Біомінералогічні фактори стійкості жовчевих камінців

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

Львівський національний університет імені Івана Франка

БІОМІНЕРАЛОГІЧНІ ФАКТОРИ СТІЙКОСТІ ЖОВЧЕВИХ КАМІНЦІВ

04.00.20 - мінералогія, кристалографія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

Борняк Уляна Іванівна

УДК 549.6.04

Львів-2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському національному університеті

імені Івана Франка

Науковий керівник:

доктор геолого-мінералогічних наук, професор Матковський Орест Іллярович, Львівський національний університет імені Івана Франка, професор кафедри мінералогії.

Офіційні опоненти:

доктор геологічних наук, професор Зузук Федір Васильович, Волинський національний університет імені Лесі Українки, завідувач кафедри фізичної географії, м. Луцьк

доктор геологічних наук, професор Чепіжко Олександр Валентинович, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, професор кафедри загальної та морської геології, м. Одеса

Захист відбудеться “ 25 ” грудня 2008 р. о15.30 год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 35.051.04 у Львівському національному університеті імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Грушевського, 4, ауд. 219.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Драгоманова, 5.

Автореферат розісланий “24” листопада 2008 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 35.051.04

канд. геол.-мін. наук Є.М. Сливко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми зумовлена значним поширенням жовчнокам'яної хвороби серед населення країн Європи та Північної Америки. Незважаючи на значні успіхи в діагностиці цього захворювання, кількість хворих постійно зростає, а проведені оперативні втручання, які є на сьогодні основним методом лікування, не усувають причину захворювання і не відновлюють порушені регуляторні процеси в організмі. Невдоволеність результатами хірургічної корекції жовчнокам'яної хвороби зумовлює необхідність інтеграції наукових розробок і комплексування досліджень у різних галузях для розробки альтернативних методів лікування. До таких належать літолітична терапія та ударна літотрипсія. Для їхнього ефективного застосування необхідно детально дослідити усі, без винятку, мінералогічні аспекти онтогенезу жовчевих камінців (ЖК) - особливості утворення, умови росту, еволюції речовинного складу та морфоструктурних особливостей, існування в рівноважному середовищі, розчинення та руйнування. Не менш важливими параметрами стану однопросторових асоціацій камінців, які утворюються внаслідок руйнування безпосередньо в гепато-біліарній системі людини, є морфологія, кількісні характеристики та розмірність уламків, їхня ймовірна здатність до регенерації та сегрегації. Крім того, приділяючи велику увагу розробці нових методів лікування та дезінтеграції конкрементів, дослідники залишають не вивченими внутрішні та зовнішні фактори стійкості, які відіграють визначальну роль під час їхнього руйнування. З мінералогічної точки зору механізми формування ЖК відображаються в особливостях їхньої морфології, структури та складу, а отже, і механізм їхнього руйнування залежить саме від цих чинників. Можливості з'ясування цих механізмів формування за допомогою мінералогічних методів дослідження засвідчують актуальність теми дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження в рамках дисертаційної роботи здійснено під час виконання науково-дослідних проектів кафедри мінералогії Львівського національного університету імені Івана Франка та міжкафедральної лабораторії рентгеноструктурного аналізу геологічного факультету за темою: “Моделювання процесів зародження, росту та дезінтеграції біолітів”, а також під час виконання спільного з регіональним благодійним фондом "Салюс" та Фундацією здоров'я Дрейфуса проекту "Рентгенодифракційна діагностика біомінеральних утворень у жовчевих, ниркових та сечових камінцях" у 2001-2004 рр.

Мета і завдання дослідження. З'ясування механізмів формування та дезінтеграції ЖК за допомогою мінералогічних методів досліджень, комплексне вивчення біомінералогічних факторів їхньої стійкості, виявлення структурно-текстурних параметрів з мінімальними стійкісними характеристиками, експериментальне обґрунтування чинників зовнішнього впливу на конкременти, які мають найбільш ефективний дезінтеграціний вплив.

Основні завдання досліджень:

1. Огляд літературних джерел щодо біомінералогії, літотриптичного руйнування, експериментального та терапевтичного розчинення жовчевих камінців .

2. Рентгенодифракційне та рентгенотопографічне вивчення речовинного складу і структурно-текстурних особливостей ЖК як параметрів їхньої внутрішньої стійкості.

3. Біомінералогічне вивчення морфології ЖК, мікроморфології поверхні, процесів адгезії, сегрегації та міжкамінцевих взаємодій як параметрів їхньої стійкості щодо зовнішніх впливів.

4. Спостереження та виявлення закономірностей фрагментації жовчевих ЖК різних морфоструктурних типів методом літотрипсії за механічного стиснення та за хімічного впливу в експериментах in vitro.

Об'єкт дослідження - жовчеві камінці, відібрані у клініці кафедри загальної та факультетської хірургії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького 563 конкрементів від 104 хворих на жовчнокам'яну хворобу.

Предмет дослідження - речовинний і хімічний склад, онтогенія, структури і текстури агрегатів, порожнини та тріщини в ЖК, реакція під час руйнування конкрементів різних морфоструктурних типів методом літотрипсії (в експерименті in vitro), за механічного стиснення (в експерименті in vitro) та за хімічного розчинення (в експерименті in vitro).

Методи дослідження. Під час виконання дисертаційної роботи використано такі методи мінералогічних досліджень: 1. Речовинний склад ЖК діагностовано методом порошкової рентгенівської дифрактометрії (дифрактометр ДРОН-3.0, CuKб - випромінювання, И/2И - сканування, швидкість детектора 4°/хв). Препарати готувались у вигляді спресованої таблетки розтертого порошку досліджуваного зразка. Всі обчислення проводились на ПК (електронні таблиці EXCEL). 2. Для детального вивчення внутрішньої будови кристалів холестерину застосовувано метод електронної сканувальної мікроскопії на мікроскопі "Джеол-50" без напилення, низькоенергетичним зондом. 3. Порожнини та тріщини в тілі ЖК виявляли методом контактної рентгенівської топографії з використанням рентгенівської установки УРС-55 з лінійним фокусом джерела випромінювання. 4. Твердість вивчали методом статистичного вдавлювання чотиригранної алмазної пірамідки з використанням мікротвердометра ПМТ-3 та стандартної методики роботи з ним. 5. Для виявлення стійкості за зовнішнього механічного впливу жовчеві камінці руйнували методом літотрипсії в експерименті in vitro з використанням літотриптера ”Сalcusplit” фірми Karl Storz. 6. При вивченні кінетики тріщиноутворення за зовнішнього механічномого стиснення виконано низку досліджень in vitro, метою яких було проаналізувати характер і поетапність зародження тріщин та особливостей руйнування.

Наукова новизна одержаних результатів наступна:

- Уперше виявлено пряму кореляцію мікротвердості ЖК з їхнім речовинним складом та особливостями мікроструктури. Підтверджено й розвинуто гіпотезу щодо провідної ролі мікро- та макропорожнин, дефектів і тріщин у ЖК та їхніх орієнтацій у визначенні стійкості ЖК до зовнішнього впливу.

- Уперше описано явище сегрегації та агрегації як чинник виникнення стійких у часі конкрементів другої генерації та закономірний напрям в еволюції численних асоціацій, що веде до зростання стійкості каменів.

- Розроблено оригінальну модель формування стійких та тимчасово сегрегованих жовчевих камінців.

- На підставі запропонованої моделі міжкамінцевих взаємодій встановлено явище тимчасової агрегації, ущільнення та руйнування приповерхневих прошарків жовчевих камінців. Виявлено закономірності поширення тріщин, характер фрагментації ЖК різного речовинного складу та морфоструктурних типів під час експериментального механічного стиснення, літотриптичного руйнування та розчинення.

До захисту подаються такі наукові положення:

1. Мінеральний склад є визначальним чинником стійкості ЖК: найслабкіші - чисті холестеринові камінці, з ускладненням мінерального складу в бік збільшення вмісту білірубінату кальцію та карбонатів стійкість зростає.

2. Структурно-текстурні особливості, мікро- та макропорожнини, дефекти та тріщини у ЖК, закономірності їхної орієнтації у просторі є головними чинниками стійкості ЖК до зовнішнього впливу, визначають характер та напрям руйнування.

3. Міжкамінцеві взаємодії у численних асоціаціях ЖК визначають особливості самоорганізації морфології, активно впливають на ущільнення та руйнування приповерхневих прошарків ЖК, визначають можливість агрегації та сегрегації поліядерних конкрементів.

4. Еволюція мінерального складу, структурно-текстурних особливостей, морфології визначає різну стійкість ЖК на різних етапах онтогенезу.

Практичне значення одержаних результатів. Виявлені структурно-текстурні особливості ЖК та експериментально обгрунтована дезінтеграційна поведінка конкрементів можуть бути використані для вдосконалення існуючих та розробки нових методів лікування жовчнокам'яної хвороби. Зокрема, виявлений взаємозв'язок стійкості ЖК з особливостями їхньої мікроструктури, морфології та речовинного складу дає змогу робити прогноз стосовно ефективності застосування літотрипсії та їхнього розчинення. Доведена ефективність біомінералогічних досліджень під час вивчення стійкісних характеристик жовчевих камінців.

Особистий внесок здобувача полягає в загальній постановці задачі, виборі напряму досліджень. Основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. Низку експериментів виконано у співпраці з науковцями Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького - завідувачем лабораторії жовчнокам'яної хвороби, проф. Я.В. Ганіткевичем та доцентом кафедри урології А.Ц. Боржієвським, а також з докторантом Київського національного університету імені Тараса Шевченка, доц. В.О. Дяківим.

У працях, написаних у співавторстві, автору дисертації належить постановка задачі та реалізація на практиці основних мінералогічних досліджень жовчевих камінців [1, 3]; у праці [2] - реалізація на практиці методики контактної рентгенівської топографії та інтерпретація отриманих результатів; у працях [4, 7] здобувачем розроблена методика вивчення кінетики тріщиноутворення за зовнішнього механічного стиснення та виконано порівняльний аналіз отриманих результатів. Внесок автора в публікації з питаннь, висвітлених у дисертації, є визначальним.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень було представлено на молодіжній науковій конференції “Наука про землю - 2001” (Львів, 2001), IV Міжнародному Симпозіумі “Мінералогічні музеї (Санкт-Петербург, 2002), І Всеросійській нараді з органічної мінералогії (Санкт-Петербург, 2002), Міжнародній конференції „Мінералогія техногенезу - 2003” (Міас, 2003), ІІІ Міжнародній науковій конференції “Творча спадщина В.І. Вернадського і сучасність” (Донецьк, 2003), VIII науковій конференції молодих вчених та спеціалістів ІГГГК НАН України та НАК „Нафтогаз України” (Львів, 2003), науковій конференції, присвяченій 60-річчю геологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка “Проблемні питання геологічної освіти та науки на порозі XXI століття” (Львів, 2005); VII з'їзді Українського мінералогічного товариства (Київ, 2006), а також на щорічних наукових конференціях геологічного факультету Львівського національного університету імені Iвана Франка.

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи висвітлено у 11 публікаціях, з яких 5 - у фахових виданнях ВАК України, 6 - тези й матеріали конференцій.

Структура і обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається зі вступу, 5 розділів і висновків, викладених на 178 сторінках, містить 84 рисунки, 6 таблиць. Перелік використаних джерел містить 192 найменування.

Автор висловлює щиру подяку науковому керівнику, професору О.І. Матковському за плідні поради, професору Я.В. Ганіткевичу, доцентам А.Ц. Боржієвському та В.О. Дяківу за допомогу в проведенні експериментальних досліджень та цінні консультації; доценту Л.З. Скакуну за корисні поради та підтримку під час обговорення роботи на кафедрі.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі подана загальна характеристика роботи, визначено актуальність та ступінь дослідження теми, сформульовано мету та основні завдання дослідження, його об'єкт і предмет, сформульовано новизну роботи, запропоновано теоретичне та практичне застосування положень дисертації та отриманих висновків, подано ступінь апробації результатів дослідження та список публікацій за темою дисертації.

У І розділі "Характеристика середовища формування жовчевих камінців та їх стійкісних властивостей (огляд літературних даних)" описано історію досліджень ЖК та лікування жовчнокам'яної хвороби за працями К. Лангенбуша, Я. Бойсена, К. Бауера, Дж. Чарлеса, М. Меєрса, Н. Донохью, Д. Світа, Х. Мансурова. Починаючи з 70-х років ХХ ст. і дотепер, дослідженнями ЖК незалежно один від одного зацікавились матеріалознавці та мінералоги в кооперації з медиками різних країн: Дж. Бін, П. Білс, Д. Левіс (Великобританія), С. Вульперс (Німеччина), М. Павліковський (Польща), Д. Краусова та ін. (Чехія), А. Кораго, Н. Пальчик, В. Столповська та ін. (Росія), Я. Ганіткевич, Ф. Зузук, В. Дяків та ін. (Україна).

Розкрито характеристику середовища формування ЖК та патологічних станів, пов'язаних з жовчнокам'яною хворобою (O. Рен-Чан, A. Джонсон., Д. От, А. Гребенев), схарактеризовано жовч як складну біологічну рідину, описано біохімічні передумови її літогенності (В. Максимов, Р. Іванченкова, В. Мірошниченко, К. Ван Ерпекум), охарактеризовано причини, перебіг та наслідки жовчнокам'яної хвороби. Детально висвітлено речовинний склад ЖК, їхні морфоструктурні характеристики (Я. Ганiткевич, У. Феношина, Н. Разумєєва, Ф. Жезелі, М. Меєрс, Н. Донохью та ін.), фізико-хімічну і механічну стійкість (M. Ньюбренд, Г. Паумгартнер, Р. Барон, С. Елл, Дж. Беннінгер, Ф.Ушіяма, С. Мансуров та багато інших), а також розчинення жовчевих камінців (С. Девід, С.К. Лу, C. Лунн, Л. Гудмен, В. Бабаян та ін.).

У ІІ розділі "Речовинний склад, мікроструктурні особливості та показники мікротвердості як фактори стійкості жовчевих камінців" розкрито особливості речовинного (мінералогічного і хімічного) складу та структури, описано порожнини та тріщини, механізми формування і характер їхнього виповнення, розглянуто локальну стійкість (твердість) жовчевих камінців.

Головними складовими ЖК є моногідрат та ангідрит холестерину. Їхня наявність у різних співвідношеннях простежується у 98 % від усієї кількості досліджуваних асоціацій (102 випадки), і лише у 2 % він повністю відсутній (2 випадки). Якщо розглядати окремо холестериновий холелітіаз, то за співвідношенням холестерину з іншими складовими компонентами виділено такі групи: 1) винятково холестеринові (2 %); 2) переважно холестеринові (73 %); 3) арагоніт-білірубінат кальцію-холестеринові (7 %); 4) фатерит-білірубінат кальцію- холестеринові (11 %); 5) фатерит-арагоніт-білірубінат кальцію-холестеринові (5 %); 6) фатерит-арагоніт-кальцит-білірубінат кальцію-холестеринові (1 %); 7) вітлокіт-фатерит-арагоніт-білірубінат кальцію-холестеринові (1 %). Вони відображають речовинний склад ЖК загалом, без урахування їхніх структурних особливостей та розподілу компонентів за зонами.

Проведені дослідження речовинного складу засвідчили значну варіабельність результатів у межах досліджуваної вибірки. Ефективність літолітичного розчинення залежить від речовинного складу жовчевих ЖК, оскільки жодний літолітичний засіб, прямо чи опосередковано контактуючи з ними, не має універсальної розчинної здатності. Тому можна стверджувати, що найменш стійкими є жовчеві камінці з монокомпонентним складом, оскільки до них значно легше підібрати відповідний розчинник. Наявність полікомпонентного складу утруднює процес їхнього руйнування розчиненням.

Пружні та пластичні ЖК камінців прямо залежать від їхнього речовинного складу. Зокрема, наявність у камені холестерину з підвищеними пластичними властивостями поширює ці властивості на весь камінь, а присутність у складі білірубінату кальцію та карбонатів зумовлює наявність пружних властивостей. На речовинний склад конкрементів треба вважати під час вибору будь-якого з методів їхньої дезінтеграції.

Пориста нещільна мікробудова макроскопічно однорідних зламів по площинах спайності кристалів моногідрату холестерину, яка чітко простежується на електронно-мікроскопічних світлинах, пояснює природу їхніх механічних властивостей. Зокрема, механічний вплив на кристал чи камінець компенсується глибоким вдавлюванням без помітної дезінтеграції, що спричинено наявністю мікропорожнин. Така мікробудова також пояснює різноманітність структур ЖК, в яких спостерігається наявність холестерину та білірубінату кальцію, де холестерин - матриця, а білірубінат кальцію адсорбується з жовчі.

Чітким інтегральним критерієм диференціації біомінерального складу ЖК є вміст кальцію (табл. 1).

Таблиця 1

Середній вміст кальцію у жовчевих камінців різного речовинного складу

Речовинний склад	Зольність, %	Вміст кальцію, %
Винятково холестериновий	0,21	0,16
Переважно холестериновий	3,05	2,95
Фатерит-арагоніт-білірубінат кальцію-холестериновий	9,91	7,03
Вітлокіт-фатерит-арагоніт-білірубінат кальцію- холестериновий	37,30	23,50

За результатами проведених досліджень виділено декілька типів структур, які визначають стійкісні властивості жовчевих камінців.

1. Дрібнозернисто-шарувата - характеризується чергуванням різних за потужністю та забарвленням зон, складених дрібнозернистими кристалами холестерину та білірубінату кальцію.

2. Радіально-шарувата - голчасті та пластинчасті кристали холестерину ростуть від центру каменю та утворюють радіально орієнтовані шари різних за розміром кристалів, які обмежуються дрібнозернистою пігментною речовиною.

3. Різнозернисто-радіально-шарувата - характеризується чергуванням зон, складених дрібно- та крупнозернистими кристалами холестерину, де більші голчасті та пластинчасті кристали радіально орієнтовані. Пігментна речовина трапляється разом із дрібнозернистими кристалами холестерину і забарвлює прошарок у брунатне забарвлення різної інтенсивності.

4. Сфероліт-дендритна - характеризується розростанням тримірних дендритів холестерину, які в периферійній зоні утворюють сфероліти, формуючи специфічну, притаманну лише цій структурі морфологію поверхні.

5. Прихованокристалічно-шарувата - містить різнозабарвлені ділянки (від світлих до темнозабарвлених) з різним вмістом білірубінату кальцію, виповнені приховано-кристалічним холестерином.

6. Землиста - притаманна пористим агрегатам винятково пігментного складу та характеризується наявністю нестійких форм дрібнозернистого білірубінату кальцію.

7. Зцементована - притаманна лише поліядерним жовчевим камінцям, нагадує будову зцементованих теригенних порід. Під час формування конкрементів з такою структурою одночасно утворювались незначні за розміром фасеткові камінці та накопичувався літогенний осад жовчі, з наступною їхньою цементацією.

Часто простежується перехід від одного типу структури до іншого. Це відбувається у разі зміни фізико-хімічних параметрів жовчі в часі, а отже і зміні каменеутворювального середовища. Найпоширенішою є комбінація сфероліт-дендритної та різнозернисто-шаруватої структур.

У 38 камінцях приблизно однакового розміру (1 см), різної морфології та з різних асоціацій досліджено співвідношення сфероліт-дендритної та різнозернисто-шаруватої структур у межах кожного жовчевого. Їх розділено на три головні морфологічні типи: округлі, овальні та огранені. Кожному притаманні різні співвідношення сфероліт-дендритної та різнозернисто-шаруватої структур: менше 50 % сфероліт-дендритної характерно для огранених, 40-63 % - для овальних, максимальні показники - для округлих жовчевих камінців (59-72 %). Отже, зміни фізико-хімічних параметрів жовчі, які спричиняють зміну структури каменя, могли відбуватися на різних етапах росту камінців, коли сфероліт-дендритна структура в деяких випадках є лише 6 % усього об'єму конкремента, а у інших може збільшуватись до 72 %.

Детально вивчено порожнини і тріщини в жовчевих камінцях. Зясовано, що їх наявність залежить від складу і структури камінців. Порожнини та тріщини можуть досягати розміру декілька міліметрів і простежуються не тільки мікроскопічно, а й макроскопічно (у відколах) (рис. У 35 зразках різного речовинного складу, розміру та різних асоціацій досліджено співвідношення об'єму порожнин і тріщин та об'єму жовчевого камінця. Результати засвідчили, що порожнини та тріщини мають різні розміри, їх можна класифікувати на незначні (до 1 %), середні (1-6 %) та великі (понад 6%), останні можуть досягати 15 % об'єму жовчевого камінця. У 10 випадках з 35 простежуються незначні тріщини, у 21 - середні та у 4 - великі. Наявність у ЖК порожнин і тріщин, їхнє розташування та характер виповнення відіграють визначальну роль у фракціюванні ЖК під час руйнування.

Для виявлення порожнин та тріщин у тілі конкрементів 236 зразків, різних за речовинним складом, морфологією та мікроструктурою, використано метод контактної рентгенівської топографії. За результатами цих досліджень виділено дві основні категорії топограм: топограми, на яких відсутні будь-які неоднорідності (рис. 2) та топограми, на яких фіксуються порожнини та тріщини (рис. 3).

Топограми, на яких немає будь-яких неоднорідностей, дають інформацію про контури морфології каменя у проекції знімання, свідчать про відсутність мікро- та макродефектів, а також структурованість рентгенопоглинальних фаз у камені.

Всі отримані топограми, на яких зафіксовано порожнини та тріщини, розділено на п'ять типів:

1) топограми, на яких порожнини мають вигляд поліпроменевих зірочок (рис. 3, а, б, в), притаманні переважно фасетковим ЖК білірубінат-холестеринового складу. Кількість променів у зірочках - від двох до шести, що частково залежить від габітусу поліедра;

2) топограми, на яких фіксована система дрібних тріщин (рис. 3, г), характерні для ЖК з дуже округлими вершинами та радіально-концентричною мікроструктурою; локалізована система порожнин у центральній частині ЖК, порожнини переважно субпаралельні до поверхні та відокремлені одна від одної.

3) топограми, на яких фіксовані концентрично-зональні ділянки (рис. 3, д), найчастіше притаманні фасетковим та концентрично-шкаралупчастим ЖК із шаруватою мікроструктурою; зображення на рентгенівських топограмах мають зміну забарвлення та контрастність відповідно до зон каменя;

4) топограми, на яких фіксовані радіально орієнтовані порожнини (рис. 3, е) простежуються у сфероліт-дендритових конкрементах, у них від ядерної частини розходяться тонкі порожнини, орієнтація яких відповідає радіально-променевому росту дендритових кристалів холестерину;

5) топограми, на яких фіксовані відокремлювальні порожнини (рис. 3, є, ж) належать поліядерним ЖК; характерною ознакою такого типу порожнин є протяжність майже через усе тіло конкремента та високий контраст зображення. Такі порожнини поділяють камінь на декілька сегментів. Залежно від морфології, способу агрегації каменів порожнини можуть бути з'єднані між собою або ні.

На підставі виконаних досліджень запропоновано три механізми формування тріщин та порожнин.

Дегідратаційний механізм, який ґрунтується на тому, що головним каменеутворювачем первинних ЖК є моногідрат холестерину C27H46OH2O, який за певних умов здатен втрачати кристалізаційну воду та переходити в ангідрит холестерину C27H46O. Ця втрата становить приблизно 4-5 % маси (об'єму). Іншими словами, 4-5 % від первинного об'єму каменя повинна мати порожнина за умови втрати моногідратом холестерину кристалізаційної води.

Адгезійний механізм, який притаманний для поліядерних конкрементів. Поява порожнин характерна для ділянок злипання та "склеювання" нерівних поверхонь двох сусідніх камінців. Відповідно дві адгезовані поверхні із заглибинами формують порожнину.

Ростовий механізм полягає в осадженні на поверхню внутрішнього дефекту каменя порошкоподібної пігментної речовини та вторинного аморфного холестерину, їхньої подальшої перекристалізації та виникнення кристалізаційного тиску. Унаслідок кристалізаційного тиску починається розширення дефекту та розвиток порожнини завдяки самоорганізації аморфної речовини. Розвиток порожнини припиняється після того, як кристалізаційний тиск стане нижчим, ніж стійкість структури каменя, чи за умови повної перекристалізації компонентів, які можуть чинити тиск.

Для визначення мікротвердості відібрано 42 зразки, різні за складом, морфологією та структурою. Проведені дослідження засвідчили, що в усіх випадках наявне зниження мікротвердості від ядра до периферії. Найменші показники мікротвердості характерні для переважно холестеринових камінців. Зростання вмісту білірубінату кальцію, фосфатів та карбонатів призводить до зростання показників мікротвердості. Простежується чітка тенденція до збільшення твердості конкрементів у процесі міжкамінцевих взаємодій - в усіх випадках твердість камінців першої генерації (чистих холестеринових, сфероліт-дендритних) є меншою, ніж камінців з ущільненою міжкамінцевими взаємодіями поверхнею фасеткових камінців з численних асоціацій.

У розділі ІІІ "Морфологія, мікроморфологія поверхні та міжкамінцеві взаємодії як фактори стійкості жовчевих камінців" наведено результати вивчення мікроморфології поверхні ЖК та описано їхню взаємодію між собою на фоні продовження росту. За морфологічною ознакою виділено та детально схарактеризовано три головні морфологічні типи ЖК: неогранені, частково огранені та огранені.

І. Неогранені жовчеві камінці бувають поодинокі чи в нечисленних асоціаціях. Мають округлу чи овальну формою без слідів огранки, світле забарвлення та значні розміри. Така морфологія свідчить про відсутність будь-яких міжкамінцевих взаємодій у межах асоціацій. Серед неогранених ЖК виділено шість морфологічних різновидів.

1. Округлі та овальні ЖК зі сферолітовими наростаннями. Вони мають ізометричну форму, світлозабарвлені, їхня поверхня представлена зростками мікросферолітів, розділених борознами, які є зовнішнім завершенням дендритів мікроструктури. Борозни відповідають індукційним поверхням, що розділяють окремі сфероліти. У цих ЖК морфологія відображає їхню внутрішню будову.

2. Округлі та овальні ЖК зі скульптурованою поверхнею. Це переважно поодинокі камені великих розмірів з різним ступенем скульптурованості поверхні, що спричинене наростаннями пластинчастих кристалів холестерину.

3. Округлі та овальні ЖК з гладкою поверхнею. Вони представлені поодинокими камінцями великих розмірів з міцною та гладкою, ніби оплавленою поверхнею, складеною приховано кристалiчним холестерином.

4. Округлі та овальні ЖК зі змішаним типом поверхні. Вони великих розмірів, хактеризуються наявністю декількох типів поверхні в різних ділянках жовчевого камінця, що може свідчити про відмінність у процесах каменеутворення в різних частинах жовчного міхура.

5. Асиметричні скупчення сферолітів представлені зростками первинних ЖК округлої форми (сферолітів) незначних розмірів, що за певних змін фізико-хімічних параметрів жовчі утворили вторинні порівняно великі конкременти.

6. Нестійкі землисті пористі агрегати представлені скупченнями дрібнозернистої пігментної речовини.

ІІ. Частково огранені жовчеві камінці, великі за розмірами, мають ознаки обох, описаних вище, морфологічних різновидів, тобто за округлих чи овальних форм на їхніх поверхнях трапляються одна або дві грані. Така морфологія свідчить про формування в жовчному міхурі двох-чотирьох великих камінців, контакт між якими відбувався лише в одному місці, а ріст - без зміни їхнього положення один щодо іншого.

ІІІ. Огранені жовчеві камінці - це найпоширеніший тип ЖК. Вони характеризуються наявністю граней і мають псевдокубiчний, псевдооктаедричний, псевдотетраедричний, iнодi сплющений псевдогексагональний, пiнакоїдальний габітус поліедрів, а також різноманітне забарвлення. Серед них виділено два різновиди: фасеткові та уламкові жовчеві камінці.

1. Фасеткові ЖК ізометричні, мають дещо заокруглені вершини та ребра. Така морфологія притаманна конкрементам численних асоціацій. Їхній розмір залежить від кількості камінців та ступеня виповнення жовчного міхура.

2. Уламкові ЖК виникають унаслідок процесів саморуйнування чи руйнування внаслідок зовнішнього втручання (літолітична терапія, літотрипсія) первинних каменів. Результатом таких процесів є утворення уламків, які стають центрами кристалізації для ЖК другої генерації. Вони незначні за розмірами, мають гострі вершини та ребра. У разі тривалих та інтенсивних процесів каменеутворення ці ознаки можуть втрачатися.

Визначальними чинниками формування мікроморфології поверхні є, на наш погляд, динамічні характеристики середовища біогенного мінералоутворення, яким є гепато-біліарна система людини: періодична чи постійна ротація порцій жовчі, застійні явища, гравітаційна диференціація жовчі та конрементів, їхнє постійне чи періодичне механічне перемішування.

Під час біомінералогічних досліджень звернено увагу на однопросторові (парастеричні) асоціації огранених ЖК із помітними та значними варіаціями мікроморфології поверхні в межах як окремих конкрементів, так і їхньої асоціації загалом. При описі мікроморфології поверхонь ЖК виділено дзеркально-гладку, гладку, тонко шорсткувату, шорсткувату, грубо шорсткувату, друзову, східчасту, розмиту та канальчасту поверхні. Поверхні граней фасеткових камінців у взаємовідношенні з ребрами і вершинами псевдополіедрів можна описати як рівні, випуклі, увігнуті.

У ІV розділі "Поліядерні жовчеві камінці (стійкі та тимчасові агрегати)" описано стійкі сегрегації та обгрунтовано роль адгезії під час формування сегрегованих жовчевих камінців, розглянуто зцементовані поліядерні та тимчасові (нестійкі) сегрегації конкрементів.

Під сегрегацією розуміють здатність різнорозмірних гранульованих частинок розділюватись під впливом зовнішніх чинників, насамперед гравітації, на фракції та об'єднуватись у певну метастабільну систему, із формуванням нової спільної суцільної поверхні. У цьому разі зазвичай зберігаються індивідуальні морфологічні та анатомічні особливості первинних (несегрегованих) частинок. Сегреговані частинки за наявності спільних дотичних поверхонь склеюються завдяки адгезійним явищам. Поверхня сегрегації конкрементів першої генерації зцементовується шляхом розкристалізації зовнішніх прошарків. У випадку ЖК процесу сегрегації, розділенню на фракції та об'єднанню з формуванням спільної поверхні, сприяють гравітаційна диференціація, еволюція морфології, вплив взаємодій між камінцями та їх інтенсивність. Насамперед це наявність "пришліфованих" контактних міжкамінцевих поверхонь та відсутність або пригнічення відштовхувальних сил. У пересиченій жовчі на поверхні камінців адсорбується в'язка фракція, яка є головним чинником адгезії та відіграє роль своєрідного "склеюючого прошарку". До безумовних факторів сегрегації, на наш погляд, слід віднести фізико-хімічні параметри середовища, зокрема, такий ритм періодичних змін жовчі, за якого періоди активного росту конкрементів є достатньо довготривалі. За наявності усіх цих умов можливий вияв сегрегаційної стійкості жовчевих камінців. Процес сегрегації спричинює появу специфічної морфології жовчевих камінців. Це переважно камені округлої, дещо деформованої форми, на поверхні яких простежуються релікти поверхонь сегрегованих індивидів.

З метою вивчення специфіки міжкамінцевих взаємодій, унаслідок яких руйнуються приповерхневі ділянки проведено in vitro експериментальне моделювання міжкамінцевих контактів. Воно полягало в тому, що суміжні камінці зчеплювались між собою в чашці Петрі з жовчю по наперед визначених ймовірних контактних поверхнях. Використовували міхурну жовч, відібрану при дуоденальному зондуванні хворих на жовчнокам'яну хворобу (порції “В” та “С”). Після вилучення зчеплених ЖК визначали час розриву контакту в разі розміщення їх у термоградієнтне поле.

З'ясовано, що далеко не всі візуально співрозмірні за параметрами граней камінці однаково зчеплюються у жовчі. Камінці, які за метрологічними характеристиками (довжиною ребер, площею та формою граней) подібні між собою, зчеплюються лише за умови подібності мікроморфологічних особливостей граней. Практично не зчеплюються між собою у жовчі камінці з усіма випуклими гранями (незважаючи на подібність мікроморфології поверхні).

Явище злипання зафіксоване лише за умови орієнтованого розташування взаємодіючих камінців. Такі камінці "пришліфовувались" один до одного в межах наданого їм простору, формуючи однотипні мікроморфологічні типи поверхні та співрозмірні грані. Саме за таких умов жовч на поверхні камінців відіграє роль своєрідного "склеюючого прошарку". Відповідно, між щільно стисненими камінцями відбувається злипання, яке в умовах тривалого застійного середовища трансформується у фіксоване зчеплення чи міцне склеювання завдяки дії сил молекулярної адгезії. Очевидно, в застійних умовах може мати місце вищеописане явище сегрегаційної стійкості. В динамічній системі, коли зовнішній тиск на зчеплені камінці буде більший від сили адгезії, цілком ймовірним є явище руйнування приповерхневих шарів унаслідок міжкамінцевих взаємодій.

Проведені комплексні біомінералогічні дослідження дають змогу запропонувати такий механізм ущільнення та руйнування приповерхневих прошарків фасеткових жовчевих камінців: 1.) наближення взаємодіючих камінців; 2) зчеплення між собою поверхонь взаємодіючих камінців; 3) ущільнення поверхні; 4) злипанння камінців; 5) склеювання камінців, що злиплися; 6) розрив склеєних камінців; 7) формування "важеля"; 8) відрив (руйнування) приповерхневого шару; 9) регенерація відірваного приверхневого шару, формування асоціації псевдопінакоїдальних фасеткових ЖК.

У V розділі "Активізація біомінералогічних факторів стійкості жовчевих камінців" розглянуто вплив речовинного складу, структурних особливостей, порожнин та тріщин на стійкісні характеристики ЖК описано кінетику процесів розчинення в експерименті in vitro, фрагментацію конкрементів різних морфоструктурних типів методом літотрипсії в експерименті in vitro, кінетику тріщиноутворення ЖК в умовах механічного стиснення в експерименті in vitro та зроблено прогноз ефективності застосування різних видів лікування жовчнокам'яної хвороби.

Результати наших експериментальних досліджень in vitro свідчать, що кінетика розчинення ЖК в метил-трет-бутиловому ефірі та урсодизоксихолевій кислоті має загальні закономірності. Це, передусім, послідовний процес взаємодії конкремента і розчинника.

На першому етапі навкруги камінця відбувається диференціація однорідного, умовно інертного розчину на три оптично неоднорідні прошарки: реакційний, дифузійний (буферний) і ненасичений. Змін мікроморфології поверхні практично нема.

На другому етапі в реакційному прошарку простежується активна взаємодія розчину з поверхнею каменя. Наявні первинні зміни мікроморфології поверхні: на незмінених дзеркально-гладких поверхнях з'являються одиничні дрібні точкові дефекти.

На третьому етапі відбуваються активні процеси розчинення та інтенсивні обмінні процеси між реакційним, дифузійним і ненасиченим прошарками. Реакційний прошарок проникає в окремих місцях на значну глибину. Від поверхні відколюються окремі дрібні фрагменти, які потім мігрують у ненасичений прошарок, де швидко розчиняються. На цьому етапі відбувається постійна взаємодія на межі розділу твердої і рідкої фаз. Поверхня постійно взаємодіє з агресивним розчином. Ускладнення мікроморфології поверхні сприяє збільшенню площі взаємодії розчинника і конкремента.

На четвертому етапі відбувається проникнення розчинника по мікротріщинах углиб конкремента, виразне декорування субмікроскопічних дефектів з подальшою фрагментацією первинного ЖК на окремі уламки різної форми. Форма уламків зумовлена структурою каменя.

Під час лікування жовчнокам'яної хвороби використовують метод дистанційної літотрипсії. Незалежно від методу формування ударної хвилі в основі дистанційної літотрипсії лежить механізм руйнування твердого тіла (жовчевого камінця) динамічним впливом ударної хвилі. Маючи попередньо задану енергію плюс різке її збільшення внаслідок фокусування відбувається поетапне руйнування каменя через відкол уламків з його поверхні. Візуальний аналіз продуктів руйнування засвідчив, що форма фрагмента залежить від структури каменя, розміру зерен, напряму порожнин та потужності шарів.

Для дрібнозернистої шаруватої мікроструктури, за якої великих порожнин і тріщин нема на початковій стадії руйнування характерне поетапне відшарування. Тобто найслабшим місцем таких каменів є напрями перпендикулярні до поверхні. За такої ж самої структури, але з наявними порожнинами пошарова руйнація відбувається лише до моменту, коли шар зустрічає тріщину, а далі морфологія уламків зумовлена характером тріщин. У разі руйнуванні ЖК з радіально-шаруватою мікроструктурою утворюються численні уламки, розмір яких залежить від розміру радіально орієнтованих кристалів. За наявності порожнин визначальну роль у напрямі руйнувань відіграє їхній розмір та орієнтація.

Під час руйнування ЖК зі сфероліт-дендритною мікроструктурою розрив відбувається по місцях контакту сферолітів. Фрагменти, отримані в разі руйнування такого типу камінців, нечисленні, а оскільки вони переважно округлі чи овальні, то руйнуються вони за найменшим діаметром (перерізом). При фрагментації конкрементів зі складною мікроструктурою напрям руйнування в межах одного камінця може змінюватись залежно від особливостей структури.

Отже, форма фрагмента в разі руйнування ЖК різних морфоструктурних типів методом літотрипсії в експерименті in vitro залежить від структури каменя, розміру зерен, напряму порожнин та потужності шарів.

Порівняння результатів руйнування каменів різного мінерального складу свідчить, що найменші показники (характерні для холестеринових за складом каменів) будуть збільшуватися зі зміною складу в бік збільшення вмісту пігментного компонента, фосфатів та карбонатів. Найстійкішими до руйнування виявились камені з найменшою кількістю органічної складової. Такі результати підтверджують дані, отримані під час досліджень речовинного складу та локальної стійкості (мікротвердості) ЖК.

Під час вивчення кінетики тріщиноутворення за зовнішнього механічного стиснення виконано низку досліджень in vitro, метою яких був аналіз характеру й поетапності зародження тріщин та особливостей руйнування. На початкових етапах механічного стиснення ЖК зі сфероліт-дендритною мікроструктурою внаслідок зростання напруженості між кристалічними індивідами у приповерхневих ділянках з'являються точкові дефекти (рис. 4, а).

Макроскопічно вони не виявляються, однак чітко фіксуються при мікроскопічному дослідженні та за слабко помітною деформацією поверхні камінця (без порушення її суцільності).

Якщо напрями поширення мікротріщин унаслідок посилення механічного стиснення відрізняються від лінійного, то тріщини перетинаються між собою чи є дотичними одна до одної. У камінці починає формуватись спочатку перехресна, а потім дендритна тріщинна система. Про це свідчить сегментарний характер поширення тріщин: усі вони проходять крізь центр камінця, розділюючи його на окремі сектори (сегменти) (рис. 4, б). Вершини сегментів, найближче розташованих до центру конкременту, часто затуплені. Завершальним наслідком механічного стиснення камінців є поява об'ємних тріщин (рис. 4, в, г). Ці тріщини утворюються внаслідок дії одних сегментів камінця як важелів, а інших - як місць їхньої опори. Унаслідок цього фрагментовані сегменти розходяться в просторі.

Зазначимо, що у сферолітно-дендритних камінцях далеко не завжди механічне стиснення призводить до появи перехресних, дендритних чи об'ємних тріщин. У випадку формування точкових дефектів лише в одній площині камінець руйнується плоскою наскрізною тріщиною, яка ділить його на дві рівні частини (рис. 5).

Трансформація сферолітно-дендритного росту на пошарову седиментацію напряму впливає на стійкісні властивості каменів. Шарувата мікроструктура суттєво пом'якшує зародження тріщин, буферує механічне стиснення, блокує наскрізне та перехресне руйнування. У цьому разі тріщиноутворення супроводжується лущенням та спорадичним відривом (рис. 6). За незначної сили механічного стиснення такі камінці не зазнають помітних зовнішніх морфологічних змін, однак у приповерхневій частині в них локалізуються численні точкові дефекти (див. рис. 6, а). У разі зростання внутрішніх напружень точкові дефекти відразу трансформуються у відкриті тріщини відриву або, іншими словами, має місце лущення та відрив приповерхневих прошарків (див. рис. 6, б ). Причому такий алгоритм (поява точкових дефектів та їх трансформація у тріщини відриву із лущенням та відривом приповерхневих прошарків) повторюється кількаразово (див. рис. 6, в). Це триває доти, доки у секторі камінця, в якому максимально проявляються процеси дезінтеграції, цілковито не зруйнується шарувата мікроструктура. Повна деструкція камінця пришвидшується наявними внутрішніми порожнинами та ослабленими ділянками у дефектному ядрі камінця (див. рис. 6, г).

Найчіткіше лущення та відрив лусок виявляється у ритмічно-шаруватих камінцях зі стійким ядром (рис. 7). На початкових етапах стиснення у приповерхневій частині так само виникають численні точкові дефекти (рис. 7, а). Під час зростання внутрішніх напружень точкові дефекти відразу переходять у відкриті тріщини відриву з формуванням великих лусок та відірваних приповерхневих прошарків (див. рис. 7, б). Велика луска у фасеткових камінцях дуже часто наслідує поверхню граней. Тобто найбільш ослабленими ділянками фасеткових камінців, де локалізуються точкові дефекти, у разі механічного стиснення є їхні ребра. Після повного відриву першої великої луски точкові дефекти з'являються на суміжних гранях фасеткового жовчевого камінця (рис. 7, в, г). Ці точкові дефекти трасують великі луски відриву на сусідніх гранях фасеткового камінця.

Внаслідок руйнування камінців утворюються різні за формою та скульптурованістю уламки ЖК, які відповідають уламкам, що описані в попередньому розділі.

Проведені дослідження дали змогу виділити такі головні типи руйнування фасеткових ЖК різного речовинного складу та мікроструктури: 1) лущення приповерхневого прошарку з пізнішим розколюванням та деструкцією ядра; 2) лущення та сколювання приповерхневого прошарку в умовах стійкого ядра каменя; 3) наскрізне розтріскування ритмічно-шаруватої оболонки з вивільненням ядерної частини; 4) реактивне руйнування ЖК зі стійким до механічного впливу приповерхневим прошарком.

Отже, для дрібно зернистої тонкошаруватої мікроструктури, яка щільно контактує зі сфероліто-дендритною, на початковій стадії механічного стиснення характерне поетапне відшарування (лущення) уламків жовчевих камінців. Такі уламки мають форму тонких лускоподібних, субпаралельно-пластинчатих, клиноподібних фрагментів.

Узагальнюючи отримані результати, можна зробити припущення щодо ефективності застосування лікування на кожному з етапів каменеутворення. Літолітична терапія, в основі якої лежить ідея розчинення ЖК в жовчевому міхурі медикаментозним шляхом, найбільш ефективна на початкових стадіях каменеутворення холестеринових каменів та коли їхній розмір не перевищує 3-5 мм. За розмірів 5-35 мм доцільно застосовувати літотрипсію ЖК до утворення дрібних уламків (до 3 мм) у комплексі з літолітичною терапією та заходами, спрямованими на холецистокінетичне виштовхування фрагментів. Для фасеткових ЖК (незалежно від складу), сумарний розмір яких перевищує 3,5 см, та солітарних жовчевих камінців, більших за 35 мм, застосування наведених методик є недоцільним.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ І ВИСНОВКИ

жовчевий камінець стійкість мікроморфологія

У дисертаційній праці наведено характеристику середовища формування ЖК та їхніх стійкісних властивостей за літературними даними, а також результати вивчення речовинного складу, мікроструктурних особливостей та показників мікротвердості, морфології, мікроморфології поверхонь і міжкамінцевої взаємодії, як факторів стійкості жовчевих камінців. Детально описано стійкі сегрегації з обгрунтуванням ролі адгезії при формуванні сегрегованих ЖК, зцементовані поліядерні та тимчасові (нестійкі) сегрегації конкрементів; фрагментацію конкрементів різних морфоструктурних типів методом літотрипсії в експерименті in vitro, кінетику тріщиноутворення ЖК в умовах механічного стиснення в експерименті in vitro. Розглянуто ефективність різних методів лікування жовчекам'яної хвороби на кожному з етапів каменеутворення.

За результатами проведених досліджень можна зробити такі основні висновки:

1. Мінеральний склад є визначальним чинником стійкості ЖК: найслабкіші - чисті холестеринові камінці, з ускладненням мінерального складу в бік збільшення вмісту білірубінату кальцію та карбонатів стійкість зростає.

2. Структурно-текстурні особливості, мікро- та макропорожнини, дефекти та тріщини у ЖК, закономірності їхньої орієнтації у просторі є головними чинниками стійкості ЖК до зовнішнього впливу, визначають характер та напрям руйнування.

3. Міжкамінцеві взаємодії у численних асоціаціях ЖК визначають особливості самоорганізації морфології, активно впливають на ущільнення та руйнування приповерхневих прошарків ЖК, визначають можливість агрегації та сегрегації поліядерних конкрементів.

4. Еволюція мінерального складу, структурно-текстурних особливостей, морфології визначає різну стійкість ЖК на різних етапах онтогенезу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ СТАТЕЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Борняк У. І. Сегрегаційна стійкість жовчевих камінців в умовах багаточисельної асоціації / У. І. Борняк, Я. В. Ганіткевич, В. О. Дяків, О. І. Матковський // Мінералогічний збірник - 2002. - № 51. - Вип. 2. - С. 112-123.

2. Борняк У. І. Аналіз зображень постседиментаційних порожнин і тріщин у жовчних каменях на рентгенотопограмах / У. І. Борняк, В. О. Дяків // Мінералогічний збірник - 2002. - № 52. - Вип. 2. - С. 188-197.

3. Борняк У. І. Біомінералогічні фактори ущільнення та руйнування приповерхневих прошарків фасеткових жовчних каменів / У. І. Борняк, В. О. Дяків, Х. М. Цар // Мінералогічний збірник - 2003. - № 53. - Вип. 1 - 2. - С. 154-164.

4. Борняк У. Кінетика тріщиноутворення жовчних камінців за умов механічного стиснення / У. Борняк, В. Дяків, О. Матковський // Мінералогічний збірник - 2005. - № 55. - Вип. 1 - 2. - С.168-179.

5. Борняк У. Зчеплені та зцементовані агрегати жовчних каменів / У. Борняк // Записки Українського мінералогічного товариства. - 2006. - Т. 3. - С. 25-28.

Тези доповідей:

6. Борняк У. Особливості утворення концентрично-шкаралупчастих жовчевих камінців / У. Борняк // Матеріали молодіжної наук. конф. “Наука про землю - 2001”. - Львів, 2001. - С. 57-58.

7. Борняк У. И. Устойчивость органо-минеральных агрегатов желчных камней в условиях in vitro / У. И. Борняк, В. О. Дякив // Минералогические музеи. - СПб. : НИИЗК СпбГУ, 2002. - С. 86-87.

8. Борняк У. И. Биоминералогические факторы устойчивости желчных камней / У. И. Борняк // Материалы І Рос. совещ. по органической минералогии. - СПб.: СпбГУ, 2002. - С. 63-64.

9. Борняк У. І. Вплив екологічних та фізико-хімічних факторів на процесі формування жовчевих камінців / У. І. Борняк, В. О. Дяків // Творча спадщина В. І. Вернадського і сучасність (“Вернадські читання”). - Д. :ДонНТУ, 2003. - С. 47-48.

10. Борняк У. І. Вплив структури та речовинного складу на фрагментацію ЖК / У. І. Борняк // Тези доповідей VIII наук. конф. молодих вчених та спеціалістів ІГГГК НАН України та НАК „Нафтогаз України”. - Л. : Ліга-прес, 2003. - С. 8-9.

11. Борняк У. И. Роль адгезии в формировании желчных камней с сегрегационной устойчивостью / У. И. Борняк // Минералогия техногенеза-2003. - Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. - С. 153-158.

АНОТАЦІЇ

Борняк У.І. Біомінералогічні фактори стійкості жовчевих камінців. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.20 - мінералогія, кристалографія. - Львівський національний університет імені Iвана Франка, Львів, 2008.

Дисертація присвячена комплексному вивченню біомінералогічних факторів стійкості жовчевих камінців, виявленню структурно-текстурних параметрів з мінімальними стійкісними характеристиками, експериментальному обґрунтуванню чинників зовнішнього впливу на конкременти, які мають найбільш ефективний дезінтеграціний вплив. Розглянуто вплив мінерального складу на стійкість жовчевих камінців (найслабкішими є чисті холестеринові камінці, з ускладненням мінерального складу в бік збільшення вмісту білірубінату кальцію та карбонатів стійкість зростає). Вивчено структурно-текстурні особливості, мікро- та макропорожни, дефекти та тріщини у жовчевих камінцях, закономірності їхньої орієнтації в просторі, визначено головні чинники стійкості жовчевих камінців до зовнішнього впливу, які зумовлюють характер та напрям руйнування. Досліджено міжкамінцеві взаємодії у численних асоціаціях жовчевих камінців, які визначають особливості самоорганізації морфології, активно впливають на ущільнення та руйнування приповерхневих прошарків жовчевих камінців, визначають можливість агрегації та сегрегації поліядерних конкрементів. Еволюція мінерального складу, структурно-текстурних особливостей, морфології жовчевих камінців визначає їхню різну стійкість на різних етапах онтогенезу.

Ключові слова: біомінералогія, жовчевий камінець, онтогенез, морфологія, речовинний склад, дефекти, стійкість жовчевих камінців.

Борняк У.И. Биоминералогические факторы устойчивости желчных камней. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.20 - минералогия, кристаллография. - Львовский национальный университет имени Ивана Франка, Львов, 2008.

Диссертация посвящена комплексному изучению биоминералогических факторов стойкости желчных камней, выявлению структурно-текстурных параметров с минимальными характеристиками стойкости, экспериментальному обоснованию факторов внешнего влияния на конкременты, которые имеют наиболее эффективное дезинтеграционное влияние. Исследовано вещественный и химический состав, онтогения, структура и текстура агрегатов, полости и трещины в желчных камнях, реакция во время разрушения конкрементов разных морфоструктурных типов методом литотрипсии (в эксперименте in vitro), при механическом сжатии (в эксперименте in vitro) и при химическом растворении (в эксперименте in vitro).

...