Общие сведения о синовиальной жидкости, ее функции, норма и патология
В нормальных условиях синовиальная жидкость находится в суставной полости в небольшом количестве, равномерно распределяясь тонким слоем по ее поверхности. Часть ее компонентов поступает из плазмы крови, проникая через гемато-синовиальный барьер, тогда как некоторые вещества, такие как гиалуроновая кислота и любрицин, синтезируются непосредственно клетками синовиальной оболочки — синовиоцитами. Клеточный состав жидкости представлен преимущественно моноцитами и лимфоцитами, реже отмечаются гранулоциты, мигрирующие из кровотока, а также единичные синовиоциты.
Основная функция синовиальной жидкости — поддержание нормальной работы сустава. Она обеспечивает питание суставного хряща и синовиальной оболочки за счет транспорта необходимых веществ и участия в обменных процессах. Кроме того, ее важной задачей является уменьшение трения между суставными поверхностями, что достигается благодаря смазывающим свойствам, а также амортизация нагрузок при движении.
При развитии патологических состояний объем синовиальной жидкости увеличивается, изменяются ее физико-химические характеристики и клеточный состав. В таких условиях возможно формирование кристаллов различных веществ, а также присоединение инфекционного процесса, что приводит к нарушению нормального функционирования сустава.
Изменение объема и состава синовиальной жидкости возможно фиксировать при различных патологических состояниях, однако наиболее частой причиной остаются воспалительные заболевания суставов, прежде всего артриты. Увеличение количества жидкости в суставной полости может быть связано не только с воспалением, но и с травматическим повреждением, а также с общими нарушениями водного баланса в организме, например, при гипотиреозе.
Некоторые системные заболевания также способны вызывать накопление экссудата в суставе. В частности, злокачественные поражения кроветворной системы могут сопровождаться выраженными суставными изменениями. К отдельной группе относят гемартроз — скопление крови в суставной полости, которое характерно для пациентов с нарушениями свертывания крови, такими как гемофилия и другими геморрагическими диатезами. Кроме того, подобное состояние может развиваться при разрушении суставных структур, например, при нейродистрофических процессах, известных как суставы Шарко.
Анализ синовиальной жидкости играет важную диагностическую роль. Во многих случаях с его помощью возможно быстро установить причину поражения сустава или, как минимум, существенно сузить круг возможных диагнозов. Кроме того, это исследование широко используется для оценки эффективности проводимого лечения и динамики патологии.
Описание процедуры: пункция суставной полости
Перед проведением пункции обязательно получают информированное согласие пациента, разъясняя цель и возможные риски вмешательства. Забор синовиальной жидкости возможен практически из любого сустава, однако при проведении этой процедуры необходима высокая точность и аккуратность, поскольку существует риск повреждения окружающих структур — сосудов, нервов, мышц и суставного хряща. Особое внимание уделяется пункции тазобедренного сустава: ее выполняют исключительно под ультразвуковым контролем для повышения безопасности и точности.
Для выполнения процедуры используется строго стерильное оборудование. В стандартный набор входят стерильные перчатки, антисептическое средство для обработки кожи, 1% раствор лидокаина для местной анестезии, при возможности — этилхлорид, перевязочные материалы, пункционные иглы и стерильные шприцы различного объема (обычно 1–2 мл и 10 мл). Для сбора полученной жидкости применяются герметичные полимерные пробирки объемом около 10 мл, как правило, без добавления антикоагулянтов. Также подготавливают обезжиренные спиртом предметные и покровные стекла, необходимые для последующего микроскопического исследования.
Техника выполнения пункции сустава
Перед началом процедуры кожу в области предполагаемого прокола тщательно обрабатывают антисептическим раствором. Обезболивание не всегда необходимо, однако при использовании иглы бóльшего диаметра или у пациентов с повышенной чувствительностью возможно проведение местной анестезии. Для этого применяют либо охлаждение кожи этилхлоридом, либо инфильтрацию тканей (кожи, подкожной клетчатки и суставной капсулы) 1% раствором лидокаина.
Наиболее часто выполняется пункция коленного сустава, так как эта процедура считается технически относительно простой. Пациент при этом находится в положении лежа на спине с полностью разогнутой ногой. При медиальном доступе иглу вводят позади надколенника, ниже медиальной широкой мышцы бедра, ориентируясь на промежуток между медиальным мыщелком бедренной кости и центральной частью надколенника. Иглу направляют вверх, в сторону верхнего заворота сустава. При латеральном доступе обходить мышцу нет необходимости: прокол выполняют с наружной стороны, на уровне границы средней и верхней трети надколенника, примерно посередине расстояния между ним и латеральным мыщелком бедра.
Во время процедуры стремятся максимально эвакуировать содержимое суставной полости. После завершения аспирации место прокола обрабатывают антисептиком и накладывают стерильную давящую повязку для профилактики осложнений.
Планирование исследования синовиальной жидкости
Получение и правильная обработка синовиальной жидкости имеют решающее значение для достоверности результатов. Первую порцию материала набирают в отдельный стерильный шприц, который сразу после герметизации необходимо оперативно доставить в микробиологическую лабораторию. Это важно для сохранения жизнеспособности возможных возбудителей и повышения точности бакпосева.
Оставшийся объем жидкости забирают другим стерильным шприцем. Из него небольшое количество наносят на предметное стекло для последующего исследования, в том числе с использованием поляризационной микроскопии, а остальную часть распределяют по заранее подготовленным пробиркам для дальнейшего анализа.
Если количество жидкости в суставе минимально, диагностическую ценность может представлять даже содержимое иглы, использованной при попытке пункции.
Все этапы исследования необходимо проводить максимально быстро после получения материала, поскольку длительное хранение (более нескольких часов) приводит к изменению физико-химических свойств жидкости и нарушению структуры клеток, что может исказить результаты анализа.
Оценка синовиальной жидкости
Первичным этапом анализа синовиальной жидкости является проведение ее макроскопической оценки. На этом этапе обращают внимание на объем полученного материала, а также на наличие различных включений — так называемых «рисовых телец», фрагментов тканей или посторонних частиц. С помощью этой информации возможно уже на раннем этапе получить ценную информацию о характере патологического процесса.
Дальнейшие лабораторные исследования рекомендуется проводить как можно быстрее, оптимально — в течение первых 4 ч после пункции, чтобы избежать искажения результатов.
С помощью комплексной интерпретации, которая основана на макроскопических и дополнительных лабораторных данных, возможно классифицировать синовиальную жидкость. Выделяют 3 основных типа: невоспалительный, воспалительный и септический. В ряде случаев дополнительно рассматривают 4-ю категорию — геморрагическую жидкость, когда выявлен кровянистый компонент и это может указывать на специфические патологические процессы.
Показания к пункции суставной полости
Проведение пункции сустава имеет как диагностическое, так и терапевтическое значение. В первую очередь процедура применяется для получения синовиальной жидкости с целью ее последующего лабораторного анализа, что способствует установлению причины поражения сустава.
Кроме того, аспирация используется для снижения внутрисуставного давления за счет удаления избыточной жидкости, что способствует уменьшению выраженности боли и улучшению функции сустава. Пункция также является способом доставки лекарственных средств непосредственно в полость сустава, обеспечивая более выраженный локальный эффект терапии.
Еще одним направлением применения является выполнение химической или изотопной синовэктомии, направленной на подавление патологически измененной синовиальной оболочки.
Противопоказания и возможные осложнения пункции сустава
Существует ряд состояний, при которых выполнение пункции суставной полости нежелательно или требуется особая осторожность. К ним относят нарушение системы свертывания крови, так как это повышает риск кровотечения. Также процедуру не проводят при инфекции в околосуставных тканях, чтобы избежать распространения патологического процесса. Сепсис и тяжелое общее состояние пациента также рассматриваются как противопоказания, однако в ситуациях, когда есть обоснованное подозрение, что именно сустав является источником инфекции, пункция может быть выполнена по жизненным показаниям.
Несмотря на относительную безопасность, процедура может сопровождаться рядом осложнений. Наиболее частым является временное увеличение выраженности болевых ощущений в области вмешательства. Возможны местные кровоизлияния, особенно при нарушениях гемостаза. При недостаточной точности выполнения существует риск повреждения суставного хряща, поэтому в сложных случаях, например, при пункции тазобедренного сустава, рекомендуется использование ультразвукового контроля. Еще одним потенциальным осложнением является инфицирование сустава, что предполагает строгое соблюдение правил асептики.
Результаты исследования: физико-химические свойства синовиальной жидкости
Оценка физико-химических характеристик синовиальной жидкости является важной частью ее анализа и способствует определению характера патологического процесса. В первую очередь обращают внимание на прозрачность жидкости — ее оценивают визуально, например, на фоне печатного текста, что позволяет судить о наличии клеточных элементов или примесей.
Дополнительно определяют уровень pH, вязкость (с использованием вискозиметра), а также концентрацию белков и глюкозы. Эти показатели отражают как состояние синовиальной среды, так и степень воспалительных изменений.
Особое значение имеет анализ осадка, который формируется после добавления 5% уксусной кислоты. Эта реакция связана со взаимодействием кислоты с гиалуроновой кислотой и белками, и известна как реакция Ropes test. Основываясь на характере выпадающего осадка возможно ориентировочно классифицировать тип жидкости: в норме или при невоспалительных изменениях формируется плотный сгусток, при воспалении — рыхлый, хлопьевидный осадок, а при септическом процессе фиксируют только помутнение без формирования выраженного сгустка.
Цитологическое исследование синовиальной жидкости
Цитологический анализ является важной частью оценки синовиальной жидкости и с его помощью возможно определить характер клеточного состава. В осадке подсчитывают общее количество клеток, а также проводят микроскопическое исследование окрашенных мазков, обычно с использованием метода Май – Грюнвальда – Гимзы (окрашивание MGG), это дает возможность установить типы клеток и их процентное соотношение.
В норме клеточность синовиальной жидкости невысока — до 200 клеток в 1 мкл. Преобладают одноядерные элементы, в первую очередь моноциты и лимфоциты, тогда как доля нейтрофильных гранулоцитов не превышает ¼. Также возможно идентифицировать единичные клетки синовиальной оболочки.
При различных патологических состояниях эти показатели изменяются: увеличивается общее число клеток, меняется их соотношение, а также появляются дополнительные клеточные элементы. Среди них могут выявляться плазматические клетки, макрофаги и липофаги. В некоторых случаях отмечаются так называемые клетки Рейтера — макрофаги или моноциты, содержащие поглощенные нейтрофилы. Также возможно зафиксировать LE-клетки — это фагоцитированные ядерные структуры внутри моноцитов или гранулоцитов. Выявляют также рагоциты — клетки, захватившие иммунные комплексы. Кроме того, возможно определить ацидофильные и базофильные гранулоциты, а в отдельных ситуациях — даже опухолевые клетки, что имеет важное диагностическое значение.
Кристаллы в осадке синовиальной жидкости
В нормальной синовиальной жидкости кристаллы отсутствуют. Их возникновение свидетельствует о патологическом процессе и может иметь важное диагностическое значение. При наличии кристаллов они хорошо выявляются при световой микроскопии, а для более точной характеристики используется исследование в поляризованном свете, позволяющее оценить их форму и свойства двойного лучепреломления.
Наиболее часто в синовиальной жидкости отмечаются кристаллы натрия урата. Они обычно игольчатой формы с заостренными концами и характеризуются выраженным отрицательным (левосторонним) двойным лучепреломлением.
Другим распространенным вариантом являются кристаллы дигидрата пирофосфата кальция. Они ромбовидной формы или напоминают утолщенные иглы с тупыми концами. Для них характерно слабое положительное (правостороннее) двойное лучепреломление. Такие кристаллы возможно идентифицировать не только в межклеточном пространстве, но и внутри макрофагов или гранулоцитов.
Кристаллы гидроксиапатита чаще выявляют в аморфном виде, однако иногда они могут быть оформленной структуры, например, веретенообразной.
Холестериновые кристаллы, как правило, имеют пластинчатую форму и демонстрируют выраженное положительное двойное лучепреломление.
Кроме того, возможно формирование кристаллов глюкокортикостероидов, что обычно связано с их избыточным внутрисуставным введением.
Микробиологические и иммунологические исследования синовиальной жидкости
Для подтверждения или исключения инфекционной природы артрита, прежде всего бактериальной, необходимо выполнить пункцию сустава до начала антибактериальной терапии. Полученный материал подвергают немедленному анализу: проводят прямую микроскопию осадка свежей синовиальной жидкости с окраской по Граму, это позволяет ориентировочно определить наличие и тип микроорганизмов. Параллельно часть жидкости, сохраненную в стерильных условиях, высеивают на соответствующие питательные среды для точной идентификации возбудителя.
Иммунологические исследования имеют значение при подозрении на заболевания аутоиммунной природы. В таких случаях в синовиальной жидкости возможно выявить специфические аутоантитела. Наиболее часто фиксируют ревматоидный фактор, преимущественно класса иммуноглобулинов (Ig) M, а также антинуклеарные (антиядерные) антитела, что подтверждает участие иммунных механизмов в развитии патологического процесса.
Изменения синовиальной жидкости при ревматологических заболеваниях
Характер синовиальной жидкости при различной ревматологической патологии имеет свои особенности и может являться важным диагностическим ориентиром.
Особенности синовиальной жидкости при различных заболеваниях
При ревматоидном артрите макроскопически нередко выявляют так называемые «рисовые тельца». Жидкость при этом — воспалительного характера. В серопозитивных вариантах заболевания в ней может идентифицироваться ревматоидный фактор, причем иногда он появляется в суставной полости раньше, чем в системном кровотоке. Среди клеточных элементов часто отмечаются рагоциты, а также нейтрофильные гранулоциты с признаками дегенерации, например, пикнозом ядер.
При системной красной волчанке суставной выпот обычно преходящего характера, поэтому его исследование проводится нечасто. Тем не менее при анализе жидкости также фиксируют воспалительные изменения, а в ее осадке возможно выявить характерные LE-клетки, формирующиеся непосредственно в организме.
Для анкилозирующего спондилита типично развитие выпота на ранних стадиях болезни, чаще в суставах нижних конечностей, таких как коленные и голеностопные. Синовиальная жидкость при этом воспалительного характера, что дает возможность отличить это состояние от последствий травматических повреждений суставов.
При реактивном артрите в синовиальной жидкости фиксируют признаки воспаления. В ее клеточном составе нередко выявляются клетки Рейтера, что является дополнительным диагностическим признаком.
Для остеоартрита характерна невоспалительная синовиальная жидкость (I тип). Однако при присоединении воспалительного компонента возможны умеренные изменения: снижение вязкости, увеличение содержания белка и рост числа клеток. В осадке иногда идентифицируют фрагменты хрящевой ткани, а также кристаллы пирофосфата кальция или гидроксиапатита.
При септическом артрите жидкость приобретает выраженно инфекционный (септический) характер. С помощью проведения микроскопии мазков с окраской по Граму возможно выявить возбудителя в около 50% случаев, тогда как бакпосев синовиальной жидкости дает положительный результат значительно чаще — в большинстве наблюдений, за исключением отдельных возбудителей, таких как гонококки или микобактерии туберкулеза.
При подагре в период острого приступа синовиальная жидкость приобретает воспалительный характер. В ее осадке отмечаются кристаллы натрия урата, часто уже фагоцитированные клетками, что позволяет быстро подтвердить диагноз.
В случае острого артрита, вызванного кристаллами пирофосфата кальция (ранее известного как псевдоподагра), жидкость также имеет воспалительные признаки. При микроскопии выявляют характерные кристаллы пирофосфата кальция. Следует учитывать, что подобная клиническая картина может быть обусловлена и другими типами кристаллов, например, гидроксиапатитом, которые также возможно идентифицировать при исследовании синовиальной жидкости.
Для охроноза характерны специфические макроскопические изменения: в суставной жидкости возможно выявить фрагменты хряща, пропитанные гомогентизиновой кислотой, придающей им темную, почти черную окраску. При этом сама жидкость чаще всего невоспалительного характера.