Резюме

Въведение

Знанията относно степента на васкуларизация на мускулно-скелетните тъкани са от основно значение за физиотерапевтите и лекарите (наред с други здравни специалисти) за вземане на клинични решения. За да се изясни този въпрос, са проведени няколко проучвания за описване на хранителните източници за фибро-хрущялни структури, особено ставни дискове. Изглежда, че фиброхрущялът е добре васкуларизиран във феталния стадий; но веднага щом започне животът извън матката, започва процес на съдова регресия, докато в крайна сметка той стане аваскуларен (Benjamin & Evans, 1990; Messner & Jizong, 1998). В зряла възраст кръвоносните съдове могат да бъдат разположени в периферията на междупрешленните дискове, коленните менискуси, темпоромандибуларните дискове и триъгълния комплекс на китката при различни бозайници, включително хора (Griffin & Sharpe, 1960; Ghadially, 1983; Benjamin et al. 1990; Mikic, 1992; Rudert & Tillmann, 1993; Grignon et al. 1994; Piette & Lametschwandtner, 1995; Tong & Tideman, 2001). Авторите твърдят, че това е така, защото периферията на тези структури е изградена от плътна съединителна тъкан, която е васкуларизирана (Benjamin et al. 1990; Peterssen & Tillmann, 1999; Benjamin & Ralphs, 2000). Някои произведения са насочени и към друг източник за хранене на тези тъкани. Субхондралната кост е пореста, позволяваща обмен на молекули между мозъчната кухина и фибро-хрущяла чрез така наречените мозъчни контакти (Maroudas et al. 1975; Grignon et al. 1994).

За разлика от това, кръвоснабдяването на симфизата на пубиса е пренебрегнато в литературата. Всъщност класическите книги по анатомия го класифицират като безсъдов, получавайки хранителните му вещества чрез дифузия от съседни структури (Bertelli et al. 1932; Testut & Latarjet, 1959; Kamina & Francke, 1999; Moore & Dalley, 1999). Гата (1934) провежда подробно проучване върху цялата структура на тази става при хората, като я класифицира според два отделни периода. Гата заяви, че между раждането и второто десетилетие от живота кръвоносните съдове присъстват в цялото междупубисно пространство; като има предвид, че от второто десетилетие на живот нататък не се виждат кръвоносни съдове. Баер (1949) не се съгласи с тези наблюдения, когато показа, че децата до 7-годишна възраст имат кръвоносни съдове само в предната периферия на междупубисния диск. По-късно Loreti & Franceschini (1965) посочват необходимостта от повече изследвания по този конкретен въпрос. Някои от нашите предварителни резултати показват наличие на кръвоносни съдове в периферията на междупубисния диск при плъхове (Rocha & Chopard, 2002).

За да получим по-подробна информация относно хранителните пътища към междупубисните тъкани, решихме да проведем проучване с помощта на светлинна микроскопия, имунохистохеместрия, инжектиране на мастило и корозионни отливки, като използваме плъхове Wistar като животински модел.

Материали и методи

Всички експерименти са проведени в съответствие с Етичния комитет за експерименти с животни към Института по биомедицински науки към Университета в Сао Пауло. Използвани са шестдесет плъхове Wistar, мъже и жени, на възраст 28–32 и 90–100 дни; така че за всяка техника имахме четири групи: група А (млади мъже на възраст 28–32 дни), група Б (млади жени на възраст 28–32 дни), група С (възрастни мъже на възраст 90–100 дни) и група D (възрастни жени На възраст 90–100 дни). Всички животни бяха убити с инжекция на пентобарбитал (60 mg kg -1) с хепарин (700 U kg -1).

Редовна хистология

Дисекцията на образци се извършва с дисекционен микроскоп, докато симфизата на пубиса може да бъде локализирана. Ставата беше изрязана с медиалните граници на срамните кости и с мускулни приставки. След фиксиране в 10% буфериран формалин за една нощ, три проби от всяка група се обработват за 5-μm сагитални срезове и останалите три за 5-μm коронални срези на интервали от 250 μm. Срезите бяха оцветени с хематоксилин и еозин и трихром на Masson и анализирани под светлинна микроскопия.

Имунохистохимия

Бяха получени разрези, както е описано за редовна хистология на сагитални сечения. След това пробите се потапят в 20% водороден пероксид за 30 минути и се промиват във фосфатно буфериран физиологичен разтвор (PBS, рН 7.3) три пъти за по 5 минути. Секциите бяха инкубирани с първично антитяло против колаген тип IV (Chemicon®), като специфичен маркер на базалните мембрани за локализиране на съдови елементи, при концентрация 1: 1000 в PBS плюс албумин 1%, за една нощ. След промиване в PBS в продължение на 5 минути, три пъти, те се инкубират в анти-заешки GG (Vector®), като вторично антитяло при 1: 1000 в PBS за 30 минути. Те бяха изплакнати в PBS за 5 минути, три пъти и инкубирани в разтвор 1: 100 на комплекс авидин-биотин-пероксидаза (Vector®) в PBS за 30 минути. След изплакване в PBS за 5 минути, три пъти, те бяха третирани с диаминобензидин (Sigma®) в продължение на 3 минути и оцветени с 1% хематоксилин на Харис. След това секциите бяха дехидратирани и монтирани за анализ под светлинна микроскопия.

Индийска инжекция с мастило

Подробностите за тази техника са описани другаде (Lufti, 1970). За тази техника са използвани по три животни от всяка група. Животните бяха убити и след това дисектирани и им беше направена кандулация на коремната аорта. Инфузията на физиологичен разтвор при 37 ° С се извършва с цел промиване на кръвоносните съдове. След това 200 ml разтвор, съдържащ две части мастило от Индия (Acrilex® nanquim escolar preto) в една част дестилирана вода с 1% желатин при 60 ° C, се инжектира с ръчен натиск, докато задните крайници станат тъмни. След това за последните 5 ml инжекция с разтвор, долната куха вена беше подрязана, за да се насърчи пълното запълване на съдовата мрежа. Ставите бяха внимателно изолирани от мускулни приставки с помощта на дисекционен микроскоп, оставяйки ставата с костните вложки. Пробите бяха дехидратирани, изчистени в метил салицилат и анализирани под светлинна микроскопия като цели блокове.

Сканираща електронна микроскопия

Резултати

симфизата пубиса

Сагитален разрез на предния аспект на симфизата на пубиса на възрастен мъж. Трите зони се различават лесно. Мускулната зона (MFZ) дава няколко кръвоносни съда (стрелки), които пътуват през фибро-мастната зона (FFZ), преди да достигнат външните ламели на влакнестия ръб (FR), където те завършват във навиващи се спираловидни капиляри (двойни стрелки). Петно: хематоксилин и еозин. Скала = 25 μm.

Заден изглед на симфизата на пубиса на млад мъж. Артериолите (A) в задния фиброзен ръб (FR) водят до крайни капилярни контури (стрелки), които са обърнати към аваскуларния фиброкартилагиозен център (FCC). Петно: мастило от Индия. Мащабна лента = 300 μm.

На предната повърхност на диска, малокалибрените артерии в мускулната зона пораждат артериоли, които проникват във фибро-мастната зона, преди да достигнат външните ламели на влакнестия ръб, където капилярите стават навиващи се спирални структури (фиг. 3). От артериалния кръг други кръвоносни съдове проникват в кортикалната кост на медиалния пубис и пораждат няколко капиляри, които образуват сложен съдов сплит на границата между субхондралната кост и калцифицираната фибро-хрущялна зона на междупубисния диск (фиг. 4). Субхондралната кост показва няколко мозъчни контакта, свързващи мозъчните пространства на срамните кости с междупубисния диск (фиг. 5). Качествено единствената разлика, наблюдавана между групите, е, че при младите плъхове кръвоносните съдове проникват по-дълбоко в предния фиброзен ръб, достигайки периферията на фибро-хрущялния център.

Силно увеличен изглед на две капиляри на предната част на артериалния кръг на възрастен мъж. Обърнете внимание на модела на навиване и спирали, който увеличава контактната площ и намалява притока на кръв. Ядрените отпечатъци са разпознаваеми (стрелка). Корозия отливка. Мащабна лента = 10 μm.

Медиален изглед на субхондралната кост на дясната пубис при възрастна жена. Артериолите (А), произхождащи от артериалния кръг, проникват в костта и се разклоняват в капиляри, които образуват сплит (CP) на границата между субхондралната кост и калцифицираната фибро-хрущялна част на междупубисния диск. ISP, междупубисно пространство. Корозия отливка. Скала = 48 μm.

Коронален разрез на междупубисния диск на възрастен мъж. Субхондралната кост (SB) показва няколко мозъчни контакта (стрелки), които комуникират силно васкуларизираните мозъчни пространства с калцифицираната фибро-хрущялна част (CF) на междупубисния диск, докато некалцифицираната част (UF) няма кръвоносни съдове. Петно: трихрома на Masson. Мащабна лента = 50 μm.

Дискусия

Схематичен модел на предната част на артериалния кръг в контакт с междупубисния диск. Кръвният поток се увеличава в мускулната зона (А) чрез свиване на мускулната тъкан (+++). Когато кръвта достигне фибро-мастната зона (В), потокът намалява (++) поради липса на свиване и съответствие на тъканта. На границата между тази зона и влакнестата зона (C), която съответства на влакнестата джанта, капилярите приемат морфология на навиване и спирала, която намалява още повече кръвния поток (+) и увеличава контактната площ, за да оптимизира подаването. По-нататъшното свиване на мускулната зона гарантира оттичане на кръв (+++) чрез компресия на венозната система.

Друг въпрос, който трябва да бъде разгледан, е дали резултатите, получени в този експеримент, са в съгласие с настоящите ни познания за човешката анатомия. Нашите резултати не са съгласни с наблюденията на Gatta (1934) и Baer (1949). Докато тези автори проведоха проучвания, насочени към описанието на цялата структура на symphysis pubis, доколкото ни е известно, това е първото изцяло посветено на описанието на кръвоносните съдове и мозъчните контакти в тази става, използвайки светлинна и електронна микроскопия (Rocha & Chopard, 2002).

Нашето проучване обаче ясно показва няколко слабости. Плъховете са четириноги, докато хората са двуноги животни, което може да доведе до поразителни биомеханични и последващи морфологични разлики между тях. Например, коленните менискуси показват важни морфологични разлики между плъховете (Hildebrand et al. 1991) и хората (Messner & Jizong, 1998).

Въпреки че тези проблеми не могат да бъдат решени, докато не бъдат анализирани човешки проби, ние вярваме, че нашите експерименти имат заслуги. Например междупрешленният диск е толкова сходен по своята структура и кръвоснабдяване сред различните бозайници, че са проведени няколко проучвания при плъхове и зайци за физиологични и биоинженерни цели, дори с всички присъщи биомеханични различия (Konerding & Blank, 1987; Hayes et 1999; Bruehlmann et al. 2002). Животински модели и човешки проби също са използвани за изследване на болни дискове, където кръвоносните съдове проникват във фибро-хрущялния паренхим, за да позволят регенерация на тъканите (Pereira et al. 1996b; Johnson et al. 2001; Melrose et al. 2002). Необходими са бъдещи проучвания, за да се изясни дали кръвоносните съдове, описани в тази работа, могат да допринесат за регенерацията на лезиите в симфизата на пубиса.

По време на бременност яйчниците отделят хормона релаксин, който променя структурата на симфизата на пубиса, за да позволи безопасно раждане (Benjamin & Evans, 1990; Samuel et al. 1996, 1998). Хранителните пътища, описани тук, вероятно представляват средата, чрез която релаксинът достига целите си в симфизата на пубиса. Въпреки че не можахме да наблюдаваме никакви разлики между мъжете и жените, възможно е бременността да предизвика микроваскуларни промени в тази става.

Пубисът на симфизата може да стане мястото на безброй дисфункции като остеит на пубиса и пубалгия след раждането (Walheim et al. 1984; Sgambati et al. 1996; Williams et al. 2000). В действителност статистиката показва, че една на 37 жени страда от пубалгия след раждането поне 6 месеца след редовно раждане във Великобритания (Owens et al. 2002).

Въз основа на текущото състояние на познанията за човешката анатомия, ние разработихме нов клиничен подход за лечение на механични срамни разстройства в нашето отделение по клинична физиотерапия (непубликувани данни). Този подход включва предно-заден натиск върху илиачната кост за мобилизация и мобилизация с движения като манипулативни техники и специфични терапевтични упражнения, насочени към напречния корем в комбинация с лумбалния мултифидус и адукторните мускули като вариация на техниката, предложена от Richardson et al . (1999).

Нашите резултати силно подкрепят необходимостта от бъдещи изследвания върху хора за целите на сравнителната анатомия. Възможните прилики между плъхове и хора може да допринесат за обяснение на положителните резултати от нашия клиничен подход, тъй като манипулативната и специфична тренировъчна терапия предизвиква увеличаване на притока на кръв, наред с други биологични реакции, които могат да помогнат на тъканите да се излекуват.

Благодарности

Бихме искали да благодарим на професор Майк Бенджамин (Университет Кардиф) за неговите любезни коментари и предложения. Също така бихме искали да благодарим на Ким Робинсън и Тоби Хол (Ръчни концепции, Технологичен университет Къртин) за обучение по мускулно-скелетна физиотерапия и за насърчението да се комбинират анатомичните знания с физиотерапевтичната практика.