Сравнительная характеристика методов аттестации деформированной микроструктуры трабекулярной костной ткани

Анализируются данные микроскопических ислледований трабекулярной костной ткани человека. Различия в деформационном поведении обусловлены морфологическими особенностями органического и минерального компонентов экстрацеллюлярного матрикса на всех структурных уровнях иерархической организации костной ткани. Целью работы было определение наиболее информативного метода микроскопического исследования для аттестации деформированной микроструктуры трабекулярной костной ткани в аспекте механизма формирования импрессионного перелома на микроуровне. Исходя из топики возникновения импрессионных переломов, для исследования забиралась костная ткань латерального мыщелка большеберцовой кости. Все образцы были разделены на две группы: основная (N = 20, 50,0%), в которой каждый образец подвергался одноосному сжатию на разрывной машине; контрольная группа образцов (N = 20, 50,0%) была интактна к методам исследования деформационного поведения. Для аттестации остеоархитектоники применены современные методы визуализации: растровая электронная микроскопия и атомно-силовая микроскопия. Приводится подробное описание деформационного поведения трабекулярной кости при одноосном сжатии как структурная основа импрессионных дефектов. Представлены микрофотографии морфологических изменений при одноосном сжатии на макроскопическом, промежуточном и микроскопическом уровнях организации экстрацеллюлярного матрикса костной ткани. Установлено, что трабекулярная костная ткань представляет пластичный материал на всех уровнях организации экстрацеллюлярного матрикса. Определен морфологический субстрат микроперелома на каждом структурном уровне: макроскопический (100-200 мкм) уровень - поперечные, продольные и фрагментированные переломы трабекул; мезоскопический (10-50 мкм) - у трабекулы отмечаются интерламеллярные трещины; микроскопический (5-10 мкм) - у ламеллы происходит дезорганизация коллагеновых фибрилл, уменьшение интерфибриллярных промежутков, нарушение укладки кристаллов гидроксиапатита и разрушение их связей с коллагеном. Каждый вид исследования уточняет данные других видов микроскопии, ни один из них не может полностью заменить другие.