Зміни наросткового росту кісток при дії на організм загальної гіпоксії, солей важких металів та радіації і їх корекція препаратом "Кальцій Д3"

ЗМІНИ НАРОСТКОВОГО РОСТУ КІСТОК ПРИ ДІЇ НА ОРГАНІЗМ ЗАГАЛЬНОЇ ГІПОКСІЇ, СОЛЕЙ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ТА РАДІАЦІЇ І ЇХ КОРЕКЦІЯ ПРЕПАРАТОМ "КАЛЬЦІЙ Д3"

О.М. Гортинська, асп.

Сумський державний університет

У роботі вивчається можливість корекції препаратом “Кальцій Д3” негативних змін наросткового хряща щурів за умов загальної гіпоксії організму, дії низьких доз радіації та солей важких металів.

За даними багатьох дослідників, кісткова система є чутливою до впливу різноманітних екзогенних чинників [1-6]. Зважаючи на важливу роль кістки в підтримці мінерального гомеостазу, наявності в кістках кровотворних органів, виникає потреба у вивченні механізмів та морфологічних субстратів пошкоджуючої дії різних факторів та пошуку ефективних коректорів для усунення їх несприятливого впливу [7,8].

Позитивних результатів у цьому напрямку було досягнуто застосуванням препаратів “Ербісол” та “Тимоген” [9,10].

Зростання патології серцево-судинної системи обумовлює частий вплив гіпоксії на організм людини. Разом з тим постійно зростає кількість екоантропогенних чинників, що впливають на людину [11,12].

Так, у окремих районах Сумської області відмічається збільшення радіаційного фону з одночасним зростанням вмісту важких металів у воді та ґрунтах. Є дані щодо впливу цих факторів на кісткову систему [13], але особливості їх дії на фоні загальної гіпоксії організму в літературі не описані.

МЕТА РОБОТИ

Метою нашої роботи стало вивчення можливості корекції препаратом “Кальцій Д3” негативних змін наросткового хряща щурів за умов загальної гіпоксії організму, дії низьких доз радіації та солей важких металів.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Для вивчення особливостей наросткового росту в умовах екології Сумської області на фоні загальної гіпоксії організму був проведений експеримент на щурах-самцях 2 місячного віку. Тварини були поділені на 3 серії по 30 щурів в кожній. Першу серію склали інтактні тварини.

У другій серії моделювалася загальна гіпоксія шляхом викликання ішемії міокарда після введення диклофенаку та адреналіну внутрішньом'язово протягом 1 місяця. Додатково тварини одержували загальне опромінення на установці "Rocus" (енергія квантів - 1,25 МеВ, потужність дози - 60 Р/хв) протягом 1 місяця в сумарній дозі 0,2 Гр і одночасно отримували з питною водою солі цинку (ZnSO₄ x 7H₂O) - 5мг/л, хрому (K₂Cr₂O₇) - 0,1мг/л і свинцю (Pb(CH₃COO)₂) - 0,1мг/л.

Третя серія відрізнялася введенням в раціон тварин препарату "Кальцій Д3", який використовували як коректор.

Після закінчення експерименту тварин забивали під ефірним наркозом в строки 1, 7, 14, 21 та 28 днів, вилучали великогомілкові кістки скелету та проводили гістологічне вивчення проксимального наросткового хряща з одночасною його морфометрією.

РЕЗУЛЬТАТИ ВЛАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Наростковий хрящ кісток тварин, що піддавались впливу гіпоксії, радіації та солей важких металів, представлений тонким прошарком хондроцитів з нечіткими контурами та великою кількістю сполучної речовини. Зона індиферентного хряща майже губиться в масиві сполучної речовини. Хондроцити проліферативної зони, здебільшого сплющеної форми, майже відтіснені сполучною речовиною та формують масивні конгломерати, серед яких трапляється велика кількість уламків клітин. Поодинокі стовпчики хондроцитів складаються з 5-8 клітин і не орієнтовані у поздовжньому напрямі. Клітини погано сприймають барвники, фігури мітозу поодинокі. У масиві сполучної речовини спостерігаються вогнища дистрофії та некрозів. Без чіткої межі шар проліферативних клітин переходить у зону дефінітивного хряща, який майже повністю заміщений сполучною тканиною, в товщі якої згруповані напівзруйновані клітини. Зона деструкції розширена, утворення кісткового матриксу майже не відбувається (рис. 1).

Рисунок 1 - Проксимальний наростковий хрящ великогомілкової кістки щура другої серії на 1-шу добу спостереження. Забарвлення гематоксилін-еозином. Об.10, ок. 20

Через 21 та 28 днів після закінчення експерименту відмічаються поступове, але повільне зменшення сполучної речовини, деяке збільшення кількості хондроцитів, але більшість з них атипової форми без фігур мітозу. Клітини не формують поздовжніх стовпчиків.

Морфометрично виявляється значне звуження ростової зони: через 1 добу - на 34,42% (р<0,01), через 7 днів - на 36,88% (р<0,01), через 14 днів - на 30,11% (р<0,01), через 21 день - на 23,76% (р<0,01) та через 28 днів - на 14,45% (р<0,01). Ширина зони проліферації менша за контрольні показники через 1 добу на 35,99% (р<0,01), через 7 днів - на 38,52% (р<0,01), через 14 днів - на 33,47% (р<0,01), через 21 день - на 27,20% (р<0,01) та через 28 днів - на 17,83% (р<0,01). Дефінітивний хрящ звужений в перший день після закінчення експерименту на 25,95% (р<0,01), через 7 днів - на 27,12% (р<0,01), через 14 днів - на 21,56% (р<0,01), через 21 день - на 17,73% (р<0,01), через 28 днів - на 12,44% (р<0,05). Ширина зони деструкції збільшена у порівнянні з контролем через 1 добу на 23,19% (р<0,01), через 7 днів - на 25,42% (р<0,05), через 14 днів - на 24,59% (р<0,01), через 21 день - на 19,66% (р<0,01) та через 28 днів - на 14,58% (р<0,05).

У тварин, які отримували препарат "Кальцій Д3", спостерігається помітне збільшення сполучної речовини поміж колонок проліферуючих хондроцитів, що не порушує стовпчастість зони. Кількість мітозів незначно зменшується в строки 1 та 7 днів після закінчення експерименту, спостерігаються поодинокі сплющені клітини (рис.2). Через 21 та 28 днів будова ростової зони відповідає будові у інтактних тварин, за винятком збільшеної кількості сполучної речовини на деяких препаратах (рис. 3).

Рисунок 2 - Проксимальний наростковий хрящ великогомілкової кістки щура третьої серії на 1-шу добу спостереження. Забарвлення гематоксилін-еозином. Об.10, ок. 20

Рисунок 3 - Проксимальний наростковий хрящ великогомілкової кістки щура третьої серії на 28-му добу спостереження. Забарвлення гематоксилін-еозином. Об.10, ок. 20

З боку морфометрії наросткового хряща залишається тенденція до зменшення його загальної ширини, ширини зон проліферуючого та дефінітивного хряща, але достовірна різниця є тільки в перші терміни спостереження.

Так, в першу добу різниця з контролем для цих показників склала відповідно 9,47% (р<0,05), 7,55% (р<0,05) та 5,98% (р<0,05), через 7 днів - 7,13% (р<0,05), 6,96% (р<0,05) та 6,14% (р<0,05), через 14 днів - 6,83% (р<0,05), 6,39% (р<0,05) та 4,72% (р>0,05), через 21 день - 4,16% (р>0,05), 4,97% (р>0,05) та 4,53% (р>0,05), через 28 днів - 4,05% (р>0,05), 4,18% (р>0,05) та 3,09% (р>0,05). Збільшення ширини зони деструкції становить через 1 добу після закінчення експерименту 5,39% (р<0,05), через 7 днів - 5,33% (р<0,05), через 14 днів - 4,38% (р>0,05), через 21 день - 3,73% (р>0,05) та через 28 днів - 3,81% (р>0,05). Різниця ширини індиферентного хряща достовірно не змінюється протягом всього терміну спостереження.

ВИСНОВКИ

Таким чином, комбінована дія гіпоксії, низьких доз іонізуючої радіації та солей важких металів призводить до порушення будови наросткового хряща, зменшення ширини зон та проліферативної активності хондроцитів, що може спричинити до порушення росту кісток. Разом з тим застосування "кальцій Д3" в цих умовах дозволяє майже повністю нівелювати дію вищезазначених чинників.

SUMMARY

In the article has been study the negative changes on structure and morphometriae of the epiphyseal cartilage. And show thet the "Kalcium D3" can correct this changes

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Довгалюк Т.Я., Пикалюк В.С., Кмітова Р.О., Лавренюк В.Є. Свинцева інтоксикація та її вплив на кісткову систему // Український медичний альманах.- 2001.- №2.- С.48-49.

Пикалюк В.С., Довгалюк Т.Я., Родіонова Н.В., Пилипчук В.В. Структурно-функціональні зміни в кістках скелета при дії на організм сполук свинцю // Український медичний альманах.- 2000. - №1.- С.44-45.

Белоцерковский В.П., Пикалюк В.С., Шумский А.С. Химический состав скелета и некоторые аспекты морфогенеза костных клеток при свинцовой интоксикации и ее антиоксидантной коррекции // Таврический медико-биологический вестник. - 2002. - Т.5, №3. - С. 66-69.

Бензар І.М., Федонюк Я.І., Федонюк Л.Я., Крива І.В. Структурна організація трубчастих кісток скелета адаптованих та неадаптованих тварин в умовах позаклітинного зневоднення // Український медичний альманах.- 2000.- №3.- С.16-18.

Вербовой А.Ф. Профессиональные остеопатии // Вестник Российской академии медицинских наук.- 2002.- №4.- С.37-41.

Волошин В.М. Аналіз кореляційних співвідношень між показниками остеометрії довгих трубчастих кісток щурів при пасивному палінні тютюну// Український медичний альманах.- 2000. - №1.- С.12.

Богатирьова Р.В., Безруков В.В., Гайко Т.В., Поворознюк В.В. Остеопороз у населення України: проблеми та шляхи їх вирішення // Матеріали конф. "Остеопороз: Епідеміологія, клініка, діагностика, профілактика та лікування". - Киев. - 1999. - С. 3-7.

Дєдух Н.В., Горивова Л.Д., Романенко К.К. Морфологічні аспекти та медикаментозна терапія остеопорозу //Клінічна фармація.- 1999.- Т.3, №1.- С.57-62.

Погорєлов М.В. Хімічний склад кісток скелета при дії на організм екологічних факторів Сумщини та її корекція препаратом "Ербісол" / Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених "Вчені майбутнього". - Одеса. - 2004.- С. 6.

А.Н.Николаенко. Новый высокоэффективный лекарственный препарат - ЭРБИСОЛ // V Российский конгресс "ЧЕЛОВЕК И ЛЕКАРСТВО", 1998. - С.390.

Ковешников В.Г., Абакаром М.Х., Лузин В.И. Скелетные ткани: хрящевая ткань, костная ткань.- Луганск: Изд-во Луганского медуниверситета, 2000.- 154с.

Поворознюк В.В. Остеопороз у населення України: фактори ризику, клініка, діагностика, профілактика і лікування: Автореф. дис... д-ра мед. наук.- Київ, 1998.- 48с.

Сікора В.З., Кононенко О.С., Погорелов М.В., Ткач Г.Ф. Ріст, будова та формоутворення довгих трубчастих кісток під впливом загального іонізуючого випромінення /Український медичний альманах. - 2000.- №1.- С.53.