Возникновение и течение деформирующего хронического остеоартроза связывается в настоящее время с влиянием целого ряда факторов, одни из которых рассматриваются как необходимые и достаточные для развития болезни, другие – как необходимые, но сами по себе недостаточные, третьи – как предрасполагающие, но не обязательные. Нередко один и тот же фактор рассматривается различными авторами во всех указанных аспектах, составляющих патогенез деформирующего остеоартроза.
Именно так оценивается в современной литературе значение механического фактора в генезе деформирующего остеоартроза.
Определенное значение повышенного физического напряжения и частой травматизации сустава в развитии заболевания сейчас уже не подлежит сомнению и убедительно аргументируется следующими фактами:
- Деформирующий остеоартроз чаще поражает суставы нижних конечностей, которые являются наиболее нагруженными (Heine, Fletcher).
- Отмечаются случаи возникновения болезни вслед за прямой одиночной травмой сустава.
- Весьма подвержены остеоартрозам представители наиболее тяжелых профессий – горняки, грузчики.
- Так называемые профессиональные остеоартрозы поражают именно те суставы, которые принимают наиболее активное участие в том или ином виде труда: локтевые суставы – у работающих с пневматическими молотками, ключично-акромиальные суставы – у бурильщиков, пястно-фаланговый сустав большого пальца кистей – у столяров, шляпных мастеров и др., лучезапястные суставы – у маляров, плечевые – у кузнецов и т. д.
- Относительно часто развивается остеоартроз нижних конечностей у тучных людей.
- При поражении полиомиелитом одной конечности нередко развивается остеоартроз в области другой, здоровой конечности, на которую приходится повышенная нагрузка.
- Особенно выраженные дегенеративно-деструктивные изменения при остеоартрозе развиваются в наиболее нагруженных участках суставных поверхностей.
- Прямое травмирование суставов и, в частности, суставного хряща в эксперименте приводило к развитию остеоартроза (Burckhardt, Bergmann, А. Е. Мангейм, Д. Н. Выропаев с сотрудниками и др.).
По мнению Tichy с сотрудниками, развитие спондилоза у динозавров может быть поставлено в связь с гигантскими размерами животных и тем перенапряжением, которое они испытывали в процессе приспособления к изменявшимся условиям внешней среды.
Значение механического фактора в генезе деформирующего остеоартроза определяется в одних случаях прямой микро- или макротравматизацией суставного хряща с последующей его дегенерацией и развитием заболевания, в других случаях (при перегрузке, врожденных или приобретенных деформациях, подвывихах) – нарушением статики сустава. Последнее в свою очередь приводит как к нарушению конгруэнтности сочленяющихся суставных поверхностей и их травматизации при сохранении функции сустава, так и к перераспределению наибольшей нагрузки с одних участков суставной поверхности на другие, мало адаптированные к этому участки, что способствует развитию здесь локальных дистрофических изменений хряща и его повышенной изнашиваемости.
Многие авторы (Burckhardt, Н. С. Косинская, И. Л. Клионер, Magnusson и др.) подчеркивают, что в патогенез деформирующего остеоартроза специфичен сохранением функции сустава, без чего первичное повреждение суставного хряща не усугубляется и не находит своего развития в остеоартроз. Burckhardt обосновал это положение экспериментально, показав, что внутрисуставное введение карболовой кислоты различным животных (кроликам, крысам и др.) приводит к остеоартрозу соответствующего сустава лишь при продолжении функции последнего. Magnusson, перерезая круговые связки у “собак, получал остеоартроз соответствующих суставов, сохраняя их подвижность. В клинике известно, что на пальцах рук, пораженных полиомиелитом, не выявляются геберденовские узелки (Fletcher). Н. С. Косминская указывает, что остеоартроз, возникший после однократной грубой травмы, со временем перестает прогрессировать, если функциональная нагрузка соответствующего сустава оказывается в достаточной степени ограниченной.
Таким образом, роль механического фактора в возникновении и развитии целого ряда случаев остеоартроза представляется вполне очевидной.
Большое значение в генезе деформирующего хронического остеоартроза придается фактору старения, в пользу чего приводятся следующие доказательства:
- Давно установлено преимущественное распространение болезни среди лиц пожилого возраста.
- Остеоартроз, возникший до 45-50 лет, в последующие годы начинает развиваться особенно быстро.
- Патологоанатомические изменения сустава, характерные для старения, идентичны тем, которые наблюдаются и при деформирующем остеоартрозе, – дегенерация, истончение и изъязвление хряща, его исчезновение и замена хондроидной тканью, субхондральпый склероз, возникновение остеофитов и др.
- Совпадает и гистологическая картина, наблюдаемая при обоих состояниях.
- Как инволютивные, так и дегенеративные изменения суставного хряща начинаются с его краевых участков (И. Л. Клионер), за исключением случаев прямой травмы хряща иной локализации.
- Снижение эластичности и упругости суставного хряща, уменьшение содержания в нем хондроитин-сульфата (Loewi) и воды, а также нарастающая его кальцификация свидетельствуют о близости физиологических и биохимических сдвигов, характеризующих старение сустава и остеоартроз.
Указанные обстоятельства привели большинство исследователей к мнению о принципиальной идентичности старческого и генуинного артрозов. Последний рассматривается как проявление патологически чрезмерного и, в части случаев, раннего старения сустава (И. Л. Клионер и др.).
Следует, однако, отметить и определенные отличия между так называемым возрастным и деформирующим остеоартрозом. Первый, отражая общий процесс старения хряща, имеет выраженную тенденцию к системности распространения по различным суставам, в то время как второй тяготеет к локализации в отдельных суставах или в определенных их группах. Генез возрастных изменений суставов в большей степени связан с такими эндогенными факторами, как расслабление связок и атрофия мышц, что наблюдается у стариков и приводит к нарушению статики суставов и повышенной травматизации и износу хряща. Возрастные изменения суставов нередко развиваются с незначительной симптоматикой, в то время как деформирующий хронический остеоартроз дает обычно выраженный болевой синдром и чаще сопровождается явлениями вторичного артрита.
Менее существенна чисто количественная разница, отмечаемая между отдельными проявлениями сопоставляемых форм. Так, деформирующий остеоартроз развивается относительно быстро, так называемый старческий артроз – медленно. Первый иногда приводит к таким выраженным макроскопическим изменениям сустава, какие никогда не наблюдаются при втором.
Упомянутые различия между деформирующим и так называемым возрастным остеоартрозом побудили артрологов к проведению нозологической грани между указанными заболеваниями. При этом Lloyd-Roberts характеризует деформирующий хронический остеоартрит как страдание, которое, помимо морфологических проявлений дегенерации сустава, должно давать и комплекс определенных клинических симптомов.
Роль наследственного предрасположения в генезе заболевания явилась предметом изучения целого ряда исследователей. Было установлено, что матери женщин, имеющих геберденовские узелки, поражаются ими в 2 раза, а сестры – в 3 раза чаще, чем это выявлялось при контрольных исследованиях среди общего населения. Stecher и Hersh пришли к заключению, что геберденовские узелки, наследуются как доминантный аутосомный признак, менее выраженный у мужчин. Роль наследственного предрасположения в развитии остеоартроза подчеркивалась и Heine.
В новейших экспериментальных исследованиях Sokoloff было установлено, что отдельные генетические линии мышей по сравнению с другими оказываются менее подверженными развитию идиопатического остеоартроза. Скрещивание линий с указанными противоположными свойствами позволяло получать потомство, устойчивое к возникновению дегенеративных изменений суставов. Таким образом, было показано, что генетические факторы могут определять как наклонность, так и резистентность к развитию остеоартроза. Наследственная предрасположенность при этом, по мнению Sokoloff, связана со многими генами и имеет рецессивный характер.
В настоящее время патогенез деформирующего остеоартроза расширен за счет понимания значения эндокринных факторов. Выдвигались, в частности, предположения о связи дебюта заболевания с климаксом и началом менопаузы, что, однако, не нашло убедительного количественного подтверждения. Исключение составляют, пожалуй, лишь идиопатические геберденовские узелки, которые, по данным Stecher, у половины обследованных впервые отмечаются в течение 3 лет после наступления климакса. В настоящее время дегенеративные изменения суставов, возникающие в непосредственной связи с климаксом, локализующиеся обычно на симметричных суставах пальцев рук и поддающиеся в какой-то степени лечению половыми гормонами, рассматриваются в группе климактерических артритов. Что же касается распространения остеоартроза среди каждого пола, то, как отмечалось выше, в целом существенной разницы здесь выявлено не было.
Недостаточно аргументированной оказалась и гипотеза о значении гипотиреоза в развитии болезни. Понижение функции щитовидной железы не является характерным для первичного деформирующего остеоартроза. Случаи же дегенеративного поражения суставов, наблюдаемые при микседеме и поддающиеся терапии тиреоидином, получили название гипотиреозной артропатии (Н. А. Шерешевский и др.) и рассматриваются в группе эндокринных артритов.
Не обнаружили достаточной степени сходства с деформирующим остеоартрозом изменения суставов, наблюдаемые как при акромегалии (Waine с сотрудниками, Kellgren с сотрудниками), так и пр, и экспериментальном стимулировании пролиферации и оссификации хряща с помощью экстракта передней доли гипофиза быка.
В последнее время Oswald-Bohm выдвинул гипотезу, согласно которой происхождение первичного деформирующего остеоартроза в существенной степени обусловлено патологией в системе паращитовидные железы – жировой обмен – коэнзим А и связано, в частности, с нарушением равновесия между паращитовидным гормоном и его антагонистом коэнзимом А. Подобный сдвиг, по мнению автора, может возникнуть как при повышении активности коэнзима А, так и вследствие гипофункции паращитовидных желез.
Oswald-Bohm было установлено выраженное терапевтическое влияние на остеоартроз ингибиторов коэнзима А (пантоилтаурин, фенилмасляная кислота и др.), вводимых на фоне безжировой диеты.
Однако гипотеза Oswald-Bohm не объясняет причины возникновения дегенеративных изменений в суставном хряще и кости, причины поражения лишь отдельных (а не всех) суставов и т. д. и поэтому не может быть принята, хотя установленный автором факт терапевтической эффективности ингибиторов коэнзима А при остеоартрозе представляет не только практический, но и большой теоретический интерес.
В целом можно констатировать, что значение эндокринных факторов в генезе первичного деформирующего остеоартроза до настоящего времени конкретно не изучено. Что же касается случаев, в которых суставная и эндокринная патология оказывалась отчетливо взаимосвязанной, то их следует рассматривать в разделе эндокринных поражений суставов, поскольку в этих ситуациях либо патология суставов существенно отличается от остеоартроза, либо соответствующие эндокринные сдвиги являются нехарактерными для последнего и встречаются при нем относительно редко.
В качестве одного из основных факторов патогенеза деформирующего остеоартроза теория Oswald-Bohm рассматривает также нарушение липидного обмена. Подобные взгляды нашли свое отражение и в ряде других концепций. Однако в исследованиях Stecher не удалось установить связи между возникновением и развитием геберденовских узелков, с одной стороны, и ожирением – с другой.
В настоящее время большинство авторов склонно рассматривать ожирение как фактор, который, обусловливая или усугубляя перегрузку суставов, может способствовать развитию остеоартроза. Так, Fletcher связывает развитие наиболее тяжелых форм остеоартроза у женщин с нередко наблюдающейся в этих случаях тучностью. Betourne, Coste и Piguet, проведя морфологические исследования 50 больных с остеоартрозами, установили, что поражения коленных и тазобедренных суставов чаще всего выявляются у полных и коротконогих субъектов.
Уже давно выдвинуты и широко обсуждаются гипотезы, в основе которых лежит предположение о ведущей роли нарушений ангиотрофики суставов в генезе деформирующего остеоартроза. В частности, М. М. Дитерихс писал о возможном патогенетическом значении атероматоза, а Hoffa и Wollenberg – облитерирующего артериита соответствующих сосудов. При этом в качестве соответствующего косвенного доказательства различными авторами упоминался факт появляющегося с возрастом параллелизма между учащением остеоартроза и нарастанием атероматоза сосудов. Влияние старческого атероматоза как будто бы подтверждалось и в экспериментальных исследованиях Pemberton, Eiman и соавторов на старых собаках, когда при помощи перевязки артерий коленной чашечки удавалось получить выраженную гипертрофию последней.
Однако предположение о причинной роли атеросклероза в развитии хрящевой дегенерации не было подтверждено в работах Schmorl с сотрудниками, Bennet и др.
В получивших широкую известность исследованиях Trueta с сотрудниками и Harrison с сотрудниками было показано, что кровоснабжение головки бедра с возрастом не уменьшается, а при остеоартрите увеличивается в связи с пролиферацией сосудов, характерной для заболевания. Последнее было подтверждено и Stecher при сравнительных исследованиях скелетов горилл. Косвенным клиническим свидетельством возрастающего артериального кровенаполнения суставов при остеоартрозе явились данные Hollander, установившего, что интраартикулярная температура при гонартрозе выше соответствующих показателей как здоровых, так и пораженных ревматоидным процессом коленных суставов. И, наоборот, в клинике не было обнаружено связи между болезнью Рейно и облитерирующим тромбангиитом, с одной стороны, и развитием остеоартроза – с другой.
Таким образом, данные о существенной роли ишемии суставов в патогенезе деформирующего остеоартроза деформирующего остеоартроза в настоящее время не подтверждаются.
В качестве одного из факторов, обусловливающих развитие и патогенез деформирующего остеоартроза, называли нарушения нервной регуляции. Возникновение подобных представлений в определенной степени было связано с известным в клинике фактом нейропатического поражения суставов при сирингомиелии, сифилисе, периферическом неврите. Известно, что Н. А. Вельяминов относил все случаи первичного и вторичного остеоартроза к проявлениям трофо- или ангионевроза, который мог быть обусловлен патологией различных уровней нервной системы. Этиологическое значение придавалось различным механическим, термическим и химическим раздражителям, воздействие которых, по мнению Н. А. Вельяминова, в одних случаях приводило к ревматоидному полиартриту, в других – к моно- или полиартикулярному поражению по типу деформирующего остеоартроза. Согласно Fellinger и Schmidt, у больных с деформирующим остеоартрозом чаще наблюдается преобладание тонуса симпатической нервной системы.
Согласно сообщению Francon, на руке, пораженной спастической гемиплегией, может отмечаться увеличение геберденовских узелков, в то время как на здоровой конечности они значительно уменьшаются.
С другой стороны, по данным Coste и Forestier, Fletcher и других исследователей, геберденовские узелки не обнаруживаются или регрессируют на пораженных конечностях при гемиплегии, полиомиелите и страданиях периферических нервов, в то время как на здоровой руке они развиваются обычным образом.
Следует, однако, отметить, что указанный факт может быть обусловлен резким снижением механической нагрузки на суставы пораженных конечностей. Кроме того, Stecher с сотрудниками установили, что своеобразное редуцирование геберденовских узелков при гемиплегиях связано с уменьшением объема мягких тканей, а не костных выростов в соответствующих участках.
В целом до сих пор не получено достаточно убедительных конкретных подтверждений прямого участия неврогенных факторов в генезе первичного деформирующего остеоартроза.
Существенное значение конституциональных особенностей в развитии деформирующего остеоартроза не установлено. Преобладание пикников среди страдающих заболеванием, о чем пишут Tichy с сотрудниками, может быть обусловлено повышенной нагрузкой суставов у них.
Не нашли своего подтверждения взгляды о важной роли патологии суставной жидкости (Б. Г. Егоров), фиброзного перерождения суставной капсулы, а также гипертонической болезни в генезе остеоартроза. Не были доказаны и широко распространенные в свое время представления о связи первичного остеоартроза с общей и очаговой хронической инфекцией. В частности, применение тонзиллэктомии и других санирующих мероприятий не влияло на развитие болезни.
Сравнительно недавно начаты широкие гистохимические исследования по изучению патогенетической роли изменений метаболизма хряща при деформирующем остеоартрозе. Установлено, что начальное поражение хряща при этом заболевании сопровождается исчезновением метахромазии и уменьшением концентрации хондроитинсульфата. Концентрация же оксипролина не меняется. Предполагают, что вымывание полисахаридов связано с деградацией мукопротеидов под влиянием протеина и гиалуронидазы. Collins сообщает об установленном при остеоартрозе нарушении использования сульфатов хондроцитами. В исследованиях с применением радиоактивной серы Wagenhauser, Weigel с сотрудниками показали, что наблюдаемая у больных остеоартрозом терапевтическая эффективность препарата румалон (экстракт хряща и костного мозга молодых животных) сочетается со стимуляцией обмена хондроитинсерной кислоты в хряще.
Таким образом, до настоящего времени в качестве возможных факторов генеза деформирующего остеоартроза изучались:
- механические воздействия на суставы (в том числе нарушение их статики, травматизация, повышенная нагрузка), процессы старения тканей, наследственность, патология хрящевого метаболизма;
- эндокринные сдвиги, нарушение жирового обмена, ишемия суставных тканей, неврогенные нарушения, конституциональные особенности, патология суставной жидкости, фиброз капсулы сустава, гипертоническая болезнь, очаговая хроническая инфекция и др.
Наиболее убедительно подтверждена этиология деформирующего остеоартроза по части участия в развитии остеоартроза факторов первой группы, в то время как роль прочих факторов либо исключается, либо недостаточно доказана, либо весьма опосредована или несущественна.
На современном этапе учения о деформирующем остеоартрозе представляется наиболее вероятным, что возникновение заболевания связано с воздействием комплекса факторов. Одни из них приводят к появлению дистрофических изменений хряща (травма, далеко зашедшие процессы старения хряща, значительная перегрузка сустава), другие – только способствуют этому (наследственность, относительно ранние этапы старения), третьи – усугубляют и по существу переводят в заболевание первичное поражение хряща (сохранение функции сустава, продолжение его перегрузки, повторяющаяся травматизация, старение тканей). Недостаточно ясна этиология деформирующего остеоартроза по части нарушений метаболизма хряща, которые могут быть причиной дегенерации хряща, ее проявлением или последствием.