.

Особливості росту, будови та формоутворення кісток скелета при інтоксикації організму солями свинцю (анатомо-експериментальне дослідження) (авторефера

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
121 3087
Скачать документ

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

КРИМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ.С.І.ГЕОРГІЄВСЬКОГО

Білоцерковський Віктор Павлович

УДК: 591.471.42/.44:599.323.4:615.21

Особливості росту, будови та формоутворення кісток скелета при
інтоксикації організму солями свинцю (анатомо-експериментальне
дослідження)

14.03.01 – нормальна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Сімферополь – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Кримському державному медичному університеті
ім.С.І.Георгієвського, Міністерство охорони здоров’я України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Пикалюк Василь
Степанович, завідувач кафедри нормальної анатомії людини, Кримський
державний медичний университет ім.С.І.Георгієвського, Міністерство
охорони здоров’я України.

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Федонюк Ярослав Іванович, завідувач
кафедри нормальної анатомії людини, Тернопільська державна медична
академія ім. І.Я.Горбачевського, Міністерство охорони здоров’я України
України.

Доктор медичних наук, професор Сікора Віталій Зіновійович, завідувач
кафедри нормальної анатомії людини, Сумський державний університет,
Міністерство освіти і науки України.

Провідна установа:

Луганський державний медичний університет, кафедра нормальної анатомії,
Міністерство охорони здоров’я України.

Захист відбудеться 23.02.2005 р. об 12 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 52.600.02 при Кримському державному
медичному університеті ім.С.І.Георгієвського (95006, м. Сімферополь, б.
Леніна, 5/7).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кримського державного
медичного університету ім.С.І.Георгієвського (95006, м. Сімферополь, б.
Леніна, 5/7).

Автореферат розіслано 22.01.2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент
М.Ю.Новіков

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасна медицина вивчає етіологію, патогенез,
клінічний перебіг і лікування не тільки типових соматичних захворювань.
Однією з найбільш актуальних проблем сьогодення є дослідження
техногенних аномалій, які формуються, як екологічно обумовлені і
виникають внаслідок людської діяльності. Вони характерні для усіх
вікових груп населення, не мають меж у своєму поширенні й одночасно
впливають на перебіг і лікування соматичної патології. Сучасна
терапевтична номенклатура виділяє мікроелементози як окрему нозологічну
групу захворювань, викликаних загальнотоксичним впливом надлишкового
надходження в організм різних мікроелементів.

Серед екологічно обумовлених поражень організму провідну роль відіграють
етіологічні фактори, пов’язані з прогресуючим надходженням в організм
сполук важких металів (ВМ). Дані ВООЗ і ЮНЕП свідчать, що пріоритетними
забруднювачами серед ВМ є сполуки свинцю, щорічне надходження яких у
навколишнє середовище досягло глобальних величин і становить 260 млн. т.

Встановлено, що сполуки свинцю в організмі накопичуються і відкладаються
в різних органах і тканинах; однак основним місцем їх депонування є
кісткова тканина, де вони осідають у вигляді нерозчинного трьохосновного
фосфату (до 85-92 %) (Ветанабе, Шимбо,1994).

Останнім часом збільшився науковий інтерес до питань функціонування
кісткової системи, який обумовлений прогресуючим збільшенням числа
захворювань кістяка, особливо остеопорозу. Сучасними остеологічними
дослідженнями (В.Г.Ковешніков; П.М.Мажуга, Я.І.Федонюк, 1997;
В.С.Пикалюк, Н.В.Родіонова, 2000; В.З.Сікора; В.В.Поворознюк, 2001)
доведено, що скелет характеризується вираженою пластичністю, має
здатність тонко реагувати через обмінні процеси на вплив екзогенних
хімічних факторів. При цьому проблема впливу різних екологічних факторів
на будову, ріст і формоутворення кісток скелету, для яких характерний
широкий і різноманітний спектр дії на функції і структуру різних систем
організму, залишається недостатньо вирішеною.

На сьогодні вже проведено ряд досліджень, в яких вивчали вплив на
остеогенні процеси свинцевої інтоксикації й описано
структурно-функціональні зміни скелету при цьому (Т.Я.Довгалюк, 1998;
Г.Ф.Ткач, 2003). Саме тому особливого значення набуває вивчення реакції
різних за гістогенезом, будовою і функціональними навантаженнями кісток
скелету на надходження і депонування в них сполук свинцю.

Практично не дослідженими залишаються питання вікових особливостей
росту, будови, формоутворення кісток скелету, а також внутрішньоутробний
остеогенез при свинцевій інтоксикації. Не виявлені потенціальні
можливості нівелювання її наслідків фармакологічними засобами.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано
в рамках наукової теми кафедри гістології, цитології й ембріології
Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського
„Вплив кумуляції важких металів в організмі на морфофункціональний стан
ендокринної і репродуктивної систем”. Шифр теми: 2.201; № державної
реєстрації: 0100V002154.

Мета і задачі дослідження. Комплексно вивчити вікові особливості росту,
будови, формоутворення скелету, включаючи внутрішньоутробний остеогенез,
при інтоксикації організму солями свинцю; дослідити можливість
фармакологічної корекції остеотоксичного ефекту свинцевої інтоксикації
препаратом “Магне-В6”.

Для досягнення поставленої мети були визначені такі задачі:

1. Простежити особливості росту, будови, формоутворення і хімічного
складу кісток скелету білих лабораторних щурів лінії „Вістар” при
затрвці організму солями свинцю в залежності від тривалості дії.

2. Вивчити вікові закономірності морфогенезу скелету лабораторних тварин
при різній тривалості інтоксикації організму солями свинцю і
застосуванні препарату “Магне-В6”.

3. Визначити проліферативний потенціал скелета при екзогенному
надходженні свинцю і ендогеннному його депонуванні.

4. З’ясувати характер і ступінь змін внутрішньоутробного остеогенезу під
впливом хроничної свинцевої інтоксикації організму самок та її корекції
препаратом “Магне-В6”.

5. Вияснити можливость профілактики і фармакологічної корекції наслідків
свинцевого пораження комплексним препаратом магнію та піридоксину
(„Магне-В6”).

Об’єкт дослідження: скелет білих лабораторних щурів різних вікових
групп.

Предмет дослідження: віковий морфогенез кісток скелету щурів при дії на
організм сполук свинцю і її фармакологічній корекції.

Методи дослідження: відсотково-ваговий метод – визначення вмісту води,
органічних і мінеральних речовин; остеометрія – дослідження темпів росту
і формоутворення кісток; гістоморфометрія – описання структури
проксимального епіфізарного хряща великогомілкової кістки, та вияснення
особливостей окостеніння деяких кісток новонароджених щурів; біохімічне
дослідження макро-, мікроелементного складу кісток; радіоавтографія з
3Н-тимідином – виявлення пролиферативної активністі ростових клітин
кістково-хрящового ряду; трансмісійна електронна мікроскопія – вивчення
ультраструктури клітин кісткової тканини; методи варіаційної статистики
– визначення вірогідності отриманих результатів.

Наукова новизна отриманих результатів. За допомогою комплексу сучасних
методів дослідження (остеометричних, гістологічних, біохімічних,
електронномікроскопічних, радіоавтографічного методу із застосуванням
?Н-тимідину, морфометричних, математичних методів) отримано нові дані
про характер росту, будови і формоутворення кістяка при хронічній
свинцевій інтоксикації, ступінь порушення внутрішньоутробного
остеогенезу при хронічному надходженні сполук свинцю в організм матері.
Введення міченого попередника ДНК дозволило встановити особливості
проліферації хондрогенних і остеогенних клітин у епіфізарному хрящі і
новоутвореній кістці. Вперше запропонований і обґрунтований метод
корекції несприятливих наслідків свинцевої інтоксикації препаратом
“Магне-В6”.

Практичне значення отриманих результатів. Запропоновано спосіб
фармакологічної корекції остеотоксичних наслідків свинцевої інтоксикації
за допомогою препарату “Магне-В6”, застосування якого на ранніх термінах
надходження свинцю в організм дозволяє значною мірою нівелювати
загальнотоксичні й остеотропні ефекти солей свинцю. Результати
дослідження можуть служити морфологічним обґрунтуванням для
прогнозування несприятливих змін у кістяку при хронічному надходженні
сполук свинцю з навколишнього середовища, профілактики антенатальної
інтоксикації, дозволяють визначити механізми регуляції морфогенезу
кістяка в різні вікові періоди при зазначеному впливі.

Результати дослідження можуть бути використані у функціональній
остеології, акушерстві, педіатрії, травматології, токсикології. Основні
положення і висновки дисертаційної роботи впроваджені в
навчально-педагогічний процес і науково-дослідну роботу ряду
морфологічних кафедр медичних ВНЗ України (Тернопіль, Харків,
Івано-Франківськ, Ужгород, Запоріжжя, Суми, Луганськ).

Особистий внесок здобувача. Отримані в роботі дані є результатом
самостійного виконання дисертантом остеометричних, морфологічних і
біохімічних досліджень.

Дисертантом самостійно проведено експеримент і опрацьовано отриманий
матеріал. Автор запропонував і обґрунтував метод корекції свинцевої
інтоксикації за допомогою препарату “Магне-В6”. Деякі статті за темою
дисертації написані в співавторстві, але фрагменти статей, що належать
до виконаних дисертантом досліджень, написані самостійно.

Апробація результатів дисертації. Основні матеріали дисертаційної роботи
апробовані на наукових конгресах і конференціях: III Національний
конгрес АГЕТ, Київ, 2002 р.; конференція, присвячена 100-річчю з дня
народження Б.П.Хватова, Ялта, 2002 р.; IX конгрес СФУЛТ, Луганськ, 2002
р.; конференція “Пироговські читання”, Вінниця, 2003 р.; конференція,
присвячена 100-річчю з дня народження С.І.Георгієвського, Сімферополь,
2004 р.; 7-а міжнародна науково-практична конференція “Наука і освіта –
2004”, Дніпропетровськ, 2004 р.; XII і XIII всеросійські
науково-практичні конференції і IX з’їзд стоматологічної асоціації
Росії, Москва, 2004 р.; міжнародний симпозіум “Біологія опорно-рухового
апарату”, Сімферополь – Ялта, 2004 р.

Публікації. Основні положення дисертації цілком відображені в 12
наукових працях, з них: 5 статей опубліковано у фахових наукових
спеціалізованих журналах, 7 тез – у матеріалах конференцій і з’їздів.
Самостійно опубліковано 3 статті.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація представлена на 158 сторінках
друкованого тексту і складається із вступу, огляду літератури, розділу,
який характеризує матеріал і методи дослідження, експериментальної
частини, аналізу отриманих результатів та їх обговорення, висновків,
практичних рекомендацій і переліку використаних джерел. Робота
ілюстрована 32 рисунками, 16 цифровими мікрофотографіями, 11 таблицями.
Перелік використаних джерел містить 219 найменувань, у тому числі 69
зарубіжних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Експериментальне дослідження проведено на
122 білих лабораторних щурах-самцях, віком 6 місяців, вихідною масою
280-300 г і 28 новонароджених щурах, отриманих від 18 самок.

У ході експерименту було виділено 5 основних груп. Кожна з перших трьох
вікових груп була розподілена на три серії. До серії 1 (контрольної)
увійшли тварини, що одержували протягом всього експериментального
періоду перорально дистильовану воду. У серію 2 ми включили тварин, що
перорально одержували 5 % розчин ацетату свинцю з розрахунку 10 мг/кг
маси тіла на добу. Серію 3 становили тварини, що одержували 5 % розчин
ацетату свинцю в тому ж дозуванні і питний розчин препарату “Магне-В6”.
Підбір дози препарату здійснювали виходячи із середньої терапевтичної
дози для дорослих, що становить 0,3 мл/кг маси тіла на добу. Забір
матеріалу здійснювали після закінчення 30, 90, 180 діб експерименту.

Для вивчення впливу інтоксикації солями свинцю на внутрішньоутробний
остеогенез і корекції його препаратом “Магне-В6” було сформовано 4-та
група експериментальних тварин, що складалась з 3-х серій. Материнські
особи майбутнього потомства весь період вагітності одержували ацетат
свинцю або ацетат свинцю в комбінації з препаратом “Магне-В6”. До
експерименту брали статевозрілих щурів-самок у зрілому репродуктивному
періоді масою 220-240 г. Забір матеріалу здійснювали відразу ж після
народження. Усього морфометрично досліджували кістяк 28-ми
новонароджених тварин. У роботі використовували класичний метод
фарбування кістяка алізариновим червоним (Даусон, 1926). Кістяк вивчали
під мікроскопом МБС-1 при збільшенні в 16 разів. Реєстрували розміри
первинних точок скостеніння.

З метою дослідження проліферації та диференціювання остеогенних клітин
кісткової тканини було сформовано 5-ту групу тварин, що складалася з
контрольної й експериментальної серій. Для дослідження застосовували
ізотоп 3Н-тимідин (мічений тритієм тимідин). Досліди з однократним
введенням 3Н-тимідина (6-а група) проводилися з метою простежити
динаміку мітотичних циклів ДНК-синтезуючих клітин у зонах остеогенезу,
визначити особливості розподілу радіонукліду за інтенсивністю мічення в
різний термін після ін’єкції 3Н-тимідина. Матеріал для дослідження
(стегнові кістки) відбирали через 1, 24 і 48 годин і 5 днів з моменту
введення радіонукліда. Тваринам 5-ої групи вводили багаторазово
3Н-тимідин (методика насичення). Цей метод дає можливість встановити
кількість проліферуючих клітин у популяції (проліферативний пул), а
також визначити загальну тривалість мітотичного циклу і періоду синтезу
ДНК.

Здійснення експерименту відбувалося відповідно до вимог Європейської
конвенції по роботі з експериментальними тваринами. Усі щурі
утримувалися в стандартних умовах віварію. Під час експерименту
проводилося спостереження за динамікою маси тіла піддослідних тварин
кожні 10 днів. По закінченні термінів експерименту (через 30, 90, 180
днів) тварин декапітували під ефірним наркозом. Проводили скелетування,
звільняючи від м`яких тканин великогомілкову, тім’яну кістки та третій
поперековий хребець. Кістки зважували на торсійних вагах „ВТ-500” із
точністю до 1 мг. Програма остеометрії для довгих трубчастих кісток
включала показники найбільшої ширини проксимального та дистального
епіфізів, передньозаднього розміру середини діафіза, максимальну довжину
кістки і ширину середини діафіза. У тім’яній кістці та хребці вимірювали
габаритні розміри: довжину, ширину і товщину (Duerst, 1926).

Для гістологічного дослідження брали фрагменти проксимального епіфіза і
середини діафіза великогомілкової кістки, які фіксували в 10% розчині
нейтрального формаліну, декальцинували в 5% розчині мурашиної кислоти,
зневоднювали в спиртах зростаючої концентрації і толуолі, заливали в
парафінові блоки. Парафінові гістологічні зрізи товщиною 10 – 15 мкм
забарвлювали гематоксилін-еозином. Мікроморфометричне дослідження зрізів
проксимального епіфізарного хряща великогомілкових кісток здійснювали за
допомогою комплексу для морфометрических досліджень з цифровою обробкою
отриманих даних.

Морфометрію епіфізарного хряща проводили за такою програмою: загальна
ширина, ширина індиферентної, проліферативної і дефінітивної зон. Також
визначали відсоткове співвідношення клітинних елементів і міжклітинної
речовини епіфізарного хряща, частку первинної спонгіози.

Хімічне дослідження кісток складалося з визначення відсотково-ваговим
методом співвідношення між органічною і неорганічною частинами кістки,
її вологонасиченість. Отриману золу розтирали в фарфоровій ступці і
зберігали в герметичних мікропробірках.

Вміст свинцю, кальцію, магнію, калію і натрію визначали
атомно-абсорбційним методом з електротермічною атомізацією на
атомно-абсорбційному спектрофотометрі “Перкін-Елмер”, модель 3030 Z з
електротермичним атомізатором HGA-600. Відсотковий вміст фосфору
визначали на спектрофотометрі “СФ-26”. Дослідження проводилося в повній
відповідності з інструкціями до цих приладів.

Дані, отримані в результаті дослідження, оброблялися з використанням
методів варіаційної статистики. Вірогідною вважали імовірність помилки
менше 5 % (р0,05), у 3-ій групі
цей показник на 12,42 % (р0,05) і 3,39 % (р>0,05) відповідно.
На 180-й день експерименту ця тенденція переходить в статистично
достовірне щодо контролю збільшення кількості води: 10,55 % (р0,05) і в щурів 3-ої групи – на 10,95 % (р0,05) і в щурів 3-ої групи – на 8,94 %
(р0,05) і 2,03 % (р>0,05) відповідно. На 180-й день
експерименту відзначається збільшення кількості води на 11,09 %
(р>0,05).

Кількість органічних речовин в тім’яних кістках щурів 2-ої серії
вірогідно зменшуються тільки на 90 добу експерименту – на 10,21 %
(р0,05), вірогідно щодо контролю
збільшується вміст натрію – на 8,54 % (р0,05) і 5,66 %
(р>0,05) відповідно.

Зменшено вміст основних мінералів кісткової тканини кальцію і фосфору у
щурів 2-ї серії на всіх термінах эксперименту; причому зі збільшенням
терміну ступінь демінералізації збільшується. У великогомілкових кістках
тварин, що одержували на тлі хронічної свинцевої інтоксикації препарат
“Магне-В6”, нами також виявлено зниження вмісту кальцію і фосфору, але
менш виражене відносно даних 2-ї серії. Зі збільшенням терміну
експерименту демінералізація кісток відносно контролю зростає, що
говорить про зниження ефективності застосування препарату.

Вміст магнію вірогідно збільшений у щурів 2-ї серії на 30-у добу
експерименту – на 10,8 % (р0,05) і 5,72 % (р>0,05) відповідно.

На 90-й день досліду розміри великогомілкових кісток тварин, що
піддавалися свинцевій інтоксикації, зменшуються значніше, ніж на 30-у
добу: ширина і товщина середини діафіза – на 9,31 % (р0,05) і 3,61 % (р>0,05).
Інші розміри істотно не відрізняються від даних контролю.

У тварин 2-ї серії 3-ї групи розміри великогомілкової кістки значно і
вірогідно знижені щодо контролю: ширина проксимального і дистального
епіфізів на 12,05 % (р0,05). Це
відбувається здебільшого за рахунок збільшення проліферативної зони.
Нами відзначено чітко зоновану будову епіфізарного хряща. Проліферативна
зона представлена клиноподібної форми хондроцитами, що накладаються один
на одний у вигляді “монетних стовпчиків”. Кількість хондроцитів у
стовпчиках зони проліферації – 7-12. Прошарки основної речовини хряща
незначно збільшені щодо контролю. Дефінітивна і деструктивна зони
зберігають будову, властиву інтактним тваринам.

Зі збільшенням терміну експерименту відбувається прогресуюча
деструктуризація епіфізарного хряща щурів 3-ї серії, і на 180-й добі він
практично не відрізняється від такого у тварин, отруєних ацетатом
свинцю. Таким чином, дані світлової мікроскопії та морфометрії
епіфізарного хряща свідчать, що зі збільшенням тривалості експерименту
рівень корекції препаратом “Магне-В6” остеотоксичної дії солей свинцю
падає.

При дослідженні епіфізарного хряща тварин 2-ї серії на
субмікроскопічному рівні методами трансмісійної та растрової електронної
мікроскопії нами відзначено найбільш виражені зміни клітин і
міжклітинної речовини в зоні проліферації. У ній значно зростає число
хондроцитів, що мають електроннощільну цитоплазму. Клітини мають менші
розміри, ніж у нормі, різко сплющену форму. Ядра їх невеликі, з
гомогенно-темною каріоплазмою. Цитоплазма має невеликий обсяг і містить
щільно розташовані канальці гранулярного ендоплазматического ретикулума,
невелика кількість рибосом і полісом. Окремі області ендоплазматичної
мережі фрагментовані. Мітохондрії нечисленні. В основній частині
мітохондрій виявляється темний матрикс, невелика кількість коротких
крист. Окремі мітохондрії ущільнені чи вакуолізовані. Недостатньо
виявляються структури пластинчастого комплексу Гольджі, що складаються з
розширених цистерн і осміофільних елементів. Аутофагосомоподібні
структури свідчать про виснаження резервного потенціалу клітини,
руйнування її мембранних компонентів і, як наслідок, – руйнування
органел. Внутрішньоклітинні органели хондроцитів цієї зони
малоконтрастні. У частини хондроцитів відзначено часткову резорбцію
органел і появу безструктурних зон, що містять великі вакуолі. У
цитоплазмі з’являються зони “просвітління”, що може бути пов’язане з
набряком клітин і зниженням їх біосинтетичної активності.

Для виявлення й оцінки активності клітинної проліферації довгих
трубчастих кісток використовували ізотоп 3Н-тимідин (5-а і 6-а група
тварин).

При одноразовому міченні ДНК-синтезуючих клітин шляхом введення
3Н-тимідину виявлено особливості проліферативної активності цих клітин.
У зоні остеогенезу хондроцити утворюють хрящові трабекули з
диференціюванням остеобластів і продукуванням органічного компоненту
кісткового матриксу. У цих ділянках кістки визначаються максимальні
значення індексу мічених ядер (ІМЯ, %) остеобластів при експозиції 48
годин після введення 3Н-тимідину у тварин контрольної (1-а серія) і при
експозиції 24 години у тварин експериментальної (2-а серія) груп.

Середня інтенсивність мічення клітин через 1 годину після введення
3Н-тимідину має максимальне значення – 16,28 зерен срібла. В основному
переважають клітини із середньою кількістю 11-17 зерен срібла. На 120-у
годину експерименту цей показник знижується майже вдвічі й у популяції
ДНК-синтезуючих кліток збільшується кількість клітин з міткою 4-7 зерен
срібла. Це свідчення того, що в умовах свинцевої інтоксикації
відбувається зменшення інтенсивності мічення клітин і, як наслідок,
пригнічення процесів проліферації та диференціювання остеогенних клітин.

При багаторазовому введенні 3Н-тимідину проліферативний пул у зоні
енхондрального процесу в стегнових кістках 6-місячних щурів при
інтоксикації ацетатом свинцю дозою 100 мг/кг протягом 1,5 місяців
становить в середньому 26 %, у той час як у контролі цей показник
дорівнює 32 %. При дозі 10 мг/кг проліферативний пул сягає максимальних
значень на 72-й годині експерименту і складає 18 % і 20 % відповідно (р

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020