Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Харківський державний медичний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

14.03.01 - нормальна анатомія

Особливості росту, будови та формоутворення кісток скелета при впливі на організм барбітуратів в різні вікові періоди (анатомо-експериментальне дослідження)

Кутя Сергій Анатолійович

Харків 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Луганському державному медичному університеті, Міністерство охорони здоров'я України.

Науковий керівник: Заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України, доктор медичних наук, професор Ковешніков Володимир Георгійович, Луганський державний медичний університет, завідувач кафедри нормальної анатомії людини.

Офіційні опоненти: Доктор медичних наук, професор Сак Ніна Миколаївна, Харківська державна академія фізичної культури, керівник курсу анатомії та спортивної морфології.

Доктор медичних наук, професор Сікора Віталій Зінов'євич, Сумський державний університет, завідувач кафедри нормальної анатомії.

Провідна установа: Івано-Франківська державна медична академія, кафедра нормальної анатомії, Міністерство охорони здоров'я України.

Захист відбудеться “ 31 ” жовтня 2002 р. об 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03 при Харківському державному медичному університеті (61022, м. Харків, пр. Правди, 12).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).

Автореферат розісланий “ 24 ” вересня 2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат медичних наук, доцент Терещенко А.О.

1. Загальна характеристика роботи

скелет кістка барбітуровий анатомічний

Актуальність теми. Сучасні дані свідчать про те, що кісткова система виконує не тільки опорну функцію, але й має здатність реагувати на різні экзо- і ендогенні фактори, тим самим беручи участь у регуляції гомеостазу організму. Функціональній анатомії кісткової системи під впливом різних факторів зовнішнього та внутрішнього середовища присвячені роботи багатьох вчених (Ковешніков В.Г., Лузін В.І., Маврич В.В., 2000; Пикалюк В.С., Довгалюк Т.Я., Родіонова Н.В., Пилипчук В.В., 2000; Федонюк Я.І., 1997; Скрябіна О.М., 1998; Сікора В.З., Погорєлов М.В., Кононенко О.С., Ткач Г.Ф., 2000; Волошин В.М., 2002)

Одним з таких факторів є тривале застосування барбітуратів (В.В. Поворознюк, Е.П. Подрушняк, Е.В. Орлова и др., 1995). Низкою дослідників виявлене порушення фосфорно-кальцієвого обміну, мінеральної щільності кісток і їх рентгенологічної структури у хворих на епілепсією на тлі лікування похідними барбітурової кислоти (Baer M.T., Kozlowski B.W., Blyler E.M. et al., 1997; Kubota F., Kifune A., Shibata N. et al., 1999; Filardi S., Guerreiro C.A., Magna L.A. et al., 2000). Необхідність комплексного дослідження морфофункціонального стану кісткової системи за умов застосування барбітуратів обумовлена ще й тим, що похідні барбітурової кислоти знаходять широке використання не тільки в психоневрологічній практиці, а і при багатьох патологічних станах, які супроводжуються зниженням детоксикуючої ферментативної активності монооксигеназної системи печінки (Новожеева Т.П., Саратиков А.Г., 1993).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до тематичного плану наукових досліджень Луганського державного медичного університету в рамках науково-дослідницької теми кафедри нормальної анатомії людини №0199U001811 “Особливості росту, будови і формоутворень кісток скелета під впливом деяких зовнішньосередовищних і ендогенних чинників при різних фізіологічних станах організму”. Автором здійснена постановка експерименту, вилучення матеріалу, його дослідження, обробка і аналіз отриманих даних згідно з планом дисертаційної роботи.

Мета і задачі дослідження. Визначити закономірності анатомо-морфологічних змін кісток скелета при введенні в організм щурів барбітуратів та можливості прогнозування їх спрямованості. Для досягнення цієї мети поставлені наступні задачі.

1. Вивчити особливості росту, формоутворення, хімічного складу та міцносних властивостей кісток скелета тварин двох вікових груп під впливом на організм різних доз фенобарбітону та за умов різної тривалості досліду.

2. Визначити особливості росту, формоутворення, хімічного складу та міцносних властивостей кісток скелета статевонезрілих щурів під впливом на організм бензоналу.

3. Дослідити особливості росту, будови та формоутворення кісткової тканини за умов комбінованого застосування фенобарбітону та силібору як коректора.

Об'єкт дослідження: морфогенез кісток скелета щурів двох вікових груп під впливом на організм барбітуратів.

Предмет дослідження: кістки скелета безпорідних білих щурів двох вікових груп - статевонезрілі та тварини репродуктивного віку.

Методи дослідження: Остеометрія - дослідження темпів росту і формоутворення кісток; гістоморфометрія - дослідження структури діафізів і епіфізіальних хрящів довгих трубчастих кісток; біохімічний метод (фотоколориметрія, емісійна спектрофотометрія) - дослідження мінерального і макроелементного складу кісток; біомеханічне дослідження - визначення міцносних характеристик суцільної кістки; методи варіаційної статистики - визначення вірогідності отриманих результатів, у тому числі, в ході проведення однофакторного дисперсійного, кореляційного та регресійного аналізів; множинний кореляційний аналіз.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше на великому експериментальному матеріалі здійснено комплексне вивчення морфогенеза кісток скелета під впливом на організм статевонезрілих щурів бензоналу, а також при введенні тваринам двох вікових груп різних доз фенобарбітону. За допомогою методів дослідження (остеометричного, гістоморфометричного, біохімічного, біомеханічного, математичного) отримані нові данні, які свідчать про зміни росту, структури, хімічного складу та міцносних властивостей за умов застосування барбітуратів. Доведена доцільність використання силібору з метою корекції несприятливих змін морфогенеза кісток за умов застосування фенобарбітону. На відміну від інших робіт показана кореляційна та регресійна залежність між деякими показниками, що характеризують кістку як орган.

Практичне значення отриманих результатів. В експерименті встановлені морфофункціональні зміни кісткової системи щурів при введенні в організм бензоналу та різних доз фенобарбітону. Отримані дані дозволяють визначити механізми регуляції морфогенеза кісткової системи в різні вікові періоди під впливом на організм барбітуратів, а також можуть бути використані в практичній медицині для прогнозування несприятливих змін у скелеті. Пропонується засіб корекції змін у кістковій системі, що виникають при введенні в організм фенобарбітону, за допомогою біофлавоноїда силібора (нововведення, реєстр. № 110/14/01). Результати дослідження можуть бути використані у функціональній морфології кісткової системи, педіатрії, травматології, психіатрії. Результати дослідження впроваджені у навчальний процес і науково-дослідну роботу кафедр нормальної анатомії людини медичних ВУЗів України.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведені усі експериментальні та морфофункціональні дослідження, аналіз гістопрепаратів, статистична обробка отриманих результатів та їх узагальнення. Інтерпретація результатів дослідження, основні положення, що виносяться на захист і висновки належать авторові.

Апробація результатів дисертації. Основні матеріали дисертаційної роботи апробовані на “IV Українській науково-практичній конференції “Остеопороз: епідеміологія, клініка, діагностика, профілактика та лікування”” (Харків, 14-16 травня 2001 р.); “Міжнародній науково-практичній конференції “Кальцій-фосфорний гомеостаз у дітей та підлітків” (Євпаторія, 17-19 вересня, 2001р.)”; “III Українській конференції молодих вчених, присвяченої пам'яті академіка В.В.Фролькіса” (Київ, 28 січня, 2002 р.).

Публікації. Основні результати дисертації відображені в 7 наукових працях, із них 4 - у наукових спеціалізованих фахових виданнях, 2 тезів, 1 нововведення. Самостійно опубліковано 5 праць.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація представлена на 242 сторінках друкованого тексту і складається із вступу, огляду літератури, розділу, який характеризує матеріал та методи дослідження, експериментальної частини, розділів, які присвячені однофакторному дисперсійному аналізу дії чинників, що вивчалися, та кореляційному і регресійному аналізу між деякими показниками морфогенезу кісткової системи, аналізу отриманих результатів та їх обговоренню, висновків, переліку використаних джерел та додатків, які складаються з 4 підрозділів. Дисертація ілюстрована 37 рисунками, 38 цифровими мікрофотографіями, 61 таблицею, з яких 60 надані у додатках. Перелік використаних джерел містить 247 найменувань, у тому числі 103 зарубіжних.

2. Основний зміст роботи

Матеріал і методи дослідження. Експериментальне дослідження проведене на 216 безпорідних білих щурах-самцях двох вікових груп: статевонезрілих та репродуктивного віку (1 і 5 місяців від народження, з початковою масою 50-55 г та 180-200 г).

Тварини обох вікових груп були розподілені на серії в залежності від препарата, що вводився. У серіях Ф1 і Ф2 представлені щури, які отримували фенобарбітон у дозах 30 і 70 мг/кг відповідно. Серед статевонезрілих щурів була виділена серія тварин Б, яким вводили 35 мг/кг бензонала. Контролем (К) для цих серій служили тварини, які отримували дистильовану воду із рахунку 10 мл/кг. Серію С склали щури, які на фоні введення 30 мг/кг фенобарбітона отримували силібор у дозі 80 мг/кг маси тіла тварини. Усі препарати вводили щоденно у вигляді суспензії на дистильованій воді за допомогою шлункового зонду.

В експерименті використані препарати наступних фірм-виробників: “Elegant India” - фенобарбітон, казанського виробничого хіміко-фармацевтичного об`єднання “Татхимфармпрепараты” - бензонал і харківської фармацевтичної фірми “Здоровье” - силібор. Усі медикаменти придбані на Луганському обласному комунально-виробничому предприємстві “Фармація”.

Здійснення експерименту відбувалося відповідно до Правил проведення робіт з експериментальними тваринами (Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В., 1983). Усі щури утримувалися в стандартних умовах віварію. У ході експерименту проводилося спостереження за динамікою маси тіла піддослідних тварин кожні 10 днів.

По закінченню термінів експерименту (через 7, 15, 30, 60 днів) тварин декапітували під ефірним наркозом. Проводили скелетування, звільняючи від м`яких тканин великогомілкову, плечову, кульшову кістки та третій поперековий хребець. Кістки зважували на аналітичних вагах ВЛА-200 із точністю до 0,05 мм. Програма остеометрії для довгих трубчастих кісток включала показники найбільшої ширини проксимального та дістального епіфізів, передньозаднього розміру середини діафіза, максимальну довжину кістки і ширину середини діафіза. У кульшовій 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 6-8 мкм забарвлювали гематоксилин-еозіном. Мікроморфометричне дослідження зрізів діафіза і проксимального епіфізеального хряща великогомілкових кісток здійснювали за допомогою окуляр-мікрометра МОВ-1-15 ГОСТ 7865-56 і окулярної вимірювальної сітки (Автандилов Г.Г., 1990) мікроскопа МБИ-3.

Морфометрію епіфізеального хряща проводили по наступній програмі: загальна ширина епіфізеального хряща, ширина його індиферентної, проліферативної і дефінітивної зон окремо. За допомогою 100-крапкової вимірювальної сітки визначали процентне співвідношення клітинних елементів і міжклітинної речовини епіфізеального хряща; частку первинної спонгіози. Перелік морфометричних показників зрізів діафізів у себе включав: ширину зон зовнішніх та внутрішніх генеральних пластин, ширину остеонного прошарку, діаметр остеонів і їх каналів.

Хімічне дослідження кісток складалося з визначення процентного співвідношення між органічною і неорганічною частинами кістки, її вологонасиченістю процентно-ваговим методом по різниці у вазі нативної, висушеної до постійної маси в сухожаровій шафі при температурі 105°С і озоленій у муфельній печі при температурі 450-500°С в протягом 12 годин кістки (Новиков Ю.В., Аксюк А.Ф., Ленточников А.М., 1969). Отриману золу розтирали в фарфоровій ступці і зберігали в герметичних мікропробірках.

Для дослідження макроелементного складу кісток 5 мг кісткової золи розчиняли в 2 мл 0,1 Н хімічно чистої соляної кислоти і доводили об`єм розчину дистильованою водою до 25 мл. Вміст кальцію, калію і натрію визначали методом спектрометрії на полум'яному фотометрі ПАЖ-3. Вміст фосфору знаходили колориметричним методом з використанням електрофотоколориметра “Мефан-1008”. Дослідження проводилося в повній відповідності з інструкціями до цих приладів.

Біомеханічні параметри плечових кісток досліджували на універсальній навантажувальній машині. Розраховували питому стрілу прогину, межу міцності, модуль пружності і роботу руйнації кістки.

Дані, отримані в результаті дослідження, оброблялися з використанням методів варіаційної статистики. Вірогідною вважали імовірність помилки менше 5% (р<0,05). За допомогою комп'ютерної програми, розробленої дисертантом у співавторстві (Кравец Д.С., Кутя С.А., 2001), здійснені кореляційний і регресійний аналізи. Проведено однофакторний дисперсійний аналіз впливу досліджуваних факторів, при цьому при вивченні генеральної сукупності довірчі межі сили впливу фактора, що досліджувався визначали при рівні значимості р=0,05. Проведений також множинний кореляційний аналіз із застосуванням парціальних коефіцієнтів кореляції.

Результати дослідження та їх аналіз. Проведене дослідження дозволяє стверджувати, що вплив бензонала та різних доз фенобарбітона на організм білих щурів призводить до прискорення ростових процесів кісток усіх видів. Ця тенденція відзначена як при вивченні поздовжніх розмірів, так і поперечних. Найбільша виразність змін остеометричних показників у порівнянні з даними контролю у статевонезрілих щурів відзначена в великогомілковій кістці. Її найбільша довжина максимально перевищували контрольні дані після 30-денного введення фенобарбітона. У щурів серії Ф1 відхилення склало 6,01% (р<0,05), а в серії Ф2 - 7,09% (р<0,05). Довірчі межі сили впливу фенобарбітону на цей показник знаходився на рівні 0,7220,906. Довжина великогомілкової кістки в серіі Б по закінченні експерименту перевищувала дані контрольної серії на 3,93% (р<0,05). У тварин серії Ф1 ширина середини діафіза була більшою від даних контролю через 30 днів на 7,14% (р<0,05), а товщина його середини через 2 місяця на 7,42% (р<0,05), а в серії Ф2 ці показники відхилялися від даних контролю через 30 днів на 9,61% (р<0,05) і 9,92% (р<0,05) відповідно. Зміни темпів росту габаритних розмірів кульшової кістки та поперекового хребця носять односпрямований характер, але менш за все виражені в серії Б. Вірогідні дані отримані тільки при вивченні довжини хребця, яка найбільш за усе перевищувала контрольні показники через два тижня спостереження в серіях Ф1 і Ф2 і її відхилення склало відповідно 5,29% (р<0,05) і 5,67% (р<0,05). При вивченні генеральної сукупності доля впливу фенобарбітону на цей показник може коливатися у межах від 9,1% до 68,7%.

У статевозрілих щурів довжина великогомілкової кістки через 15 днів перевищувала контрольні показники в серії Ф1 на 2,17% (р<0,05), а в серії Ф2 на 4,95% (р<0,05). В меншій мірі піддавалися змінам остеометричні показники кульшової кістки, хребця і поперечні розміри великогомілкової кістки, хоча спостерігались одиничні випадки значного відхилення від даних контролю, які носять тий же характер, що і у статевонезрілих тварин.

Вплив барбітуратів на організм щурів викликає збільшення загальної ширини епіфізеального хряща, за рахунок розширення усіх його зон (в першу чергу зони проліферативного та дефінітивного хряща). При проведенні гістоморфометрії у статевонезрілих щурів усіх експериментальних серій максимальні відхилення показників, що вивчалися, виявлені через 30 днів. Загальна ширина хряща була більше контролю в серії Б на 4,44% (р>0,05), в серії Ф1 на 9,35% (р<0,05), в серії Ф2 на 11,12% (р<0,05). Довірчі межі сили впливу фенобарбітону на цей показник знаходилися на рівні 0,2250,733. Описані явища сполучалися зі збільшенням вмісту клітин і частки первинної спонгіози. У порівнянні з контролем ці показники в серії Б були більшими на 5,96% (р<0,05) і 5,77% (р<0,05), в серії Ф1 на 6,81% (р<0,05) і 9,23% (р<0,05), а в серії Ф2 на 17,32% (р<0,05) і 14,42% (р<0,05) відповідно. При вивченні генеральної сукупності частка впливу фенобарбітону може коливатися у межах від 69,5% до 89,3% (вміст клітин) і від 53,0% до 84,0% (доля первинної спонгіози).

Збільшення загальної ширини епіфізеального хряща великогомілкової кістки статевозрілих щурів серії Ф2 у порівнянні з контролем відзначалося на протязі усього періода експерименту, але найбільш виражено після місяця спостереження - 9,29% (р<0,05), що відбувалося за рахунок розширення усіх зон хряща: індиферентної на 5,35% (р>0,05), проліферативної на 10,82% (р<0,05), дефінітивної на 8,48% (р<0,05). Вміст клітин і доля первинної спонгіози були збільшені у порівнянні з контролем на 11,75% (р<0,05) і 9,74% (р<0,05) відповідно. Аналогічна ситуація спостерігалася і в серії Ф1, але ступінь виразності змін була меншою.

При вивченні гістоструктури діафіза великогомікової кістки статевонезрілих щурів встановлено, що під впливом барбітуратів відбувається розширення остеонного прошарку, зон внутрішніх і зовнішніх генеральних пластин. В серії Б відхилення цих показників від контролю склало 4,53% (р<0,05), 3,41% (р>0,05) і 4,14% (р<0,05). В серії Ф1 ці зміни більш виражені і відхилення досягло відповідно 6,19% (р<0,05), 3,16% (р>0,05) і 4,92% (р<0,05). А найбільша різниця з контролем відзначена в серії Ф2 - 9,19% (р<0,05), 6,15% (р<0,05) і 7,78% (р<0,05). Не дивлячись на те, що максимальні зміни параметрів, що досліджувалися, виявлені після місячного спостереження, дані дисперсійного аналізу свідчать про те, що фенобарбітон з найбільшою силою впливає на результативні ознаки через 15 днів від початку експерименту. Діаметр остеонів та їх каналів також перевищували значення контролю.

Аналогічні процеси протікають і в діафізах великогомілкових кісток статевозрілих тварин, яким фенобарбітон вводився в різних дозах. Дисперсійний аналіз дозволив встановити, що при вивченні генеральної сукупності доля впливу 30-денного введення фенобарбітона на ширину остеонного прошарку може коливатися в межах від 13,0% до 70,4%. Діаметр остеонів та їх каналів на протязі усього періода спостереження перевищували контрольні значення, але при цьому отримані дані статистично невірогідні (р>0,05).

Відомо, що стимулюючий вплив на ріст кісток, соматотропний гормон надає через инсуліноподібні фактори росту, синтез яких інгібується кортизолом (McCarthy T.L., Centrella M., Canalis E., 1990). Дані літератури свідчать про те, що фенобарбитал за рахунок індукції мікросомальної ферментної системи печінки викликає зниження концентрації кортизола в крові (Селезнев Е.Ф., Криков В.И., 1987 ). З чим, очевидно, і пов'язане підвищення функціональної активності епіфізеального хряща й окістя, що приводить до прискорення росту кісток. Крім того, певну роль у цьому грає й активація функції щитовидної залози (Kurata Y., Wako Y., Tanaka K. et al. ), гормони якої стимулюють проліферацію хондроцитів епіфізеального хряща.

При розгляді особливостей змін хімічного складу різних типів кісток скелета щурів обох вікових груп під впливом барбітуратів можна помітити, що вони носять односпрямований характер і розрізняються лише кількісно. У досліджуваних кістках мала місце тенденція до підвищення процентного вмісту води, хоча достовірне збільшення її частки в порівнянні з контрольними показниками спостерігалося лише в великогомілковій кістці статевонезрілих тварин серії Ф2 з 15-денним терміном впливу - 1,87% (р<0,05). Слід зазначити, що протягом усього періоду спостереження в досліджуваних кістках експериментальних серій відбувається підвищення відносної частини органічних речовин і зниження неорганічного компонента. Найбільш яскраве відображення сказаного ми спостерігали при вивченні хімічного складу поперекового хребця. Дисперсійний аналіз показав, що при вивченні генеральної сукупності доля впливу бензоналу (30-денний термін дослідження) на вміст мінеральних речовин у хребці може коливатися в межах від 29,5% до 76,1%. Частка впливу фенобарбітону на цей показник у статевонезрілих щурів (30 день спостереження) більш значна і може перебувати на рівні від 50,8% до 82,8%.

Довірчі межі сили дії фенобарбітона на вміст мінерального компонента в хребці статевозрілих щурів через 30 днів експерименту знаходились на рівні 0,4650,819, а на відносну частину органічних речовин в плечовій кістці на рівні 0,2320,740.

Зниження відсоткового вмісту кальцію в хребці статевонезрілих щурів через 30 днів від початку спостереження, у порівнянні з контролем, в серії Б склало 6,01% (р<0,05), в серії Ф1 - 9,23% (р<0,05), а в серії Ф2 - 11,21% (р<0,05). Наряду з цим відзначається зниження частки фосфору в мінеральному компоненті усіх кісток. Після 30-денного введення бензоналу доля фосфору в кульшовій кістці була меншою від контролю на 6,39% (р<0,05); в плечовій кістці тварин серії Ф1 цей показник був зменшений на 9,14% (р<0,05), а у великогомілковій кістці щурів серії Ф2 - на 8,85% (р<0,05). Що стосується вмісту гідрофільних елементів - калію та натрію - то їх частка перевищувала контрольні значення. Ця тенденція найбільш виражена в кістах тварин серії Ф2.

У золі кісток тварин репродуктивного віку, що одержували фенобарбітон у різних дозуваннях, спостерігається зниження вмісту кальцію і фосфору і підвищення частки калію і натрію. Ці зміни носили менш виражений характер, ніж у статевонезрілих щурів. Довірчі межі сили впливу фенобарбітона на вміст кальцію після 30-денного введення знаходилися на рівні 0,6290,871 (хребець), 0,4990,831 (плечова кістка), 0,4160,798 (великогомілкова кістка) і 0,3870,791 (кульшова кістка). Найбільше зниження вмісту фосфору відзначені нами в золі поперекового хребця тварин серії Ф2 з 15-ти і 30-денним періодом спостереження - 7,28% (р<0,05) і 7,77% (р<0,05) відповідно. При вивченні генеральної сукупності частка впливу препарату може досягати 84,6% (15 днів) і 83,9% (30 днів).

Підтримка кальцій-фосфорного гомеостазу на рівні цілісного організму забезпечується жорстким контролем гормонів - паратиреоїдного гормону, кальцитоніна і кальцитріола. Відомо, що фенобарбітал за рахунок індукції мікросомальных ферментів печінки, що забезпечують перетворення холекальциферола в 25-гідроксихолекальциферол, знижує рівень останнього в крові (Filardi S., Guerreiro C.A., Magna L.A. et al., 2000; Baer M.T., Kozlowski B.W., Blyler E.M. et al., 1997). Крім того, фенобарбітал знижує концентрацію й іншіх метаболітів вітаміну D. Поряд з цим, у людей, які застосовують барбітурати відзначається посилення метаболізму вітаміну D та його метаболітів, а так само трансформація вітаміну D в неактивні форми (Вайчене Н.В., Темин П.А., 1989). Виникаючий при цьому гіповітаміноз D призводить до порушення мінералізації кісткової тканини, про що свідчать наші дані про зниження вмісту неорганічних речовин у кістках, що досліджувалися.

Зниження вмісту кальцію в мінеральному компоненті кісток, ймовірно, пов'язано зі зниженням всмоктування кальцію в кишечнику, що виникає або за рахунок прямої інгібіруючої дії фенобарбіталу на цей процес (Вайчене Н.В., Темин П.А., 1989), або може бути обумовлено дефіцитом вітаміну D, що забезпечує всмоктування. Крім того, фенобарбітал безпосередньо впливає на мобілізацію кальцію з кісткової тканини (Jenkins M.V., Harris M., Wills M.R., 1974).

Підвищений вміст у кістковій золі гідрофільних елементів може бути пов'язаний зі здатністю фенобарбіталу затримувати екскрецію електролітів із сечею (Иванов И., Невская Т.Л., Щербинина А.В., 1981).

При вивченні біомеханічних параметрів плечової кісти тварин обох вікових груп відзначається чітка тенденція до підвищення питомої стріли прогину і зниженню показників межі міцності, модуля пружності і роботи руйнації.

Низкою досліджень виявлене зменшення мінеральної щільності кісток при застосуванні фенобарбіталу (Kubota F., Kifune A., Shibata N. et al., 1999; Filardi S., Guerreiro C.A., Magna L.A. et al., 2000), передумовами до виникнення якої, можливо, є описані особливості хімічного складу кісткової тканини. Усе це в остаточному підсумку позначається на біомеханічних параметрах кісток, з яких найбільшим змінам піддаються показники, що характеризують пружність кісток.

Наступна частина дослідження була присвячена вивченню особливостей росту, будови і формоутворення кісток скелета тварин обох вікових груп при впливі силібору на організм щурів, що одержували 30 мг/кг фенобарбітону.

Найбільш розповсюдженою нозологічною одиницею, для лікування якої застосовуються похідні барбітурової кислоти, є епілепсія. За даними Саратикова А.С. і Новожеевой Т.П. (1991) лікування хворих епілепсією антиконвульсантами звичайно проводиться на тлі патології гепатобіліарної системи. Тому з метою виявлення можливого методу корекції порушень нами використаний вітчизняний препарат силібор, що володіє гепатопротекторною дією (Чекман І.С., 2001).Обґрунтованість застосування даного препарату пов'язана з його здатністю змінювати метаболізм барбітуратов тривалої дії (Carceles A., Fratti M., Arboix M., Laporte J.R., 1978). Крім того, силібор має здатність знижувати вміст лужної фосфатази (Дроговоз С.М., Харченко Н.В., Бородіна Т.В., 1999), підвищення рівня якої спостерігається при застосуванні фенобарбітала.

Дані остеометрії статевонезрілих тварин серії С свідчать про деяке уповільнення темпів приросту як поздовжніх, так і поперечних розмірів досліджених кісток у порівнянні з даними тварин, які отримуваали тільки фенобарбітон. Однак, отримані дані все-таки трохи перевищують аналогічні значення в контрольній серії. Досліджуючи великогомілкові кістки ми знайшли, що максимальний вплив коректор робить на її довжину через 30 днів від початку експерименту й у порівнянні з тваринами, що одержували тільки фенобарбітон, вона була менше на 3,36% (р<0,05). При дослідженні поперечних розмірів статистично вірогідних даних не отримано. Проведений дисперсійний аналіз показав, що найбільший вплив силібор посередньо робить на найбільшу довжину великогомілкової кістки через 30 і 60 днів. При вивченні генеральної сукупності частка його впливу може коливатися в межах від 25,2% до 74,8% і від 19,7% до 73,3% відповідно. Через 15 і 30 днів спостереження силібор викликав достовірне уповільнення приросту товщини середини діафіза великогомілкової кістки щурів репродуктивного віку, яким вводився фенобарбітон. Різниця з відповідними значеннями тварин, яким коректор не вводився склала відповідно 5,94% (р<0,05) і 4,30% (р<0,05).

При проведенні морфометрії епіфізеального хряща і середини діафіза великогомілкової кістки в щурів обох вікових груп, що одержували силібор на тлі введення фенобарбітону, відзначається зменшення загальної ширини епіфізеального хряща за рахунок нерівномірного (в першу чергу проліферативної зони) звуження всіх зон, зниження вмісту кліток і частки первинної спонгіози у порівнянні з даними щурів, які коректор не отримували. У діафізах спостерігається зменшення ширини остеонного прошарку, ширини зони зовнішніх і внутрішніх генеральних пластин, а також зменшення діаметра остеонів та їх каналів. Найбільш яскраво ці явища спостерігалися в статевонезрілих тварин після місячного експерименту. Проведений дисперсійний аналіз дозволив визначити довірчі межі сили впливу силібора на загальну ширину епіфізеального хряща і вміст кліток у статевонезрілих тварин, яким 30 мг/кг фенобарбитону вводилися протягом 30 днів. Вони відповідають 0,1170,703 і 0,4870,825.

Підвищення вмісту мінеральних речовин поєднується зі зниженням частки органічних сполук і незначною гіпогідратацією. У статевонезрілих тварин найбільші зміни виявлені в великогомілковій кістці і поперековому хребці після 30 денного спостереження. Підвищення частки мінералів у порівнянні з щурами, які отримували тільки фенобарбітон склало в цих кістках 5,62% (р<0,05) і 5,83% (р<0,05), а зниження вмісту органічних речовин - 3,37% (р>0,05) і 4,02% (р<0,05).

Під впливом силібору в ході експерименту в досліджуваних кістках тварин репродуктивного віку відбуваються аналогічні зміни хімічного складу. Так, у порівнянні з щурами, які отримували тільки фенобарбітон, підвищення вмісту мінерального компонента через 30 днів експерименту склало 3,27% (р<0,05) у великогомілковій кістці і 5,99% (р<0,05) - у хребці. Частка впливу коректора на підвищення вмісту мінеральних речовин при вивченні генеральної сукупності може коливатися в межах від 16,5% до 72,1% (великогомілкові кістки) і від 37,4% до 79,0% (хребці).

Хімічний склад мінерального компоненту кісток щурів обох вікових груп серії С характеризується збільшенням відсоткового вмісту кальцію і фосфору та зменшенням рівня калію і натрію в порівнянні з тваринами, які отримували тільки 30 мг/кг фенобарбітону.

Вплив силібору на міцносні властивості плечової кісти щурів обох вікових груп мав односпрямований характер. У порівнянні з тваринами, які отримували тільки фенобарбітон, введення коректора на тлі використання фенобарбітону приводить до зниження питомої стріли прогину і підвищенню показників межі міцності, модуля пружності і роботи руйнації плечової кістки.

За допомогою кореляційного аналізу даних, отриманих в ході експерименту, встановлена спрямованість та ступінь зв`язку між окремими ознаками. Тісний позитивний зв`язок (r=+0,83) між відносною частиною кальцію в мінеральному компоненті та вмістом мінеральних речовин в плечовій кістці статевонезрілих тварин було зафіксовано в серії Ф1 з 15-денним терміном спостереження. У статевозрілих тварин серії Ф1 через 30 днів дослідження виявлений тісний позитивний зв`язок (r=+0,82) між долею натрію та питомою стрілою прогину плечової кістки.У результаті регресійного аналізу складені формули регресії, за допомогою яких можна прогнозувати можливі значення залежної змінної на підставі відомої величини аргумента. Проведений множинний кореляційний аналіз із застосуванням парціальних коефіцієнтів кореляції дозволив повніше виявити тісноту зв`язку між окремими ознаками.

Висновки

На будову, ріст і формоутворення кісток білих щурів у постнатальному онтогенезі несприятливого впливу надає введення тваринам в експерименті похідних барбітурової кислоти. Ступінь виразності змін залежить від віку організму і тривалості термінів введення барбітуратів.

Введення барбітуратів приводить до прискорення темпів росту як подовжніх, так і поперечних розмірів кісток піддослідних тварин у сполученні зі збільшенням ширини епіфізеального хряща, підвищенням вмісту клітин і частки первинної спонгіози, розширенням остеонного прошарку діафізів, діаметрів остеонів та їх каналів.

Епіфізеальний хрящ і периостальна зона діафиза - структури кістки, що претерплюють найбільш істотних змін в умовах застосування похідних барбітурової кислоти.

При введенні барбітуратів в організм білих щурів-самців відбувається зниження мінералізації кісток, їх гіпергідратація і підвищення частки органічного компонента, що в сполученні із дисбалансом макроелементного складу (зниженням вмісту кальцію і фосфору і підвищенням частки гідрофільних елементів - калію і натрію) приводить до зниження їх міцносних характеристик.

Проводячи порівняльну характеристику змін морфофункціонального стану кісткової системи статевонезрілих тварин виявлено, що фенобарбітон у значно більшому ступені ніж бензонал впливає на ріст, будову, хімічний склад і міцносні властивості кісток, що досліджувалися.

Виразність змін ростових процесів, показників гістоморфометрії, хімічного складу кісток та їх біомеханічних характеристик знаходяться в прямій залежності від дози фенобарбітона в обох вікових групах.

Спільне застосування силібора в дозі 80 мг/кг/сут і фенобарбітона в дозі 30 мг/кг/сут нівелює остеотоксичний ефект останнього, що виявляється уповільненням ростових процесів, нормалізацією гістоструктури, підвищенням мінералізації кісток і поліпшенням їх міцносних характеристик.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Кутя С.А. Влияние употребления фенобарбитона на механические свойства плечевой кости половозрелых белых крыс // Український медичний альманах. - 2001. - Т.4. - №5. - С. 73-75.

Кравец Д.С., Кутя С.А. Оптимизация методических приемов расчета показателей корреляционного и регрессионного анализов для исследования влияния барбитурратов на различные показатели строения, роста и формообразования костей скелета // Український медичний альманах. - 2001. - Т.4. - №6. - С. 86-87. Дисертантом здійснена консультативна допомога при написанні програми.

Кутя С.А. Рост костей скелета половозрелых крыс под воздействием фенобарбитона // Проблеми остеології. - 2001. - Т. 4. - №1-2. - С. 85-86.

Кутя С.А. Морфогенез костей скелета половозрелых крыс в условиях применения фенобарбитона // Український медичний альманах. - 2002. - Т.5. - №1. - С. 92-94.

Кутя С.А., Ткаченко О.Я. Спосіб профілактики негативного впливу фенобарбітону на морфофункціональний стан кісткової тканини та щитоподібної залози препаратом силібор (в експерименті) // Реєстр галузевих нововведень. - 2001. - вип. 14-15. - С. 57 (реєстр. № 110/14/01). Дисертантом доведена доцільність застосування силібору для профілактики морфофункціональних змін в кістковій системі в умовах застосування фенобарбітона.

Кутя С.А. Химический состав костей неполовозрелых крыс под воздействием на организм фенобарбитона // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Кальцій-фосфорний гомеостаз у дітей та підлітків” (Євпаторія, 17-19 вересня, 2001р.). - Проблеми остеології. - 2001. - Т.4. - №3. - С. 72.

Кутя С.А. Гистоструктура эпифизарного хряща крыс под влиянием на организм фенобарбитона // Матеріали III Української конференції молодих вчених, присвяченої пам`яті академіка В.В.Фролькіса (Київ, 28 січня 2002 р.). - С. 107-108.

Анотація

Кутя С.А. Особливості росту, будови та формоутворення кісток скелета при впливі на організм барбітуратів у різні вікові періоди (анатомо-експериментальне дослідження). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Харківський державний медичний університет МОЗ України, Харків, 2002.

Дисертація присвячена вивченню особливостей росту, будови та формоутворення кісток скелета під впливом на організм похідних барбітурової кислоти. В роботі були використані анатомічні, гістологічні, морфометричні, хімічні та математичні методи дослідження. Встановлено, що введення в організм барбітуратів призводить до виникнення морфологічних змін у кістках скелета усіх видів. Ступінь та спрямованність цих змін залежить від віку тварин, тривалості впливу фактора, препарата, що використовувався та його дози. Спільне застосування силібора в дозі 80 мг/кг/сут і фенобарбітона в дозі 30 мг/кг/сут нівелює остеотоксичний ефект останнього, що виявляється уповільненням ростових процесів, нормалізацією гістоструктури, підвищенням мінералізації кісток і поліпшенням їх міцносних характеристик. Результати дослідження впроваджені у навчальний процес кафедр нормальної анатомії людини медичних ВУЗів.

Ключові слова: кістки скелета, ріст, будова, барбітурати.

Аннотация

Кутя С.А. Особенности роста, строения и формообразования костей скелета при воздействии на организм барбитуратов в различные возрастные периоды (анатомо-экспериментальное исследование). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия. - Харьковский государственный медицинский университет МОЗ Украины, Харьков, 2002.

Диссертация посвящена изучению особенностей роста, строения и формообразования костей скелета при воздействии на организм барбитуратов. Экспериментальное исследование проведено на 216 беспородных белых крысах-самцах неполовозрелого и репродуктивного возраста. Животные обеих возрастных групп были разделены на серии в зависимости от вводимого препарата. В сериях Ф1 и Ф2 представлены крысы, которые получали фенобарбитон в дозах 30 и 70 мг/кг соответственно. Среди неполовозрелых животных была выделена серия животных Б, которым вводили 35 мг/кг бензонала. Контролем (К) для этих серий служили крысы, которые получали 10 мл/кг дистиллированной воды. Серию С составили животные, которые на фоне введения 30 мг/кг фенобарбитона получали силибор в дозе 80 мг/кг массы тела животного. Все препараты вводились ежедневно в виде суспензии на дистиллированной воде с помощью желудочного зонда. Крысы обоих возрастов находились под наблюдением 7, 15, 30 и 60 дней. При помощи анатомических, гистоморфометрических, химических и математических методов доказано, что введение барбитуратов приводит к морфофункциональным изменениям во всех видах костей скелета.

Введение в организм фенобарбитона приводит к ускорению темпов роста как продольных, так и поперечных размеров всех костей. В трубчатых костях наблюдается увеличение общей ширины эпифизарного хряща (за счет расширения всех зон), повышение содержания клеток и доли первичной спонгиозы; в диафизах отмечается расширение всех его слоев, увеличение диаметра остеонов и их каналов. При исследовании химического состава костей наблюдается снижение доли минеральных веществ, повышение содержания органических веществ и воды. В неорганическом остатке костей отмечается снижение доли кальция и фосфора и повышение содержания калия и натрия. Возникшие изменения химического состава привели к нарушению прочностных свойств костей. Наиболее выраженные изменения обнаружены у неполовозрелых крыс. Степень выраженности изменений находится в прямой зависимости от дозы фенобарбитона. При использовании бензонала выявленные изменения в костях имели ту же направленность, что и у крыс, получавших фенбарбитон, но значительно менее выраженные. Совместное применение силибора и фенобарбитона снижает остеотоксический эффект последнего.

Ключевые слова: кости скелета, рост, строение, барбитураты.

Summary

Kutia S.A. Features of the growth, structure and the formation of the bones of skeleton under influence on an organism of a barbiturates in the various age periods (anatomical-experimental Research). - The manuscript.

The dissertation competition of a scientific degree of the candidate Medical Sciences by speciality 14.03.01 - normal anatomy. - Kharkov State Medical University MPH of Ukraine, Kharkov, 2002.

The dissertation is devoted to the features of growth, structure and formation of the bones under on an organism of a barbiturates. Anatomical, histological, morphometrical, chemical and mathematical methods of research have been used. Fixed, that the introduction of barbiturates in an organism results in originating morphological changes in bones of an atomy of all kinds. The degree and orientation of these changes depends on age of animals, duration of influence of the factor used preparation and its dose. The joint application of Siliborum in a dose of 80 mg/kg and Phenobarbitonum in a dose 30 mg/kg reduces osteotoxic effect last, that shows by retardation of the growth processes, normalization of histostructure, rising of a mineralization of bones and enriching them fastness characteristics. The results of the research are introduced into the educational process of faculties of anatomy of the man in medical HIGH SCHOOLS.

Key words: skeleton`s bones, growth, structure, barbiturates.

Размещено на Allbest.ru