Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Структурно-метаболические изменения костной системы при дегидратационных нарушениях водно-солевого обмена

харьковский %£дйцинсш гастггуг

На правах рукописи

□ЖОРА ВйтаотЯ Зиновьевич

(Лт^ШЮ-МШЕОЛИЧЕШЕ изшшия костной сисгш при дападрАТАЦИогашх нарушениях водно-солевого свит

( экопериментельно-морфологическое исследований ) 14.00.02 - анатомия человека

Автореферат

диссертации па сонсканиз ученой степени доктора медицинских наук

Харьков - 1992

Работа выюлнона на кафедра анатомии человека Териолапьекого шшщинского института ( реэтор - проф. Я. С.Сыиян )

Научные консультанты: Заслуженный деятель науки и техники Укр доотор медицинских наук, профессор Ковелников Владимир Георгиевич, доктор цедицинских наук, профессор федоаюк Ярослав Иванович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники

Украйни, Лауреат Государственной премии доктор медицинских наук, профессор И. И. Бобрик,

доктор медицине«« наук, профессор Б.Л.Коган,

'доктор медицинских наук, профессор К.Я.Панков

Ведущее учревдение - Санкт-Петербургская военно-медицинская академия им. С.Ц.Кирова

Защита состоится " "_________ 1992 года б _ часов на

заседании специализированного Совета Д0&8.23.СД при Харьковско; иешщшюком институте Ш Украины ( 310022, г. Харьков, пр. Ленина, 4 ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека Харьковского медицинского института МЗ Украины.

Автореферат разослан " " _ 1992 года

Учений секретарь специализированного Соьета, кандидат медицинских наук

И.Ь.Сорокш

ä i t

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМ. Одним из традиционных («правлений отечественной анатомической науки есть гпэтелмюо, углубленное Изучение структура и обмена органа в едином комплексе взаимо-отНоишнМ и взаимообусловленности. Такая методология объединяет не только экспсримзнтально-морфологические исследования, госвя-швнные выяснению функциональной деятельности отдельных органов и систем, но и клинические работы, научающие состояние организма при одяомом-';нтксм или постоянном, воздействии различных внешне-средовых факторов.

Особое место в морфофункциональных исследоьвнияк отводится костной системв, на примере которой четко прослеживается взаимосвязь между ростом, формообразованием и строением. "'Ломимо этого, использование скелета в качество модельного объекта с динамических позиций считается весьма перспективны» делом. Существенны его высокая реактивность и лабильность, выражающиеся г.» наглядней внутренней перестройке в точение всего поегэмбриЛшльного периода. Будучи тесно свяэаной общим обменом веществ организма, кость обладает не только опорно-лжомоторной, но и жизненно важной обманной функцией. Именно на это указывапт работу последних лет (Б.А,Ники-тюк, Б.И.Коган, U.M.Мажуга, О.Ф.Манлий, И.Г.Ковеиников, Я.И.Йодо-няк, Ю. И.Донисов-НинольсюМ, Ф.В. Судзилоасяий, В.Н.Оникиенко, В.С.ПИКГ 1ГОК,и.Иеитал,В. Jias, J. Scott ). В НИХ ЧеГПО И ЯСНО OH-ределень основные принципы морфологии костной системы и намечены планы ее дальнейшего углубленного изучения.

Особое значение приобретают исследования закономерностей . влияния различных Енешне- и внутрисредовых факторов на разяктиэ скелета для выяснения структурных оонов поддержания гомеостаэа организма, что представляет одну из актуальных задач современной теоретической и клинической медицины.

Научно-технический прогресс коренным образом меняет нешо отношение к факторам природного обитания, которые в процессе жизнедеятельности живого существа становятся ого эндогенной с род Ott. Таким элементом является вода, без которой не может обходиться на планете никто. Там, где начиняет исчезать вода, очень быстро обнаруживается конец жизненным явлениям. Именно вода обусловливает диссоциацию электролитов м освобоядеет ионы, яаллшчиеся агентами зсех реакций организма.

Недостаток воды грозит тяжелыми последствиями. Любое патологическое состояние сопровождается более или ме^ее выраженным« нарушениями водно-электролитного обмена ( Л.Н.Иванова, В.А. Лаврн-изва, 1971; А.Д.Соболева, 1973; О.Н.Гайкова, 1984). Води обеспечивает гидратацию белка, там самим «грая важную роль в самом су-ществоиании (Н.М.Клотц,4 Г964, Л.Г.Проссер, ЮТ ). Вода составляет главную часть всех секретов организма и представляет собой один из регуляторов постоянства температуры 4ела.

В клинической практики с дефицитом водн сталкиваются при лихорадке (Ы.Б.Боголюбов, 1968, А.ЛЛСрохалев, 1972; А.И.Сереброи-ская, 1976 ), дкаррае (Н.И.Нисевич, 1963), инфекционных заболеваниях (Е.МЛ'ареэв, 1972 ), миокардиодисгрофиях ГЯ.Я.Боднар, 1991) и многих других болезнях чоловеки. Дегидратация сопутствует усиленным длительным физическим нагрузкам ( В.Г.Ковешников, 19о2 ), пребывании в жарком климате (К.Н.Павловская, 196Ь), а также а невесомости на орбитальных станциях ( О.Г. Газенко, А.Н.Григорьаа, Ю.В.Наточин, 1986 ).

Таким' образом понятно', что проблема обезвоживаний имеет большое теоретическое и практическое аначение. Ей посвятили свои труды многие морфологи, научавшие преобразования во внутренних органах ( А.Д.Соболева, 1972-1975; Ю.П.Антипчук, 1973; Г.С.Кишкин, 1974, М. А. Магомедов, 1979; З.О.Емельяненко, 1986; А.Н.Тихомиров, 1966; Й.Я.Боднар, 1991 и др.). Сведения же о реакции скелета на дегидратации, о его роли в процесса адаптации к обезвоживащему фактору в доступной литературе отсутствуют. Учитывая значение костной системы в водно-иониоы обмене, этот пробел существенно^ затрудняет выяснение патогенеза дегидратации, что отрицательно сказывается при разработка лечебно-профилактических мероприятий.

Итак, проблемы теоретического и практического анализа преобразований, происходящих в костях скелета под влиянием дегидратации, вопроси обшеП теории управления их развитием совершенно не разработаны. Диктуется необходимость комплексного изучения влияния на костную систему различных видов и степеней обезвоживания с цальи коррекции негативных изменений в неП. Для решения этих задач необходимы экспериментальные исследования, которые возникли из потребности науки, требующей такого метода познания явлений, при которой исследователь мог бы активно вмешиваться в протекающий

процесс для более точного л глубокого ого изучения.

Решение проблема биологической адаптации снзлета должно предусматривать комплексное изучение механизмов компенсаторных и ре-паратишшх процессов при обеэвожнввнии организма путем использования современных катодов исследования, проведенных на достаточном количество однородных экспериментальных животных, Вышеизложенное позволило сформулировать цели и задачи исследования.

ЦЫ1Ь РАБОТЫ. В условиях комплексного эксперимента выяснить закономерности адаптационных преобразований п реадоптациошшх процессов в костной системе при различных видах 'л степенях дегидратации организма; изучить морфогенез костной системы при коррекции двгидратационного синдрома умеренными физическими нагрузками.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАН! й: I. Выявить диапазон морфологических проявлений адаптационных Преобразований костей скелета в условиях обдай дегидратации легкой, средней и тяжелой степеней.

2. Описать морфологические проявления адаптационных преобразований костей скелета в условиях клеточной дегидратации легкой, средней и тяжелой степеней.

3. Установить морфологические проявления адаптационных преобразований костей скелета э условиях внеклеточной дегидратации легкой, средней и тяжелой степеней.

4. Выяснить закономерности реадапта-ционных процессов в трубчатых, губчатых и плоских костях скелета после прекраяения воздействия сублетального обезвоживания различных видов до последних активных возрастных периодов кизни.

Ь. шучить направленность измонени.1 морфофункционального состояния костной системы в процессе сочотан-ного воздействия тяжелого обезвоживания различные видов и умеренной динамической нагрузки для установления коррегируших свойств •последней на морфогенез скелета в условиях дегидратации организма»

Научная новизна •настоящего исследования заключается в следующем:

- применен принципиально новый подход н решению поставленных задач, связанный с комплексным применением различных методов исследования: анатомического, гистологического, электронномикро-скопического, мор^юкетрпческого, биохимического, физико-механического, химико-аналитического и математического, что дало возмож-

ность всестороннего изучения влияния дегидратации ка морфогенез скелвта;

- на значительном однородном экспериментальном материале ВЫЯШ16Ш морфологические проявления адаптации костной системы жиистных: к различным видам и степеням обезвоживания;

- установлена закономерность реадаптационных преооргодвшшй постой после прекращения воздействия на организм оооовоживания и перс-хода на ооычный питьевой реким до поздних возрастных периодов;

- вштсноны закономерности и сформулирована концепция о механизме влияния различных видов осезвотавашш на структурную организацию кости;

- получены новые данные о характере компенсаторных и репара-тивнш; процессов, происходящих б костяк скелета в различные сроки эксперимента в зависимости ст вида дегидратационного фактора;

- установлено, что эффб!т, вызываемый ооззвоживанием со стороны роста и формооораэования костном системы зависит в основном от времени действия дегидратационного' агента;

- описаны осооенности морфогенеза костной ткани при коррекции дегмдрйтационных изменении остеогенезы умеренными оеговыми нагрузками;

- создана контролируемая экспериментальная модель для изучения влияния клеточной и внеклеточной дегидратаций на организм лабораторных животных.

Теоретическая и практическая значимость исследований заключается в том, что не основании результатов изучёния"влияния на ■организм различных видов и степеней дегидратации ( легкая, средняя, тякелая степени оошего, клеточного и внеклеточного ооезвоиш-ваний; реадаптация посла тяжелой оОаей, клеточной и внеклеточной дегидратации; суолетальная дегидратация различных видов в сочетании с спедоевными умереапши физическими нагрузками ), установлены наркологические закономерности строения, роста, формоооразо-№мя и метаболизма скелета в указанных условиях. "Наряду с этим, ¿¡¿„'Явлена дипакныг мор^ункциопальних прзоориэовпинп з костной систола при различных видах ойэ.звотнвчния в восстановительный

период на разных этапах птогенеза. Проведенные наолюдения позволили установить механизмы адаптации костной системы к различным видам и степеням дегидратации.

Практическая ценность проведенного исследования состоит в выявлении закономерностей морфологических преобразований костей скелета при сопутствующем заболеваниям и некоторым физиологическим условиям обитания обезвоживании, что необходимо для разработки методов рациональной коррекции, предупреждающей патологическую перестройку костей. Помученные дынные позволяют разра-битам'ь критерии прогнозирования изменений в костной'системе в зависимости от вида и степени дегидратации, что вшШо для решения проблемы управления этими процессами путем коррекции остео-генеза при помощи дозированной мышечной нагрузки.

Практическое значение проведенной работы определяется морфологическим обоснованней лечебно-профилактических мероприятий при борьбе с дегидратационным синдромом, исключающих неблагоприятные изменения, в костной системе, возникающих в отдаленные сроки после восстановления водно-электролитного баланса организма.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ .СЛЬДУЩИЕ ПОЛОЗКДМ:

1. Рост, строение, формообразование, механические': свойства ;! химический состав скелета зависят от степени и 'видя обезвоживающего фактора:

а) наиболео выраженный остеотоксический эффект вызывает тяжелая степень .внеклеточной дегидратации в связи с длительностью ее воздействия на организм;

б) увеличение времени влияния дегидратацконного фактора, а следовательно, и степени обезвоживания, усиливает неблагоприятные изменения в костной системе.

2. Обезвоживание приводит к нарушению строения и развития костной системы. * >

3. Структурно-метаболические преобразования в костях в период реадаптации зависят от вида предиествуйаего обезвоживания:

а) изменения костной системы животных, находившихся в условиях клеточной дегидратации, в отдаленные периоды реадаптации нивелируются на полностью;

б) реадаптация после общего обезвоживания лишь приближает показатели морфогенеза костей скелета к контрольным величинам;

в) реадаптациовдщз процессы после внеклеточной дегидратации протекают медленно и не нормализуют рост, строение и химический состав костей скелета.

4. Восстановительные промессы в костях начинаются с усиления внутриклеточной регенерации . интенсификации обмена органического ыатрикса и метаболизма микроэлементов.

о. Дегидратационные изменения в скелете обладают некоторое время после восстановления ьодно-злектролитного баланса организма иннерционными свойствами,

6. Реакция на дегидратации различных костей скелета однотипна и существенно но отличается.

7. Умеренные динамические нагрузки существенно коррегируют неблагоприятное влияние дегидратационного фактора на развитие костнрй системы животных,

ВН^РММ РЬ'ЗУЛЬТАТСЮ ИССШОВАНШу. Результаты исследований использованы при издании "Методических указаний к изучению аппарата движения ( Тернополь, 198& )( учебных заданий по клинической анатомии опорно-двигательного аппарата ( Тернополь, 19Ь6 ). Поданы заявки на изобретения: I. Моделирование клеточной дегидратации на мелких лабораторных животных ( № 237 ог Ю.07.91 ) и 2. "Способ моделирования внеклеточного обезвоживания на лабораторных животных".' ( № 236 01 10.07.91).

Получен акт о внедрении "Исследования костной системы для определения прижизненной дегидратации на секционном •¿•зтериале" от п:ганатомического отделения детской'областной клинической больницы ( Тернополь, I9.XI.I9b7 года.).

Основные положения диссертационной работы внедрены в учебный процесс и научные исследования морфологических кафедр Башкирского, Волгоградского, Винницкого, Ивановского, Иркутского, Запорожского, Донецкого, Ннжне-Новгородского, Полтавского, Саратовского Харьковского, ¿ьвовскоГ'о, Ростовского, Луганского, Минского, Тюменского мед.эдшскпх ' институтов. Санкт-Петербургского педиатрического института, Ногайского пединститута и медицинского факультета Укгородскэгс университета.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены и обсуждены на всесоюзных ( Винница, 19Ьб; Москва, 19Ь9 ), республикански:' съездах ( Полтава, 1966; Ивано-Франковск, 19Ь7; Черновцы, 1930); на всесоюзных ( Иркутск, 19Ь7, Иркутск, 191)9, Косква, 1979, 19ъ7, е19Ь9, 1990, 1991 ); республиканских ( Тернополь, 19";;), 1991; Киев, 1979, Полтава, 1987, 1968; Иваново, 19Ь7 ) и институтских конференциях ( Тернополь, 19Й5, 19Ь6, 19В«, 1990, 1991 ), научные симпозиумах ( Ивано-Франковск, 19159; Тернополь, 19Ь9 ).

ПУБЛИКАЦИИ: Всего по материалам работы опубликовано . 33 чч-учные работы,поданы заявки на 2 авторских свидетельства, получено удостоверение на рацпредложение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕГТАЦИИ. Работа изложена ¡¡а 430 страницах ( основного текста 290 стр. ) и состоит из введения, 3-х глав литературного обзора, главы материалов и методов исследования, 4-х глав собственных данных, заключения, выводов, указателя литературы ( 447 •источников) и приложения. Иллюстративная часть включает в себя 119 микрофотографий, 21 график и приложения на 150 страницах в виде таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

¿.¡агеризл и методы исследования. Исследование проведено на 520 белых беспородных крысах-самцах двухмесячного возраста, которые близки к человеку по общим .топазятелям водного обмена ( Л. Д. Слоним, 1962).

Согласно схема нашего опыта ( табл. I ) все животные были распределены на 5 серий рля решения определенных задач.

I серия - 90 крыс, на которых моделировалась обтая дегидратация по А.Д. Соболевой (197-1) путем содержания животных на полностью безводной диете. в качестве еды они получали высушенный до постоянного веса овес. Данная серия разбита на три группы. в первой группе ( 10 крыс ) моделировалась легкая степень обезвоживания, достигаюлаяол за три дня »кеперимента. Мы использовали определение общей влаги тела путем высушивания тушки и сравнение полученных показателей с контролем. За три дня дефицит влаги составляет обычно 2~И$ от интакишх крыс и принимается за легкую степень дегидратации. Во И группе ( 10 крыс ) - моделировалась средняя степень дегидратации, когда водный дефицит, опреде-

Таблица № I

расдрвдёшмн; шдалкЯ обезвоживания .

Се- !

рии \

¡Название

серии

№

ТТ7

I ПОД)

груп- Названий! груI Название I группы 1ппы| подгруппы ! ! )

пы

!к~во!средняя |жи- !продолжи-вот-!тельность !ньк !экспери-! !мента

---------------- ' а 1 4 ! Ь 1--------' 6--------! Г ь

I Общая I 'Легкая 10 3 дня

дегидратация степень

2 Средняя. степень Ю 6 дней

3 Тяжелая степей? Ю 10 дней

За Реадаптация I неделя Ю Г? дней

36 Реадаптация 3 недели Ю 31 день

Зв Реадаптация 6 недель Ю 52 дня

Зг Реадаптация 12 недель 10 94 дня

Да Реадалтация 6 месяцев 10 1Ь0 дней

Зе Реадаптация 12 месяцев Ю ЗЬо днзй

П Клеточная ■ I Легкая 10 10 дней

дегидратация степень

2 Средняя степень 10 20 дней

3 Тяжелая степень Ю 30 дней

• За Реадаптация I неделя 10 37 дней

36 Реадаптация 3 недели , 10 51 день

Зв Реадаптация 6 недель 10 72 дня

Эг Реадаптация 12 недель 10 114 дней

Зд Реадаптация 6 месяцев 10 200 дней

Зе Реадаптация ' 10 375 дней

! Ь'1

Т~7~Т

Ш Внеклеточная I Легкая 10 30 дней

дегидратация степень

2 Средняя степень Ю СО дней

3 Тяколая степень 10 '90 дней

За Реадаптация 1неделя 10 97 дней

36 Реадаптация 3 недели 10 III дней

Зв Реадаптация 6 недель : 10 дня

Зг Реадаптация 10 174 дня

12 недель .

Зд Реадаптация 6 месяцев 10 260 дно(,

Зэ Реадоптаций 12 месяцев ■ 10 435 дне!'

1У Коррекция I После обшей 30 32 дня

изменений при дегидратации

дегидратации тяжелой

умеренными физическими нагрузками степени

2' При клеточной дегидратации ТЛГчОЛСЙ степени 30 30 дней

3 При .внеклеточной дегидратации тяжолой степени 30 90 дней

Ннтактные

животные

(контроль)

Итого:

360 животных

I г

■-3 4 Ь 6

7

8 9

й 12

13

14 1о 16

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ю

60 дней 70 дней ЬО дней 90 дней 100 дней 120 дней 140 дней 160 дней 160 дней 230 дней ¿00 дней 270 дней 320 дней 415 дней 435 дней 49 Ь дней

Итого: %160 животных

со

asKiï'Ufft lut разности влажной и высушенной тушки, составляв« по отношения к контролю 6-I0JJ и достигается в течение 6-7 дней экепори-нонта. Я Ш группе ( 70 крыс ) моделировалась тяжелая, субяйталь-нал етапень обезвоживания, когда разница в содераании влаги у огаденой и интактной грушш составляет вша. 10%. Эта отепьнь дегидратации достигается,в точение 10-12 дней икеперш.юнтд. 111 группа «вотнш разбита на ?>лодгрупл, по К животных в каждой. Нры-сы первой подгруппы забивались декашггацией «разу по окончании 10-12' дневного сухоадения, а вса остальные пераводйлиг;ь на обычный нитьевой реяш вивария и на них изучались рендаптадионньк. процессы. По Ю крыс забивались через I, 3, G и 12 недель, С а 12 месяцев после обаей дегидратаЁдм тяжелой степени»,

' Вторая серия { 90 крыс ) - моделировалось клеточное обезво-¡ливцше. Животные получали, в-качества питья гинертоиичоокий раствор повареной соли,'а в качества еды - выеушоный овес и сухаре. Животные данной серии ч'акке разделены на три группы. В первой группе (10 крыс) моделировалась клеточная дегидратацил легкой степени,: Живстным за два часаи.до 'забоя вводили внутрмбраашшо !>цтвор радоната натрия и определяли в крови до К.Б.Беркину и У. И. Иванову ( 1972) воду внеклеточного-сектора. Затем тушку вы-и^иивапи в сушильном шкафу при t = Ю5°С до постоянного веса и высчитывали общую влажность. ' Но разнице мажду показателями обшей V внеклеточной влаги вычисляли клеточную воду- В данной группе клеточной воды йо отношению' к контролю составил 2-5%, и ¡.ришшялся как легкое клеточное обэзвокивание.' Достигается данная степень в течение 9тЮ дней эксперимента. Во П группе ( JO V'ï.-ui; i в течение 16-20 дней достигается 5-1®' дефицит плеточной Sjmi'H -это средняя степень данного обезвоживания. В Ш группе i 70 ирис ) моделировалась тяжелая степень внеклеточной до Гидратации; когда определяемый дефицит клеточной' воды по отношению ,( контролю составляет выше IOî. Сублотяльнаястепень клеточного обмисживанш достигается за 2о-30 дней эксперимента. 10 .»шот-ныл сразу жо забивали, а 60 крыс .распределены по 6-ти группам ; «шимарно для выявления реадаптационных преобразований в то дь <.)>д«, что и в 1 серии, ояспвримента.

В С серии ( 90 крыс ) проводили акснеримет1 по Ъю¿лоточной ii»!i'i>Vipi''caiWii. SiiBûtHue двдшй серии также разбиты на три грушы. Я грушш (10 крыс) аодалироадласъ легкая степень об^звожи-

и

вания, когдо оприяоляоызя внеклеточная лмдкос.ть на 2-й Í менша коктролышх; «океазтелой. Данная степень внрчлоздчнзй догидркгпции , достигалась в течение месяца сяедушии оОрппок.' л'лаотньм ч км4" • стве Питья давали. обессолоннуя поду с растворенным b ной диури-тиком ногормоняльнога.ряда ( ланзчс - I ¡ыяуяп на 1р л води ), о готово!! рпщюк сс.'Л'Олл из Ь(>осг.с-.чоиноП1'. ( аадаронноЛ ) i-'sjio.vw-шрвлизоваиной rotan. Во П г^уппь ( 10 кр.'с 1 нщмк'гюааюы мм-клсточное обезвоживание средней степени ( деп/.вдт fcHeiwmичпс:> жидкости rio радонату натрия 5-Ю f,5 в течение двух кжишев леришнта. В Iii гругшс; ! 70 крыс 1 - внеклеточное обе гзэ.кивеша достигалось ( дефицит вншметочной воды вше по отиопэшго к контр:«ш ) в течение 'грех' месяцев эксперимента. Затом 10 гивотлуч ■?абив>1л!1 нч исследования, а остальные переводились и'я обычный питьевой и пищевой рационы,на нн>: изучались раадаптяционтм изменения в те же шесть сроков, что и I и во П серия:';.

IV серия - коррекция изменений морфофунжиональнш: преобразований в косгной системе под воэдвЯствкем• дегидратация тяязлой степени умеренными физическими нагрузками. 1Скэот»ЭД1» данной серии разбиты на три группы по 30 крыс а не:кдг,й. 3 перЕ;«1 грушо по ei,'-шописаниой матодико моделировалась оСлая дегедретшя сублегальной степени, a о атом в периоде роздаПАамИИ з тачспиа хрсх подолг, животные подвергались треняроьдзм уморенными беговим! .нагрузками в трстбине ( Я.!1,'Зедонвк, 1966 ). íío окончанию данного сроке крысы умерщвлялись. Во второй группе моделировалось клеточное обезвоживание чялолМ степени, которое сочеталось а течение м&лша с беговыми тренировками. В третьей группе; данной оорля сублогалышл внеклеточная дегцпратация-^оопровоадалась в течение ясох трех месяцев эксперимента с- Саговыми тренировками в рэяиме ^/ызренних физических нагрузок.

V серия - штатные животные-находились на об'лен рационе Bí'pun и разбиты по возрасту соотвзз-стйенно зкгпорнменту на гдупл ; по Jo а гамдой ). Такое большое количество .контрольных пивотььч связано со значительными возрастными колебаниями .о.цтэо-генеза э даиный активный период яиэни балык крыс.

По здвордоки» эксперимента животных умзрюлдли дюкалитаиие'й под офиркум наркозом и проводили их снелетировзние. Выделялись

к

шючоша ( чрубчатая ) кости, 11^поясничный позвонок ( губчатая ) и таасвые кости ( плоская ). Остеометрия проводилась по и.Шегаг ( 1926 ) с точностью до 0,01 мм. Программа остеоыетрии плечевой кости включала следующие показатели: наибольшую длину кости, наибольшую ширину проксимального эпифиза, наибольшую ширину се-радшш дпафпла, передне-задний размер середины диафиоа и наибольшую ширину дневального эпифиза. Программа 'рстеометрии поясничного позвонка¡вентральная и дорэальная длина тела позвонка, поперечный и сагиттальный диаметры краниальной и каудальной поверхности тела. Программа остеометрии тазовой кости: наибольшая длина, наибольшая ширина подвздошной кости, толщина кости в месте вертлужной впадины.

Гистологически изучались компактное и губчатое вещество костей, а также хряшевуе пластинки роста проксимального отдела плечевой, подвздошной костей и каудальной поверхности тела позвонка. Фрагменты кости фиксировались в Л % раствора глвтаральде-гида, декальцинировались в 3,7% растворе ЗДТА и заливались в целлоидиновые блоки. Готовились гистологические срезы, которые окрашивались гематоксилин-эозином и по ван Гизон. Ыорфометрическое исследование хрящевой и костной ткани проводили по Г.Г.Автанди» ■ лову ( 1900 ) с помощью окулярного винтового микрометра и стандартной сетки. По предложенному нами методу определяли плошадь структуры и количественный подсчет элементов ( удостоверение на рац.предложение № 437 от I0.XI.I97? г.).

Морфометрию проксимального эпифиза плечевой кости производили по следующей программе: ширина эпифизарного хряща, ширина его зоны пролиферации, ширина его зоны дефинитивного хрша, ^бъем общей ¿лонгиозы, объем первичной спонгиозы, глубина проникновения хрящевых грабекул в костномозговую полость, объемная плотность первичной спонгиозы, объем хрящевой ткани в первичной спон-гиозе, объемная плотность вторичной спонгиозы, глубина проникновения спонгиозы в'костномозговую полость, объем хршевой ткани во всей спонгиоле, длина трабекул и количество остеобластов^в первичной спонгиозе.

В программу морфометрии диафиза плечевой кости включались еле,пушив показатели: ширина внутренних окружающих пластинок, ширина наружных окру^аалк пластинок, ширина остеонного слоя,

площадь диафиза, площадь костномозгового канала, плочядь коипакт-ного вещества, диаметр остеонов, диаметр канала остеома, шюпадь гаверсовых каналов и площадь остеоцитарньк -лакун.

В программу морфометрии тазовой кости п И поясничного поэвон-"ка входят: ширина хрящевой пластинки роста, тсмпшш.комппктного слоя, объемная плотность первичной и вторичной спонгиозн, длина трзбенул ¡.первичной, епоЛгиозы и количество остеобластов в первичной спонгиозе.

■ Для трансмиссионных ультраструктурных исслелопаинЯ иусочни эпифизарного хряща плечевой кости фиксировали в 2,;/' растворе глю-торальдегида,постфлксирова1Ш в $ растьоре четырехок::сп осмия на фосфатном буфера, дегидратировали в восходящем ряде спиртов и ацетоне, окрашивали уранилацетатом и заливали в эпоксидную слояу.Цу-сочки диафиза этой же кости после фиксации декальоинкровали в 3,7% растворе ЭДТА. Ультратонкие срезы, приготовленные на ультрамикротоме УМПТ-3, контрастировали нитратом свинца по Рейноньду и изучали в электронном микроскопе ЭВМ-100ЛМ. Для четкого выбора участка из блоков, залитых в эпоксидныэ смолы, готовил« пэлугон-кив срезы ( до I мкм ), монтировали их на. предметное стсв-то,окрашивали в I% раствором тулоидинового синего.

Учитывая тот факт, что кость является депо минералыак кз-гаеств, которые участвуют в процессах метаболизма,' мы привели исследование химического состава плечевой, тазовой костей и позвонков. Определяли содержание в них кальция, фосфор?, г.алял, нчтрия, магния, воды и общего количества минеральных, тютеств, а также количество биологичэски активных остеотропных микрояле?го»гтов: меди, марганца, свинца, железа и цинка. Кости высуживали до постоянного веса в сушильном инафу при =Ю5°С и по рэгнестя в весе влэллой и сухой костей определяли количество влаги. Затем шеушенную кость оголяли в муфольной пзчи при ♦ =4'50°С до бзлого цвета. По весу золы определяли обшее количество минеральных веществ. Затем 25 мг золы растворяли'в азотной кислоте к вммр;гвали досуха, приливали соляную кислоту ( 1:1 ), .плодили раствор до кипения и Добавляли бидистиллировашую веду до ад. На атомном абсорбционной спектрофотометре С-115 определяли содержание всех элементов, кроме фосфора. Количество последнего определялось на фотоолектрокало-риметро по Бригсу ( М.Э.Брбхкьяа, 1982 ).

ипре.пеление содержания белка проводили биуротовым методом, инстанцию снимали на фотрэлектроналориметре ШС-2 при длине волны 545 им. Содержанке белка расчиткадли по> калибровочной кривой и выражали в граммах на 100 г сырого веса кости.

Определение обших липидов проводили по биотестам.

Принцип метода заключается в том, чтЬ ненасыщенные липиды и жирные кислоты, фосфолипиды и холестерин после гицролйза Н^ 0^ с фосфэваншшновым реактивом образуют окрашиваемый раствор, оптическую плотность которого измеряли при длине волны 530 нм. Рас-чот шранали в граммах на 100 г сырой кости.

Определение глюкозы проводили орто-толуидиновым методом,принцип которого заключается в- опрашиваемое™ нагретой глюкозы с о-толуидшовым реактивом в растворе уксусной кислоты, интенсивность которого пропорциональна концентрации глюкозы. Измерение оптической плотности проводили на КЖ-2 при длине волны Ь90-650нм и выражали в килимодях на грамм кости.

Определение активности шелочной фосфатазы проводили по методу Воданского, модифицированного на кафедре биохимии Тернополь-ского мединститута. Принцип метода основан на способности бета-глицерофосфата в присутствии щелочной фосфатазы взаимодействовать с молибденовокислым аммонием и аскорбиновой кислотой. Экстинцию снимали на КФК-2 при длине волны 610 нм. Активность расчитывали ' по разница содержания Р в опытной.и контрольной пробах, и выражали в мкмоль фосфора на грамм 'белки за час инкубации.

Определение активности кислой фосфатазы проводили аналогично определению щелочной фосфатазы, за исключением использования кислого субстрата. Активность фермента выражали в мкмолях Рн нр* грамм белка в данной пробе за час инкубации.

Определение активности К+, !Га+ АТФазы проводили пс^скорос-ти образования в ходе реакции неорганического фосфата. Интенсивм -ность развивающейся окраски определяли на спектрофотометре при длине волны 700 нм. Определение проводили как свободной, так и обшей фракции АТФаяы и выражали в мкмолях Рн на грамм белка в час.

Определение активности каталазы проводили по методу, основанному,на способности перекиси водорода образовывать с молибденом аммония окрашенный комплекс, снижение интенсивности которого пропорционально активности каталазы. Интенсивность окраски растворов измеряли на спектрофотометре С£-1б при длине волны 410 нм. Актив-

ность фермента выражали в микрокаталяк ( мкт ) !1а 100 г кости.

Определение активности цитохромоксидазы основано на способности образовывать красный пигмент при инкубации гомогенато с ии-1 тохромом С и диаметил-п-фенилендиамином з результате окисления последнего. Интенсивность окраски растворов определяли на спектрофотометр.-. СФ-16 при длине волны 510 нм и выражали в' им на мили-грамм кости.

Физико-химические испытания исследуемых костей;с целью определения их прочности-на сжатие, а плачевой - еще но растяхение и скручивание, проводили на разрывной машине Р-0,5 с максимальной скоростью нагружекия равной 0,25 №1 в минуту и с точностью до 0,2 кг/сек. Регистрацию изменений кривой нагружения проводили по шкале прибора. В дальнейшем готовились шлифы костей толщиной 120-150 мкм и на микротвердометре ПМГ-З ( С.И.Фесик,. 19Ь2 ) определяли микротвердость.

Полученные цифровые данные обрабатывались на микрокалькуляторе МК-52 с вычислением средней арифметической, ее ошибки,средие-квадратического отклонения и достоверности различий пр Стьюденту.

Опыты проводились в соответствии с "Правилами работ с экспериментальными животными", утвержденными Приказом МЗ СССР № 755 от 12.0В.77г. Интакхныо крысы получали стгндзртнуя пишу, соответствующую рекомендациям дополнения от 4.12.78 г. к Приказу МЗ СССР № 163 от 10.03.66 г."0 суточных норлвх . кормления животных и продуцентов". Животные содержались в соответствии с "Санитарными ■ правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспершенталь-но-биологичоских клиник ( вивариев )", утвержденных Ш СССР от 6.04.73 г.

Отбор животных а серии осуществляли согласно идентичности их исходных функционально-физиологических реакций по величине сум- . мационно-порогового показателя. Контроль за внешними поведенческими реакциями вели Постоянно.

Постановку эксперимента, забор материала и большинство исследований проведено на базе научной остеологической • лаборатории кафедры анатомии человека Тернсггчъскога медицинского института.

Ультрамикроскопия костной и хрящевой тканей осуществлялась на кафедре гистологии, а биохимические анализы - но базе квфедрн биохимии нашего института.

Часть научных сведений получена с использованием технических средств физико-технической лаборатории Тернопольского эавода "Ватра", за что приношу всем сгк ю искреннюю благодаристь.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИИ. При общем обезвоживании организма в первую очередь перестройке подвергаются элементы кристаллической решетки гидрооксиапатйта. С ее поверхности выводятся ионы кальция, фосфора, натрия, калия и магния, за счет которых на 3-Ь % снимается минеральная насыщенность костной ткани. Компенсаторное увеличение при легкой и сродней степенях обезвоживания содержания микроэлементов сопровождается некоторым усилением активности шелочной фосфатазы, каталазы и цитохромоксидазы. Однако при сублетальной дегидратации ати показатели резко падают и отстают от контрольных на 7-1Е?о. Деминерализация костей является непосредственной причиной уменьшения их механических свойств,причем с увеличением срока эксперимента указанные процессы нарастают.

Дефицит минерального компонента при обшей дегидратации вызывает нарушение структурной организации хрящевых зон роста, за счет которых происходит бсновной рост костей в длину-, сглаживается зональное расположение хондроцитов, снижается их пролиферативная активность. С увеличением длительности дегидратации эти явления усугубляются. Наиболее тяжело переносят общее обезвоживание губ,-чатыа кости, обменные процессы которых больше зависят от влаги. Даш ¡ив ыорфомзтрни указывают на сужение хрящевых пластинок роста ( на 5,2-14,7:' ), уменьшение ширины'зон пролиферации ( на 7,510,1 % ) и дефинитивного хряща ( на 4,2-9,3 f- ). Снижается объем первичной спонгиозы, в которой реже встречаются остеобласты.

Деструктивные изменения обнаруживаются и в компактном вещества когчей, где замедляется перестройка грубоволокнистой ткани в пластинчатую. Суживается остеонный слой, увеличивается ширина наружных и внутренних окружающих пластинок. С нарастанием степени обезвоживания появляются элементы функциональной перестройки костной ткани: линии склеивания, мозаичные участки с различной сте-пеньо обызвествления и полости гладкоклаточной резорбции, указывающие на глубокие морфофункционалыше преобразования. По данным А.В.Русакова (I9öt!) гладкая резорбция - это признак атрофик костного вещества, протекающей медленно и длительно. Все ото приводит при тяжелой степени дегидратации к остеопорозу, сопровождающемуся лакунврнын рассасыванием костных балок, уменьшением на 4,2-II,3t пло;зидл компактного ведества.

Дниша остеометрии свидетельствуют о задержке роста и формообразования костей сколета, хотя из-за малого срока ¡эксперимента они не столь явственные.

Субмикроскопически в эгшфизарном хряще и кортикальном слое трубчатых костей появляются при общем обет-эживании молодые слабо-дифференцируемые хондррциты и остеобласты, уменьшенные в размерах, с измененной структурой митохондрий, мембран эндоплалматического ратикулума, рибосом и полисом, то есть всех органоидов, участвующих в синтезе пластических веществ и регулирующих метаболизм кальция ( Л. Леси, ф.Сштвоц, 1971; В.А.Романенко, 1975; 0. А. Хомутовский с соавт., 1976 ). В условиях обезвоживания происходит переход на меньшую скорость пшеряласгичоских процессов, на что указывают, особенно при тяжелой степени догидрчтадин, изменения ядерного аппарата в виде дисперотно расположенном Х}юматина в остеобластах и- его зернистый характер в хондроцптах (С.Д. у-огц, 1974).

Таким ¿срезом, общая дегидратация организма шмиааст задорину темпов роста и формообразования костной системы, что евлшю с угнетением процессов пролиферации в эпифиэариом хряще и нарушением периостального остеогенеза. Усиленная деминерализация кос>тс<1, снижение активности некоторых остеотропных ферментов, ультраструктурные изменения в клетках диафиза предопределяют сиииоши прочности скелета. Чем выше степень обезвоживания, тем о'олоо н»г-лядно это пртявляетоя.

Клеточная дегидратация в чистом виде встречается рошео. Пип сопровождает внеклеточнуга гипергидратацию или об>иу» яоеи.аротацию. Однако клеточное обезвоживание диагностируется иногда при передозировке гипертонических лечебных растворов, употреблении п {¡ачестве питья высокоминерализованных жидкостей, а именуй), й акс-тремалькых условиях, морской воды ( Э.Керпель-Зрониус, 19й9 ).

В отличие от общего обезвоживания уже при легкой отанони клеточной дегидратации наблюдаются иэминония минерального обмани. Усиленно выводятся макроэлементы, содержание которых в костях экспериментальных животных сличается по сривнанн.о с контролем, а дальнейшем, с увеличением степени ..«¡гидратации, это рвлница существенно увеличивается н составляет боль^э ноличину, чем при соответствующих степенях о&пвго обитотпсасля. Нричс-и ныСо.-.си значительно уменьшается количество калия, де'ипнт '.'.тпрого »до/.о-

дит до 14,53/* при сублетальной степени. Нарастает и общая деминерализация-скелета, проявляющаяся даже при легком обезвоживании. В связи с избыточным поступлением ионов натрия, их количество в исследуемых костях возрастает, образуя "ножницы" с содержанием кальция, что наблэдали исследователи, изучая воздействие различных режимов ;двигательной активности ( В. Г. Коввиников, 1900; А.Н. Ро-манюк, 19132, Я. И.Федонюк, 19''>6 и др. ).

При легкой степени клеточной дегидратации количество микроэлементов компенсаторно увеличивается, что связано с повышением активности огл'еотропных ферментов. Однако, при средней, а тем более при тяжелой степенях обезвоживания, микроэлементный обмен резко угнетается. Наиболее существенно выражен дефицит меди, марганца и цинка, связанных напрямую с активностью цитохромоксидазы и щелочной фосфатазы, гринимающих активное участие в процессах ос-теогенеза ( С.Д.Шевченко, 1954, В.И.Смоляр, 1965 Причем разница в содержании микроэлементов здесь выше, чем при общей дегидратации.

Аналогичным образом реагирует на • внешнесредовое воздействие и обмен органического матрикса. При легкой степени обезвоживания происходит незначительное компенсаторное увеличение содержания углеводов и активности фосфатаз, К+, 1Га+ АТФазы, цитохромоксидаэы и каталазы. С увеличением сроков воздействия дегидратационного фактора происходит срыв адаптации и содержание углеводов и активности большинства ферментов по сравнению с контролем снижается, достигая наибольшей разницы при сублетальном обезвоживании. Остается повышенны?.! активность щелочной фосфатазы, К4", №а+ АТФазы, количество общего белка и жира.

От взаимоотношения неорганического и органического веществ зависят и механические свойства скелета, ухудшающиеся да:ке при "Ю-дневной дегидратации и нарастающие с увеличением сроков обезвоживания. Наиболее значительно, по сравнению с контролем, снижаются прочность на сжатие - на 10,441, и микротвердость - на II,

Б отличие от общей, даже при легкой степени клеточной дегидратации, происходит ослабление пролиферативных процессов в хряше-вых пластинках роста, увеличение содержания межуточного вещества Чгелдау колонками хондроцитов и достоверное уменьшение большинства .норфометрических показателей. С увеличением степени обезвоживания усиливаются деструктивные явления, нарушаются процессы нормального

старения клеток, замедление темпов их дегенерации и образование костного матрикса. Исчезает колоннообразное расположониз ;.-ршю-вьк клото];, снижается ширина участков роста, за счет сужения зон пролиферативпого ( на ) и дефинитивного ( па 0,3-

8,£$) хряшой. При тяжелой степени клеточной дегидратации на границе с диафизом появл£<зтиЧ обширные полости резорбции, саидо-тельствугаио о дистрофических изменениях в костной системе. С увеличением сроков обезвоживания постепенно снижается объемная плотность первичной и вторичной спонгиозн, уменьшается объем хрящевой ткани в губчатом веществе и глубина проникновения трабекул спонгиозы и хондроидной ткани в костномозговые полости. Реке встречаются остеобласты, появляются участки расслоения перекладин губчатого вещества.

В диафизах трубчатьх костей, начиная с легкого обезвоживание, нарастая при средней, а еще более при тякелой степени, выявляются элементы дистрофических изменений костной ткани в виде остеопоро-за. Чем больше длится обезвоживание, тем явственнее определяются линии склеивания, мозаичные пятна и полости резорбции. Нарушается диффчренцировка молодых и зрелых остеонов, постепенно сглаживаются границы зон. От степени к степени растут ширина внутренних и наружных окружающих пластинок, площади костномозговой по-

пп^тт И Т/СТ-^ ггпта о ^ тпт.ч-П т.тг пипч-^тгл О" *^ " • Г'■ ' ■ '—

----- .. — . I. и , ... ..¿I, А 1л*. |и 1.1111-

жаются площади диафиза, остеоцитарных лакун и компактного вещества. Уменьшаются ширина остеонного слоя и наибольший диаметр остеонов. Следует подчеркнуть, что процентные показатели разницы меч-ду экспериментом и контролем гораздо выше, чем при соответствуй-шей степени обшей дегидратации.

Субмикроскопически в проксимальном эпийизарном хряще и диа-физе плечевой кости, начиная с легкой степени клеточной дегидратации выявляйся деструктивные изменения, нарастающие с уваличо-нием длительности обезвоживания. Митохондрии набухают, матрикс их просветляется, кристы растворяются. В аппарате комплекса Гольд-ми происходит набухание его цистерн, разрушение мембран. Здесь.те обнаруживается лппидпие включения и образования типа л;иоео.ч. Тесное топографическое взаимоотношение комплекса Гольдки и ли-зосом мо.чно объяснить тем, что лиэосога образуется к? ре:.::.;и ройных цистерн комплекса Гсльрмм ' Т.Коу1ко1£ еъ а!., ). Ллзс-огош со.гсрг»т кислув» фочЦатээ^ и другие гидролитические

ускоряющие рззорбцию костнэга всыества. Происходит отек цитоплазмы, сопровождающийся снижением количества гликогена и рибосом, свидетельствующих об ослаблении процессов остеогенеза (Т.П.Виноградов, Г. Я. Лэврщева, 1974 ). Уменьшение размеров, ядер хондро-цитов и остеобластов слезет рассматривать как выражение снике-ния скорости образования нового белка. Таким образом, ультраструк-турние исследования свидетельствуют об истоаении резервных возможностей клеток и усилении в них дистрофических процессов, гораздо более выраженных, чем при общей дегидратации.

Итак, клеточная дегидратация также вызывает задержку продольного и поперечного роста костей, в связи с изменениями обмена их минерального и неорганического матрикса и нарушением структурно-функциональной организации клеток, приводящих к остеоцитолиэу, энергетическому голоду, ослаблению детоксикации и нарушению регуляции биосинтеза коллагеновьгс белков. Следует отметить, что выше- . указанные изменения значительно белее интенсивные, чем при обшом обезвоживании, что связано, по-видимому, не столько с видом дегид-ратационного фактора, сколько со вр.!енем его воздействия на организм.

Причина развития синдрома внеклеточной дегидратации - снижение внеклеточной электролитной основы. Дефицит хлористого натрия во внеклеточной жидкости может быть вызван недостаточным поступлением в организм солей при длительных ограничения;: в них, либо чрезмерными потерями солей через желудочно-кишечный тракт ( рвота, понос, кишечные свищи ), через кожные покровы ( обильное потоотделение ), почечным путем ( бесконтрольное применение мочегонных средств ), при надпочечниковой недостаточности типа Аддисона ( В.И.Боголюбов, 1969 ).

Месячная внеклеточная дегидратация ( легкая степень ) приводит к обеднению костной ткани микроэлементами, входящих в состав ферментативных систем, что вызывает расстройство метаболизма и нарушения соотношения электролитов минерального компонента. Значительно уменьшается'' кальциево-фосфоркый коэффициент за счет • усиленного выведения кальция ( на 4-5 % ) и особенно фосфора _( на 6-7 % ). Общее содержание минеральных веществ снижается на 4,6-4,9/0, причем особенно ощутим дефицит натрия ( на 18-19') и калия ( на 113-17 % ). Наиболее чувствительны к внеклеточному обезвоживанию губчатые и плоские кости, что связано с их большой

¿1

влажностью и интенсивность«! обмена, на что указывает D.H."Горбенко {1963 ). При увеличении длительности воздействия дегидрата-ционного фактора, нарушение процессов минерализации идет в том же направлении и достигает критических цифр ( 31-332 по сравнению с контролем ). Все это скапывается нэ. прочности исследуемых костей, которая снижается при легкой степени обезвоживания в среднем на 3-5:3, при средней степени - на 9-1Й и при тяжелой -на 13-Ш2.

Характеристика органического матринса заключается в нарастающем от степени к степени дефиците активности щелочной фоефа-тазы, К+, }fa+ А'Мазы, каталазы, цитохромоксидазы и содержания углеводов, при некотором увеличении активности кислой фосфптизы, количества общего протеина и липидов. Причем цифровые величины различия с контролем гораздо выше, чем при облей и клеточной дегидратации. •

Гистоструктупше изменения в хрящевых участка:.' роста при данном виде ".тегидратации выражаются более значительно, чем прл общем ¡г клеточном зксикозе. Даче при легкой степени выявляется сгла?кивание' границ пеклу зонами, повышение содержания межуточного вещества, неправильная ориентация столбиков хонлроцитов. Причем дистрофия хряпе»« клеток усугубляется при увеличении длительности эксперимента. Ь зоно пролпфорирупщего хряиа появляьт-ся да»;з клетки типа фибробластов, леппших в плохо сформированном фибриллярном матриксе. В их цитоплазме определяются немногочисленные уплощенные канальцы зндоплазматиче.ского ре^икулума,заполненные мелкозернистым веществом, а также деструктивные орга-неллы и вакуолеподобные структуры. За счет измененных хондроци-тов уменьшаются размеры пластинок роста и цсе:£ их зон. При средней и тякелой степенях обезвоживания, вследстзм? дезорганизации клеток,tне улается в полном объеме провести морфометрию. Все гистометрические показатели эпифизарного срящз костей по сравнения с интактннш животными прогрессивно уменьоажея на,значительно большую величину, чем при других виааг: обезвог.ивямия.

Под воздействием внеклеточной дегидратации а диализа:: выг.°,-лены наиболее существенные деструктивный процессы, проявлягшеся ? липилной инфильтрации когтнп;: клеток. Цитоплазма оотеоцитов подвергается ультраструктурной дезорганизации до такой степени, что иногда на ее месте обнаруживается хлспьеви/шыЯ субстрг;?. Та-

«.гс шсденений ми не» наблюдали ни при обдай, ни при клеточной де-гидратиди/.

Пн макроскопическом уровне, помимо линий склеивания, полостей рс-гл.фбци/, мозьичнщ: участков, обнаруживаются ионы остеолиза, аа-яолюшыа аморфным содержимым. Грубоволокшстая костЬая ткань про-оо.чдоот над пластинчатой. Чем длительнее воздействие де^идрата-циотюго фактора, тем значительные количественные изменения. Рас-дар.чмся на 4-6* зоны наружных и внутренних генеральных пластинок. Значительно снижается ширина остеонного слоя за счет уменьшения ддамотра преобяадаэдего количества первичных гавэрсовдх систем. В г-убчюих костяк обнаруживаются очаги расшавленннх перекладин спон-гиоаи. Остеобласты, расположенные на поверхности губчатых трабекул, встречаются гораздо рем, причем сами они деформированы, вдра та ськлуцоннке.

Сравнивая воздействие разных видов дегидратации можно говорить, что качественные изменения при легкой внеклеточной двгидрата-ым напоминают аналогичные при сродней клеточном или тяжелом обшем об^вонгиьании. Все это свидетельствует' об обшей тенденции развитии деструктивно-дистрофических изменений при ^ксшсозо организма. По-йиддмому, основное ьначанид имевт время действия гю^реа^акктго ф-зк*ора, а не ьго вщ, на что /казЫшвг работы А.Г.Гоноцннсиого ¡1953), В. М. Боголюбове (1966), морфологов А.Д.Соболевой (ГЭ6Я), Й. Д. Боднара (1950) и других.

Таким образом, внеклеточная дегидратация вызывает наиболее .•чшчитвльную задержку роста и формообразования костей сколет« в ошши с тем, что для ее достижения тргбуегся'более длительное время, за которое в костной ткани успавакир произойти существенные сдвиг»» ь структуре и обмене веществ.

Огррмное значение в клинической практике и космической медивд-ни имеют' вопросы прогнозирования адаггрошонных процессов в костной системе после.окончания воздействия повреждашего, в данном случае дегидрвтатдиошого, фактора. В литарагуре отсутствуют сведения,раскрывание динамику реьдаптационных процессов в период от прекраце-нкя обезвоживания и перехода на обычный питьевой режим до самых >, отдаленных. сроков. Восполняя этот пробил в исследованиях, ш изучали осгеогенез в сроки I, 3, 6, 12 недель и 6, 12 месяцев после по-пВаршэния дегидратации, что соответствует основным этапам возрастных '^«образований коотноЙ системы.

Через недолю поело прекращения воздействия дегидратационного фактора преобладают элементы иинерциошик негативны* преобря-зовд™ лий скелета. Продолжают ухудшаться качественные и количоственим/л покянатвли роста и формообразования когтей.

. Через три надели ряадаптациониого периода поели субтильного внеклеточного обезвоживания начинает несколько ( на сглаживаться разница в содержании неорганических веш«етп я костях -шстюриментальнш и контрольных животных. Улучшение минерального метаболизма сочетается о незначительным повышением як-мвчасти <.к;~ гоотропных ферментов и улучшением ультраструктурной оргонииш^н хрящевой и костной ткани. Лишь линейные размеры костей экспериментальных • крас продолжают все такле отставать от интантиих.

В данный срок реадаптации после клеточной дегидратации начинается частичная нормализация, что прослеживается при ипуитшн обмена микроэлементов,, некоторых фер.гентор и качественной электронной микроскопии опифкзарного хряша трубчатых костей.

Три пгдели после завершения обшего обезвоживания и перевидя животных на нормальный питьевой режим - ото период ото более ■■'■т-читального, чем а предндуши-з сроки, угнетения роста, формообр,-,о-вания,минерального и органического обмена, прочностных сяойстя кпотяй сояета.

Через шесть недель поело клеточного и внекгетглмого обгягл-живания все изучаемые нами показатели развития скелет« тенденцию нивелировать предшествующее отставание от контроля. Розница между опытными и интактными животными уменьшается в среднем на 4,3!«. -

¡¡осле обшей дегидратации улучшение в зтот период происходит лишь со-стороны содержания микроэлементов у углеводов, активностм ■щелочной и кислой фосфатаэ, К+, К» АТФазы»"каталаэы и цитохромо-ксидаэы. Появляются элементы усиления внутриклеточной регенерации ультряструктур костной ткаии. Другие показатели роста, обмена и механических свойств костей продолжают по^ инерции ухудшаться.

Все дальнейшие срони реадаптации после сублетальней дегилгл-тации.любого вида ( 12 недель, б и 12 месяцев ) характеризуются постепенным приближением качественных и количественных хдракто-. ристин роста и метаболизма скелета к нор/е. Однако полного пуряя-нивания структуру, темпов роста и обмена костей опытных л контрольны* животных даме в отдаленные сроки не происходит. ГС'!./«*»«,

чем сильнее первоначальное действие обезвоживаюшего фактора, тем меньше оно поддается восстановлению в реадаптационный период. Это согласуется, с данными работ В.Г.Ковешникова (1Э76-1965),Я.И.Шедо-нюка (1960-1986), А.М.Ромашока (1982), изучавши восстановительные процессы а скелете после ограничения двигательной активности животных.

Значительная стойкость морфофункциональных изменений в скелете после воздействия дегияратационного фактора, не поддающихся полному восстановлению даже чере.ч год нормального питьевого режима, требует изыскания эффективного коррелянта, способного сгладить или полностью устранить негативные изменения, возникающие в костях в условиях обезвоживания. О литературе отсутствуют сведения о коррекции роста и формообразования скелета, измененного де-гидратацконным трактором. Но наше внимание привлекли работы Я. И. Федонюка (1980-19Б6) по нейтрализации последствий гипокинезии с помошыо физических упражнений, что дало толчок для дальнейших экспериментальных исследований.

В настоящей работе поставлен эксперимент, заключавшийся в том, что тавотных, находившихся в условиях клеточной и внеклеточной дегидратаций тяжелой степени, одновременна подвергали беговым тренировкам в третбане в режиме умеренных физических нагрузок (В.Г.Ковешников, Я. И.Федонюк и др., 1980). Тренировки длились стоЛь ко же времени, сколько продолжалась дегидратация. Коррекцию общего обезвоживания проводили в течение трех недель после окончания эксперимента, так как после,пний длился всего 9-10 дней и общее состояние животных не позволяло проводить тренировки. Контролем служили цифровые величины, полученные при исследовании непосредственно после обезвоживания, а при обшей дегидратации - через три недели реадаптационного периода.

При исследовании костной системы у этих животных прежде всего выявлено,'что действие умеренных физических нагрузок не зависит от вида дегидратации, а, в основном, от исходного материале. Там, где дегидратация вызывает большие изменения, действие тренировок меньше выражено. Установлено, что сочетанное влияние дегидратации и нагрузок не приводит к выраженному нарушению роста, формообразования и обмена костей. Наоборот, при сравнении ссоответствующим контролем, выявлено повышенное содержание кальция и фосфора, вследствие чего увеличивается общая минеральная насыщенность костей.На

фона сохранившегося эксикоза костной ткани"нарастает количество всех других исследуемых макро- и микроэлементов, что свидетельствует об интенсификации минерального обмена при дополнительном действии умеренных физических нагрузок. И хотя это увеличение не компенсирует полностью дефицит неорганичес'.-их солей, бозншший под влиянием обезвоживания, но различия с интактными животными гораздо меньшие.

Аналогичная картина при исследовании органического матрикса, демонстрирувшая сглаживание различий в содержании углеводов,белков, липидов, кислой и щелочной фосфатаз, цитохромоксидазы, К1", >Га+ АТФаэы и каталазы. Такое повышение обмена органических веществ в сочетании с более интенсивным минеральным метаболизмом приводит к повышению прочностных свойств костей, почти сравнивающихся с нормой. ■

Оптимизация обмена способствует улучшению структурной организации костной и хрящевой тканей. Пластинка роста расширяется на 2-4%, что оЬападает с данными рядами исследователей (В.Г.Ковешниноз, 1978,1979,19Ь0; С.Г.Антонова, 1979; А.Н.Романюк, 1982; Я.И.еедошок, 19М5 ), но- противоречит работам Б. И.Когана' (1974), С.И.Сагалянова (197Н),"Е.И.Цпидкога (1976), В.Н.Оникиенко (19Б9). Наиболее интенсивно увеличивается ширина зоны пролиферации, тогда как зона дефинитивного хряща расширяется гораздо меньше.

Умеренные физические нагрузки повышают функциональную активность хондроцитов, морфологически проявляющуюся выраженным развитием гранулярной цитоплазматической сети, гипертрофией митохондрий и аппарата Гольдки. В компакте заметно истончение нарушых и внутренних гензральных пластинок, увеличение площади компактного вешества4 расширение остеонного слоя. Количество вторичных остео-'нов почти такое же, нан и первичных. В наружных слоях диафиза трубчатой кости различают остеобласты повышенной функциональной активности, в нуклеоплазМе которых содержатся крупные глыбки хроматина. Цитоплазматический метрике содержит утолщенные мембраны гранулярного и агранулярного эндоплазматического ретикулума.

Физические нагрузки обладают выраженным коррегирушим влил-нием да рост и формообразование скелета, приближая остеомэтричес-кие показатели вплотную к таковым у иитактных животных, хотя незначительная разница и остается, особенно при действуй внеклеточ-

ного обезвоживания. Наиболее хорошо поддаются коррекции- трубчатые кости, менашо плоские и наименее - губчатые, что, естественно учитывая их функциональную эагруненность при беговых упражнениях. Следовательно, умеренные физические нагрузки в значительной степени смягчают остеотоксическое действие дегидратационногл фактора и могут быть использованы в комплексе лечебно-профилактических мероприятий по борьбе с дегидратацией организма, особенно общей и клеточной.

Таким образом, применение единого методического подхода и комплекса адекватных: методов исследования на большом однородном материале позволили выяснить .закономерности морфофункциональные преобразований структуры костей скелета животных, развивавшихся в условиях дегидратации различных видов и степеней. Показаны закономерности реадаптационных преобразований в костной системе поело прекращения воздействия обезвотлшания и перехода на нормальный питьепой ромш до последних активных возрастных периодов. Установлены особенности преобразования скелета при воздействии общей, клеточной и внеклеточной дегидратаций. Выявлено, что эффект действия обезвоживания зависит главным образом от времени его влияния на организм. Выявлено, что реадаптациенные процессы не всегда могут полностью компенсировать нарушенный остеогенез. Установлен ростоетимулирующий и коррегируший эффект умеренных динамических нагрузок на скелет животных, находившихся в условиях обшей и клеточной дегидратаций.

Результаты проведенного исследования имеют как теоретическое, так и практическое значение, поскольку дают методическую бару для изучения адаптационных и восстановительных процессов ? костной ткани, Определения диапазона ее компенсаторных возможностей для целенаправленного проведения лечебно-профилактических мероприятий с целью исправления морфофункциональных изменений скелета в зависимости от характера уи степени обезвоживания. Глубокое изучение процессов перестройки костной ткани, ее структуры, химического состава,механических свойств, адаптационных возможностей является необходимым условием установления обшебиологических закономерностей влияния экстремальных факторцзд на нивой организм и дает экспериментальную базу для борьбы с многочисленными заболеваниями, сопровождающимися обезвоживанием.

выводи

1. Изменения костной системы при дегидратационнкс нарушения:-организма носят неспецифический характер и проявляются в замедлении эпифизарного и субпериостального роста костей скелета, усилении резорбции костных структур, развитий остзопороза, уменьшении минеральной насыщенности костной ткани, в неблагоприятных преобразованиях органического матрикса, потери прочностных свойств.

2. Характер и степень морфофункциональных преобразований костей скелета зависит, главным образом, от длительности воздействия дегидратационного фактора и в меньшей степени - от вида обезвоживания.

3. Наиболее существенные изменения остеогенеяа наблюраится

в скелете животных, находившихся в условиях внеклеточной дегидратации, меньше - в условиях клеточной и наименее значительные - в условиях обаего обезвоживания.

4. Чем тяжелее степень обезвоживания, тем больший остеотокси-.ческий эффект она вызывает.

5; Скорость развития и степень выраженности структуршх изменений в динамике реадаптеционных преобразований костей скелета животных после дегидратации находится в зависимости от вида обезвоживающего фактора:-

а) после сублетальной обшей, дегидратации в течение вести недель происходит иннордионноо ухудшение роста, формообразования и строения костей скелета, а в последующие4периода происходит активация остеогенеза, интенсификация обмена и улучшение механических свойств-костей, которая приводит и частичному восстановлению нарушенных обезвоживанием структуры и химического состава костной

системы;

б) неблагоприятные иннерциониие изменения в костной таете»? после клеточной дегидратации продолжается в течение трех недель, а затем начинает развиваться процессы нормализации, которые н<\ полностью компенсируют предлествушее отставание в развитии скелета;

в) реадашгациогшие процессы после внеклеточной реадаптации протекам в замедленном темпе, обеспечивая лиаь нслничите^ьиоо

приближение показателей монофункционального состояния скелета к аналогичным у интактных животных.

6. Компенсаторные преобразования скелета в процессе реадаптации начинаются с усиления внутриклеточной регенерации хрящевых и костных клеток, интенсификации обмена микроэлементов и активизации ферментных систем, участвующих в остеогенезе.' В пгследагаем восстанавливаются микроструктура, минерализация, линейные размерь! костей и их прочностные свойства,

7. Умеренные динамические нагрузки, использованные в условиях обяей и клеточной дегидратации организма, стимулируют хондро-и остеогенез, способствуя ускорению темпов роста, формообразования и строения костей скелета.

8. Моделирование различных видов и степеней обезвоживания на лабораторных животных позволило выявить общебиологические закономерности влияния экстремальных факторов на морфогенез костной системы, знание которых может рассматриваться как морфологическое обоснование проведения лечебно-профилактических мероприятий при нарушении водно-солевого обмена в организма.

список работ, опубликованных по материалам диссертаций

1. Морфологические, гистохимические и физико-химические изменения в костной системе при гиподинамии и повышенной физической нагрузке / ¡Советников В.Г., Гомон В.А., Демченко Л. И. и др. // Обиие закономерности морфогенеза-и регенерации. - Тернополь, 1975. - С. 127-128.

2. Влияние воды с различной степенью гидратации ионов на организм животных J Коцаратюк В.А., §ира Е.Д., Романгак АЛ', и др. // Гигиена окружающей среды. - 1Сиев, 1979. - С ЛОЗ.

3. Особенности роста и строения длинных трубчатых костей аивотных, адаптированных к статическим и динамическим физическим нагрузкам / ¡Советников 6.Г., Федонюк Я. И., Ласий Ю.Г., Сижэра 3.3.// Методологические основы спортивной морфологии, - Москва,1979.

- C.I08-II0.

4. Романюк А.Н., Сикора В.З. Влияние физических нагрузок на минеральный состав длинных трубчатых костой // Ачтропогенетика, антропология и спорт. Материалы ü Всесоюзного симпозиума. -Винница, i960.-Т.2,- С.274-276.

5. Методический указания к самоподготовке студентов при изучении аппарата движения / ¡Советников В.Г., Украинский A.B., Мпкула Н.Х., Сикора В.З.. - Тернополь, 1983. - 4Ь с.

6. Методические указания к изучению аппарата движения. Остеология / Ковешников В.Г., Федонюк Я.И., Ьикула И.Х., Сикора В.3.-Терноиоль:и Б.и. , I9ßo. - 4.1. - Ob с.

7. ¡йетодические указания к изучению аппарата движения. Артросин-десмология / Ковешиков 15.Г., ёедонюк' Я.И., Ыикула Н.Х. и др. Тернополь: Б.И., I9B5. - Ч.2 - 39 с.

8. Влияние отдельных внешнесредовых факторов на морфогенез костной ткани / Сикора В.3., Голод Б.В., Ироцайло М.И. и др. //

X Всесоюзный съезд АГЭ: Тезисы докладов. - Винница, I9B6. -С. 132.

9. Х1м1чний склад kIctkoboI тканини при загальнМ дег1дратацП / Федонюк ЯЛ., С1кора В.З., Велешук Я.Т., Иихайличенко В.А., Чирк1на Т.П. // Укр.61ох1м1чний з"1зд: Тез.докл. - Ки1в,19Ь7. -С.275. '

10. Изменение химического состава длинных трубчатых костей в условиях дегидратации организма ( Морфология тканей и органов мезенхимного происхоздения и избранные вопросы преподавания

морфогенеза ) / Сикора В.З., йедонок Я,И., Романюк Л.Н., Мииай-личенко В.А.// методологические основы изучения и преподавания морфогенеза тканей и органов в адаптивны): процессах: Тез. докл.-Иркутск, 1967. - С.167-16Ь.

11. Ультраструктурная организация хондроцитов эпифизарного хряща при различных режимах двигательной активности и в условиях дегидратации организма / Федонюк Я. И. , Сикора В. 3., г.Цгсайли-ченко В.А., Велецук Я.Т. П Электронная микроскопия для исследований функциональных изменений структуры клетки при различных воздействиях: Труаы Всее.семинара НТО ?ЭС им.А.C.iib-noua, -Иваново, 1987. - С. I6I-I63. - Деп. ВН P.Q6.ÖÖ, & 4767.

12. Содержание остоотропных микроэлементов в кйстноЛ ткапн яри различных режимах двигательной активности и в условиях дегидратации организма / ©одонвк Я.Л., Сихояй В.З., Ро^акшн А.Н.

и др.// 1У Всвсояадвя конференция по патологи,: клстхягТез.дОйии. - й., 1987. - С.214.

13. Химические исследования сердца и костной ткани для диагностики нарушений водно-солевого обмена / Федонок Я.И., Боднар Я.Я., Сикора В.З., ¡мхайлпченко В.А. // Научно-технический прогресс' и здоровье человека: тез.докл.областной конференции. • Полтава, 1987. - С.312.

14. Боднар Я.К., Сикора В.З. ¡лорфсфушщиональные изменения миокарда при дегидратации организма // Врачебное дело. - $ ¡3. -198«. - С. 27-29.

Iij. Особенности морфогенеза скелета в условиях сублетального обоз-вояивания / Федонок Я.И. , Сикора В.З., Ытабровский И.З. и др.// Научно-технический прогресс, охрана окружающей среды, фундаментальные проблемы медицины и биологии: Тез.докл.обл.научно-практической конференции. - Полтава, 1988. - С. 269-270.

16. Изучение репаративной регенерации костей животных, подвергавшихся воздействию сублетальной дегидратации / Сикора В.З.. Федонюк Я.Н., Романюк Л.Н. и др. // Научно-технический прогресс, охрена окруиашей среды, фундаментальные проблемы медицины и биологии: Тез.докл. обл.научно-практической конферен-. цин. - Полтава, 19Ш. - С.24о.

Г/. Влияние дегидратации на репаратив^уга регенерацию кости / Сикора В.З., йедонюк Я.И., Кочаровская Э.И., Трафик В.Ц. // Управле--ние морфогенезом тканей и органов в процессах адаптации: Тез. докл.Респ.научн.конф. - Иркутск, I960. - С.91-92.

IB. Сравнительный морфологический анализ реакции костей крыс на дегидратацию и ожоговую травму / Ковешников В.Г., Федонюк Ял!. , Сикора S.3. , Романпк А.Н. Ц Архив АГЭ. - 1968. - Т.96, ft 7, - С.47-03.

19. Д1агностування порушення водно-сольового обм1ну на секц1йноку матер1ал1 аа зм1нами в м1кроскоп1чн1й будов! kIctok / Cluopa

B.З™, итабровський 1.3., Сух1нський К. I., Кочаровсока ii.U. // Гсз.обл.научн.конф.,30 мая 1989 года. - Тернополь, 19о9.-

C.167.

20. Сикора В.З., Федонюк Я.И., Кочаровская Э.Н. Изменение содержания микроэлементов в костях при клеточной дегидратации

и реадаптации к ной // Микроэлементы человека. Материалы Всесоюзного симпозиума, 15-Г7 ноября I9b9r. А1. ,1989, - С.2о7.

"'21. Згедонвк Я.Я., Сикора В.З., Трафяк В.М. Микроэлементы в скелете адаптированных к обезвоживанию животных при воздействии дегид-ратоции // Микроэлементы человека. Материалы Всесоюзного симпозиума." М., 1989. - С. 296.

22. Сикора В.З. , «Бедонюк Я.И., Роматок А.Н. Сравнительный ультрамикроскопический анализ реакции костной системы на дегидратации) и ожоговую травку // Применение электронной микроскопии в медицине: Тез.докл.обл.конференции. - Ивано-Франковск.-1939. - С. 123.

23. Влияние дегидратации на репаративную регенерации кости / (Юнкора В.З., Йедонюк Я. И., Кочарозския Э.Н. , Трафкк В.М. // Управление морфогенезом тканей и органов в процессах адаптации:Тез. докл. I Респ.научи.конф.. - Ч.П. Иркутск. 1969. - С.91-92.

24. Изменение костной системы при клеточной дегидратации / ¿юдоли;? Я.И., Сикора В.З. , Трафяк В.М. , Кочаровская Э.Н. // Применении электронной микроскопии з медицине: Гез^докл. обл.конф. - itnano-йранновск, 19Б9. - С.139.

2о. Дегидратация как основной фактор воздействия ожоговой травмы на рос« и формообразование скелета / ^едонык Я.И. , Сикора В. , Ромашок А.Н. и др. // Актуальные вопросы морфологии: Тез.докл. Ы съезда АГЭ и топографоанатомов УССР.-- Черновцы, 1990. -C.L-Дб.

26. Компенсаторные преобразования костной системы при внеклеточной дегидратеции организма / Сикора В.З., Федонюк Я.Л., Трафяк В.И. и др. // Актуальные вопросы морфологии: Тез.докл. Ш съезда

АГЭ и топографоанатомов УССР. - Черновцы, 1990. - С.2В-1-2ь6.

27. Реактивность морфогенеза длинных трубчатых ноет-. П при коррекции дегидратационных нарушений вошто-солевого обмена беговыми нагрузками / Сикора В. 3. .Федонюк Я.И. , Трафяк B.C., Галапт^к B.C.-// Новости спортивной и медицинский антропологии. - ы., 1990. - С.103.

2с). Дегидратация как основной' фактор воздействия о.-даэговой травмы на рост и формообразование скелета / Федоаок Я.Л. , Сикора В.З. Романюк А.Н. и др. // Актуальные вопросы морфологии: Тез,докл. U съезда АГЭ и топографоанатомов ¿'ОС?. Черновцы, 1990. - С.

29. Сикора В.о. Структурно-метаболические изменения скелета адаптированных к обезвоживание животных при дегидратации организма // Актуальные вопросы теоретической и клинической медицины: Тез.докл.конференции. - Полтава, I9&I, Т.2. - С.2'А->х>.).

30. Динамика изменений макро- и микроэлементного состава костей ткани при обезвоживании I Федонюк Я.И., Сикора В.З., Соломко Л.Д., Галангюк B.C. )) Актуальные вопросы теоретической и клинической медицины: Таз.докл.конф. Полтава. - 1991. 1.2. -С. <."98-299.

31. Шедошок Я.И., Сикора В.З. Моделирований дегидратационных нарушений водно-солевого обмена на мелких лабораторных животных '/ Новости спортивной и медицинской антропологии. - М.: Спортинформ, I99I.-W Ко). - С.7Ь-76.

32. Морфогенез костной ткани при коррекции дегидратационного стресса умеренными физическими нагрузками J Федошок Я.И., Сикора В.3., Соломко ¿1.Д., Велещук Я.Т. // Новости спортивной и медицинской антропологии. - М.: Спортинформ, 1991.-1? I (о). - С.53-S4.

33. Сикора В.З. Беговые тренировки как коррегируший фактор при внеклеточном обезвоживании организма /V Новости спортивной и медицинской антропологии. - М.: Спортинформ, 1991. - Й I (5). - С.50-Ы.

Подписано ч печати 2В.02.1992 г.Формат бумаги 60x84 ^16. Печать офсетная ротопринтная.Бумага писчая белая.2 печатных листа. За«аэ 269.Тираж 180.

Тернополь,ул.Над Ставом.Областное управление статистики.Отдел оперативной полиграфии.