МОРФОЛОГІЧНІ ЗМІНИ В СИСТЕМІ «ГРУДИНА − РЕБРА − ХРЕБЕТ» ПІСЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ МЕХАНІЧНОГО НАПРУЖЕННЯ В ЕКСПЕРИМЕНТІ

М. О. Камінська

doi:10.21802/artm.2025.3.35.12

Автор(и)

М. О. Камінська Дніпровський державний медичний університет, кафедра дитячої хірургії, ортопедії та травматології, м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0001-5895-9562

DOI:

https://doi.org/10.21802/artm.2025.3.35.12

Ключові слова:

грудна клітка, хребет, біомеханічна система, деформація, міжхребцевий диск, реберно-хребцевий суглоб, гістологія, дегенеративні зміни, експеримент на тваринах

Анотація

Деформації грудної клітки нерідко супроводжуються патологією хребта. Гістологічні дослідження свідчать про зміну не лише морфологічних характеристик, а й фізико-хімічних властивостей реберних хрящів в осіб без зазначеної патології. Проте патогенетичний механізм, що поєднує локальні хрящові ураження з розвитком самої деформації грудної клітки, залишається недостатньо з’ясований.

Мета дослідження − провести аналіз морфологічних змін у біомеханічній системі «грудина – ребра – хребет» за умов механічного напруження і дослідити взаємозв’язок між її структурними компонентами за допомогою експериментальної моделі на щурах.

Експеримент проведено на 8 щурах, яким хірургічним шляхом моделювали деформацію хребта. Морфологічні дослідження проводили через 1 і 3 місяці.

Виявлено виражені морфологічні зміни в усіх складових біомеханічної системи «грудина – ребра – хребет». Найбільш значущі дегенеративно-деструктивні порушення спостерігалися в ділянці реберно-хребцевих суглобів, міжхребцевих дисків та наросткових пластинок тіл хребців. У суглобових ямках тіл хребців виявлено розшарування волокнистого хряща, фрагментацію тканини з формуванням стрічкоподібних проліфератів і накопиченням детриту в суглобовій порожнині. На рівні міжхребцевих дисків спостерігалися деструкція драглистого ядра, порушення цілісності волокнистого кільця, редукція хондроцитів і зниження клітинної щільності. У наросткових пластинках тіл хребців − деструктивні порожнини, порушення колонкової організації хондроцитів, ознаки апоптозу та клітинної загибелі.

Отримані результати свідчать, що механічне напруження спричиняє дегенеративні зміни структур хребта, які, у свою чергу, чинять зворотний негативний вплив на передні відділи грудної клітки, порушення тканин усіх складових біомеханічної системи «грудина – ребра – хребет» мають частково незворотний характер і відзначаються обмеженим репаративним потенціалом.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Посилання

Janssen N, Coorens NA, Franssen AJPM, et al. Pectus excavatum and carinatum: a narrative review of epidemiology, etiopathogenesis, clinical features, and classification. J Thorac Dis. 2024; 16(2):1687-1701. DOI: https://doi.org/10.21037/jtd-23-957 DOI: https://doi.org/10.21037/jtd-23-957

Wu S, Sun X, Zhu W, et al. Evidence for GAL3ST4 mutation as the potential cause of pectus excavatum. Cell Res. 2012; 22(12):1712-1715. DOI: https://doi.org/10.1038/cr.2012.149 DOI: https://doi.org/10.1038/cr.2012.149

Xu JF, Yang GH, Pan XH, et al. Association of GPR126 gene polymorphism with adolescent idiopathic scoliosis in Chinese populations. Genomics. 2015; 105(2):101-107. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2014.11.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2014.11.009

Kloth K, Klohs S, Bhullar J, et al. The epidemiology behind pectus excavatum: clinical study and review of the literature. Eur J Pediatr Surg. 2022; 32:316-320. DOI: https://doi.org/10.1055/s-0041-1729898 DOI: https://doi.org/10.1055/s-0041-1729898

Van Es LJM, van Royen BJ, Oomen MWN. Clinical significance of concomitant pectus deformity and adolescent idiopathic scoliosis: systematic review with best evidence synthesis. N Am Spine Soc J. 2022; 11:100140. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xnsj.2022.100140 DOI: https://doi.org/10.1016/j.xnsj.2022.100140

Kurkov AV, Paukov VS, Fayzullin AL, Shekhter AB. Costal cartilage changes in children with pectus excavatum and pectus carinatum. Arkh Patol. 2018; 80(5):8-15. DOI: https://doi.org/10.17116/patol2018800518 DOI: https://doi.org/10.17116/patol2018800518

Asmar A, Semenov I, Kelly R, Stacey M. Abnormal response of costal chondrocytes to acidosis in patients with chest wall deformity. Exp Mol Pathol. 2019; 106:27-33. DOI: https://doi.org/10.1016/j.yexmp.2018.11.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.yexmp.2018.11.011

Nuss D, Obermeyer RJ, Kelly RE Jr. Pectus excavatum from a pediatric surgeon's perspective. Ann Cardiothorac Surg. 2016; 5(5):493-500. DOI: https://doi.org/10.21037/acs.2016.06.04 DOI: https://doi.org/10.21037/acs.2016.06.04

Sarwark JF, Dabney KW, Salzman SK, et al. Experimental scoliosis in the rat. I. Methodology, anatomic features and neurologic characterization. Spine (Phila Pa 1976). 1988; 13(5):466-471. DOI: https://doi.org/10.1097/00007632-198805000-00005 DOI: https://doi.org/10.1097/00007632-198805000-00005

Gerwin N, Bendele AM, Glasson S, Carlson CS. The OARSI histopathology initiative – recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the rat. Osteoarthritis Cartilage. 2010; 18(3):S24-34. DOI: https://doi.org/10.1016/j.joca.2010.05.030 DOI: https://doi.org/10.1016/j.joca.2010.05.030

Kaminska M, Dihtiar V, Dedukh N, Nikolchenko O. Reactive-adjustable restructuring of sternum in rats after modeling of mechanical loading in the biomechanical system "sternum-ribs-spine". Georgian Med News. 2020; (302):140-147.

Wang Y, Chen G, Xie L, et al. Mechanical factors play an important role in pectus excavatum with thoracic scoliosis. J Cardiothorac Surg. 2012; 7:118. DOI: https://doi.org/10.1186/1749-8090-7-118 DOI: https://doi.org/10.1186/1749-8090-7-118

Karner CM, Long F, Solnica-Krezel L, Monk KR, Gray RS. Gpr126/Adgrg6 deletion in cartilage models idiopathic scoliosis and pectus excavatum in mice. Hum Mol Genet. 2015; 24(15):4365-4373. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/ddv170 DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/ddv170

Haje DP, Barriviera GA, Silva MVS, Maebayashi CK. Evaluation of idiopathic scoliosis in subtypes of pectus excavatum and carinatum. Acta Ortop Bras. 2025; 32(6):e278331. DOI: https://doi.org/10.1590/1413-785220243206e278331 DOI: https://doi.org/10.1590/1413-785220243206e278331