Анатомия, биология, физиология и основные особенности патологии ногтей

Анатомия, биология, физиология и основные особенности патологии ногтей 1Дерматикум, Фрейбург 2Дерматологическая клиника «Инзельшпиталь» Бернского университета 3Centro Dermatol Epidermis,

Анатомия, биология, физиология и основные особенности патологии ногтей

1Дерматикум, Фрейбург
2Дерматологическая клиника «Инзельшпиталь» Бернского университета
3Centro Dermatol Epidermis, Порто
4Клиника кожных заболеваний, университетская клиника Гентского университета

Ногтевой аппарат представляет собой комплексное образование, конечным продуктом которого является ногтевая пластина — часто называемая просто ноготь. Ногти выполняют множество задач: защищают концевую фалангу, создают упор для подушечек (пульпы) пальцев рук и особенно кончиков пальцев ног, позволяют выполнять тонкие ручные работы, царапать, а также являются украшением рук. Расположение на конце пальцев рук и ног обусловливает повышенный риск различных травм, а также воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды. Желание иметь красивые ногти часто приводит к избыточным или неправильным маникюрам, повреждающим ноготь и вызывающим инфекции или аллергические реакции и хронические воспаления. Изменения ногтей могут отражать состояние здоровья или быть проявлением некоторых заболеваний, например, ногтевые пластины в виде «часовых стекол» характерны для хронического легочного сердца.

Развитие ногтей

На 8-й неделе внутриутробного развития у плода уже можно распознать отдельные пальцы рук и ног. С 9-й недели начинается развитие ногтей. Под воздействием различных сигнальных протеинов происходит уплотнение эпителия, образование т.н. плакоды. Из нее формируются эпителиальные тяжи, которые разрастаются проксимально в глубину. С 13-й недели различим примордиальный ноготь с ногтевым полем. Неделю спустя формируется первая часть ногтевой пластины, и в возрасте 17 недель ноготь уже покрывает большую часть ногтевого поля. С 20-й недели пальцы и ногти растут вместе, также происходит окончательная гистологическая дифференциация [1].

Развитие волос и ногтей во многих отношениях происходит параллельно, но для образования ногтей требуется ряд специальных сигнальных факторов, которые обеспечивают инициацию онихогенеза и правильное расположение ногтя на дорсальной поверхности конечной фаланги.

Определение андрогенного рецептора человека в экстагированной ДНК позволяет исследовать модель инактивации Х-хромосомы в челове

ческих ногтях и показывает рисунок продольных полос, который остается стабильным, по крайней мере, в течение нескольких регенерационных циклов [2]. Эта модель, в частности, объясняет частичное вовлечение ногтей при полосовидном лихене.

Анатомия ногтевого аппарата

Ногтевой аппарат состоит из эпителиальной и соединительнотканной частей. Он является частью единого функционального комплекса кончика пальца в составе концевого сустава с сухожилиями и связками, кости дистальной фаланги, состоящей из 2 отделов жировой ткани пальцевой пульпы, а также бесчисленного количества нервов и специализированных нервных окончаний , которые обильно снабжаются кровеносными и лимфатическими сосудами (рис. 1). Собственно ногтевой аппарат включает в себя:

• ногтевую матрицу, которая производит ногтевую пластину, и большая часть которой находится под проксимальным ногтевым валиком;
• эпителий ногтевого ложа, который обеспечивает прочное сцепление ногтевого ложа с кожей;
• гипонихий, который расположен на дистальном конце ногтевого ложа и закрывает подногтевую щель;
• проксимальный ногтевой валик, нижняя сторона которого — эпонихий — прочно крепится к лежащему под ним ногтю, а свободный
• край образует кутикулу, изолирующую ногтевую сумку; латеральный ногтевой валик, который ограничивает ноготь по бокам и придает ему форму;
• кожу ногтевой матрицы и ногтевого ложа, которая образует соединение с костями [3].

Ноготь является продуктом матрицы, примерно треть или четверть которой расположена дистально от проксимальной части нижней стороны дорсального ногтевого валика [4]. Дистальная часть матрицы на больших пальцах рук и ног, а также на среднем и указательном пальцах рук видна как ногтевая лунка. Она отличается более светлой окраской и дистально имеет правильную округлую форму [5]. Граница между лункой и ногтевым ложем расположена параллельно началу матрицы, которая образует равномерную широкую полосу. Проксимальная матрица образует поверхностную часть ногтевой пластины, средняя матрица — средний слой, а дистальная матрица — глубокую часть ногтя (рис. 2).

Клетки поверхностного слоя ногтя очень уплощены, но по мере углубления они становятся значительно толще. Поверхностная четверть ногтя состоит примерно из такого же количества слоев клеток, что и три четверти более глубоких слоев. Повреждение проксимальной матрицы проявляется изменением поверхности ногтя, а повреждения средней и дистальной матрицы остаются незамеченными в толще ногтевой пластины. Матрица содержит эпителий, нижняя половина которого состоит из базофильных клеток. Затем эти клетки постепенно переходят в более плоские и бледные эозинофильные клетки — прекератогенный слой. В этом слое клетки становятся гомогенно эозинофильными, их ядра уплотняются, и затем — резкий переход к безъядерным ногтевым клеткам. В удаленном ногте и в гистологических препаратах кератогенная зона остается прикрепленной к ногтю [6]. Длина матрицы соответствует толщине ногтевой пластины.

Ногтевой аппарат имеет так называемую иммунную привилегию

По этому пути может происходить ослабление многих воспалительных и защитных реакций [7].

В ногтевой матрице находятся меланоциты, которые у людей со светлым типом кожи остаются функционально неактивными, но при различных раздражителях, например, при трении, надавливании и, возможно, фотохимиотерапии активируются и начинают вырабатывать меланин. У темнокожих людей пигментация меланина считается физиологическим явлением [8]. Меланоциты матрицы почти всегда расположены супрабазально. В дистальной матрице они активнее, чем в проксимальной [9]. Ногтевое ложе почти не содержит меланоцитов, и они практически всегда функционально неактивны [10]. Возможно, это является причиной того, что меланомы ногтевого ложа встречаются редко и обычно не содержат меланоцитов. Меланоциты матрицы хорошо визуализируются при использовании антител Мелан-А и НМВ45, тогда как протеин S-100 и антитела MITF часто дают неравномерное изображение [11].

Исследования распределения клеток Меркеля в матрице дают противоречивые данные [12-14].

Эпителий ногтевого ложа — это относительно узкий плоский эпителий, клетки которого кверху укрупняются и почти не уплощаются. Самые верхние клетки имеют еще различимую под световым микроскопом зигзагообразную структуру, которая, очевидно, обеспечивает прочность крепления ногтя. Вместо гранулезного слоя образуется тонкий ортокератозный слой, который позволяет ногтю сдвигаться вперед без потери сцепления. Ногтевое ложе имеет единственную в своем роде структуру из параллельно расположенных очень правильных сетчатых связок (рис. 3). Эта структура видна в эпителии и часто при подногтевом кератозе, особенно, если он уплотнен.

Это, возможно, является причиной образования на поверхности ногтей продольных узких бороздок, которые часто появляются после 35-летнего возраста.

В дистальном эпителии ногтевого ложа появляется гранулезный слой, обозначающий перешеек, на котором заканчивается гипонихий. Он представляет собой собственно переход от ногтевого ложа к коже кончика пальцев рук или ног (рис. 4). Это эпидермис по типу кожи на ладонях и внутренней стороны стоп с широким (зернистым) гранулезным и роговым слоем. Если роговой слой неправильно отделяется от ногтя, то происходит сращение подногтевой ткани со свободным краем ногтевой пластины.

Проксимальный ногтевой валик на дорсальной стороне имеет нормальный эпидермис с потовыми железами, но без волосяных фолликулов и сальных желез. На свободном конце находится ногтевая кожица, или кутикула, состоящая из кератина. Перед кутикулой в проксимальном ногтевом валике видны горизонтально расположенные капилляры, которые могут иметь характерные изменения, особенно при коллагенозах. Вентральная сторона проксимального ногтевого валика — это эпонихий. Он образован плоским эпидермисом, практически без сетчатых связок и вместе с гранулезным слоем подвергается ортокератозному ороговению. Роговой слой прикрепляется к верхней стороне ногтя и при его росте в определенной степени вытягивается, за счет чего образуется большая часть кутикулы (рис. 5). В глубине ногтевого кармана начинается матрица, которую мы часто называем дорсальной матрицей, хотя она имеет несколько иную гистологическую структуру.

Латеральные ногтевые валики образуются параллельно расположенными утолщениями соединительной ткани, которые уплощаются в дистальном направлении. Они охватывают ноготь с боков (см. рис. 3, [15]).

Ткани ногтевой матрицы и ногтевого ложа прочно срастаются с костью. Соединительная ткань, в частности перифолликулярная соединительная ткань, дает положительную реакцию на CD10 и CD34 [16, 17]. С CD10-положительностью «ониходермиса» связывают такую морфогенетическую особенность, как полное восстановление без дистрофии ногтя при поверхностных дефектах, например, после иссечения трансплантата свободной матрицы или ногтевого ложа, при горизонтальном иссечении родимых пятен или поверхностных невусов матрицы [18]. Жировые клетки практически отсутствуют. Рельеф ногтевого ложа правильный с равномерно расположенными продольными сетчатыми связками, в которых в 3-5 ярусах дистально от матрицы проходят капилляры, придающие розовый цвет ногтевому ложу. Этот специфический характер капилляров является анатомическим объяснением «оскольчатых» кровоизлияний — очень узких, длиной несколько миллиметров капиллярных тромбозов, которые внешне проявляются как тонкие темные черточки на ногтевом ложе и могут возникать как спонтанно, так и при разных заболеваниях внутренних органов.

Матрица и ногтевое ложе обильно насыщены сосудами, которые отходят от парных ладонных и дорсальных пальцевых артерий, образуя в ногтевом аппарате 3 анастомозирующих аркады (рис. 6). Венозные сосуды располагаются более плоско. Лимфатический дренаж пока систематически не исследовался. Терморегуляция обеспечивается при помощи гломусных телец, которые особенно многочисленны в матрице и ногтевом ложе. Каждое такое тельце образуется из афферентного и эфферентного сосуда (которые в свою очередь формируют артериовенозный анастамоз), окруженный миоэпителиальными клетками с очень обильной иннервацией. Кроме того, здесь есть сосуды, которые в некоторых местах имеют ассиметричные прокладки из мышечных клеток. Их функция неизвестна.

Проксимальная матрица очень плотно прилегает к концевому суставу пальцев, что является причиной частого поражения ногтей при артропатическом псориазе. Это шарнирный сустав, удерживаемый сухожилиями сгибателей и разгибателей, а также латеральными связками. Эти связки в ладонном и дорсальном направлении сливаются в сухожильные пластины, образуя ладонный и тыльный апоневроз. Кроме того, волокна разгибательных связок проникают в проксимальные ногтевые валики, так что матрица охватывается сухожилием разгибателя как хомутом (см. рис. 1, [19]). Сухожилия сгибателей и разгибателей прикрепляются над проксимальной третью кости. По причине тесных функциональных и анатомических связей ногти недавно стали называть мышечно-скелетным придаточным образованием [20].

Кость дистальной фаланги проксимально с обеих сторон имеет мыщелки, от которых отходит Lig. interosseum к латеральным отросткам Corona unguicularis, обеспечивающих защиту кровеносных сосудов. Форма и величина кости определяют форму и размер ногтя (рис. 7, [21]). Промежуточное пространство между матрицей и местом прикрепления к кости сухожилия разгибателя составляет примерно 1-1,4 мм [6, 22].

Биология и физиология

Ноготь представляет собой постоянно растущую в течение всей жизни человека кератиновую пластину, которая по биохимическим показателям идентична стержню волоса. Но конечные продукты — «ногти» и «волосы» — различаются не только анатомически. Так, ноготь не подвержен циклическому росту, нечувствителен к гормонам, не теряет с возрастом пигментации, и у лиц с темным типом кожи приобретает коричневатый оттенок, у него не бывает напоминающих алопецию явлений, хотя скорость роста ногтей после 25-30 лет снижается [23], и некоторые болезни могут приводить к атрофии.

На пальцах рук ногти растут примерно в 3 раза быстрее, чем на ногах

Ноготь на среднем пальце доминантной руки растет быстрее всего — примерно 0,1 мм в день, в целом 3-4 мм в месяц. Скорость роста уменьшается пропорционально длине пальца руки или ноги. Ноготь большого пальца стопы вырастает примерно на 0,03 мм в день, то есть примерно 1 мм в месяц. Для (отрастания) всей длины ногтя на пальцах рук требуется в среднем около 160 дней (рис. 8), для отрастания ногтя на большом пальце ноги — 18 месяцев. Скорость роста ногтя зависит от различных внешних факторов: тепло и физическая активность ускоряют рост, а холод, проживание в высокогорной местности, малоподвижный образ жизни и возраст — замедляют. Ускоренный рост ногтей вызывают азоловые антимикотики, в частности, итраконазол и флуконазол в высоких дозах, ретиноиды в меньших дозах. Цитостатики тормозят его. Биотин, который называют еще витамином волос и ногтей, теоретически должен усиливать рост и консистенцию ногтей, но как показывает наш опыт, для этого его суточная доза должна составлять 5-10 мг.

Ногтевой кератин состоит из кератиновых волокон, внедренных в богатую серой матрицу. Эта химическая структура регулируется генетически и практически не зависит от питания, что подтверждает отличное качество волос и ногтей у большинства людей из беднейших стран мира. Дефицит серосодержащих аминокислот, прежде всего, должен сказываться на волосах, т. к. они растут почти в 10 раз быстрее. Содержание пролина очень низкое, поэтому при ломких ногтях

прием коллагена обычно не помогает. Ногти содержат кальций лишь в следовых количествах, главным образом, в форме гидроксилапатита, образующего в клетках связи с липопротеинами [24], и эти соединения не влияют на крепость ногтей. Большая часть кальция поступает из окружающей среды, и поэтому находится на поверхности ногтей, а не в них. Это же касается и фтора. Поэтому в случае изменений ногтей, наблюдаемых при определенных дефицитных состояниях, прием цинка, кальция, железа, кремния, фтора или других микроэлементов на фоне прочих нормальных показателях крови вряд ли улучшит консистенцию ногтей. Пластинчатое расслоение, называемое онихошизисом, и ломкость наблюдаются практически только на ногтях рук, что указывает на сильное влияние факторов окружающей среды, в частности, гидратации и дегидратации с последующим выщелачиванием структурных белков и липидов. Поскольку с возрастом рост ногтей замедляется, то увеличивается и продолжительность вредного воздействия на них, поэтому ломкие ногти чаще встречаются у пожилых женщин. Клетки ногтевой пластины с возрастом укрупняются [25].

Ногти — это медленно растущая структура, в которой откладываются и сохраняются многие вещества, и эти вещества можно обнаружить по прошествии многих месяцев

Неблагоприятные факторы окружающей среды, щелочи и кислоты изменяют количество дисульфидных связей и уменьшают содержание серы [26]. Элементарный анализ может дать информацию об общем состоянии здоровья [27], но даже очень чувствительные методы не способны отличить эндогенные вещества от экзогенных загрязнений. Анализ волос и ногтей позволяет получить ценную информацию об усвоении и экспозиции чужеродных материалов и ненормальных метаболитов. Так, при диабете обнаруживаются повышенные концентрации аминокислот D [28]. Различные фармпрепараты, допинговые средства, микроэлементы, тяжелые металлы и яды могут обнаруживаться в ногтях по прошествии многих месяцев, вплоть до года [29-31]. Многочисленные исследования посвящены анализу выявлению мышьяка в ногтевых пластинах, употребляемого с питьевой водой, и при пищевом отравлении [32, 33]. Содержание в ногтях кальция и магния не отражает состояния минерализации костей [34, 35]. Некоторые медикаменты, в частности, противогрибковые азолы, являются «кератинофильными» и накапливаются в роговом слое и ногтях [36, 37].

Ногти и ногтевой детрит содержат достаточно ДНК для идентификации разложившегося трупа и даже могут помочь найти убийцу [38, 39]. Пробы ДНК ногтей отличаются очень высокой стабильностью в воздухе, но во влажной среде распадаются в течение месяца [40].

Исследования ногтей

Исследование ногтевого органа, прежде всего, включает в себя осмотр всего кожного покрова тела, в том числе кожы головы и прилегающих к коже слизистых оболочек, а также всех ногтей рук и ног. Рекомендованная стандартизированная процедура предполагает осмотр ногтей при распрямленных и слегка согнутых пальцах, а также надавливание кончиками пальцев на твердое основание, что позволяет обнаружить определенные особенности кровообращения, а также отклонения формы, размера и окраски ногтей. Осмотр сбоку и сзади позволяет получить представление о кривизне, утолщении проксимального ногтевого валика и возможных изменениях дистального межфалангового сустава. Осмотр под лупой дает возможность оценить более тонкие изменения поверхности или окраски. «Сухая» дерматоскопия показывает мельчайшие отклонения от нормы на поверхности ногтя, а использование оптических сред, например, иммерсионного масла или контактного геля, увеличивает прозрачность ногтя и позволяет идентифицировать внутриногтевые и, в некоторой степени, подногтевые пигменты [41-43]. Прямая дерматоскопия матрицы при оперативном вмешательстве помогает дифференцировать функциональную гиперпигментацию от лентиго, меланоцитарного невуса и меланомы [44, 45]. Также для интраоперативной диагностики полезна конфокальная микроскопия с лазерным сканированием [46]. Оптическая когерентная томография позволяет точно определить толщину ногтя, а оптическая профилометрия пригодна для количественного анализа структуры поверхности. УЗИ можно применять для диагностики опухолей ногтей и других подногтевых структур [47]. Традиционный рентген позволяет получить информацию об изменениях межфалангового сустава и нарастании или деструкции костной ткани. Магнитно-резонансная томография (МРТ) с высоким разрешением может применяться для диагностики опухолей мягких тканей [48], а тонкослойная компьютерная томография — для выявления мельчайших изменений костей. Сейчас обсуждается надежность диагностирования карциномы или меланомы по пробам ногтя оценкой дифракции волокон при облучении специальными рентгеновскими источниками или малоугольными рентгеновскими излучателями [49]. Для определения локализации болезненных опухолей оправдано применение кнопочных зондов; точность этого исследования почти такая же, как и МРТ.

Грибковое культивирование попрежнему остается стандартным методом точного определения грибковой инфекции ногтей

Для культивирования материал нужно брать от проксимального края онихомикоза, при этом очень высока частота ложноотрицательных посевов. После 20-минутной обработки 20% калийной щелочью субунгуальный кератин исследуется под микроскопом. Метод отличается высокой специфичностью и чувствительностью, особенно при применении различных красителей для грибков [50]. Золотым стандартом диагностики является гистология. Предпосылками надежной гистологии являются качественная биопсия (рис. 9), хорошо оборудованная гистологическая лаборатория и опытные в исследовании ногтей гистологи.

Практические рекомендации

• Ноготь является комплексным образованием придатка кожи с характерной эмбриологией, биохимией, анатомией и патологией.
• Примерно 15% пациентов дерматологических кабинетов страдают заболеваниями ногтей.
• Для постановки точного диаг-ноза и назначения правильной терапии необходимо знание особенностей ногтевого аппарата.

Опубликовано:
Hautarzt 2014 65:282-290
DOI:10.1007/s00105-013-2702-2
Публикация Online: 11 апреля 2014
© Издательство Шпрингер, Берлин, Хайдельберг 2014 (Публикуется с разрешения автора и издателя)