Репаративний остеогенез при переломах довгих кісток у осіб, що постраждали від аварії на ЧАЕС

Размещено на http://www.allbest.ru/

АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ТРАВМАТОЛОГІЇ ТА ОРТОПЕДІЇ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

РЕПАРАТИВНИЙ ОСТЕОГЕНЕЗ ПРИ ПЕРЕЛОМАХ ДОВГИХ КІСТОК У ОСІБ, ЩО ПОСТРАЖДАЛИ ВІД АВАРІЇ НА ЧАЕС (експериментальне та клінічне дослідження)

Верховський Віктор Володимирович

Київ - 2005

Анотація

Верховський Віктор Володимирович “Репаративний остеогенез при переломах довгих кісток у осіб, що постраждали від аварії на ЧАЕС. Експериментальне та клінічне дослідження”. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 - травматологія та ортопедія, - Інститут травматології та ортопедії АМН України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена проблемі впливу іонізуючого опромінення на репаративний остеогенез та комплексному лікуванню хворих з переломами довгих кісток, що проживають на радіаційно-забруднених територіях.

У роботі висвітлено експериментальні дані особливостей елімінації різних доз інкорпорованого ⁹⁰Sr з організму дослідних тварин з калом, сечею та виведення його з печінки, нирок, крові та кісткової тканини, а також вплив на цей процес кальцій вмісного препарату Сунамол-Л. Експоненційні моделі дозволяють робити ретроспективну оцінку поглинутої дози та прогнозувати вивільнення радіонуклідів з організму. Вивчено перебіг репаративного остеогенезу у цих тварин. Встановлено прогресивне пригнічення метаболізму орпомінених тканин, пригнічення та сповільнення процесів репаративної регенерації кісткової тканини, пригнічення мієлоцитарного кровотворення. Переважне накопичення ⁹⁰Sr в кістковому регенераті пояснює збільшення кількості ускладнень у хворих з переломами довгих кісток, що перебувають під впливом іонізуючого опромінення. Експериментальні та клінічні дослідження дозволили виділити хворих з радіаційно забруднених районів в окрему групу, як хворих з розладами репаративного остеогенезу та одразу застосовувати для них запропоновану нами схему комплексного лікування. Встановлення позитивного впливу препарату Сунамол-Л на вивільнення ⁹⁰Sr з органызму, на репаративний остеогенез дозволяє використовувати цей препарат з радіопротекторною дією, що одночасно має покращити репаративні процеси в кістковій тканині.

Ключові слова: репаративний остеогенез, іонізуюче опромінення, стронцій.

Аннотация

Верховский Виктор Владимирович “Репаративный остеогенез при переломах длинных костей у людей, которые пострадали от аварии на ЧАЕС. Експериментальное и клиническое исследование”. - Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.21 - травматология и ортопедия, - Институт травматологии и ортопедии АМН Украины, Киев, 2005.

Дисертация посвящена проблеме влияния ионизирующего излучения на репаративный остеогенез, а также комплексному лечению больных с переломами длинных костей, которые проживают на радиационно загрязненных территориях.

В работе представлены експериментальные данные особенностей элиминации разных доз инкорпорированного ⁹⁰Sr с организма експериментальных животных с калом, мочой и выведения его с печени, почек, крови и костной ткани под влиянием стандартной травмы костной ткани, а также влияние на этот процесс кальций -содержащего препарата Сунамол-Л. Костная ткань под влиянием препарата усваивает ⁹⁰Sr в 1,22 раза меньше, а выводит в 1,7 раза быстрее. Экспоненционные модели позволяют делать ретроспективную оценку поглощенной дозы радиации и прогнозировать высвобождение радионуклидов с организма. Изучено протекание репаративного остеогенеза у этих животных. Установлено прогресивное угнетение метаболизма облученых тканей, угнетение и замедление процессов репаративной регенерации костной ткани. Отличия репаративного процесса характеризовались разной скоростью его протекания и выраженостью дистрофических и некротических изменений, которые прямо и непосредственно зависели от величины дозы поглощенного ионизирующего излучения. Наблюдали уменьшение количества клеточных элементов, особенно кроветворного происхождения. Относительный лимфоцитоз на фоне лейкопении свидетельствует об угнетении миелоцитарного кроветворения. Преимущественное накопление ⁹⁰Sr в костном регенерате объясняет увеличение количества осложнений, увеличение сроков консолидации обломков, числа гнойных осложнений у больных с переломами длинных костей, которые пребывают под постоянным влиянием малых доз ионизирующего излучения.

Результаты экспериментальных и клинических исследований позволили выделить больных с радиационно загрязненых территорий в отдельную группу, как больных с расстройствами репаративного остеогенеза, и сразу применить предложенную нами схему комплексного лечения. Определение положительного влияния препарата Сунамол-Л на высвобождение ⁹⁰Sr с организма, на репаративный остеогенез позволяет использовать этот препарат с целью радиопротекции, что должно улучшить репаративные процессы в костной ткани.

Ключевые слова: репаративный остеогенез, ионизирующее излучение, стронций.

Summery

Verhovsky V.V.

Reparative Osteogenegis with Long Bone Fractures of Patients who Have Suffered from the Chernobyl Nuclear Power Station Accident.

The Thesis for Candidate Degree of Medical Sciences by the speciality 14.01.21 - Thraumatology and Orthopaedy, - the Institute of Thraumatology and Orthopaedy of the Ukranian Academy of Medical Sciences, Kyiv, 2005.

The ionizing radiation effect on reparative osteogenesis as well as complex treatment of long bone fractures of patients living in the zone of radioactive contamination are considered in the thesis.

The paper gives experimental data of various doses of incorporated ⁹⁰Sr elimination by feaces and urine from experimental animal as well as its eliminationfrom liver, kidney, blood and bone tissue. The influence of Sunamol-L containing Calcium on the process of elimination has been shown. The course of reparative osteogenesis in these animals has been studied. Progressive depression of radiated tissue metabolism, both depression and slowing down of the reparative regeneration of bone tissue as well as depression of myelocytative blood formation have been considered. The increase in number of complications with patients suffering from ionizing radiation is due to ⁹⁰Sr accumulation in bone regenerate. Experimental and clinical researches allowed to mark out the patients living in the zone radioactive contamination into a separate group as those having reparative osteogenesis disorder and also to use the given scheme for their complex treatment. The positive influense of Sunamol-L on both ⁹⁰Sr elimination and reparative osteogenesis allows to use the preparation for radioprotective effect what improve reparative processes in bone tissue.Exponential models allow to do retrospective estimation of the doses absorbed as well as to prognose radionuclide elimination from the organism.

The key words: reparative osteogenesis, ionizing radiation, strontium.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. При постійному надходженні в організм малих доз стронцію-90 (90Sr) вміст його в організмі прогресивно збільшується та, починаючи з 2-го року, превалює над усіма іншими радіонуклідами. Доведено прогресування контамінації 90Sr у кістковій тканині в 1,5-2 рази після аварії на ЧАЕС. Можно зробити висновок, що 90Sr відіграє роль основного джерела внутрішнього опромінення. Особливо чутлива до рентгенівського опромінення кістка, що росте. 90Sr фіксується в мінералізованому кістковому матриксі, витісняючи кальцій з кристалу гідроксиапатиту, спричиняючи тривале опромінення оточуючих тканин. Найбільш постраждалий контингент населення - діти та підлітки, ті, хто під час аварїї знаходився в періоді росту, через виражені остеотропні властивості цього елементу (Р.М. Алєксахін; 1991, Е. Ботезату 1998; О.А. Бєсєдіна, 2000; В.В. Поворознюк, 2000; Н.Ю. Новак, 1996; К.Г. Суслова, 1994).

Опорно-руховий апарат в значній мірі страждає, як від дії зовнішньої іонізуючої радіації, так і від дії внутрішнього опромінення малими дозами, від інкорпорованих радіонуклідів ⁹⁰Sr. Експериментально показано, що при тривалому надходженні в організм радіонуклідів ⁹⁰Sr та цезію-137 (¹³⁷Cs) спостерігається тенденція до сповільнення ростових та морфогенетичних процесів у кістках, виявлені вогнища незавершеного остеогенезу, остеодеструкції, фіброзного заміщення кісткової тканини, порушується процес мінералізації кісткової тканини. Доведено, що при збільшенні дози опромінення вище 15 Гр, прогресивно пригнічується остеогенез. Показано, що постійна дія малих доз радіації викликає остеопороз компактної та губчастої кісток, зростає захворюванність всього опорно-рухового апарата. Досліджено вплив радіаційного забруднення на перебіг остеомієлітичного процесу. Описано сповільнення консолідації уламків при закритих переломах кисток гомілки у хворих, які перебували під впливом ионізуючого опромінення (О.М. Ліненко, 2001; І.Д. Нікіфорова, 2000; Н.В. Родіонова, 2000; С.С. Родіонова, 1995; В.М. Хомяков, 1995; M. Arnold, 1995).

Найбільш уражується добре васкуляризована тканина, насамперед, реагує кістковий мозок, який при малих дозах опромінення проявляє гіпер-, а при збільшенні дози - гіпофункцію (В.С. Астахова, 1998; К.А. Галахін, 1995; О.А. Оберенко, 1995).

Але відсутні відомості про вплив поглинутої дози внутрішнього опромінення на стан репаративного остеогенезу. Тому визначення впливу внутрішнього опромінення, за рахунок накопичення ⁹⁰Sr у кістковій тканині є актуальним питанням, вирішення якого дозволить удосконалити методи лікування переломів, оптимізувати умови для репаративної регенерації шляхом застосування радіопротекторів у хворих, що постраждали від аварії на ЧАЕС. Це зумовило вибір нашого наукового дослідження.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є фрагментом комплексної державної теми “Визначити стан та структуру інвалідності при переломах кісток кінцівок та їх наслідки з урахуванням особливостей організаційно-методичної структури ортопедо-травматологічної служби“ Інституту травматології та ортопедії АМН України, № держреєстрації - 0102U002206.

Мета дослідження - покращити результати лікування хворих з діафізарними переломами в умовах постійної дії малих доз іонізуючого опромінення.

Задачі дослідження:

- дослідити вплив хронічного іонізуючого опромінення на організм тварин на грунті змін загально-соматичних, клінічних, лабораторних та біохімічних показників;

- в умовах експерименту вивчити вплив різних доз інкорпорованого ⁹⁰Sr на стан репаративного остеогенезу;

- встановити динаміку вивільнення ⁹⁰Sr з організму за умов хронічного надходження та нанесеної стандартної травми кісткової тканини;

- уточнити особливості метаболізму ⁹⁰Sr в організмі та кістковій тканині;

- вивчити вплив біологічно активної домішки Сунамол-Л (№ держ.реєстрації 50807/1953 від 08.06.1998 згідно ТУУ 21316701.001-98), яка є джерелом активного кальцію та мікроелементів, на метаболізм стронцію та на репаративний остеогенез в умовах дії радіаційного фактора;

- провести порівняльну характеристику репаративного остеогенезу в осіб, що проживають на радіаційно забруднених та умовно чистих територіях;

- розробити комплекс лікувально-профілактичних заходів, які дозволять покращити результати медикосоціальної реабілітації хворих з радіаційно забруднених районів.

Обєкт дослідження - кролі, що зазнали хронічного опромінення різними дозами ⁹⁰Sr з наступною стандартною травмою кісткової тканини, хворі з закритими діафізарними переломами, що зазнали тривалої дії іонізуючого опромінення.

Предмет дослідження. Репаративний остеогенез, який перебігає в умовах дії постійного радіаційного фактора.

Наукова новизна. Вперше експериментально досліджено вплив різних доз інкорпорованого ⁹⁰Sr на перебіг репаративного остеогенезу. Встановлено переважне накопичення цього радіонукліду в кістковому регенераті. Уточнено динаміку виведення ⁹⁰Sr в умовах надходження радіонукліду та після його припинення в біологічних рідинах та тканинах кролів. Встановлений кореляційний зв'язок між дозою, часом та питомою активністю ⁹⁰Sr в кістковій тканині та інших органах. Визначений зв'язок між питомою радіоактивністю ⁹⁰Sr в сечі та кістковій тканині. Встановлено позитивний вплив препарату Сунамол-Л на динаміку виведення ⁹⁰Sr з організму піддослідних кролів.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлення впливу малих доз поглинутої радіації ⁹⁰Sr на репаративний остеогенез, пригнічення метаболізму кісткової тканини, терміни загоювання діафізарних переломів, характер ускладнень та їх залежність від показників забруднення сприятиме розробці нових та удосконаленню існуючих методів та заходів що до покращення результатів лікування хворих з районів, що зазнали впливу аварії на ЧАЕС, зниження інвалідності.

Визначення переважного накопичення ⁹⁰Sr в кістковій мозолі пояснює виникнення ускладнень при лікуванні ортопедо-травматологічних хворих.

Розроблені математичні моделі динаміки радіоактивності ⁹⁰Sr у біологічних рідинах та тканинах тварин дозволяють прогнозувати елімінацію радіонукліду з організму та встановити взаємозвґязок між вивільненням ⁹⁰Sr з сечею та радіоактивністю кісткової тканини, проводити ретроспективний аналіз поглинутої дози опромінення.

Використання сунамолу як активного антагоніста ⁹⁰Sr для запобігання накопичення та сприяння виведення останнього з організму, що покращить перебіг репаративних процесів в кістковій тканині.

Особистий внесок здобувача. Автором проаналізована вітчизняна та іноземна література з проблеми, визначена тема, мета та завдання дослідження. Дисертація є самостійною роботою автора, який провів модельні експерименти на 50 кролях з надходженням різних доз радіоактивного стронцію та нанесенням штучної травми кісткової тканини. Автор вивчив особливості метаболізму ⁹⁰Sr, вплив на нього препарату Сунамол-Л та перебіг процесів репаративного остеогенезу в залежності від дози інкорпорованого ⁹⁰Sr. Автор прооперував та провів аналіз клініко-рентгенологічного та лабораторного матеріалу 171 хворого з закритими діафізарними переломами, які знаходились на лікуванні в ортопедичному центрі Житомирської обласної лікарні ім. О.Ф. Гербачевського. Автором самостійно розроблено комплекс лікувально-профілактичних заходів при лікуванні хворих з закритими діафізарними переломами кісток, які постраждали від аварії на ЧАЕС та визначена роль Сунамолу-Л на перебіг репаративного остеогенезу в цієї категорії хворих.

Аналіз гістоморфологічних даних проводився спільно з керівником відділу патоморфології Інституту травматології та ортопедії АМН України доктором медичних наук проф. Бруском А.Т., радіологічні дослідження - спільно з кандидатом біологічних наук, заступником директора Українського науково-досліного інституту сільсько-господарської радіології Лазарєвим М.М.

Впровадження результатів дослідження. Вдосконалена тактика комплексного лікування хворих з закритими діафізарними переломами, які постраждали від аварії на ЧАЕС впроваджена в ортопедичному центрі Житомирської обласної лікарні, у відділеннях травматології Овруцької, Коростенської, Новоград-Волинької та Народицької ЦРЛ.

Апробація роботи. Основні положення дисертації обговорювались на Міжобласній науково-практичній конференції ортопедів-травматологів (Житомир, 2002), на Пленумі асоціації ортопедів-травматологів України (Вінниця, 2004), засіданнях товариства ортопедів-травматологів Житомирської області (2001, 2002, 2004), Міжнародній конференції: Проблеми сільськогосподарської радіології: 17 років після аварії на Чорнобильській АЕС (Житомир, 2003).

Публікації. За матеріалами дисертації надруковано 12 статей, у тому числі 4 статті в наукових журналах, які є в переліку затвердженому ВАК України, 2 статті в іноземних виданнях, 6 - у збірках матеріалів та тез з'їздів та конференцій. Видані методичні рекомендації “Оптимізація репаративного остеогенезу у хворих, що проживають на забрудненій радіонуклідами території”.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 132 сторінках машинописного тексту, містить 19 таблиць та 42 рисунка. Робота містить вступ, огляд літератури, 5 розділів особистих досліджень, висновки та список використаних джерел, який складається з 181 слов'яномовних та 56 іноземних.

2. Основний зміст роботи

Матеріали та методи. Експериментальна частина роботи виконана на 50 кролях породи шиншила, обох статей, масою 1650 - 1750 г.

В основному експерименті поставлено п'ять серій дослідів, по 10 кролів у кожній серії. Перед пошкодженням кістки проводили затравлення кролів ⁹⁰Sr, який вводили кожному кролю per os щоденно за допомогою мікропіпетки на протязі 20 діб. Тваринам першої серії застосовано щоденну дозу, що дорівнювала 33,3 кБк. Сумарна доза затравки складала 0,66 МБк. У другій серії використана загальна доза 3,33 МБк на тварину, яку за такою ж схемою дробно, по 166,5 кБк вводили кожному кролю. У третій серії загальна та добова дози складали відповідно 16,65 МБк та 832,5 кБк. Тварин четвертої серії затравлювали по такій самій схемі, як і тварин третьої серії, але кожній тварині цієї групи одразу після введення ⁹⁰Sr за допомогою мікропіпетки вводили препарат Сунамол-Л у дозі 10 мг/кг маси, що склало 1,7 мл препарату щодобово. Тварини контрольної серії (пґята серія) за такою ж методикою замість ⁹⁰Sr отримували фізиологічний розчин.

У процесі спостереження за кролями на 3, 5, 7, 10, 15 та 20 добу від початку затравки і для кролів з більш тривалим терміном спостереження на 30 та 45 добу для радіологічного аналізу проводили забір сечі та калу сумарно від кожної групи тварин. Також, щотижнево вимірювали температуру тіла та проводили взважування тварин.

У всіх кролів на 21 добу від початку затравки виконували стандартне пошкодження велико-гомілкової кістки. У строки клініко-рентгенологічного спостереження 7, 14 та 28 діб після операції тварин кожної серії (не менше трьох кролів на один термін) виводили з досліду.

У тварин всіх серій у строки виведення з експерименту для радіологічного дослідження забирали кров, великогомілкову та стегнову кістки неоперованої кінцівки, кістки таза, хребетний стовп та ребра. Крім того, було відібрано сім препаратів кісткового регенерату, вилучали печінку та нирки. Виконували також загальний клінічний та біохімічний (загальний білок, глюкоза крові, АлАТ, АсАТ, лужна фосфатаза, кальцій та неорганічний азот) аналізи крові.

Радіологічні дослідження виконували методом радіохімічного аналізу.

Оцінка параметрів моделі зроблена за допомогою методу Ньютона, критерієм розбіжності С (експер.) та С (теор.), мінімізації суми квадратів розбіжностей (метод найменших квадратів), за допомогою стандартного пакету “MATHCAD” MATHSOFT Inc, STATISTICA 5.0, та MICROSOFT EXСEL. Для вивчення динаміки концентрації ⁹⁰Sr у крові, органах та кістках кролів у період накопичення використовували модель

С(t)=C₀(a₀+b₀(1-exp(-t)),

де С(t) - показник питомої радіоактивності ⁹⁰Sr в органі,

C₀ - середня абсолютна концентрація ⁹⁰Sr в органі,

a₀ - доля початкової концентрації ⁹⁰Sr в органі,

b₀ - доля накопиченої концентрації ⁹⁰Sr в органі,

- константа швидкості накопичення ⁹⁰Sr в органі,

t - термін спостереження (доби).

Так як початкові концетрації ⁹⁰Sr незначні, то прийнято a₀ = 0., b₀ =1.

Основною характеристикою процесу накопичення є константа швидкості накопичення - , або період напівнакопичення, у подальшому Т_1/2..

Взяті для гістоморфологічного дослідження проксимальні відділи великої гомілкової кістки піддавали рентгенографії та виготовляли гістологічні зрізи у сагітальній площині. Гістологічні зрізи фарбували гематоксиліном, еозіном і пікрофуксином за ван Гізоном

Клінічна частина роботи базується на аналізі клініко-рентгенологічних результатів лікування 171 хворих з закритими діафізарними переломами, які знаходились на лікуванні в ортопедичному відділенні в 1999 - 2002 рр. На умовно-чистій території проживали 79 хворих, 70 хворих - у забруднених районах, де проводились постійні дозиметричні виміри. Сумарна доза опромінення в забруднених районах складала від 0,02 мзв/рік до 3,5 мзв/рік. 22 хворих з забруднених районів, яких ми лікували за схемою, запропонованою нами, склали дослідну групу.

Статистичну обробку даних проводили за допомогою критерію К. Пірсона ч ². У випадку, коли кожна з ознак мала декілька якісних градацій, зв'язок між ознаками оцінювали за допомогою поліхоричного показника зв'язку. Усі діафізарні переломи належали до груп А1 - В2 за класифікацією АО. Загальний стан хворого оцінювали на основі клінічного, рентгенологічного, функціонального та лабораторного методів обстеження.

Оцінку результатів лікування проводили на основі стандартів якості лікування ушкоджень та захворювань органів опори та руху згідно Наказу МОЗ України № 41 від 30.03.1994 р. “Про регламентацію ортопедо-травматологічної служби України”, які основані на визначенні критеріїв професійної працездатності. Для покращення диференціації оцінки результатів лікування було враховано 5 ознак (критеріїв), кожну з яких оцінювали числовим виразом 2, 1, або 0 балів. Добрим результатом вважали суму балів 10-8, задовільним - 7-5 балів, незадовільним - менше 5 балів.

Враховували наявність зрощення уламків кісток, вираженість нейродистрофічного синдромум, власну оцінку самопочуття хворого, вид заживлення післяопераційної рани та розвиток остеомієліту, об'єм рухів у суміжних суглобах. Аналіз провели на базі даних роботи ортопедичного відділення, ортопедичного кабінету обласної поліклініки, для оцінки термінів непрацездатності та випадків направлення на МСЕК, відділення КГХ, для оцінки затриманих та піздніх ускладнень.

Результати експериментальних досліджень. Особливості метаболізму ⁹⁰Sr в організмі кролів. При пероральному введенні ⁹⁰Sr спостерігали як поведінкові, так і клінічні зміни у тварин. У тварин першої та другої серії спостерігали збудження, третьої та четвертої серій тварини були загальмовані. На фоні значного приросту маси в кролів контрольної серії (до 140 г на тварину за період спостереження), у тварин із збільшенням дози поглинутого ⁹⁰Sr відмічали гальмування приросту маси, а в третій та четвертій серії навіть відємний приріст відповідно 200 г та 130 г на тварину. У всіх серіях спостерігали підвищене споживання кролями води під час досліду. На введення ⁹⁰Sr всі тварини реагували підвищенням температури тіла на 0,6-0,8 ⁰С.

За час досліду, від гнійних ускладнень з боку післяопераційної рани загинуло сім кролів. У другій серії - дві, у третій - три та в четвертій - дві тварини. Тварини загинули на 3 - 5 добу після операції, тільки один кріль третьої серії загинув на 22 добу. У загиблих тварин за день до смерті різко розвивалась в'ялість, втрата апетиту. При огляді внутрішніх органів спостерігали атрофію, асцит, явища перитоніту. У всіх цих кролів було нагноєння рани. Абсцесс локалізувався під фасцією та розповсюджувався по зовнішній поверхні кінцівки до верхньої третини стегна та середньої третини гомілки. У першій та контрольній серіях тварин гнійних ускладнень не було.

На протязі експерименту спостерігали значні коливання кількості лейкоцитів у крові. В першій серії з 28 до 35 доби відмічали збільшення кількості лейкоцитів до 12·10⁹, тоді як в другій та третій серіях у цей термін нормоцитоз переходив в лейкопенію, яка була більш виражена у тварин третьої серії, а менше - другої серії (рис. 1). У тварин всіх серій визначали лімфоцитоз до 50 - 60 %. Це може свідчити про переважне ураження мієлоцитарного ростка кровотворення.

У біохімічному аналізі у тварин всіх серій була гіперкальційемія 2,8 - 3,5 ммоль/л, із збільщенням дози ⁹⁰Sr рівень кальцію в крові дещо знижувався. Характерно, що з 27 доби рівень кальцію знижується на 0,3 - 0,4 ммоль/л, а після 34 доби зростає знов на 0,4 - 0,5 ммоль/л, що може свідчити про прогресуючу остеодеструкцію. У тварин першої та другої серій спостерігали гіперфосфатемію 1,5 - 1,7 ммоль/л та підвищення АлАТ від 0.66 до 1,45 ммоль/год.л. Суттєвих відхилень інших показників загального та біохімічного аналізів не спостерігали.

Виведення різних радіонуклідів із органів і тканин тварин звичайно описують за допомогою однієї або декількох експонент, або вказують один або декілька ефективних періодів напіввиведення. При пероральному введенні найбільшу активність ⁹⁰Sr спостерігали в калових масах. При цьому в різні терміни досліду з калом виділяється в 5-30 разів більше ⁹⁰Sr ніж з сечею Особливу увагу звертає на себе виведення радіонукліду з сечею. Цим шляхом виводяться ті радіонукліди, які всмоктались у кров. Максимум виведення з сечею спостерігали на 16 добу, відмінності максимуму в часі між групами не спостерігали. У тканинах організму ⁹⁰Sr розподіляється нерівномірно. Близько 99 % відкладається в кістковій тканині, тоді як на долю печінки, нирок, крові припадає лише 1 % активності ⁹⁰Sr. Ми отримали наступні показники залежності радіоактивності ⁹⁰Sr від часу:

у крові: C(t)I=4.94exp(-0.25t), T_1/2=2.7; C(t)II=3.5exp(-0.14t),T_1/2=4.8; C(t)III=4.18exp(-0.14t), T_1/2=5.1;

у нирках: C(t)I=1.75exp(-0.1t), T_1/2=7.3; C(t)II=0.58exp(-0.04t), T_1/2=17.5; C(t)III=1.77exp(-0.03t), T_1/2=21.1;

у печінці: С(t)I=1.8exp(-0.124t), T_1/2=5.6; C(t)II=0.52exp(-0.029t), T_1/2=24.1; C(t)III=1.79exp(0.024t), T_1/2=29.

З наведених даних видно, що із зростанням дози інкорпорованого ⁹⁰Sr відбувається збільшення періоду напіввиведення радіонукліду, що свідчить про прогресуюче пригнічення метаболізму в досліджуваних тканинах. Одночасно пригнічується вивільненняі і надходження нукліду.

У кістковій тканині відмінності концентрації ⁹⁰Sr у тварин першої, другої та третьої серій складає близько 10 - 15 раз.

Залежність між дозою введення (х) та середньою питомою радіоактивністю (у) описується лінійною функцією: y = 254,45x - 87,507.

Ми отримали наступну модель залежності питомої радіоактивності ⁹⁰Sr в кістковій тканині від часу, яка описується експонентою:

Перша серія: C(t)=325(exp-0.0476t), T_1/2=14.7,

Друга серія: C(t)= 678(exp-0.0166t), T_1/2=42.2,

Третя серія: C(t)=5103(0.3exp(-0.2t)+0.9exp0.3t), T_1/2=350.

З наведених даних видно чіткий, статистично достовірний звґязок між введеною дозою радіофармпрепарату та питомою радіоактивністю ⁹⁰Sr в кістковій тканині в різні терміни спостереження. Як бачим, в різні строки функції носять невеликі відмінності. Суттєво, що стан обґєкту, описаного даною системою рівнянь, змінюється під зовнішньою дією багатьох факторів, тобто під управлінням, конкретно в даному випадку під дією часу та рівня активності поглинутого ⁹⁰Sr. Радіоактивність ⁹⁰Sr в кістковому регенераті перевищує відповідний показник симетричної, інтактної кінцівки в 1,3 раза (рис. 3). Різниця статистично достовірна на рівні р < 0,05, (n = 7).

Певну зацікавленість викликає взаємозвґязок питомої радіоактивності ⁹⁰Sr у сечі та кістковій тканині.

Нами отримано наступну модель залежності радіоактивності кісткової тканини та сечі (рис. 4). Отримана ступенева функція:

Y=359*x^0,1148, при R=0,93,

де Y- питома радіоактивність ⁹⁰Sr у кістковій тканині, х - питома радіоактивність ⁹⁰Sr у сечі. Ця формула дозволяє обчислити рівень ⁹⁰Sr в кістковій тканині виходячи з питомої радіоактивності сечі.

Вплив препарату Сунамол-Л на вивільнення ⁹⁰Sr з організму кролів. У загальному аналізі крові спостерігали характерні зміни для променевого ураження. У різні строки досліду спостерігали значні коливання кількості лейкоцитів, які супроводжувались відносним лімфоцитозом (до 65%). При цьому пригнічення лейкопоезу більш виражене у третій серії тварин, які Сунамол-Л не отримували.

У перші 15 днів досліду Сунамол-Л гальмував всмоктування ⁹⁰Sr в кішечнику тварин четвертої серії, але в тварин третьої серії в подальшому виведення ⁹⁰Sr з калом різко зростало, тоді, як у тварин четвертої серії такого зростання не спостерігали. Наприкінці досліду радіоактивність ⁹⁰Sr у калових масах та сечі кролів третьої та четвертої серій зменшувалось до мінімуму. Сунамол-Л знов відігравав позитивну роль.

Співвідношення питомої радіоактивності ⁹⁰Sr кісткової тканини у кролів третьої та четвертої серій представлено на рис. 5.

Згідно моделі, описаної вище, одержані рівняння:

У тварин третьої серії: C(t)=51039(0.29exp(-0,21t)+0.71exp0.002t), Т_1/2 = 350 діб, Т повне дорівнює 5000 діб, тобто, через цей період у кролів третьої серії можемо очікувати повне виведення ⁹⁰Sr з кісткової тканини.

У тварин четвертої серії: C(t)=4162(0,28ехр(-0,27t)+0.72), Т_1/2 = 205,9 діб, Т = 2900 діб. Наведені дані свідчать про те що в кістковій тканині кролів четвертої серії, які на протязї експерименту отримували Сунамол, ⁹⁰Sr накопичується менше, а виводиться швидше. Різниця радіоактивності ⁹⁰Sr у кістковій тканині двох груп спостереження на рівні р=0,005. Стан об'єкту, описаного даною системою рівнянь, змінюється під дією зовнішніх факторів, а саме під дією препарату сунамол та під впливом часу.

Вплив різних доз інкорпорованого ⁹⁰Sr на загоювання дефекту метафіза великогомілкової кістки. Порівняльний аналіз отриманих даних свідчить, що перебіг репаративного остеогенезу після отримання дефекту метафіза великої гомілкової кістки кролів незалежно від дози внутрішнього радіоактивного опромінення перебігає однотипно. Відмінності репаративного процесу характеризувались різною швидкістю його перебігу та вираженістю дистрофічних та некротичних змін, які прямо та безпосередньо залежать від величини дози поглинутого ⁹⁰Sr.

У контрольних тварин загоювання дефекту відбувалось вже через 14 діб та характеризувалось його повним заповненням фіброретикулярним кістковим мозком, багатим на клітинні елементи, у тому числі і кровотворного походження. Фіброретикулярна тканина формувалась та вростала в фібринозні маси та залишки некротичних тканин з боку оточуючого дефект непошкодженого при травмі кісткового мозку, який був набряклим, повнокровним та в якому формувався у відповідь на травму ендостальний кістковий регенерат. На ділянках пошкодження компактного шару спостерігали обмежене зоною травми періостальне кісткоутворення. Періостальні нашарування в подальші строки спостереження піддавались поступовій перебудові та асиміляції. Дистрофічні та некротичні зміни кісткової тканини відмічали тільки в зоні пошкодження.

У тварин, яким вводили радіофармпрепарат, репаративний процес сповільнювався, що проявлялось затримкою формування фіброретикулярної тканини та ендостальної мозолі в дефекті метафіза, особливо при введенні його в дозах, які перевищували в п'ять та двадцять п'ят раз дозу затравки тварин першої групи. Навіть через 28 діб після отримання дефекту у тварин, яким вводили збільшені дози радіофармпрепарату ⁹⁰Sr повного заповнення його не спостерігали. У той самий час, у цих тварин відмічали виражені некротичні та дистрофічні зміни кісткової тканини не тільки в зоні травми, але й в епіфізі та метафізі поза зоною пошкодження. Кістковий мозок у цих тварин збіднювався на клітинні елементи, особливо кровотворного ряду, відрізнявся білковим набряком, повнокров'ям та явищами омилення.

Результати клінічних спостережень. Проведений аналіз показав, що у хворих з забруднених районів кількість ускладнень більша ніж у хворих контрольної групи. Тому, спираючись на результати клінічних та експериментальних досліджень, до хворих з радіаційно забруднених районів застосовували схему лікування розладів репаративного остеогенезу. Для лікування 22 хворих дослідної групи запропонований комплекс лікувально-профілактичних заходів. Використовували:

- стабільно-функціональний остеосинтез, головною метою якого була стабільна фіксація уламків, а головною умовою - малотравматичність виконання;

- препарати протинабрякової та судинної дії (L-лізину есцинат, пентоксифілін, курантіл), дезагреганти (аспірин 325), антикоагулянти (фраксіпарін, клєксан, гепарин), курс гіпербаричної оксигенації (4 хворих), лазерне опромінення крові (9 хворих).

- харчову біологічно-активну домішку Сунамол-Л - джерело іонізованого кальцію та мікроелементів;

- імунологічні засоби (декарис, сплінін, мумійо, настоянку ехінацеї, чистотілу), гепатопротектори (есенціале, карсил, гепабене) та сорбенти (сунамол-С, ентеросгель).

- комплекс ЛФК, фізиотерапевтичних, бальнеологічних процедур. Індивідуально підбирали режим рухової активності. В термін 2 місяці після виписки з стаціонару рекомендували пройти курс відновного лікування амбулаторно, або в водолікарні.

Проведений аналіз 22 історій хвороби хворих з діафізарними переломами стегнової кістки та кісток гомілки встановив, що застосування Сунамолу-Л дозволило покращити показники біохімічного аналізу крові. Після прийому Сунамолу спостерігали підвищення рівня кальцію в крові, нормалізацію рівня фосфору та кальцій-фосфорного коефіцієнта, зниження рівня лужної фосфатази. У хворих дослідної групи знизились терміни консолідації кісткових уламків (табл.1).

Таблиця 1. Середні терміни консолідації уламків, міс.

Групи хворих	Локалізація перелому та терміни консолідації
	стегнова кістка	кістки гомілки	плечова кістка	кістки передпліччя
Хворі з чистих районів	3, 2±0,3	3,4±0,4	2,1±0,2	2,2±0,2
Хворі з забруднених районів	3,8±0,4	4,1±0,5	2,3±0,3	2,5±0,3
Дослідна група	3,3±0,3	3,5±0,4	Ї	Ї

За результатами лікування хворі з умовно чистих, забруднених районів та дослідної групи поділились наступним чином (табл. 2):

Таблиця 2. Диференційована оцінка результатів лікування хворих

Результат лікування	Сума балів	Хворі
		з чистих районів	з забруднених районів	дослідної групи
		абс.	%	абс.	%	абс	%
Добрий	10 - 8	69	87,34	42	60,0	20	90,90
Задовільний	7 - 5	7	8,86	23	32,86	1	4,55
Незадовільний	4 - 2	3	3,80	5	7,14	1	4,55
Всього		79	100	70	100	22	100

За результатами проведеної статистичної обробки даних, з імовірністю p = 0,01, можна зробити висновок що результати лікування хворих з чистих районів не відрізняються від результатів лікування хворих з дослідної групи, але обидві групи відрізняються від результатів лікування хворих з забруднених районів.

Відповідно можемо сформулювати загальні підходи для лікування хворих з діафізарними переломами, що проживають на радіаційно забруднених територіях:

- виявлення хворих з ризиком розладів репаративного остеогенезу;

- повноцінна передопераційна підготовка;

- адекватна антибіотикопрофілактика;

- призначення судиннорозширюючих препаратів, дезагрегантів, препаратів, що стимулюють мікроциркуляцію в до- та післяопераційному періодах;

- малотравматичність, адекватність оперативного втручання;

- обовґязкове призначення препаратів кальцію (Сунамол - Л)

- повноцінне відновне лікування за місцем проживання та в обласних закладах медичної реабілітації.

Висновки

На підставі проведених експериментальних та клінічних досліджень висвітлено сучасний стан проблеми стосовно впливу іонізуючого опромінення на перебіг репаративного остеогенезу, який враховано при розробці нових методів лікування.

1. Надходження ⁹⁰Sr в організм сповільнює перебіг репаративного остеогенезу в кролів, викликає в кістковій тканині дистрофічні та некротичні зміни, пригнічує проліферативні процеси, які супроводжуються зменшенням кількості клітинних елементів, особливо кровотворного походження. Цей вплив зростає зі збільшенням дози опромінення.

2. Виведення ⁹⁰Sr з організму має експоненційний характер. Розроблені математичні моделі динаміки радіоактивності ⁹⁰Sr у біологічних рідинах та тканинах тварин дозволяють прогнозувати елімінацію радіонукліду з організма та встановити взаємозвґязок між вивільненням ⁹⁰Sr з сечею та радіоактивністю кісткової тканини, проводити ретроспективний аналіз поглинутої дози опромінення.

3. Збільшення поглинутої дози, ⁹⁰Sr пригнічує метаболізм кісткової тканини та паренхіматозних органів.

4. Кальцій-вмісний препарат Сунамол-Л запобігає надходженню ⁹⁰Sr в кісткову тканину та сприяє його елімінації.

5. У хворих, що проживають на радіаційно забрудненій території спостерігається тенденція до пригнічення процесів репаративної регенерації кісткової тканини, подовження термінів консолідації уламків, збільшення кількості незрощених переломів та гнійних ускладнень.

6. Запропонований нами комплекс лікувально-профілактичних заходів дозволяє знизити кількість гнійних ускладнень у післяопераційному періоді, та покращити результати медикосоціальної реабілітації хворих - мешканців радіаційно забруднених районів.

Практичні рекомендації

Автором в результаті проведеного комплексного дослідження встановлено, що малі дози поглинутої радіації пригнічують метаболізм опромінених органів та кісткової тканини, що лежить в основі розладів репаративого остеогенезу, збільшення термінів загоювання діафізарних переломів та виникнення гнійних ускладнень. Отримані дані необхідно враховувати при розробці нових та удосконаленню існуючих методів та заходів щодо покращення результатів лікування хворих з районів, що зазнали впливу аварії на ЧАЕС, зниження інвалідності.

Розроблені математичні моделі динаміки радіоактивності ⁹⁰Sr в біологічних рідинах та тканинах тварин дозволяють прогнозувати елімінацію радіонукліду з організму та встановити взаємозвґязок між вивільненням ⁹⁰Sr з сечею та радіоактивністю кісткової тканини, проводити ретроспективний аналіз поглинутої дози опромінення.

Використання Сунамолу-Л як активного антагоніста ⁹⁰Sr для запобігання накопичення та сприяння виведення останнього з організму сприятиме перебігу репаративних процесів у кістковій тканині.

Встановлення сповільнення репаративного остеогенезу у хворих, що зазнали тривалої дії малих доз іонізуючого опромінення, дозволяє виділити їх в окрему групу та своєчасно розпочати адекватне лікування.

іонізуючий опромінення лікування кістка

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Верховський В.В., Бруско А.Т., Вернигора І.П., Хіміч М.М. Вплив різних доз інкорпорованого ⁹⁰Sr на загоювання дефекту метафіза великогомілкової кістки // Вісник ортопедії, травматології та протезування, 2004. - № 4. - С. 62 - 64.

2. Контуш Б.П., Вернигора І.П., Верховський В.С., Костюкевич Й.М., Верховський В.В. Реорганізація спеціалізованої допомоги населенню Житомирської області з питань кістково-гнійної хірургії, методів консервативного лікування та реабілітації інвалідів // Вісник ортопедії, травматології та протезування, 2000. - № 1. - С. 87 - 89.

3. Сулима В.С., Верховський В.В., Вернигора І.П. Вплив препарату „Сунамол” на метаболізм стронцію-90 у експериментальної тварини // Галицький лікарський вісник. 2005. - № 1. - С 62 - 64.

4. Верховський В.В., Сулима В.С. Особливості метаболізму стронція-90 в кістковій тканині експериментальної тварини // Архів клінічної медицини. - 2005. - № 1(7). - С. 31-33.

5. Верховський В.В. Вплив ⁹⁰Sr на біологічні процеси в організмі кролів // ІІІ Зїзд з радіаційних досліджень (Київ, 21-25 травня 2003р.). - К., 2003. - С.138.

6. Верховський В.В., Бруско А.Т., Вернигора І.П. Хіміч М.М. Вплив різних доз інкорпорованого ⁹⁰Sr на загоювання дефекту метафіза великогомілкової кістки // Актуальні питання сучасної ортопедії та травматології. Матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції (Київ, 19-21 травня 2004) К., 2004. - С.252.

7. Верховський В.В., Лазарєв М.М., Дідух М.І. Олійник Д.М., Гуреля В.В. Особливості метаболізму ⁹⁰Sr в організмі кролів // Проблеми сільськогосподарської радіології: 17 років після аварії на Чорнобильській АЕС. Доп.уч.IV міжнар.конф. (Житомир, 19-21 червня 2003 р.) - Житомир, 2003. - С.161 - 167.

8. Верховський В.В., Хіміч М.М., Опрелянський І.Р. Гнелиця В.П. Особливості репаративного остеогенезу діафізарних переломів довгих кісток у осіб, що постраждали від аварії на ЧАЕС // Актуальні питання сучасної травматології та ортопедії. Матеріали міжобласної науково-практичної конференції (Київ - Житомир, 5-6 грудня 2002 р.). -Житомир, 2002. - С.64 - 69.

9. Вернигора І.П., Хіміч М.М., Контуш Б.П., Костюкевич Й.М., Верховський В.В. Особливості медико-соціальної реабілітації хворих з переломами кісток кінцівок в умовах ортопедичного центру Житомирської обласної лікарні. // Матеріали пленуму асоціації ортопедів-травматологів України (Київ - Вінниця 23-24 вересня 2004 р.). - К., 2004. - С.4 - 7.

10. Верховський В.С., Опрелянський І.Р., Хіміч М.М., Верховський В.В. Аналіз причин виникнення незрощених, неправильно зрощених переломів та несправжніх суглобів при переломах кісток кінцівок // Матеріали пленуму ортопедів-травматологів України - (Київ - Одеса, 21-22 травня 1998 р.). - К., 1998. - С.226-229.

11. Verkhovsky V., Vernygora I., Molyuk E., Mikityuk Iu. The Influence of Preparation Sunamol on Metabolism of Strontium-90 in the Organism of Rabbits. // Bul.of the Georgian Academy of Sciences. - Vol. - 169. - № 1. - 2004. - P.193-196.

12. Verkhovsky V., Lazarev M. Specificity of Metabolism ⁹⁰Sr in the Organism of Animals // Bul.of the Georgian Academy of Sciences. - Vol. - 169. - № 2. - 2004. - P.391-396.

Размещено на Allbest.ru