Свързани термини:

  • Фактор на растежа
  • Транскрипционен фактор
  • Епифиза
  • Диафиза
  • Ендохондрална осификация
  • Осификация
  • Остеохондроза
  • Fetlock
  • Остеохондрит Dissecans

Изтеглете като PDF

sciencedirect

За тази страница

Патогенеза на остеохондрозата

Остеохондроза: Определения и терминология

Остеохондроза

Хранене, хормонални фактори и темп на растеж

От началото на изследванията за OC на еднокопитни, много усилия бяха посветени на хранителните фактори. Изследванията могат грубо да бъдат разделени на изследвания върху минерали и микроелементи, главно мед и цинк, в по-малка степен калций и фосфор, и на хранително ниво на енергия. Последният фактор е тясно свързан със скоростта на растеж, фактор, силно инкриминиран в OC патогенезата при голям брой видове. Скоростта на растеж обаче се определя не само от енергийния прием, но и от генетичното предразположение.

Интересът към микроелементите беше повишен от доклад за връзката между ниските нива на мед в серума и концентрациите на церулоплазмин (белтък, транспортиращ мед, присъстващ в кръвта) и OC. 86 Проследяват се проучвания върху ефекта от умишлено хранене с диети с ниско съдържание на мед 87 и възможната роля на цинка за предизвикване на относителен дефицит на мед. 88 Смятало се, че механизмът действа чрез ензима лизил оксидаза, медно-зависим ензим, който е от съществено значение за образуването на колагенни омрежи. Цинкът и кадмият могат да антагонизират медта, като я изместват от местата на свързване на сулфхидрила върху металотиоина. 89

Високите нива на калций не повлияват честотата на OC при жребчетата, но високите нива (четири пъти повече от препоръката на NRC) на фосфор водят до значително повече лезии. 104 Механизмът трябваше да бъде индукция на вторичен хиперпаратиреоидизъм, което би довело до повишена остеопороза и последващо отслабване на субхондралната кост. Изследването е интересно, тъй като жребчетата са изследвани в периода от 2,5 до 6,5 месечна възраст, което сега е известно, че е период, в който динамичният процес на ОС е много активен.

Диетичните енергийни нива са замесени в патогенезата на OC от десетилетия. 105 Това беше най-вече, но не само, във връзка с висок темп на растеж. В ранните скандинавски проучвания беше посочено, че ОС се среща предимно при бързорастящи животни с големи рамки, били те бройлери, бикове, кучета, свине или коне. 8,48 По-късно литературата стана по-двусмислена по отношение на темпа на растеж. Няколко автори не откриват връзка със скоростта на растеж, 14 106 107, но други съобщават за по-голямо разпространение при коне с височина в холката 15,34 или при коне с по-висок среден дневен прираст на тегло. 108 Понякога това е вярно само за ограничен период на развитие. 109 В проучване, при което нормалното ниво на хранене е сравнено с увеличение от 120% до 150% във всички компоненти на диетата, бързият растеж е свързан с по-голямо количество OC лезии, независимо дали бързият темп на растеж е определя се от по-високо хранително ниво или от генетично предразположение. 54

Въпреки че данните за ефекта от темпа на растеж са противоречиви и концепцията за висок темп на растеж, оказващ натиск върху процеса на ендохондрална осификация и по този начин водещ до нередности, може да е твърде опростена, има сериозни доказателства за други механизми. Прекомерните нива на енергия, особено когато се хранят под формата на лесно смилаеми въглехидрати, водят до силна постпрандиална хиперинсулинемия. Инсулинът и неговите производни инсулиноподобен растежен фактор-1 (IGF-1) и IGF-II имат директен ефект върху процеса на ендохондрална осификация, като действат като митогени за хондроцитите и стимулират оцеляването на хондроцитите или потискат апоптозата. 112 Много от днешните коне се хранят прекомерно и имат ниски нива на активност, което може, както при хората, да доведе до затлъстяване и инсулинова резистентност. Последното състояние е свързано с много патологични състояния, включително ламинит и OC. 113

Инсулинът също така стимулира бързото отстраняване от циркулацията на щитовидните хормони Т3 и Т4, 114, които участват в крайните етапи на диференциация на хондроцитите и в метафизарната инвазия на растежния хрущял от кръвоносните съдове. 115 Всъщност OC-положителните жребчета имат значително по-ниска активност на IGF-1 от OC-отрицателните жребчета. 116 По този начин високите нива на въглехидрати биха индуцирали преходен относителен хипотиреоидизъм и следователно забавяне на съзряването на растежния хрущял. Известно е, че хипотиреоидизмът при конете поражда скелетни лезии, въпреки че те не са еквивалентни на тези, наблюдавани при OC. 117

Интересното е, че ефектът на въглехидратите върху нивата на хормоните на щитовидната жлеза може да бъде демонстриран при отбиването, но той не присъства при едногодишните. 118 Възможно е да се предизвикат хрущялни лезии чрез прилагане на диети с високи нива на смилаема енергия. Освен това е доказано, че конете с OC имат по-високи реакции на глюкоза и инсулин след хранене при хранене с високо съдържание на зърнени култури, отколкото нормалните коне. 120

Друга индикация за важността на нивата на въглехидрати във фуражите идва от проучване в Кентъки за влиянието на сезона върху появата на OC. Изглежда, че ранните кончета имат значително по-висока честота на OC в ставите на TC, но късните кончета имат по-висока честота в FP ставите. Този на пръв поглед противоречив ефект на сезона може да се обясни с различните прозорци на уязвимост на тези стави, които изглежда съвпадат с пролетните и есенните върхове във високоенергийната стойност на тревата. 31

Едва ли има съмнение, че описаният тук патогенетичен механизъм играе определена роля в развитието на OC на еднокопитни. Въпреки това е малко вероятно това да е единственият механизъм, тъй като много лезии, провокирани от прилагането на диети с високо съдържание на въглехидрати, са сходни, но не винаги са били идентични с тези, наблюдавани при клинична ОС. Освен това, много лезии са наблюдавани в растежната плоча, 107 и за разлика от други видове, клиничната OC рядко, ако изобщо е, се наблюдава в растежната плоча при коня.

Остеохондрит Dissecans

Фактори на околната среда

Има две основни групи фактори на околната среда, за които е установено, че играят роля при остеохондрозата при еднокопитните: биомеханично натоварване и хранителни фактори. В рамките на тези по-широки групи могат да се различат няколко по-специфични фактора на околната среда. Биомеханичното натоварване се определя главно от режима на упражняване на жребчетата или едногодишните животни, но също така неравностите на терена или конформацията могат да бъдат допринасящи фактори. Храненето ще повлияе на скоростта на растеж (което само по себе си също е частично генетично обусловено), но в зависимост от състава на дажбата ще повлияе и на хормоналния баланс, особено по отношение на метаболизма на глюкозата. Хранителният дисбаланс може също да повлияе на състоянието на минералите и микроелементите на животните с възможни ефекти върху процеса на ендохондрална осификация.

Ортопедично заболяване в развитието

Ингрид Вервуерт, Андреа Д. Елис, в Приложно и клинично хранене на коне, 2013

Етиология и патология на DOD

Кратко обобщение на ключовите условия в DOD клъстера и предложените от тях основни етиологични фактори е дадено по-долу (за допълнителна информация вижте Stashak 2001, Auer and Stick 2006).

Физит (синоними: епифизит, физиолиза)

Физитът е аномалия на ендохондралната осификация в метафизарната растежна плоча (physis), където структурната цялост на метафизарната кост е отслабена от нарушението в съзряването на хрущялните клетки (Jeffcott 2005). Рентгенологично, физит може да се прояви като неравномерност в растежната плоча със склероза на съседна кост и променен метафизарен контур (Williams et al 1982). Метафизарното разширяване или изгаряне на краищата на дългите кости е типична характеристика при засегнатото растящо жребче. Увеличението обикновено се представя като твърд оток и се причинява от образуването на нова кост. Тези процеси се самоограничават и изчезват след затваряне на растежните плочи. Физитът е може би едно от най-често наблюдаваните състояния в комплекса DOD при чистокръвни кончета (Gee et al 2005). Въпреки че точната етиология на физит е неизвестна, се препоръчва да се включват високи енергийни количества, които насърчават бърз растеж, травматични наранявания и генетично предразположение (Thompson et al 1988, Gee et al 2005).

Остеохондроза (OC, синоними: дисхондроплазия, OCD: осеохондроза dissecans)

OC е често срещано разстройство на растежния хрущял при домашните животни и хората (Komm 2010). При животни разстройството е описано при прасета, кучета, коне, говеда, котки и плъхове (Ytrehus et al 2007). Счита се за най-важната причина за слабост на краката при свинете и е честа причина за накуцване при млади атлетични коне (Ytrehus et al 2007).

OC е описан като нарушение в процеса на ендохондрална диференциация, пролиферация, узряване и евентуално осификация при бързо растящи животински видове и хора (Ytrehus et al 2007). Първият етап от развитието на OC може да бъде или нарушение на клетъчната диференциация в нарастващия хрущял, или неуспех на узряването и осификацията от диференцирани хондроцити, разположени ниско в зоната на съзряване (Ytrehus et al 2007, вж. Фиг. 32.1). Всеки път може да доведе до фокални лезии, които обхващат области на хрущяла по протежение или точно под иначе здравия ставния хрущял (фиг. 32.2).

Вторият етап включва некроза на базовите слоеве на хипертропния хрущял с последващ натиск и напрежение в ставата, пораждащи пукнатини в увредения хрущял (Rejnö & Strömberg 1978, Jeffcott & Henson 1998). Трети етап, който не винаги се случва, може да бъде отлепването или изваждането на напълно повредени фрагменти на хрущяла - описани на рентгеновите лъчи като „ставни мишки“ - и наречени dissecans за остеохондроза (OCD - често погрешно използвано като синоним на OC).

Остеохондротични лезии са съобщени в много еднокопитни стави, но най-често се срещат в тибиотарзалните и феморопателарните стави, както и в дорзалния аспект на дисталния метакарпус и метатарзус (McIlwraith 2001, van Weeren 2006). При конете периодът, през който се развива лезия и евентуално регресира, е ограничен до първите месеци от живота. Новите остеохондротични лезии рядко се развиват след петия месец от живота и лезиите, които са се развили през първите пет месеца, могат да бъдат възстановени през следващите шест месеца (van Weeren & Barneveld 1999, van Weeren 2006).

Предполагат се няколко потенциални етиологични фактора за остеохондроза на еднокопитни, включително бърз растеж, хранителен дисбаланс (прехранване, минерални дисбаланси и токсичност), ендокринни фактори, биомеханичен стрес, травма или липса на упражнения, неуспех на васкуларизацията и генетично предразположение (Jeffcott & Henson 1998, Ytrehus et al 2007). Например една хипотеза предполага, че спирането на кръвоснабдяването на хрущялния канал е основното събитие при ОК (Ytrehus et al 2007). Напоследък обаче се обръща повече внимание на значението на генетичните фактори (Komm 2010). Идентифицирани са кандидат-гени, които могат да бъдат отговорни за остеохондрозата при конете (напр. Lampe et al 2009, Wittwer et al 2009).

Резултатите от проучване на Bruin and Creemers (1994) са интересни с това, че те подчертават сложната многофакторна етиология на OC лезиите и възможното им възстановяване (фиг. 32.3): Холандските жребчета с топлокръв са държани в конюшни (на възраст от 3 месеца) или се упражнява на трениращ кон с диаметър 20 m (високо упражнение), или се пуска в пясъчна площадка (слабо упражнение) за кратки ежедневни периоди. Освен разликите в нивото на физическо натоварване, жребчетата също са били хранени с едно от двете нива на хранене (високо фуражно спрямо ниско фуражно). В това проучване най-високата честота на OC е свързана или с високо ниво на хранене с ниска интензивност на упражненията, или с висока интензивност на упражненията в комбинация с ниско ниво на хранене.

Често има несъответствие между появата на остеохондротични лезии, произведени при стандартизирани условия с много малък брой коне, и тези остеохондротични лезии, докладвани при полеви условия. Например, остеохондротичните лезии в растежните плочи, които очевидно са произведени чрез прекомерен прием на въглехидрати (Glade & Belling 1986), обикновено са много редки в клинични случаи (van Weeren 2006).

Ъглови деформации на крайниците (синоним: свити крака)

Ъгловите деформации на крайниците представляват отклонение на крайника в сагиталната равнина. Ъгълът може да възникне от някоя от физите или кубовидните кости на карпуса и тарса. Най-често срещаните физи са тези на дисталния радиус, пищяла, метакарпуса и метатарзуса. Най-честата деформация е карпалният валгус, последван от варовика на плода, който описва странично или медиално отклонение, съответно от средната линия на карпуса или оръдейната кост. Етиологията на ъгловите деформации на крайниците отново е сложна и се смята, че е многофакторна. Счита се, че ъгловите деформации на крайниците са свързани с дисбаланси в растежа, предизвикани от един от следните дефекти: отпуснатост на ставите, нередности на ендохондралната осификация на костите в карпуса или тарза, прекомерно упражнение, лошо потвърждение, асинхронен надлъжен темп на растеж и травма (Jeffcott 2005 ). Въздействието на храненето не е изследвано.

Гъвкави деформации (синоними: свити сухожилия, синдром на балерина)

Гъвкавите деформации се изразяват или като хиперфлексия или хиперекстензия на ставна област. Деформации на огъване се наблюдават в дисталната интерфалангеална става, метакарпофалангеалната или метатарзофалангеалната става, карпалната област и рядко тарзалната област (Auer 2006). Предните крайници са по-често засегнати. Гъвкавите деформации могат да присъстват при раждането (вродени деформации) или придобити по-късно в живота (придобити деформации). Счита се, че вродените деформации са резултат от външни фактори на околната среда, засягащи кобилата по време на бременността (напр. Огнище на грип, конска гуша, дефекти в омрежването на еластин и колаген, причинени от латиризъм и др.) Или други патологични причини като вътрематочно неправилно разположение (Auer 2006, Charman & Vasey 2008). Въпреки това етиологията в много случаи остава спекулативна.

Придобитите деформации на огъване могат да се видят при бързо растящи жребчета и във връзка с други болезнени състояния (Auer 2006). Засегнатите кончета обикновено са с над средното ниво на хранене (Lloyd-Bauer & Fretz 1989). Авторите обаче не уточняват енергийния прием. Освен това се предполага, че рязката промяна от неадекватен по-рано енергиен прием към прекомерен енергиен прием може да предизвика този проблем (Auer 2006).

Тарзален костен колапс (синоними: непълна осификация на кубоидални кости, кубоидна болест, некроза на тарзалната кост)

Това състояние е свързано с колапс на дорзалния аспект на централната и третата тарзална кост, което причинява деформация на огъване на тарза (Jeffcott 2005).

Непълното вкостяване на тарзалните кости най-често се свързва с преждевременно раждане или в резултат на побратимяване. Жеребчета, които са родени преждевременно, биха могли да имат по-висока склонност към това състояние поради непълната осификация и намалената здравина на хрущяла. Влиянието на храненето върху колапса на тарзалната кост обаче не е изследвано.

Малформация на шийните прешлени (синоними: болест на воблерите, спинална атаксия на конете)

Придобити гръбначни деформации (синоними: лордоза, кифоза)

Тези състояния описват различна степен на лордоза и кифоза, при които гръбначният стълб се отклонява необичайно съответно в вентрална или гръбначна посока. Най-честата аномалия е кифозата при бързо растящото жребче, което обикновено се случва след отбиване на възраст от 6 до 9 месеца (Jeffcott 2005). Лордозата обикновено е очевидна при раждането и състоянието може да се влоши с нарастването на жребчето. Смята се, че тези дефекти са резултат от неправилно разположение на плода (Auer & Stick 2006).