Choroba zwyrodnieniowa stawów: jak zorganizowane są stawy maziowe?

Choroba zwyrodnieniowa stawów jest chorobą stawów maziowych (diartrozami). Głównymi funkcjami diartroz są ruch (ruch elementów tworzących staw wzdłuż pewnych osi) i podpora (obciążenie podczas stania, chodzenia, skakania). Staw maziowy składa się z połączonych powierzchni kostnych pokrytych chrząstką, jamy stawowej zawierającej płyn stawowy i torebki stawowej. Niestałymi elementami anatomicznymi diartroz są więzadła zlokalizowane na zewnątrz lub, rzadziej, wewnątrz stawu oraz chrzęstne łąkotki.

Ze względu na kształt powierzchni stawowych stawów, diartrozy dzielimy na następujące typy:

1. stawy płaskie (np. niektóre stawy nadgarstka i stępu);
2. stawy kuliste, w których jeden koniec stawowy ma kształt kuli lub jej części, a drugi jest powierzchnią wklęsłą, odpowiadającą kulistemu końcowi stawowemu; przykładem stawu kulistego jest staw barkowy, w którym możliwa jest duża swoboda ruchów wszelkiego rodzaju - zginanie, prostowanie, odwodzenie i przywodzenie, ruchy okrężne;
3. stawy elipsoidalne, w których jeden z końców stawowych ma kształt elipsy, a drugi kształt zgodnej wnęki; w wyniku takiej budowy anatomicznej zakres ruchu w tych stawach jest ograniczony w porównaniu ze stawami kulistymi i np. ruchy okrężne są w nich niemożliwe; rozróżnia się stawy elipsoidalne proste oraz złożone, posiadające kilka par stawów stawowych (np. stawy nadgarstka);
4. stawy blokowe, w których jeden koniec stawowy ma kształt klocka, przypominający szpulkę, szpulkę, a drugi wklęsły koniec stawowy obejmuje część klocka i dopasowuje się do niego kształtem; typowym stawem blokowym jest staw międzypaliczkowy ręki i stopy; ruchy w takich stawach mogą być wykonywane tylko w jednej płaszczyźnie - zgięcia i wyprostu; staw łokciowy należy również do stawów blokowych - składa się z trzech stawów - ramienno-oskrzelowego, ramienno-promieniowego i promieniowo-łokciowego bliższego, w wyniku czego w tym złożonym stawie, oprócz zgięcia i wyprostu, możliwe są ruchy supinacyjne i pronacyjne, czyli ruchy rotacyjne;
5. stawy obrotowe (kołowe), których przykładem jest staw atlanto-obrotowy pośrodkowy, składający się z pierścienia utworzonego przez łuk przedni kręgu szczytowego i więzadło poprzeczne oraz wyrostek odontoidalny drugiego kręgu szyjnego, który wchodzi w skład pierścienia i służy jako rodzaj osi, wokół której obraca się pierścień kręgu szczytowego; w stawie łokciowym do stawów typu obrotowego należy zaliczyć również staw promieniowo-łokciowy, ponieważ głowa kości promieniowej obraca się w więzadle pierścieniowym, które okrąża głowę kości promieniowej i jest przyczepione do wcięcia łokciowego;
6. stawy siodłowe, przykładem takich stawów jest staw nadgarstkowo-śródręczny kciuka; kość trapezowa ma powierzchnię stawową w kształcie siodła, a pierwsza kość śródręcza ma kształt siodła wklęsłego; ta budowa anatomiczna umożliwia wykonywanie ruchów okrężnych w płaszczyźnie strzałkowej i czołowej, w stawie tym niemożliwe są ruchy okrężne wzdłuż osi;
7. stawy kłykciowe, których cechą anatomiczną są kłykcie parzyste - wypukłe i wklęsłe, w których możliwe są jednoczesne ruchy; przykładem stawu kłykciowego jest kolano, składające się z trzech komponentów tworzących jeden układ biomechaniczny - staw rzepkowo-udowy oraz stawy piszczelowo-udowe wewnętrzne i zewnętrzne; niedoskonała zgodność kłykci kości piszczelowej jest kompensowana przez łąkotkę zewnętrzną i wewnętrzną; silne więzadła boczne zapobiegają ruchom bocznym i wahadłowym kości piszczelowej wokół kości udowej, a także chronią kość piszczelową przed podwichnięciem do przodu i do tyłu podczas ruchów stawowych; w tym stawie kłykciowym możliwe są zgięcie i wyprost, rotacja zewnętrzna i wewnętrzna w pozycji półzgiętej stawu; podczas ruchów zgięciowo-wyprostnych kłykcie kości udowej obracają się względem kłykci kości piszczelowej, a ich jednoczesne przesuwanie następuje z powodu ruchu osi obrotu; Staw kolanowy jest więc wieloosiowy lub policentryczny; podczas pełnego wyprostu więzadła i ścięgna boczne wplecione w torebkę stawową są maksymalnie napięte, co stwarza warunki dla największej stabilności i nośności stawu w tej pozycji.

Staw otoczony jest włóknistą torebką, która przyczepia się do kości w pobliżu obwodu chrząstki stawowej i przechodzi do okostnej. Torebka stawu maziowego składa się z dwóch warstw - zewnętrznej warstwy włóknistej i wewnętrznej warstwy maziowej. Warstwa włóknista składa się z gęstej tkanki włóknistej, w niektórych miejscach warstwa włóknista torebki staje się cieńsza z utworzeniem fałdów lub kaletek, w innych miejscach jest pogrubiona, pełniąc funkcję więzadła stawowego. Grubość warstwy włóknistej torebki jest determinowana przez obciążenie funkcjonalne stawu.

Zgrubienia torebki tworzą więzadła składające się z gęstych równoległych wiązek włókien kolagenowych, które służą do stabilizacji i wzmocnienia stawu oraz ograniczania niektórych ruchów. Wśród cech torebki, oprócz jej funkcji podpory dla błony maziowej i połączenia z więzadłami, należy zauważyć, że zawiera ona dużą liczbę zakończeń nerwowych, w przeciwieństwie do błony maziowej, która ma nieznaczną liczbę takich zakończeń, i chrząstki stawowej, która ich w ogóle nie zawiera. Uważa się, że wraz z nerwami mięśni nerwy torebki uczestniczą w kontroli położenia, a także reagują na ból.

Błona maziowa jest najmniejsza pod względem masy i objętości, ale jest najważniejszym składnikiem stawu maziowego, ponieważ większość chorób reumatycznych występuje z zapaleniem błony maziowej, które jest ogólnie nazywane „zapaleniem błony maziowej”. Błona maziowa wyściela wszystkie struktury wewnątrzstawowe z wyjątkiem chrząstki stawowej, jej grubość wynosi 25-35 μm. Histologicznie jest to warstwa tkanki łącznej składająca się z warstw powłokowych, kolagenowych i elastycznych. Błona maziowa normalnie ma pewną liczbę fałdów i kosmków przypominających palce i tworzy cienką warstwę maziową (czasami nazywaną warstwą powłokową); obejmuje ona warstwę komórek powłokowych, które tworzą wyściółkę niestawowych powierzchni stawu, oraz podpowłokową warstwę podporową składającą się z włóknisto-tłuszczowej tkanki łącznej o różnej grubości, która jest połączona z torebką. Warstwa maziowa często łączy się z tkanką podmaziową poprzez płynne przejście od beznaczyniowej wyściółki wewnętrznej zawierającej wiele komórek do unaczynionej tkanki łącznej podmaziowej z mniejszą liczbą komórek, która staje się coraz bardziej nasycona włóknami kolagenowymi w miarę zbliżania się do połączenia z torebką włóknistą. Komórki i składniki odżywcze opuszczają naczynia krwionośne tkanki łącznej podmaziowej do płynu maziowego z powodu braku morfologicznego rozdzielenia warstw maziowej i podmaziowej (brak błony podstawnej, obecność przestrzeni między komórkami powłokowymi).

Błona maziowa jest zazwyczaj wyłożona 1-3 warstwami synowocytów - komórek błony maziowej zlokalizowanych w macierzy (substancji podstawowej) bogatej w mikrofibryle i agregaty proteoglikanów. Synowocyty dzielą się na dwie grupy - typ A (makrofagopodobne) i typ B (fibroblastopodobne). Synowocyty typu A mają nierówną powierzchnię komórkową z dużą liczbą wyrostków, mają dobrze rozwinięty aparat Golgiego, wiele wakuoli i pęcherzyków, ale rybosomalna siateczka śródplazmatyczna jest słabo wyrażona. Synowocyty makrofagów mogą również zawierać dużą ilość fagocytowanego materiału. Synowocyty typu B mają stosunkowo gładką powierzchnię, dobrze rozwiniętą rybosomalną siateczkę śródplazmatyczną, zawierają tylko niewielką liczbę wakuoli. Klasyczny podział synowocytów na komórki A, które pełnią funkcję fagocytarną, i komórki B, których główną funkcją jest produkcja składników płynu stawowego, przede wszystkim kwasu hialuronowego, nie odzwierciedla wszystkich funkcji synowocytów. Opisano więc synowocyty typu C, które zgodnie ze swoimi cechami ultrastrukturalnymi zajmują pozycję pośrednią między komórkami typu A i B. Ponadto ustalono, że komórki makrofagopodobne są zdolne do syntezy kwasu hialuronowego, a komórki fibroblastyczne mają zdolność do aktywnej fagocytozy.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]