Морфогенез скелета при імплантації до великогомілкової кістки біогенного гідроксилапатиту, насиченого міддю (анатомо-експериментальне дослідження)

Ключові слова: щури, кістки, імплантація, гідроксилапатит, мідь.

АННОТАЦИЯ

Стрий В.В. Морфогенез скелета при имплантации в большеберцовую кость биогенного гидроксилапатита, насыщенного медью (анатомо-экспериментальное исследование). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия. - ГУ "Луганский государственный медицинский университет" МЗО Украины. - Луганск, 2011.

В диссертационной работе представлено решение актуальной научной задачи, посвященной исследованию морфогенеза костей скелета при имплантации в проксимальные отделы диафизов большеберцовых костей биогенного гидроксилапатитного материала ОК-015 отечественного производства, насыщенного медью в различных концентрациях, а также определены основные закономерности адаптационных процессов в этих условиях.

Нанесение дефекта диаметром 2,2 мм в проксимальных отделах диафиза большеберцовых костей у половозрелых белых крыс сопровождается торможением роста всех исследуемых костей, сужением проксимальных эпифизарных хрящей плечевых костей с 7 по 90 день наблюдения, снижением содержания первичной спонгиозы и количества клеток в зоне остеогенеза, увеличением площади костномозговой полости, сужением слоев диафиза и увеличением диаметра каналов остеонов, гипергидратацией, деминерализацией и снижением содержания органических веществ с дисбалансом макро- и микроэлементного состава и уменьшением их прочности. Выявленные изменения достигают максимальных значений к 30-60-му дням эксперимента и к 180 дню полностью нивелируются.

Наличие дефекта в большеберцовой кости оказывало достоверное влияние на ширину проксимального эпифизарного хряща плечевых костей до 90 дня эксперимента. Наиболее продолжительному влиянию подвергалась ширина зоны пролиферирующего хряща (з=0,2380,480) и остеогенеза (з=0,2390,685), а также объемное содержание первичной спонгиозы в зоне остеогенеза (з=0,3300,544).

Имплантация в большеберцовую кость химически чистого ОК-015 сопровождалось изменениями костей скелета, в целом аналогичными группе с незаполненным дефектом. С 7 по 30 день наблюдения негативное влияние условий эксперимента было выражено сильнее, а позднее нивелировалось быстрее, что проявлялось в восстановлении темпов роста костей, структурно-функционального состояния эпифизарных хрящей и их зон в сравнении с показателями 2-й группы, химического и фазового состава костного биоминерала, а также их прочностных характеристик.

Имплантация в большеберцовую кость материала ОК-015 оказывала достоверное влияние на общую ширину проксимального эпифизарного хряща плечевых костей к 7, 15, 60, 90 и 180 дням эксперимента (з=0,2380,371). Наибольшему влиянию условий 3-й группы эксперимента были подвержены ширина зон деструкции(з=0,2820,591) и остеогенеза (з=0,2990,355), а также объемное содержание межклеточного вещества в хряще (з=0,2470,418). Максимальная сила влияния действующего фактора была зарегистрирована к 7 дню наблюдения для объемного содержания первичной спонгиозы в зоне остеогенеза (з=0, 932).

Насыщение имплантата 0,10% меди сопровождалось в сравнении с группой без насыщения восстановлением темпов роста исследуемых костей, гистологической структуры эпифизарных хрящей и диафизов, химического и фазового состава костного биоминерала, а также прочности костей. Увеличение содержания меди в имплантате до 0,25% сопровождалось оптимизацией корригирующего влияния; дальнейшее увеличение содержания меди в имплантате до 0,50% не сопровождалось усилением адаптационных процессов, более того к 180 дню эксперимента было выявлено уменьшение ширины проксимальных эпифизарных хрящей на 3,75%, что может быть следствием накопления меди в организме в результате резорбции имплантата.

Насыщение материала ОК-015 медью в концентрации 0,10% оказывало достоверное влияние на общую ширину проксимального эпифизарного хряща плечевых костей на 7, 15, 30 и 180 день эксперимента ( составила 0,314, 0,344, 0,555 и 0,249). Увеличение содержания меди в ОК-015 до 0,25% сопровождалось увеличением степени влияния действующего фактора на общую ширину проксимального эпифизарного хряща плечевых костей с 7 по 90 день эксперимента ( составила 0,287, 0,508, 0,602, 0,473 и 0,376). Дальнейшее увеличение содержания меди в ОК-015 до 0,50% не сопровождалось усилением степени влияния действующего фактора: достоверное влияние на общую ширину эпифизарного хряща регистрировалось к 30, 60 и 180 дням ( составила 0,284, 0,342 и 0,355).

Наибольшему влиянию условий эксперимента были подвержены зоны дефинитивного хряща и остеогенеза, а также объемное содержание первичной спонгиозы и удельное количество клеток в зоне остеогенеза. При содержании меди в имплантате 0,10% и 0,25% максимальная сила влияния действующего фактора регистрировалась на 30 день, а при содержании меди в имплантате 0,50% - на 60 день. Поскольку увеличение содержания меди в имплантате до 0,50% не сопровождается усилением влияния условий эксперимента на структурно-функциональное состояние проксимальных эпифизарных хрящей, что можно рассматривать как проявление токсического действия меди вследствие развития медного гипермикроэлементоза. Оптимальной концентрацией меди в имплантате для сглаживания проявлений системной реакции скелета в ответ на "синдром перелома" та пластику костных дефектов является 0,25%.

Ключевые слова: крысы, кости, имплантация, гидроксилапатит, медь.

SUMMARY

Stry V.V. Structure, growth and formation of the skeletal bones under effect of copper enhanced hydroxyapatite implants into the tibia. - Manuscript.

A candidate's thesis in specialty 14.03.01 - normal anatomy. - State medical university of Luhansk, Ministry of Public Health of Ukraine. - Luhansk, 2011.

The dissertation is dedicated to studying morphogenesis of the skeletal bones in adult rats after implantation of the copper enhanced hydroxyapatite implants into the proximal part of the tibia diaphysis. Using modern morphological research methods (osteometry, histimorphometry, biochemical analysis, phase X-ray scatter analysis, biomechanical testing and statistical analysis) we obtained new data on bone growth, tissue structure, chemical and phase contents of bone mineral and strength features of skeletal bones after implantation of the copper enhanced hydroxyapatite implants into proximal portion of tibial diaphysis. For the first time we described changes in phase contents of bone mineral under effect of copper enhanced implants.

We proved that copper enhanced hydroxyapatite implants level negative alterations of the bone morphogenesis after tibia plastics. Optimum copper concentration constitutes 0,25%.

Key words: rats, bones, implantation, hydroxyapatite, copper.

Размещено на Allbest.ru