病理学/大骨节病

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大骨节病是以关节软骨变性、坏死为主的慢性地方性疾病。疾病晚期,继关节软骨变性、坏死而出现关节周围代偿软骨骨质增生,使关节周径显着增粗变形,故我国东北病区称之为大骨节病。又因本病造成患者行走困难,故我国西北一带又俗称为柳拐子病。国际上通称为Kashin-Beck病。

本病多发生在山区潮湿寒冷地区,有明显的地区分布,患者离开病区后病情多停止发展。在我国陕西、山西、甘肃、内蒙、河南、黑龙江、辽宁及吉林等省流行甚广。在国外,前苏联、朝鲜、日本及瑞典亦有本病发生。

大骨节病多自童年发病,呈慢性经过,在青春期前后症状变明显。早期症状是四肢麻木、关节疼痛、运动不灵活,关节附近肌肉挛缩。以后,关节肿大变形,运动受限制,伴有疼痛及摩擦音。病变多自手指足趾管状骨开始,以后侵犯膝、肘、肩及股等较大关节,尤以负重较大或运动较强的关节病变最明显。如果在青少年时期发病而且较为严重时,可因骺板软骨被侵犯,早期化骨,骨生长早期停止,而引起短指和短趾畸形(图17-12);发病越早,病变越重,长骨生长发育也越差,患者成年后身材矮小(大骨节病性侏儒)。

大骨节病


图17-12 大骨节病

双手呈短指畸形

病理变化】

胸锁关节外,全身关节均有不同程度的病理变化,但主要病变在四肢管状骨的关节软骨及骺板,下肢上肢为严重。病变呈对称性,左右两侧关节同时受累,主要以软骨的变性及坏死为特征。

1.关节软骨病变 最早的改变是软骨基质的变性。基质由正常轻度嗜碱性变为嗜酸性,呈深红染。进而基质开始溶解、变稀薄淡染,以致显现排列方向较一致的胶原纤维原纤维显现)。病变如进一步发展则液化溶解形成空泡或裂隙。随着基质的变性,软骨细胞发生空泡变性,严重时,胞浆变为蜂窝状,胞核常被挤到一侧。有时可见软骨基质中水分增多,液化而淡染,其中游离的软骨细胞由正常的圆形变为星芒状,似粘液细胞,称为软骨粘液变性。变性严重时可发生坏死,软骨细胞核固缩消失,最后只剩下细胞轮廓。

软骨的坏死首先出现于关节软骨的深层与骨质交界处,早期为灶性或片状,以后相邻病灶互相融合而形成明显的坏死带(图17-13),有人认为这种带状坏死对本病有诊断意义。

大骨节病


图17-13 大骨节病

关节软骨深层的带状坏死

在软骨的坏死区边缘或带状坏死的一侧健存的软骨细胞活跃增生,通过细胞直接分裂而形成大小不等的软骨细胞团(图17-14),一般呈圆形或椭圆形,由数个或数十个细胞构成。这些软骨细胞体积较小,其间的软骨基质也很少。

大骨节病


图17-14

关节软骨坏死,其邻近区软骨细胞巢状增生(切片中央部分),软骨下骨板中央部分凹陷

2.骺板软骨及干骺端病变 在未成年患者,骺板软骨的病变较明显。骺板软骨可呈现与关节软骨完全相同的变性和坏死。病变轻者,软骨细胞柱变短,排列紊乱,病变重者软骨组织可出现变性及坏死,以后出现不规则早期钙化。骺板软骨下小血管侵入变性和坏死的骺板内,并由破骨细胞溶解、吸收以及形成不规则新生骨组织,造成早期骨化。由于骨化过程紊乱,新生骨小梁不仅较为稀疏变短粗,而且新生骨小梁的方向由正常时的纵向排列变为横向,这是最主要的改变,使骨的纵向生长受阻。横行的骨小梁贴附于骺板软骨表明骨的生长已停顿。

干骺端的松质骨,由于骨小梁稀疏,骨髓腔明显扩大,形成典型的骨质疏松。有时可见骨小梁的断裂或破碎,甚至有小囊腔形成。

大骨节病的肉眼改变,早期在关节软骨不明显。病变较重时关节软骨质地变脆,色暗,表面粗糙,有小沟纹,坏死软骨作瓣状脱落而形成大小不等的溃疡。软骨组织成片脱落时则形成关节内游离体。软骨坏死周边部分及骨骺侧壁的软骨、软骨外膜肌腱附着部的纤维软骨以及关节软骨周围的滑膜结缔组织亦常增生,并渐渐骨化,结果在关节周围形成许多骨赘(图17-15);在关节运动的压力作用下,骨赘成为盘状或唇状突起,致使关节肿大,形成大骨节病的外观。增生的滑膜绒毛以及骨赘亦可脱落成为游离体,存在于关节腔内。

大骨节病


图17-15 大骨节病

肱骨桡骨尺骨关节面极不平滑,周边有增生的骨赘

骺板软骨在早期也无明显的肉眼观改变,病变较重时肉眼上骺板厚薄不均,弯曲呈波浪状,与同龄健康人相比,骺板较薄。

【病因】

大骨节病的病因,至今尚不清楚。基本有以下两种观点。

1.病区的粮食及饮水中毒病区中的粮食如小麦和玉米受镰刀菌污染。镰刀菌本身的毒素及被污染谷物所产生的分解产物胺类可引起骨及软骨病变。通过调查发现我国东北及西北病区的粮食常有镰刀菌污染,但两地区污染镰刀菌的种属有所不同。前者为尖孢子镰刀菌,后者为串珠镰刀菌。所谓饮水中毒是指病区饮水中的腐殖质酸(-OH)含量过高,较非病区高6~8倍。腐殖质酸可引起硫酸软骨素代谢障碍,导致软骨改变。

2.病区土壤、饮水及粮食等的常量化学元素与微量化学元素的比值失调近年来,对于微量元素硒在大骨节病发病中的作用予以极大的关注。调查发现,病区的水、土壤及粮食均呈低硒状态;儿童的头发及尿中硒含量明显低于非病区;应用亚硒酸钠防治大骨节病取得了较好的效果。实验证明,缺硒可影响软骨细胞生物膜的完整性及稳定性,使之容易受有害因子的损伤。硒还可促进硫的代谢和利用,对软骨基质也有一定的保护作用。

总之,病因尚未清楚,低硒及粮食和饮水中毒以及营养缺乏等可能对大骨节病的发病有重要作用。

参考

32 类风湿性关节炎 | 传染病 32
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