфного вещества и уменьшения диаметра венул. В суставном хряще адаптационно возрастала толщина неминерализованных зон, объемная плотность матрикса и, толщина минерализованного слоя; компенсаторной реакцией стало снижение содержания гликозаминогликанов в матриксе неминерализованных зон. Адаптационные реакции подхрящевой костной пластинки проявлялись увеличением ее толщины, площади остеоида на границе с хрящом и численной плотности периваскулярных клеток, а компенсаторные - увеличением удельной площади костно-мозговых полостей и ростом индекса васкуляризации.

У гипореактивных крыс адаптационные реакции синовиальной оболочки проявлялись уменьшением объемной плотности периваскулярных клеток в поверхностном коллагено-эластическом слое, а в глубоком - увеличением численной плотности тучных клеток; компенсаторные реакции характеризовались повышением объемной плотности адипоцитов и периваскулярных клеток в поверхностном слое. Суставной хрящ характеризовался адаптивным увеличением толщины и содержания гликозаминогликанов в межклеточном матриксе. Отражением компенсаторной реакции стало увеличение толщины фронта минерализации, поверхностной зоны и слоя минерализованного хряща в периферических участках. В подхрящевой костной пластинке адаптационные реакции сопровождались увеличением площади остеоида на поверхности ендоста в центральных участках органа, а компенсаторные проявлялись уменьшением численной плотности активных остеобластов и индекса васкуляризации в периферических участках.

Установлено, что адаптационные структурные изменения тканей могут переходить в компенсаторные или альтеративные процессы вследствие дисбаланса локальных тканевых модуляторов (ИЛ-1b, ИЛ-4, ИЛ-6, ФНОa, NO и ПГЕ2).

Ключевые слова: реактивные изменения, синовиальная оболочка, суставной хрящ, костная ткань, хемосенситивность адренорецепторов.

SUMMARY

Bondarenko N.N. Reactivity of joint connective tissue.- Manuscript.

The dissertation is for a scientific degree of Doctor of Medical Sciences on the speciality of histology, cytology, embryology.- 14.03.09.- Bogomolets National Medical University, Kiev, 2004.

The dissertation is devoted to study of structural criteria of zonal heterogeneous and reactive features of joint connective tissues on the basis of research of their morphogenesis for animals with different types of an individual reactivity of an organism. At the disturbances of homeostasis of an organism adaptive morphological reactions of a synovial membrane, an articular cartilage and a subchondral bone plate were displayed in the changes of morphometric indices depending on the adrenoreactivity of the organism. The compensatory reactions were characterized by the changes of the structural elements correlation in smooth and villous parts of the synovial membrane, peripheral and central areas of the articular cartilage and the subchondral bone plate. There has been established the different degree of adaptive reserves of the morphogenetic tissue reactions for animals of various groups. A transition of adaptive reactions of joint connective tissues in to alterative or compensatory ones is a result of an interaction of the intracellular signal systems and the disbalance of the local tissue modulators (cytokines, prostaglandins).

Key words: reactivity changes, synovial membrane, articular cartilage, bone tissue, chemosensytivity of adrenoreceptors.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Дотепер залишається актуальною концепція академіка О.О.Богомольця (1957) про взаємозв'язок індивідуальної реактивності сполучних тканин з особливостями адаптаційних процесів організму (Дударев В.П., 1979; Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981; Березовский В.А. і співавт., 1986). Наступний розвиток даний науковий напрямок одержало в роботах вітчизняних морфологів, що вивчають реактивні властивості органів серцево-судинної, нервовий, імунної систем (І.І.Бобрик, 2002, Ю.Б.Чайковський та співавт., 1998, В.П.Яценко та співавт., 1999, В.К.Сирцов і співавт, 2002; Л.А.Стеченко та співавт., 2003). Зростаючий інтерес до проблеми реактивних властивостей сполучних тканин локомоторного апарата викликаний ростом чисельності хворих з дегенеративно-запальними захворюваннями суглобів, що призводить до довгострокової втрати працездатності і високої інвалідізації (О.В.Синяченко та співавт., 1997, Г.А.Ігнатенко, 1999; В.А.Насонова, 2001). Причому, розвиток у тканинах суглобів адаптаційних і компенсаторних реакцій, що визначають результат захворювання, залежить від численних факторів (стану навколишнього середовища, характеру праці і харчування, імунного статусу і конституціональних особливостей індивідуума тощо), що впливають на гомеостаз організму. Незважаючи на значущі досягнення в області молекулярних досліджень властивостей клітин мезенхімного генезу in vitro (M.Hatori і співавт., 1995; S.Kadiyala і співавт., 1997; T.Kirsch, 2000; Q.Yao et al., 2000 ), закономірності взаємодії синовіальної оболонки, суглобового хряща і підхрящової кісткової пластинки в умовах зміненого гомеостазу організму залишаються не з'ясованими (Т.Н.Копьева, 1979; В.Н.Павлова і співавт., 1988; Н.В.Дедух і співавт., 1992; Г.И.Лаврищева, Г.А.Оноприенко, 1996; A.I.Caplan і співавт., 1997). Однією з причин цього є обмежений спектр кількісних показників, які використовують для оцінки структурно-метаболічного стану сполучних тканин суглобів (П.А.Ревелл, 1993, Н.В.Корнілов, А.С.Аврунин, 2001; В.Г.Ковешніков і співавт., 2002; В.П.Новак і співавт., 2002). Виявлений поліморфізм морфо-конституціональних особливостей, компенсаторних реакцій кісткових тканин хребта і суглобів (Н.Н.Сак, А.Е.Сак, 2002), а також багаторівнева реалізація адаптаційних резервів організму - на рівні клітин, тканин, органів-цілей і центральних регулюючих систем (Баринов Э.Ф. і співавт., 1999; О.М.Грабовий, 2000) свідчить про необхідність дослідження тканин локомоторного апарата з позицій індивідуальної реактивності організму. Сукупність представлених фактів дозволяє вважати дослідження закономірностей морфологічних реакцій сполучних тканин суглобів при змінах гомеостазу організму перспективною науковою проблемою сучасної морфології.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом науково-дослідних тем кафедри гістології, цитології та ембріології Донецького державного медичного університету ім. М. Горького: “Розробити і провести апробацію системи морфологічних критеріїв для прогнозування перебігу морфогенетичних процесів в організмі з різними типами індивідуальної реактивності”, № 0100U006364, 2001-2003 р., відповідальний виконавець; “Структурно-функціональні взаємовідношення тканин епітеліо-мезенхімного походження при адаптації організму до змін оточуючого і внутрішнього середовища”, № 0103U007869, 2004-2006 р., відповідальний виконавець.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - виявити реактивні властивості сполучних тканин суглобів на основі дослідження їх морфогенезу при змінах гомеостазу організму у тварин з різними типами індивідуальної реактивності.

Досягнення мети ґрунтувалося на рішенні таких задач:

1. Визначити критерії індивідуальної реактивності організму шляхом дослідження чутливості адренорецепторів тромбоцитів крові і перевірити інформативність критеріїв за особливостями функції моноцитів крові і метаболізму центральних відділів нейро-ендокринної регуляції.

2. Вивчити структурно-метаболічні особливості сполучних тканин суглобів у інтактних тварин з різним станом індивідуальної реактивності організма.

3. Встановити характер і зональні особливості адаптаційних і компенсаторних морфологічних реакцій синовіальної оболонки суглобів, що формуються під час дії чинників різного генезу.

4. Оцінити ступінь розвитку і регіональну специфіку адаптаційних і компенсаторних структурно-метаболічних реакцій суглобового хрящу при змінах гомеостазу організма, викликаних впливом ендо- і екзогенних чинників.

5. Визначити закономірності адаптації та ремоделювання підхрящової кісткової пластинки за умов функціонального навантаження і дії альтеративних чинників оточуючого середовища.

6. Виявити морфологічні закономірності адаптаційних і компенсаторних реакцій сполучних тканин суглобів, встановити їх залежність від стану центральної нейро-ендокринної і локальної паракринної регуляції у тварин з різним станом адренореактивності організма.

7. Розробити комплекс інформативних кількісних показників для оцінки адаптаційних і компенсаторних реакцій сполучних тканин суглобів.

Предмет дослідження: морфологічні реакції сполучних тканин колінних суглобів, що формуються при змінах гомеостазу організму з різною адренореактивністю.

Об'єкт дослідження: синовіальна оболонка, суглобовий хрящ, підхрящова кісткова пластинка, моноцити крові щурів, у яких моделювали функціональне навантаження на суглоби і зміни гомеостазу організму.

Методи дослідження: гістологічні, цитологічні, гістохімічні, біохімічні, імунологічні, радіоімунні, статистичний.

Наукова новизна отриманих результатів. В роботі вперше проведено комплексне вивчення структурно-метаболічних реакцій сполучних тканин суглобів при змінах гомеостазу, викликаних ендо- і екзогенними впливами. Вперше науково обґрунтовані й апробовані критерії адренореактивності організму, засновані на відмінах чутливості рецепторного апарата і внутрішньоклітинних ефекторних систем формених елементів крові (тромбоцитів, моноцитів). Вперше описані кількісні особливості індивідуального морфогенезу сполучних тканин суглобів у зіставленні з особливостями метаболізму різних відділів головного мозку, що здійснюють нейро-ендокринний контроль органів локомоторного апарата, а також функціональним станом моноцитів крові, що модулюють локальні тканинні реакції суглобів. Встановлено паралелі між різними типами індивідуальної реактивності організму й структурно-метаболічними особливостями будови сполучних тканин суглобів. Вперше представлена кількісна характеристика залежних від адренореактивності і зональних реакцій структурних елементів суглобів. Вперше на основі кореляційного аналізу визначені закономірності структурно-функціональної взаємодії сполучних тканин суглобів, спрямованої на підтримку гомеостазу синовіального середовища органа. Встановлено морфологічні критерії адаптаційних і компенсаторних реакцій синовіальної оболонки, суглобового хряща і підхрящової кісткової пластинки, що формуються при змінах гомеостазу організму.

Практичне значення отриманих результатів. На підставі морфологічних, гістоензимологічних, біохімічних і радіоімунологічних методів дослідження розроблено спосіб оцінки індивідуальної реактивності організму, заснований на оцінці функціонального стану тромбоцитів і/чи моноцитів крові, що дозволяє швидко і вірогідно визначати стан адренореактивності організму. Сформульовані в роботі критерії реактивних змін тканин суглобів є теоретичною передумовою для розробки діагностичного алгоритму вивчення біоптатів суглобів, що може бути використаний у лікувально-діагностичних установах для морфологічної експрес-діагностики ступеня адаптаційних і компенсаторних резервів тканин органа, прогнозу перебігу саногенетичних і патологічних процесів в них. Вперше розроблені нові теоретичні підходи до кількісної оцінки індивідуальної реактивності сполучних тканин суглобів, встановлені закономірності їх реагування при порушеннях гомеостазу організму різного генезу, що дозволить розкрити механізми патогенезу артропатій і розробити ефективні способи своєчасної терапії. Отримані нові факти, які поглиблюють уявлення про гістофізіологію суглобів.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проводились вивчення наукової літератури, виконання експериментів, забір матеріалу у піддослідних тварин, гістологічна обробка експериментального матеріалу, морфологічні, біохімічні і морфометричні дослідження, статистична обробка отриманих цифрових даних, аналіз та узагальнення результатів, формулювання висновків, розроблено спосіб визначення індивідуальної реактивності організму, підготовлені праці до друку. В наукових публікаціях результатів дослідження за участю співавторів дисертанту належить основна частина внеску. Підготовка тексту дисертації та ілюстративного матеріалу виконані автором самостійно.

Апробація результатів дисертації.

Матеріали дисертації були представлені на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Актуальные вопросы гигиены труда, профпатологии и медицинского обеспечения трудящихся промышленных предприятий на современном этапе развития хозяйственного комплекса Донбасса” (Донецьк, 1995), наукових конференціях “Актуальні питання морфогенезу” (Тернопіль, 1996), “Актуальні питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні” (Полтава, 1996), “Актуальні питання морфогенезу” (Чернівці, 1996), III Міжнародній конференції “Колосовские чтения-97” (Санкт-Петербург, 1997), міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні питання морфології і клінічної медицини” (Дніпропетровськ, 1998), II Національному конгресі анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України (Луганськ, 1998), II Українській науковій конференції з міжнародною участю “Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, 1999), II Російському конгресі з патофізіології “Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы” (Москва, 2000), II Міжнародній конференції “Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, 2002), III Національному конгресі анатомів, гістологів “Актуальні питання морфології” (Тернопіль, 2002), III Всеросійській конференції “Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция” (Москва, 2002), ІІІ з'їзді біохіміків України (Чернівці, 2003), Установчому з'їзді Українського товариства клітинної біології (Львів, 2004).

Матеріали дисертаційної роботи впроваджені в учбовий процес на кафедрах гістології та цитології Вінницького національного медичного університету ім.М.І.Пирогова, Івано-Франківської державної медичної академії, Запорізького медичного університету, Львівського національного медичного університету ім.Данила Галицького; в учбовий процес на кафедрах нормальної анатомії, патологічної анатомії, фізіології, патологічної фізіології, внутрішніх хвороб, ревматології, травматології й ортопедії, роботу ЦНДЛ і морфологічну лабораторію НДІ ортопедії і травматології Донецького державного медичного університету ім. М. Горького.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 53 роботи: 22 статті у фахових наукових журналах (5 в моноавторстві); отримано 3 Патенти України на винаходи, 8 статей в збірках і 20 тез доповідей.

Об'єм і структура дисертації. Дисертація викладена на 369 сторінках машинописного тексту (об'єм тексту основної частини - 296 с.), Робота включає вступ, огляд літератури, матеріал і методи дослідження, 5 розділів з результатами власних досліджень, аналіз і узагальнення отриманих результатів, висновків, списку використаних джерел, який містить 332 найменування (232 - кирилицею, 100 - латиницею).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Всі експерименти проводилися у весняно-літній період на 433 щурах-самцях лінії Вістар масою 220-260 г, яких утримували на звичайному раціоні віварію. Вивчення реактивних властивостей сполучних тканин суглобів проведено на 15 експериментальних групах щурів, яким моделювали інтенсивне фізичне навантаження (4-6 групи, n=90), загальну тривалу гіпертермію (7-9 групи, n=96), гіперурикемію (10-12 групи, n=90) і ад'ювантний артрит (13-15 групи, n=93). 1-3-я групи були контрольними і включали 64 інтактних щурів відповідно з нормо- (n=21), гіпер- (n=15) і гіпореактивним (n=28) станом організму. Інтенсивне фізичне навантаження (ІФН) тварин виконували на тредбані (швидкість бігу складала 10 м/хв) протягом 30-ти днів з поступовим щоденним збільшенням часу бігу. Тривале загальне перегрівання моделювали протягом 30 діб шляхом щоденного перебування щурів у вентильованій термокамері при t°=39,0-39,6°З протягом 40 хв. Гіперурикемію моделювали за розробленим нами способом (Баринов Э.Ф. і співавт., 1999) шляхом ін'єкції повного ад'юванта Фрейнда і порушення пуринового обміну in vivo у результаті щоденного згодовування тваринам аутолізату дріжджів з молібдатом амонію і інозином. Ад'ювантний артрит (АА) відтворювали традиційним способом (М.М.Дейл, Дж.К.Формен, 1998) шляхом інокуляції 200 мкл повного ад'юванта Фрейнда під апоневроз правої задньої лапи. Виведення тварин з експерименту здійснювали під тіопенталовим наркозом (50 мг/кг маси тіла) відповідно до норм роботи з експериментальними тваринами (наказ № 755 від 12.08.77 р. “О мерах по дальнейшему соврешенствованию организационних форм работы с использованием экспериментальных животных”).

Стан хемосенситивності клітинних рецепторів крові у інтактних і експериментальних тварин оцінювали за змінами функціональної відповіді тромбоцитів (АДФ-індукованої агрегації) і моноцитів (фагоцитарна і секреторна активність) після інкубації суспензії формених елементів крові з агоністом b2-адренорецепторів (ізопропілнорадреналіном, ІПНА) і холінорецепторів (карбахоліном), кінцева концентрація яких складала 10, 25, 50 і 100 мкМ. Агрегацію і дезагрегацію тромбоцитів реєстрували після 8-9 хв інкубації при 37°С модифікованим методом Born і Howard на спектрофотометрі СФ-46 (Росія) при довжині хвилі 540 нм. В якості критерію інтенсивності біосинтезу простагландинів у моноцитах використано середній цитохімічний коефіцієнт вмісту ліпідних гранул - метаболітів арахідонової кислоти, у цитоплазмі моноцитів крові, виявлених під час цитохімічного дослідження із застосуванням тетраоксиду осмію і a-нафтиламіну за Адамсом (Д.С. Саркисов, Ю.Л. Перов, 1996). Суспензію моноцитів виділяли з крові, отриманої з хвостової вени, шляхом концентрування клітин в інтерфазі, що включає фікол-верографін (щільність 1,077). Моноцити суспензували в повному живильному середовищі до концентрації 106 клітин в 1 мл. На мазках клітин, фіксованих метанолом і пофарбованих азуром і еозином, підраховували фагоцитарне число (ФЧ, середнє число бактерій, поглинених одним активним моноцитом) і фагоцитарний індекс (ФІ, відсоток фагоцитарно активних клітин) в 200 клітинах від кожної тварини (Р.М.Хаитов і співавт., 1995). Вміст цитокінів (ІЛ-1b, ІЛ-4, ІЛ-6, ФНОa), простаноїдів (ПГЕ2 і ПГF2a), циклічних нуклеотидів (цАМФ і цГМФ) в суспензії моноцитів, а також кортизолу в плазмі крові виявляли радіоімунологічними методами з використанням стандартних комерційних наборів реактивів “Amerscham Farmacia Biotech UK Limited” (Англія), “International Cis” (Франція).

По закінченні експериментів на 10-у, 20-у і 30-у добу під тіопенталовим наркозом у тварин виділяли колінні суглоби, фіксували їх у 10% розчині формаліну на фосфатному буфері (p=7,4) і рідині Карнуа, декальцинували в розчинах Трилону-В зростаючої концентрації (С.Г. Никоноров, Т.А. Козлова, 1986). З парафінових блоків виготовляли зрізи товщиною 5±1 мкм, які забарвлювали гематоксиліном і еозином, за Ван Гізоном, за Браше, ставили ШЙК-реакцію в модифікації Шабадаша, толуїдиновим чи альциановим синім із рН = 2,5 і 5,8 (М.Г.Шубич, Г.М.Могильная, 1979). Об'ємний і лінійний показники структурних елементів сполучних тканин суглобів вимірювали за допомогою крапкових і лінійних тестових систем (Автандилов Г.Г., 1990) на мікрофотографіях 10 полів зору оптичного мікроскопа при кінцевому збільшенні ґ80 і ґ160, відібраних випадковим методом на 5 гістологічних зрізах від кожної тварини. В межах кожного суглоба відповідно до розробленого алгоритму, що включає специфічні морфометричні показники, здійснювали морфометрію гладенької і ворсинчастої частин синовіальної оболонки, центральних і периферійних ділянок суглобового хряща і підхрящової кісткової пластинки суглобів. Абсолютні значення розмірів структур визначали за допомогою окуляра-мікрометра. Метаболізм хондроцитів суглобів досліджували за допомогою цитохімічних методів виявлення активності основних окислювально-відновних ферментів на кріостатних зрізах (З.Лойда, Р.Госсрау, 1982). Для контролю частину зрізів інкубували за умов відсутності субстратів у середовищі. Кількісну оцінку продукту гістохімічних реакцій проводили шляхом денситометрії зрізів на мікроскопі “Olympus” з використанням тестуючої системи Fotoshop 95 і виражали в ум. од. оптичної щільності.

Активність ферментів метаболізму аденозину (5¹-нуклеотидази й аденозиндезамінази) в різних відділах головного мозку оцінювали за біохімічним методом. У сироватці крові щурів, що підлягали дії загальної гіпертермії, за допомогою стандартних наборів визначали вміст загального кальцію.

Отриманий цифровий матеріал обробляли статистично за допомогою стандартного пакету прикладних ліцензійних програм “Office Professional 97” фірми “Microsoft Corporation”.

Результати дослідження і їх обговорення. Оцінка хемосенситивності b2-адренорецепторів тромбоцитів інтактних (контрольних) щурів в тесті in vitro з ізадрином продемонструвала значущі індивідуальні відміни ефективної концентрації ліганду (ЕС50), яка у 21-го щура складала в середньому 55,36±4,12 мкМ (1-а група), у 15-ти -22,12±1,76 мкМ (2-а група), а 28-ти - 78,63±3,54 мкМ (3-я група). Отримані дані віддзеркалюють різний стан індивідуальної адренореактивності організму, що дозволило в подальшому розподіляти тварин відповідно на нормо-, гіпер- і гіпореактивні групи.

В рамках концепції про генетичну детермінацію і рецептор-залежний характер відмін метаболізму і функцій клітин зіставили особливості фагоцитарної (ФІ та ФЧ), окисної (тест із НСТ) і секреторної (вміст цитокінів) активності моноцитів нормо-, гіпер- і гіпореактивних щурів. За значеннями ФЧ (поглинаючої здатності) моноцитів крові експериментальні тварини розподілилися таким чином: гіпореактивні > нормореактивні > гіперреактивні, тоді як кількість активних клітин (ФІ) носила протилежний характер. ФІ щурів з гіперреактивним станом організму в 2,98 рази перевищував такий у щурів 1-ї групи, а у гіпореактивних тварин склав лише 49,36% від ФІ в 1-й групі. Зіставлення фагоцитарної активності клітин з їхніми окисними можливостями дозволив встановити тісну пряму залежність між значеннями ФЧ і спонтанного НСТ-тесту (для 1-ї, 2-ї і 3-ї груп відповідно r=+0,926, r=+0,809 і r=+0,791). Результати співставлення функціональної відповіді (фагоцитарної активності) і внутрішньоклітинні рівні циклічних нуклеотидів (цАМФ і цГМФ) моноцитів після попередньої інкубації з ІПНА і КХ показали, що у щурів зі зміненою адренореактивністю фагоцитарна активність клітин визначається співвідношенням двох внутрішньоклітинних регуляторних механізмів, один із яких опосередкований сигнальним шляхом цАМФ - протеїнкіназа А, а інший - сигнальним шляхом Са2+, діацилгліцерин - протеїнкіназа С.

За вмістом ІЛ-1b щурі зі зміненою реактивністю вірогідно відрізнялися від нормореактивних - у 2-й і 3-й групах його рівень відповідно у 4,82 і 3,99 рази перевищував аналогічний у 1-й групі. Продукція ІЛ-6 моноцитами була вищою у тварин 2-ї групи в 4,28 рази (р<0,001), а 3-ї групи - в 1,84 рази, за таку у 1-й групі (р<0,05). Крім того, в 3-й групі вміст ФНПa складав 51,98% відносно рівня 1-ї групи. Мінімальний вміст ПГЕ2 і ПГF2a виявлено в моноцитах гіперреактивних, а максимальний - у гіпореактивних щурів. Виявлена неоднакова секреція цитокінів і потужність біосинтезу ПГ в моноцитах може бути основою реалізації різної індивідуальної реактивності на рівні центральних регулюючих систем і сполучних тканин суглобів.

Результати співставлення метаболізму аденозину в головному мозку тварин з різним станом адренореактивності показали, що у щурів 2-ї групи в сенсомоторній корі і гіпоталамусі виявили підвищення активності 51-нуклеотидази відповідно на 38,02±1,01% і 26,81±1,11% (p<0,05), а також зниження активності аденозиндезамінази у порівнянні з 1-ю групою, що свідчить про накопичення аденозину в нейронах. У щурів 3-ї групи активність 51-нуклеотидази була нижче аналогічної в 1-й групі: в сенсомоторній корі - на 8,26±0,34%, а в стовбурі мозку - на 26,3±1,14% (p<0,05). Зональні відміни аденозиндезамінази в головному мозку щурів 3-ї групи проявлялись зниженням активності ферменту в сенсомоторній корі і стовбурі мозку, а також збільшенням на 20,05±1,13% (p<0,05) в гіпоталамусі у порівнянні з 1-ю групою. Підтвердженням виявлених особливостей адренореактивності організма можуть бути також відміни рівня цАМФ і цГМФ в сенсомоторній корі і гіпоталамусі щурів 2-ї і 3-ї груп, що формують основу реалізації різної потужності центральних регулюючих впливів на органи-цілі, якими є суглоби.

Кількісний аналіз складу тканинних і клітинних елементів синовіальної оболонки (СО) колінних суглобів інтактних щурів дозволив виявити зворотну кореляцію між адренореактивністю організму і питомою площею поверхні вистеляючого шару (3-я група - 0,56 мкм-1, 1-а - 0,51 мкм-1, 2-а - 0,45 мкм-1), а також його товщиною, яка у 2-й групі склала 24,22±1,04 мкм, у 3-й групі - 82,06±4,02 мкм. Тісну пряму залежність від адренореактивності виявили питома вага вистеляючих клітин (ВК) типу А і співвідношення питомої ваги ВК типу А і В. Кількісне співвідношення ВК типу А і В у гладенькій і ворсинчастій частинах СО щурів 1-ї і 3-ї груп було подібним і варіювало в межах 0,12-0,16 в гладенькій частині і 0,35-0,41 у ворсинчастій, а у тварин 2-ї групи - було максимальним, склавши в гладенькій частині СО 0,75±0,01, а у ворсинчастій - 1,17±0,02. Зональні відміни в рамках кожної групи виявлялися більш високими значеннями у ворсинчастій частині середньої товщини вистеляючого шару, середнього обсягу ВК і їх ядер, питомої ваги ВК типу А.

Вивчення поверхневого колагено-еластичного шару СО (КЕШ) у щурів 1-3-ї груп дозволило встановити більш високі значення показників у ворсинчастій частині у порівнянні з гладенькою, які за ступенем приросту розташувалися таким чином: ОЩ основної аморфної речовини (ОЩОАР), периваскулярних клітин (ОЩПВК), чисельної щільності ендотеліальних клітин (ЕК), судин мікроциркуляторного русла (МЦР) і діаметра гемокапілярів, що дозволяє припустити їх провідну роль у реалізації функцій ворсинчастої частини СО. Ступінь кількісних відмін цього показника у щурів зі зміненою реактивністю організму була менш вираженою, чим у нормореактивних щурів - у 2-й групі ОЩОАР перевищувала таку у ворсинчастій частини СО на 14,05 %, у 3-й - на 12,4%, тоді як у 1-й групі - на 25,30%. Оскільки значення ОЩКВ демонстрували тісну пряму залежність від адренореактивності організму, відношення ОЩКВ/ОЩОАР носило подібний характер і було максимальним у 2-й групі 4,4-5,31 в різних зонах СО (проти 2,74-3,87 у 1-й групі). Характерно, що ОЩОАР і чисельна щільність ЕК одночасно демонстрували залежність від адренореактивності і зональні відміни. Чисельна щільність ЕК переважала у ворсинчастій частині у порівнянні з гладенькою в 1-й групі на 30,46%, у 2-й - на 17,88%, а в 3-й - на 29,37% (p<0,05). Тучні клітини (ТК) були відсутні в даному шарі у тварин всіх груп. При аналізі змін ОЩПВК виявилося, що не у всіх випадках цей показник корелював зі ступенем адренореактивності організму. Однак якісний склад інфільтратів мав групоспецифічний характер. У тварин 1-ї групи в однаковій мірі були представлені лімфоцити і макрофаги, тоді як у 2-й групі домінували лімфоцити, а в 3-й - макрофаги. Зміни ОЩКВ і ОЩПВК у щурів 1-3-ї груп свідчать про їх прямий зв'язок зі станом адренореактивності організму (2-а група > 1-а група > 3-я група), що підтверджено результатами кореляційного аналізу. Виявлені кількісні особливості даного шару СО можуть сформуватися в результаті різного спектра паракринних регуляторів, які секретують периваскулярні клітини, а також специфічних нервових і гуморальних сигналів, що мають місце в різних частинах СО.

Глибокий КЕШ ворсинчастої частини СО щурів всіх груп включав 2 типи сполучних тканин: білу жирову і волокнисту, співвідношення питомої площі яких значно варіювало серед груп. Значуща залежність від адренореактивності в даному шарі проявилася для ОЩ фібробластів (ОЩФБ) (r=+0,742), адипоцитів ОЩАдЦ (r=-0,851) і чисельної щільності тучних клітин (ТК) (r=-0,804) і ЕК (r=-0,633). Пряму залежність від реактивності організму встановили для відношення ОЩОАР/ОЩАдЦ, яке у 2-й групі було максимальним і склало 2,45-2,28, а в 3-й - 0,31 і 0,28 відповідно в гладенькій і ворсинчастій частині СО. Зональне домінування у ворсинчастій частині СО було виявлено для внутрішнього діаметра венул, причому приріст показника у щурів зі зміненою реактивністю був подібним, склавши в 2-й групі - 13,69%, у 3-й - 13,13% (проти 34,67% у 1-й групі). У щурів 2-ї групи всі морфометричні показники СО вірогідно відрізнялися від таких у 1-й групі, тоді як в 3-й групі майже половина їх мала подібні значення. Таким чином, кількісний аналіз СО дозволив виявити значущі кореляційні зв'язки кількісних показників від стану адренореактивності організму (прямі і зворотні), а також зональну специфічність структурних елементів синовії, властиву всім групам тварин.

З огляду на факт активації адаптаційних механізмів тканин і органів за умов фізіологічного стресу, яким для опорно-рухового апарата є фізичне навантаження (Г.Н.Крыжановский, 2001), зміни морфометричних показників, залежних від адренореактивності, у нормореактивних щурів (4-а група) в цих умовах були визначені як адаптаційні.

При виконанні інтенсивного фізичного навантаження (ІФН) адаптаційною реакцією на навантаження у нормореактивних щурів виявлялась збільшенням на 30-у добу в гладенькій частині СО середнього обсягу ВК і їх ядер у порівнянні з ворсинчастою частиною, а також зростанням питомої ваги ВК типу В в обох частинах СО. Середній обсяг ВК у щурів 5-ї групи проявляв протилежну тенденцію, а у щурів 6-ї групи -середній обсяг ВК і їх ядер залишався на рівні контрольних значень. У щурів 4-ї групи питома вага ВК типу А в гладенькій частині СО прогресивно знижувалася до 30-ї доби і досягла мінімальних значень у порівнянні з 5-ю і 6-ю групою. На відміну від незначного зменшення питомої ваги ВК типу А в 6-й групі, у щурів 5-ї групи спостерігали значуще підвищення показника, що зберігало його залежність від адренореактивності, але протилежність змін за знаком до таких у нормореактивних тварин віддзеркалювало зрив адаптаційної реакції. Схожі зміни спостерігали у ворсинчастій частині СО - у тварин 5-ї групи з 10-ї доби підвищувалася питома вага ВК типу А у порівнянні з контролем, в 6-ї групі показник знижувався і на 30-у добу ІФН склав 45,45% від контрольного рівня, завдяки чому зберігалася пряма залежність питомої ваги ВК типу А від реактивності організму. Виявлена у інтактних щурів зворотна залежність між адренореактивністю і товщиною шару ВК у гладенькій частині СО зберігалася у щурів всіх груп до 30-ї доби. До кінця експерименту товщина шару ВК у тварин 4-ї групи досягала контролю, у 5-й групі знижувалася на 32,95% (p<0,05). Різноспрямовані зміни даного показника в 6-й групі (зменшення на 10-20-у добу ІФН і зростання на 30-у добу на 16,15% у порівнянні з контрольними значеннями, p<0,01), свідчать про зрив адаптації у гіпореактивних щурів наприкінці експерименту. У ворсинчастій частині СО до 20-ї доби достовірні зміни товщини шару ВК щурів 5-ї і 6-ї груп виявляли лише на 30-у добу ІФН, коли значення показника у щурів 5-ї групи зросли, а 6-ї групи - зменшилися на 24,29% (p<0,05) у порівнянні з контролем, що віддзеркалює затримку формування адаптаційних реакцій, оскільки у тварин 4-ї групи вони розгорталися на 20-у добу досліду. Коливання зональних показників, що спостерігали у тварин зі зміненою реактивністю, носили компенсаторний характер, тому що зберігались кількісні взаємовідношення структурних елементів СО, притаманні таким в контролі.

Для поверхневого КЕШ тварин 4-ї групи були характерні виражені адаптаційні реакції у вигляді значущого зростання ОЩОАР у ворсинчастій частині СО, яка на 30-у добу перевищила контрольні значення на 20,82% (p<0,05). Схожі позитивні зміни ОЩМЦР і ОЩПВК спостерігали в обох частинах СО. Приріст ОЩМЦР був максимальним на 10-у добу ІФН, склавши 70,23% в гладенькій і 139,92% у ворсинчастій частинах СО. Такі зміни були обумовлені зростанням діаметру гемокапілярів і венул поверхневого КЕШ. ОЩПВК також набував найвищих значень на 10-у добу досліду, а до 30-ї доби знижувалася, тоді як у ворсинчастій частині вона залишалася вищою за контрольні дані на 30,26% (p<0,05) до кінця експерименту. У тварин 5-ї групи спектр адаптаційних реакцій при виконанні ІФН був обмеженим і мав іншу часову динаміку. Найбільш вираженими були реакції, пов'язані із змінами ОЩПВК, проте у гладенькій частині СО вони розгорталися на 20-у добу ІФН і за ступенем приросту значень показника в 3,6 рази перевищували таку у тварин 4-ї групи. В ворсинчастій частині СО у тварин 5-ї групи максимальне збільшення ОЩПВК мало місце на 10-у добу, коли вона в 4,6 рази перевищила реакцію такої у нормореактивних тварин, а у тварин 6-ї групи - на 30-у добу ІФН (зростала в 3,8 рази у порівнянні з контролем). Схоже надмірне підвищення спостерігали для ОЩОАР в обох частинах СО тварин 5-ї групи може свідчити про неадекватний характер структурної реакції у відповідь на функціональне навантаження. Зниження ОЩОАР у щурів 6-ї групи прогресувало до 30-ї доби досліду і стало свідоцтвом зриву адаптаційної реакції СО. За таких умов поява тучних клітин в поверхневому КЕШ тварин 5-ї групи і збільшення ОЩФБ у ворсинчастій частині СО на 13-35% протягом експерименту змінювали зональну специфіку і носили компенсаторний характер. У тварин 6-ї групи компенсаторні зміни спостерігали переважно у ворсинчастій частині, де на 10-у добу зростала, а потім зменшувалась чисельна щільність тучних клітин, а також прогресивно зростала ОЩАдЦ до 31,04% питомого об'єму СО на 30-у добу ІФН. Зростання ОЩМЦР в СО щурів 5-ї групи і в гладенькій частині СО щурів 6-ї групи було схожим за кількісними значеннями з таким в 4-й групі і свідчить про збереження адаптаційного характеру даної морфологічної реакції у щурів зі зміненим станом організму.

В глибокому КЕШ нормореактивних тварин адаптаційні реакції СО при ІФН проявлялися зменшенням об'ємної щільності фібробластів (ОЩФБ) на 10-у добу досліду у ворсинчастій частині на 18,08% (p<0,05) у порівнянні з контролем з подальшим відновленням до висхідних значень на 30-у добу. Схожу динаміку виявили для значень ОЩАдЦ в цій зоні СО. Чисельна щільність ТК у гладенькій частині СО даного шару зростала на 10-30-у добу відповідно в 1,2-1,3 рази (p<0,05) у порівнянні з контролем, тоді як у ворсинчастій частині - в 2,2-2,9 рази (p<0,001). Більш виражені структурні зміни показників, залежних від адренореактивності організму, були притаманні ворсинчастій частині СО, що підкреслює її роль в адаптації суглоба до ІФН. Про адаптаційний характер морфологічних змін глибокого КЕШ на 10-у добу у тварин 5-ї групи свідчило зменшення ОЩФБ і ОЩАдЦ, а також чисельної щільності ТК у гладенькій частині СО на 37,67% у порівнянні з контролем (p<0,001). Проявом зриву адаптаційних реакцій СО було значуще збільшення значень даних показників на 20-30-у добу досліду у порівнянні з такими в 4-й групі. У ворсинчастій частині СО паралельно зі зникненням ТК в даному шарі у щурів 5-ї групи спостерігали звуження діаметру гемокапілярів і венул, що мало діаметрально протилежний характер у порівнянні з нормореактивними щурами і свідчило про компенсаторний характер даної структурної реакції. Це підтверджують також зміни ОЩОАР і ОЩАдЦ, оскільки у відповідь на виснаження білої жирової тканини значуще зростала ОЩОАР в обох частинах СО, причому наприкінці експерименту у ворсинчастій частині вона перевищувала значення такої в 4-й групі на 63,81% (p<0,001). Різноспрямовану реакцію ОЩАдЦ спостерігали у тварин 6-ї групи на 10-у добу, коли у гладенькій частині показник значуще зменшувався, а у ворсинчастій - збільшувався, що свідчить про зрив адаптації за умов ІФН. Адаптаційне зменшення ОЩФБ на 10-у добу досліду змінилося підвищенням її після 20-ї доби, що стало проявою порушень тканинного гомеостазу СО. Лише зростання чисельної щільності ТК залишалося свідоцтвом адаптаційних реакцій в СО гіпореактивних щурів протягом всього експерименту. Єдиною компенсаторною реакцією у тварин цієї групи були зміни зонального розподілу ОЩПВК, яка зростала у ворсинчастій частині СО з 20-ї доби на 31,23%, а з 30-ї - на 36,06% у порівнянні з такою в гладенькій частині.

Таким чином, виконання нормореактивними щурами ІФН дозволило встановити адаптаційні зміни залежних від адренореактивності показників СО, а у тварин зі зміненою реактивністю - терміни виснаження адаптаційних реакцій і структурні прояви компенсаторних процесів.

З метою встановлення повного спектру компенсаторних морфологічних реакцій з боку СО нами досліджені зміни морфометричних показників СО під час моделювання тваринам гострого запального процесу в суглобах - ад'ювантного артриту, який супроводжувався вираженими процесами деструкції синовії. У нормореактивних тварин (13-а група) деструктивні зміни в шарі ВК СО виявлялися на 10-у добу у вигляді збільшення кількості пікнотично змінених ВК і їх локального злущення. У ворсинчастій частині СО таке явище супроводжувалося інфільтрацією поверхневого КЕШ поліморфноядерними лейкоцитами. Такі зміни тривали до 20-ї доби, після чого відбувалося компенсаторне потовщення шару ВК та зростання їх кількості за рахунок ВК типу В, зникала клітинна інфільтрація КЕШ, що було спрямоване не відновлення тканинного гомеостазу СО. У тварин 14-ї (гіперреактивні) і 15-ї (гіпореактивні) груп на 10-у добу розгорталися зміни, схожі з такими у нормореактивних щурів, проте на 20-у добу з'являлися міжгрупові відміни. У тварин 14-ї групи зростали альтеративні зміни ВК і лейкоцитарна інфільтрація поверхневого КЕШ, виражена експансія гемокапілярів в шар ВК, про що свідчило зростання чисельної щільності ЕК в 2,51-3,3 рази у порівнянні з контролем. При цьому до кінця експерименту компенсаторними реакціями стали підвищення в гладенькій і ворсинчастій частинах СО чисельної щільності тучних клітин в поверхневому КЕШ на 19,80-21,79% (у порівнянні з контролем, p<0,05), в глибокому шарі - ОЩОАР (на 30-42%) і зменшення діаметра венул. Відмінні компенсаторні реакції супроводжували запальневу реакцію в СО тварин 15-ї групи, які виявлялись зростанням ОЩАдЦ ворсинчастої частини з максимумом на 10-у добу і поступовим зменшенням показника, а також накопиченням периваскулярних клітин в поверхневому шарі гладенької частини, що призвело до збільшення їх ОЩ в 3,4-6,2 рази відповідно на 10-30-у добу досліду, а в глибокому шарі - в 1,7-4,4 рази у порівнянні з контролем.

Альтеративні зміни СО гіперреактивних тварин під час моделювання гіпертермії і гіперурикемії (відповідно 8-ї і 11-ї груп) супроводжувалися зривом адаптаційних реакцій, про що свідчили зміни питомої ваги ВК типу А, ОЩЕК і ОЩМЦР поверхневого КЕШ, ОЩАдЦ і чисельної щільності ТК глибокого КЕШ. Аналогічна картина спостерігалась у гіпореактивних тварин 9-ї і 12-ї груп, у яких більш виражена альтерація проявлялася у ворсинчастій частині зниженням ОЩАдЦ і ТК, що порушувало природні взаємовідношення тканинних елементів СО. Спектр компенсаторних реакцій СО у тварин із зміненою реактивністю був схожим на такий під час моделювання АА. Відміни стосувалися лише швидкості розвитку компенсаторних реакцій, які у тварин зі зміненою адренореактивністю організму набували максимальних змін наприкінці експерименту.

Товщина суглобового хряща в центральних ділянках суглоба в щурів з різною реактивністю організму вірогідно відрізнялася, а за значеннями показника групи розподілилися: 2-я > 1-я > 3-я, що демонструвало пряму залежність від стану адренореактивності організму. У гіперреактивних щурів (2-а група) товщина суглобового хряща на 31,34±1,27% (р<0,05) перевершила таку у нормореактивних тварин (1-а група). Суглобовий хрящ гіпореактивних щурів був на 18,9±0,76% (р<0,05) тонше такого в 1-й групі. Незважаючи на подібне співвідношення товщини незвапнованого і звапнованого хряща (НЗ/З) у щурів всіх груп (7,07-7,34:1), відношення товщини поверхневої і проміжної зон хряща мало специфічний характер. Якщо поверхневі зони у щурів 2-ї і 3-ї груп були практично однаковими за товщиною, то у тварин 1-ї групи дана зона була вірогідно товщою. Зворотна закономірність простежувалася для товщини проміжної зони у тварин трьох груп. Більш чітко групоспецифічні відміни виявлялися при аналізі різних шарів незвапнованого хряща. У базальній зоні за рахунок тонкого шару незвапнованого хрящу співвідношення НЗ/З знизилося і склало 1:3,7 (у 1-й групі 1:2,2). У 3-й групі співвідношення товщини НЗ/З шарів хряща в базальній зоні збільшилося і склало 1:1,4. Аналіз змін об'ємної зональної щільності ХЦ і їх середнього обсягу в 2-й групі продемонстрував зворотну залежність даних показників у поверхневій і проміжній зонах і пряму - в базальній зоні. При цьому збільшення питомої ваги хондроцитів (ХЦ) в перших двох зонах у тварин всіх груп не було пов'язане із станом адренореактивності організму, як це мало місце в базальній зоні. Зниження об'ємної щільності хондроцитів (ОЩХЦ) в даній зоні тварин 2-ї групи було обумовлено меншими значеннями середнього клітинного обсягу і, імовірно, більшим ступенем мінералізації звапнованого шару. Що стосується гіпореактивних тварин, то в них об'ємна щільність ХЦ даної зони перевищувала таку у нормо- і гіперреактивних щурів, що було пов'язано з більшими значеннями середнього обсягу ХЦ і меншим вмістом ГАГ у матриксі хряща. Крім того, звапнований шар мав найменшу серед груп (1-3-я) товщину і максимальну чисельну щільність ХЦ. Характерно, що простежувався зворотній взаємозв'язок між середнім об'ємом ХЦ і вмістом глікогену в проміжній зоні суглобового хряща - мінімальний вміст глікогену демонстрував хрящ щурів 2-ї групи, а максимальний - 3-ї групи, що підтверджувалося тісною залежністю показників від стану адренореактивності організму. Зональні особливості вивчено в центральних і периферійних ділянках СХ, в результаті чого встановили схожий їх спектр у тварин 1-3-ї груп. В периферійних ділянках СХ більші значення мали відношення товщини поверхневої і проміжної зон, питомої ваги ХЦ в них і довжини фронту звапнування. При цьому відміни товщини фронту звапнування, які визначили завдяки його тинкторіальним особливостям, непрямо віддзеркалювали ступінь мінералізації звапнованого хряща. Найбільшу товщину мав фронт звапнування в 2-й групі і найменшу - в 3-й, але кореляційні зв'язки показника з адренореактивністю були слабкими.

В продовження концепції існування генетично детермінованих особливостей метаболізму, які реалізуються завдяки різному ступеню хемосенситивності адренорецепторів, досліджено стан окислювально-відновних ферментів основних метаболічних шляхів ХЦ. Найбільш стабільною виявилася активність Г-6-ФДГ у всіх трьох групах щурів, що свідчило про істотну роль пентозофосфатного шляху в метаболізмі клітин. При цьому у щурів 1-ї групи за ступенем зниження активності ферменти можна було розташувати таким чином: СДГ > a-ГФДГ > МДГ-НАД > ЛДГ > ГДГ-НАД, що віддзеркалювало перевагу мітохондріального окислення над гліколітичними процесами енергоутворення в цитоплазмі ХЦ. У щурів з гіперреактивним типом адренореактивності спостерігали більш високу активність СДГ, МДГ-НАД і НАДЧН2-дегідрогенази у порівнянні з 1-ю групою. Активність ЛДГ і ферментів човникових механізмів (a-ГФДГ, МДГ-НАДФ, ГДГ-НАД) практично не відрізнялася від аналогічних у щурів 1-ї групи. У тварин 3-ї групи мала місце висока активність Г-6-ФДГ, ЛДГ і МДГ-НАДФ, тоді як активність СДГ, a -ГФДГ, МДГ-НАД і ГДГ-НАД була нижче рівня таких у 1-й групі. Встановити роль виявлених міжгрупових відмін активності ключових окислювально-відновних ферментів у формуванні конкретних механізмів підтримки енергозабезпечення ХЦ дозволив тест з інкубацією in vitro зрізів суглобового хряща з ізадрином. Отримані результати продемонстрували існування значущих відмін серед 1-3-ї груп під час індукції енергозабезпечення. У нормореактивних тварин адаптаційні реакції забезпечуються інтенсифікацією гліцерофосфатного, малатного човникових механізмів і пентозофосфатного шляху. У щурів 2-ї групи адреностимуляція in vitro призводила до завантаження 2-ї ділянки сполучення ланцюга транспорту електронів, яке забезпечувалося високою активністю ГДГ-НАД і СДГ, а також було резервним механізмом залучення додаткових субстратів окислювання для підтримання гліколізу. У щурів 3-ї групи інтенсифікація пентозофосфатного шляху при зниженні утилізації пирувата в циклі Кребса створювала передумови для відновлення НАДФ і зниження вмісту НАДЧН2 у цитоплазмі, що забезпечувало ефективне функціонування анаэробного гліколізу. Зниження вмісту глікогену на 63,5±2,8% (p<0,001) в ХЦ поверхневої і проміжної зон хряща тварин 2-ї групи і його депонування в даних зонах хряща шурів 3-ї групи у порівнянні з 1-ю підтверджують роль глікогену у формуванні відмін внутрішньоклітинних метаболічних шляхів хряща.