Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Течение репаративного остеогенеза при использовании электроакупунктуры (экспериментальное исследование)

Министерство здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации Иркутский Государственный медицинский институт

ГГБ ОД

О О ИТ 'ооли-цин-хэ УДК: 616.71—001.5.—089.84.—0.92.-07.616.71-003.93

ТЕЧЕНИЕ РЕПЛРЛ7ИВНОГО ОСТЕОГЕНЕЗЛ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОАКУПУНКТУРЫ

(ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

На правах рукописи

14.00.22 — травматология и ортопедия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ИРКУТСК — 1994

Работа выполнена в Иркутском институте травматологии и ортопедии Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН.

Научные руководители:

Т. Д. Зырянова — д. м. н., профессор, заслуженный деятель науки России.

Б. Я. Власов — д. м. н., профессор

Научный консультант: Вей Гуйкан (КНР) — д. м. н., профессор

Официальные оппоненты:

М. Н. Никитин — д. м. н., профессор В. А. Шендеров — д. м. н.

Ведущее учреждение — Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова.

Защита диссертации состоится «_»_1994 г.

в _ часов на заседании Специализированного Ученого

Совета Д. 084.26.02 Иркутского государственного медицинского института. (664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского Государственного медицинского института.

Автореферат разослан «_»_ 1994 г.

Ученый Секретарь

Специализированного Совета кандидат медицинских наук, доцент

Ю. В. Желтовский.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

Проблема регенерации костной ткани остается актуаль-юй до настоящего времени, поскольку результаты лечения тереломов костей не полностью удовлетворяют больных и зрачей. Сроки срастания длительны и практически каждый ;рстпй больной выходит в группу первичной инвалидности [Горячев А. Н., Говоров И. И., 1984; Шапошников Ю: Г:, ►Куравлев С. М., 1985, Цзан Чжуньфэн, 1988; Ткачен-;о "С. С., 1989; Шапиро К. И., 1991; Попова Л. А:, 1991; Лзан Цзодзюнь, 1992; Волков М. В., 1993).

В последние годы предложено множество разнообразных ■пособов коррекции остеорепарлции. Разработка аппаратов i устройств для стабилизации костных фрагментов позволила мучшнть результаты лечения переломов костей и их последствий (Илизаров Г. А., 1968; Шан Тяныой, 1988; Барабаш V. П., 1991). Несмотря на эти достижения «вялое» течение ¡сепаративного процесса наблюдается даже при правильном течении п условиях стабильного остеосинтеза (Лаврище-¡а Г. И., 1965; Мачерет Е. Д., Самосюк И. 3., 1982; Кладчен-со Л. А. с соавт., 1987; Шан Тяньюй, 1988; Еанакпс А. П., 990).

Изучение механизма репаративной регенерации костной 'кани, являющегося ключевой теоретической проблемой трав-1атологии и ортопедии, в течение последних десятн-тетий [аходится в центре внимания ученых различного профнтя, ¡ключая биохимиков, морфологов и др. (Богданов Ф. Р., (раморов А. Н., 1960; Корж А. А. с соавт., 1972; Гераси-юв А. Д1., с соавт., 1985; Власов Б. Я-, 1988; Шевченко А. М.

с соавт., 1988; Гаваа Лувсап, 1992; Ли Цинхэ, 1994). Исследования, проведенные на биохимическом уровне, позволили ученым сформулировать главные принципы, лежащие в основе восстановительного процесса (Балаба Т. Я., 1970; Ахабад-зе Л. В., 1977; Замараева Т. В., 1977; Григолава Н. Г:, Щего-лева Т. 10., 1981; Десятниченко К- С. с соавт., 1985; Вилен-ская М. П., 1986).

Так, было отчетливо показано, что для репаративного остеогенеза характерно стадийное течение процесса, причем каждая фаза консолидации поврежденной кости характеризуется не только клинико-рентгенологическими и морфологическими особенностями, но и имеет специфические черты ме-1аболизма. Были установлены главные закономерности гра-пуляционно-фиброзной ткани с акцентом на механизмы формирования матрикса, который в значительной степени определяет реализацию генетически детерминированной программы восстановления (ЛебедевД. А., 1971; Слуцкий Л. И., 1971; Никитин В. Н. с соавт., 1981; Мусин Я.. 1985; Власов Б. Я., 1986).

Полученные результаты дали возможность разработать стройную концепцию поддержания гомеостаза минерализованных тканей при действии эндогенных факторов и в условиях изменения параметров внешней среды, что позволило наметить теоретически обоснованные подходы к практическому воздействию на течение репаративного остеогенеза.

По мнению ряда исследователей, одной из причин неудовлетворительного лечения переломов является отсутствие патогенетического подхода к решению проблемы остеорела-рации.

В последние годы многими учеными изучается состояние иммунитета при травматологической болезни, при которой возникает иммунодефицит. Более того, при исследовании остеогенеза и иммуногенеза выявлена отчетливая корреляционная связь (Лозовой В. П., Тракова Б. С., 1988).

Ряд авторов считает, что воздействие на процессы регенерации кости должны оказывать все манипуляции, влияющие на центральную нервную систему (Будзанов Н. В. с соавт., 1977; Соих Т., 1981; Вельховер Е. С., 1984; Дзан Саньлинь, 1990). Вот почему, изучая вопросы костной регенерации, многие ученые мира обратились к древнекитайскому методу врачевания — акупунктуре. Ряд работ доказывает, что общая

реакция организма на акупунктуру осуществляется нервно-вегетативным и нервно-гуморальным путями (Дун Дэмао, 1959; Вогралик Г. С., 1961; Матюшин И. Ф„ 1974; Уорен Ф., 1981; Гойденко В. С., 1982; Волошин Н. В., 1983; Кладченко Л. А. с соавт., 1987; Вэй Гуйкан, 1993).

Акупунктура оказывает умеренное раздражение чувствительных нервных клеток кожи, мышц, сосудов. При этом стимулируется и регулируется деятельность нервной системы, рефлекторпо улучшается нервная регуляция, питание органов и тканей, изменяется продукция гормонов и биологически активных веществ. Она оказывает рефлекторное влияние на кровоснабжение, трофику, метаболизм, иммуный статус и функциональную деятельность соответствующих органов Soulie de Morant G., 1964; Норита Буси, 1967j_ Лапда В. А., 1970; Bachman G., 1971; Подшнбякпн А. 1\„ 19/4; Rubin H.; 1974; Simmons В. J. с соавт., 1975; Леонтьев В. К. с соавт., 1977; Nibouct J. п., 1979; Табеева Д. М„ 1980; Wuthicr Л. Е„ 1982; Джань Зусунь, 1984; Цыбуляк В. П., 1985; Цзан Чжуньфэн, 1988; Bartach Р., 1990; Гаваа Лувсан, 1991). Поэтому весьма перспективным представляется использование для оптимизации репаративного остсогенеза некоторых методов традиционной китайской медицины, которые являются концентрированным выражением эмпирических и теоретических усилий сотен поколений врачей древнего и современного Востока.

Несмотря на то, что в европейской и даже китайской литературе практически отсутствуют данные об использовании методов акупунктурного воздействия на восстановление поврежденной кости, тем не менее опыт применения указанных методик при соматической патологии позволяет априорно предполагать о положительном эффекте при лечении костной травмы. В связи с этим, учитывая медицинскую и социально-экономическую значимость проблемы лечения переломов и ярко выраженную актуальность разработки новых способов оптимизации течения репаративного остеогенеза, была поставлена цель настоящего исследования.

Цель исследования

В экспериментальных условиях изучить течение репаративного остеогенеза при электроакупунктурном воздействии на некоторые биологически активные точки.

Задачи исследования

1. Определить положение биологически активных точек на поверхности экспериментального животного и отработать оптимальный режим электроакупунктурного воздействия.

2. Изучить в эксперименте особенности общей и местной реакций организма на процессы регенерации кости при акупунктуре.

3. Разработать устройства для получения стандартных переломов кости з эксперименте и унифицировать устройство фиксации животного для проведения операций и манипуляций и в частности акупунктуры.

4. Путем клинических, рентгенологических и биохимических исследований определить воздействие акупунктуры на фазы репаративного остеогенеза.

Положения, зыносимые на защиту

1. Электроакупунктурное воздействие на точки хуань-тяо (УВ-30) и цзу-сань-ли (Е-36) при диафизарном переломе бедренной кости у белых крыс стимулирует процессы биосинтеза основных компонентов органического матрнкса регенерата.

2. Воздействие акупунктуры способствует более усиленной минерализации костного регенерата в поздние сроки консолидации и стимулирует образование в регенерате биохимического маркера его зрелости •— лимонной кислоты.

3. По клиническим и определенным биохимическим параметрам электроакупунктурное воздействие на точки хуань-тяо н цзу-сань-ли оказывает оптимизирующее влияние на костсобразование при экспериментальном переломе бедренной кости у животных (белых крыс).

Научная новизна полученных результатов

Впервые в экспериментальных условиях установлено, что электроакупунктурное воздействие на точки хуань-тяо (УВ-30) меридиана желчного пузыря и цзу-сань-ли (Е-36) меридиана желудка вызывает опосредованное влияние на метаболические процессы в костном регенерате. При раздра-

жении этих точек в начальные периоды заживления перелома бедренной кости у белых крыс наблюдается повышение биосинтеза основных компонентов органического матрикса регенерата — коллагена, неколлагеповых белков, гексуроно-вых кислот, нуклеопротеидов. Показано, что в завершающие периоды регенерации электроакупунктура вызывает стимуляцию процессов минерализации и биосинтеза лимонной кислоты, которая является биохимическим маркером зрелости минерализованных тканей.

Разработаны простые и эффективные устройства для получения стандартного перелома длинных костей в эксперименте и для фиксации» животных в процессе проведения разнообразных манипуляций.

Реализация результатов исследования

Разработанный в результате диссертационного исследования метод воздействия на биологически активные точки электроакупунктурой в эксперименте позволил активизировать процессы регенерации костной ткани бедра у крыс после перелома. Получены биохимические показатели в регенерате кости при воздействии электроакупунктуры такие как лимонная кислота, нуклеиновые и гексуроновые кислоты, коллаген, пеколлагеновые белки, кальций и фосфор, доказывающие возможность применения этого метода с целыо стимуляции остеогенеза.

Разработанные устройства для получения унифицированного перелома длинных костей и устройство фиксации жи-сотных для проведения операций, манипуляций и т. д. применяются при проведении экспериментальных исследований ь PITO ВСНЦ СО PAMIT. Материалы диссертации используются в преподавании на кафедрах травматологии и ортопедии Иркутского медицинского института п ГИДУВа; опубликована методическая рекомендация по описанию биологически активных точек акупунктуры.

Практическая ценность работы

Результаты проведенного экспериментального исследования являются теоретическим обоснованием широкого практи-'■еекго применения электроакупунктуры для процессов оптимизации репаративного остеогенеза в системе комплексного

лечения повреждений опорно-двигательного аппарата. Учитывая огромный мировой опыт лечения других видов патологий и неинвазивность метода, широкое внедрение электроакупунктуры в клинику травматологии и ортопедии не будет иметь принципиальных ограничений.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на итоговой научно-практической конференции НТО ВСНЦ СО РАМН, на 318, 332 и 339 заседаниях Байкальского научного общества, на Международном Конгрессе травматологов-ортопедов в г. Наньнине (КНР, 1993 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 4 работы, принято к печати — 2. Получено 2 удостоверения на рационализаторские предложения.

Объем и структура работы

Диссертация включает в себя введение, обзор литературы, главы о материалах и методах исследования, результатах экспериментальных исследований и их обсуждение, выводы, практические рекомендации и список литературы.

Текст изложен на 131 странице машинописи, содержит таблиц 11 и 23 рисунка. Список цитированной литературы включает 227 источников, из них — 135 — на русском языке, 57— на др. иностр. языках.

Материал н методы

Для решения поставленных задач нами были проведены экспериментальные исследования на 146 белых беспородных крысах обоих полов массой тела 180—250 г, находившихся в условиях штатного вивария института. Всем животным наносились стандартные переломы диафиза правой бедренной кости с предварительным введением металлического штифта в костно-мозговой канал^ Стальной штифт прочно фиксировал

образовавшиеся фрагменты, что подтвердили рентгенологические данные. В дальнейшем крысы были разделены на

2 группы — контрольную и опытную, которой проводилось электроакупунктурное лечение перелома бедра.

Воздействие на биологически активные точки оперированной конечности осуществлялось введением игл в точки хуань-тяо и цзу-сань-ли. Используя данные точки, мы исходили из теории меридианов, говорящей о показаниях применения акупунктуры—в данном случае меридиана яп (Е, V, VB), как ведущего. Несмотря на указанное значение меридиана ян, мы не исключали его взаимодействие с инь-меридианом (RP. R. F), гак как на уровне пальцев ног между ними существует взаимосвязь. Помимо руководств по изучению биологически активных точек нами проведено предварительное исследование по их определению у животных (крыс). Дополнительное исследование проведено на 40 особях крыс, подвергшихся анатомическому препарированию и определению локализации сосудисто-нервных пучков. В соответствии с этим находились кожно-подкожные рецепторы с помощью электроннного аппарата модели WG-10C2 (Пекин), патентованного во многих странах мира, и с помощью таблицы акупунктурных точек Чрлв Л. С. (1981).

В результате этого поиска наиболее активной биологической точкой оказалась точка хуань-тяо (VB-30) меридиана желчного пузыря. Она располагается в области ягодицы, позади от тазобедренного сустава. Введение иглы в эту точку эсуществляется при согнутом положении конечности в тазобедренном и коленном суставах. Вторая точка цзу-сань-ли (Е-36) располагается на голени и является специфичной. Она направлена на воздействие патологического процесса в об-тасти коленного сустава и голени. Точка располагается ниже зерхнего края латерального мыщелка болынеберцовой кости, »" переднего края болынеберцовой мышцы. Точка обладает иироким спектром действия и относится к меридиану желудка.

Испытуемым животным электроакупунктура в первую неделю после травмы проводилась ежедневно, а в последующие :иш через сутки до конца лечения или дня забивания жнвот-юго, согласно плана исследования. Проведение акупунктуры эсуществлялось с помощью электронного аппарата модели 'VQ-10C2 (Пекин). При проведении акупунктуры сила тока достигала 0.004—0.012 микроампер, частота от 150 до 240 раз

3 минуту. В первую неделю игла удерживалась 5 минут, а в дальнейшем 10 минут.

, * Результаты исследования и их обсуждение

При проведении опытов до забивания животных у обеих групп нами определялись клинические тесты, касающиеся местного проявления травмы: отек бедра, опороспособность конечности, болевой синдром, плантограммы и рентгенологические исследования.

Наблюдая за степенью болевого синдрома, мы четко отметили значительное его снижение как в первые, так и в последующие дни после электроакупунктуры у опытной группы животных. Если у опытной группы болевой синдром исчезал на 9 сутки, то у контрольной — на 14 сутки. На 5-е сутки после операции в группе опытных животных отек бедра уменьшился на 30,77%, в то время как у животных в контрольной группе только на 11%. Уже после двух дней лечения электроакупунктурой у животных опытной группы отек бедра на 22,2% ниже того же показателя контрольной группы. Планто-графическис исследования также подтвердили эффективность электроакупунктуры на более быстрое восстановление функции поврежденной конечности.

Рентгенография бедер животных проводилась на аппарате ГМарпошах МБ-125 через три, шесть и восемь чедель с момента травмы обеим группам животных. На рентгенограммах на 21 сутки после операции в группе крыс, которой проводилась элсктроакупупктура отчетливо определялись признаки образования параоссального и периостального регенерата и в виде слабых неоформленных обызвествлений. В группе крыс без лечения электроакупунктурой — контрольной отмечено развитие плохо прослеживаемого костного регенерата, более выраженного проксимального фрагмента перелома и без элементов обызвествления.

На 42 сутки после операции в группе с применением элкетроакупунктуры продолжается повышение интенсивности тени эндосталыюго, периостального и параоссального регенератов, появились островки кальцификашш. Это говорит о более быстром процессе формирования костного регенерата. В контрольной группе прослеживается нежный регенерат в виде «гомогенного облака». Параоссальная часть регенерата костей бедра крыс значительно меньших размеров и интенсивности.

На 56 сутки в опытной группе процесс черестройки костного регенерата практически завершен — костная структура эндосталыюго регенерата и основной костной ткани одинаковы. Параоссальная порция регенерата значительно уменьши-

ась б объеме и однородна с основной костью. В контрольной руппе процесс костеобразования по прежнему не закончен. 1нтенсивность тени костного регенерата не гомогенна, оста-)тся участки просветления между зонами его минерализации, ¡роцесс костеобразования в этой группе завершился к 70-му .то со дня перелома.

Нами проведено визуальное сравнение вываренных бед-ешгых костей крыс обеих групп через 21 и 56 дней после равмы. Если в опытной группе почти не прослеживается íecTO перелома как выражение завершенного остеогенеза, то контрольной группе остается утолщение кости и ее неравномерные контуры со многими углублениями. Точно также от-¡ечеио различие форм регенерата па протяжении всех недель :остеобразо!зания. В опытной группе животных превалировал еретенообразный тин регенерата (72%), в то время как у онтролыюй группы — округлый (28%).

Животных контрольной и опытной группы забивали через ■', 3, 4, 5; 6; 7; 8; 9; 10 недель путем декапитацшг. После абивания животного выделяли костный регенерат и проводит биохимическую оценку состояния регенерата.

Оценивая параметры репаративного остсогенеза, мы пре-¡усматривали его основные 2 стадии:

1. формирование органического матрикса;

2. минерализация основы регенерата.

Нами были определены:

1. Содержание коллагена в костной ткани и ее регенерате, [роизводя кислотный гидролиз материала по Бейли Д. М. 1972).

2. Определение гндроксипролина по прописи Замарае-юй Т. В. с расчетом содержания коллагена по формуле Слуцкий Л. И., 1969).

3. Определение неколлагенновых белков (Слуцкий Л. И., 965).

4. Содержание гексуроновых кислот (Bitter Т., Muir Н., 1967).

5. Содержание нуклеиновых кислот (Спирин А. С., 1958).

6. Содержание лимонной кислоты (Шольц К. Ф., Нико-¡аева-Ромберг М. Н., 1971).

7. Содержание общего кальция и общего фосфора (Mepher-on о. D., 1965; Колб В. Г., Камышников В. С., 1976).

8. Содержание изофермента щелочной фосфатазы сыво-50ТКН крови (Власов Б. Я-, 1979).

Данные настоящих исследований представлены в табли-tax 1, 2, 3, 4; где четко прослеживаются параметры биохими-lecKiix тестов согласно стадийности остеогенеза.

Изменения основных органических компонентов костного регенерата при электроакупунктуре

Срок Лимонная кислота Нуклетюные КИСЛОТЫ Гексуроновье КИСЛОТЫ

регенерации мкмодь|г мг|г ыг|г

[недели] сухой массы МН--т п = 7 сухой массы Мн—гп п = 8 сух! й пассы М+.—т п = 6

2 5.1+ —0.3 15.4 + —0.4 10.3 + —0.6

(3.3 + —0.2) (12.1+—0.4) (8.1+—0.2)

3 10.1+—0.6 7.4 + —0.6 8.2 + —0.3

(8.0+—0.5) (9.8 + —0.6) (6.6 + —0.3)

4 8.1 + — 0.1 6.9 + —0.5 5.4 + —0.3

(6.1 + — 0.3) (8.4 + —0.7) (5.0 + —0.3)

5 8.9 + —0.6 5.3+ —0.5 3.9 + — 0.3

(6. + -0.6) (6.9 + —0.3) (4.7 + —0.3)

6 11.7 + —0.7 3.4+ —0.1 2.5 + —0.3

(9.7+—0.6) (4.1+—0.2) (3.4 + —0.2)

7 12.2 + — 0.5 2.8 + —0.2 1.7 + —0.1

(10.7 + —0.5) (3.7 Н—0.4) (2.7 + —0.1)

8 14.5 + — 0.3 2.4 + —0.2 1.4 + — 0.1

(11.5 + —0.5) (3.3 + —0.2) (1.6 + —0.1)

10 16.6 + —0.5 2.0 + —0.1 1.3 + —0.3

(13.1+—0.6) (2.8 + —0.2) (1.5 + — 0.2)

Здоровые животные 20.0+ —0.9 1.9 + — 0.1 1.1+—0.1

Изменения органическйх компонентов костного регенерата при электроакупунктуре

Срок Коллаген Неколлагеновые

регенерации (недели) % к сухой массе М Н--ш п = 6 белки % к сухой массе Мн—т п = б

2 30.8 +—0.6 27.6 + —0.6

(28.7 + —0.6) (25.1+ —1.3)

3 27.6 + —0.3 24.1+—0.5

(23.4 + — 0.5) (21.5 + — 0.9)

4 22.0 + —0.6 20.8 + —0.6

(22.0 + — 0.5) (19.2 + — 0.9)

5 18.1+—0.5 17.0 + —0.7

(20.4 + —0.5) (18.4 + —0.6)

6 15.2 + —0.3 13.6 + —0.4

(19.6 + —0.2) (15.9 + —0.7)

7 13.9 + —0.5 11.3 + —0.3

(19.2+ —0.5) (15.0 + — 0.5)

8 12.8 + —0.2 10.9 + —0.4

(18.3 + — 0.6) (13.3 + — 0.6)

10 11.4 + —0.3 8.4 Ч—0.7

(16.3 + —0.8) (12.0 + — 0.8)

Здоровые животные 1.1 +— 0.4 7.0+ —0.4

Изменения минеральных компонентов костного регенерата при злектроакупунктуре

Срок ОЗщий кальций Общий фосфор

рстенераи т % к сухой массе % к сухой массе

(недели) М + — ш п = 6 М+— Ш 11 = 6

2 4.5 + —0.3 2.8 + —0.1

(4.2 + —0.2) (2.7 + —0.1)

3 5.44—0.2 3.7+ —0.2

(4.7 + —0.3) (3.5 + — 0.2)

4 7.8 + —0.3 5.5 + —0.2

(5.7 + —0.3) (3.9+ —0.2)

5 8.8 + —0.3 6.3 + —0.2

(8.0 + —0.8) (4.7 + —0.3)

6 15.7 + — 0.8 8.0+—0.2

(12.7 + —0.3) (7.1+—0.3)

7 16.4 + — 0.3 8.4 + —0.2

(13.6 + —0.5) (7.5+—0.2)

8 17.2 + —0.4 9.3+ —0.5

(14.4 + —0.3) (7.9 + —0.2)

10 19.2 + —0.4 12.3+ —0.4

(16.7 + —0.4) (10.3 + —0.3)

Здоровые животные 25.3+ —0.7 12.8+ —0.4

Изменение активности костного изофермента щелочной фосфатазы сыворотки крови (ед. Боданского, ЛЦ—гп, ммоль/л) при электроакупунктуре

Срок регенерации (недели) Активность щелочной Контроль фосфатазы Электроакупунктура

3 27.9 +—1.3 38.0 + —2.5

6 32.1+ —1.6 21.0 + —1.1

10 30.1+—2.7 14.9 + —1.6

Здоровые животные 10.24-- 0.7

Как известно, коллаген в количественном и функциональном плане является одним из важнейших макромолекулярных компонентов костного регенерата, концентрация которого в условиях эксперимента отражает особенности течения репа-ративного остсогенеза. Отмеченная нами динамика изменения содержания коллагена при заживлении перелома бедренной кости у белых крыс хорошо согласуется с имеющимися в литературе данными. Так, было установлено, что при переломе костей у различных животных концентрация коллагена в костном регенерате заметно возрастает, достигая максимума через 2—3 недели после повреждения органа. В дальнейшем при ремоделированип мозоли содержание коллагена снижается, приближаясь к величине, характерной для интактной кости.

Рассматривая в этом плане электроакупунктурное воздействие при экспериментальном переломе бедренной кости на выбранные активные точки, можно полагать, что оно обладает оптимизирующим эффектом на течение восстановительного процесса. Действительно, в ранние сроки после перелома, когда происходит образование провизорных структур, биосинтез коллагена под влиянием электроакупунктуры активизируется, что является необходимой предпосылкой для течения последующих метаболических процессов, характеризующих перестройку регенерата, его минерализацию.

Если говорить о возможном механизме влияния элёктро-акупуцктуры на метаболизм остеогенных клеток, то одним из наиболее вероятных путей представляется ее воздействие на окислительный обмен, в частности, на повышение парциального давления кислорода, отмечаемое исследователями при лечении других видов патологии. Это предложение представляется тем более вероятным, что согласно некоторым данным потребность в молекулярном кислороде для гидро-ксилирования пролина может быть легко удовлетворена даже при том низком напряжении окислителя, который наблюдается в начальный период после перелома кости. В этой ситуации даже незначительное повышение концентрации кислорода в регенерате может вызвать каскадное усиление биосинтеза основного белка минерализованных тканей.

Сходный механизм влияния электроакупунктуры на формирование костного регенерата, вероятно, наблюдается и в случае изучения динамики неколлагеновых белков (глико-протеины) и гексуроновых кислот (протеогликаны) в наших исследованиях. Так, к настоящему времени достаточно детально охарактеризована динамика изменения в костном регенерате содержания белков неколлагеновой природы при восстановлении поврежденной кости. Биосинтез неколлагеновых белков в костном регенерате несколько опережает образование коллагена и фибриллярных структур, однако кривая, отражающая изменение концентрации этих макромолекул при заживлении, весьма сходна с таковой для коллагена, то есть вначале наблюдается подъем содержания исследуемых компонентов, а затем на поздних стадиях регенерации — снижение. Установлено, что вид этой кривой, как и в случае коллагена, зависит от характера фиксации отломков и связанного с этим типа репаративного остеогенеза.

Как показали наши исследования и литературные данные, связь менаду особенностями репаративного остеогенеза и изменением основных макромолекулярных компонентов органического матрикса в динамике консолидации экспериментального перелома имеет огромное методическое значение для оценки биосиняетической деятельности остеоидных клеток. Определяя в костном регенерате в динамике консолидации перелома содержание коллагена (по гидроксипролину), про-теоглнканов (но гексуроновым кислотам) и собственно неколлагеновых белков (по тирозину), можно получить надежную информацию о направленности метаболизма в костном регенерате, о характере и течении репаративного остеогенеза.

Таким образом, характер изменения описанных компонентов органического матрикса при электроакупунктуриом воздействии свидетельствует о более благоприятном, по сравнению с контрольной группой, течении репаративпого остео-генеза.

Как показывают результаты наших исследований, оптимизация репаративпого остеогсиеза при электроакупунктуриом воздействии па точки хуань-тяо и цзу-сань-ли может быть обусловлена не только активацией бносинтетических потенций остеогенных клеток, но и стимуляцией их пролиферации. Так, уже через 2 недели после перелома суммарное содержание нуклеиновых кислот при электроакупунктуриом воздействии па 27,3% превышает соответствующий показатель контрольной группы.

Нуклеиновые кислоты являются специфическими маркерами клеточных стуктур и во внеклеточном матриксе не обнаружены. Это обстоятельство позволяет с большой долей вероятности предполагать, что электроакупунктурное воздействие, влияя на кислородное снабжение и пролиферацию клеток костного регенерата, представляет собой ту материальную основу, котора я обеспечивает структурные и функциональные компоненты многоступенчатого процесса заживления поврежденной кости.

Несколько иная картина отмечалась нами при исследовании динамики содержания лимонной кислоты. Как показывают данные таблиц, в обеих экспериментальных группах наряду с общей тенденцией к увеличению содержания цитрата в регенерате отмечается волнообразное изменение уровня этого показателя с двумя достоверными подъемами ¡¡а 3 и 6 неделях эксперимента.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что два обнаруженных подъема в концентрации лимонной кислоты соответственно совпадают по времени с завершением биосинтеза органического матрик са и интенсивной кальцификацией регенерата.

По более ранним данным, полученным в Иркутском ИТО, первый пик в содержании цитрата обеспечивает снижение скорости утилизации глюкозы и активности фосфофруктоки-назы. В период репарации, когда начинается интенсивная ми-

нерализация и ремоделирование регенерата, одновременно усиливаются процессы резорбции с распадом белковых и других компонентов внеклеточного матрпкеа под влиянием лизо-сомалышх гндролаз. Роль лизосомальных ферментов в данном случае заключается в разрушении провизорных структур, а также в улучшении энергетического обеспечения остеоидных клеток за счет продуктов деградации энергоемких биополимеров. Вместе с тем хорошо известно, что лимонная кислота является эффективным ингибитором коллагеназы, разрушающей главный структурный белок минерализованных тканей.

В свете приведенных здесь литературных данных становится понятным обнаруженное нами снижение концентрации лимонной кислоты в начальный период реыоделнрования регенерата, когда вследствие еще низкого содержания в нем кальция, цитрат не может депонироваться в неорганической фазе мозоли, а включается в метаболические и регуляторные механизмы, которые снижают его содержание. В более поздние сроки фазы консолидации, несмотря иа высокое тотальное содержание лимонной кислоты в регенерате, основная часть цитрата секвестрируется в неорганической матрице минерализованной структуры, что приводит к снижению активной концентрации .метаболита и предотвращению тормозящего эффекта па коллагеназу, активность которой проявляется на протяжении всего периода ремоделирования.

Таким образом, электроаукпупктурное воздействие оказывает весьма существенное влияние на один из вероятных физико-химических и ферментативных механизмов, приводящих к накоплению в костном регенерате лимонной кислоты, которая может служить координирующим фактором между органической и минеральной фазами в образовании полноценной кости.

В результате многостадийного процесса регенерации сломанной кисти при благоприятной биомеханической и клинической ситуации (прочный остеоспптез, раннее включение нагрузки, отсутствие осложнений в виде инфекции и др.) через опрсдлепнос время происходит восстановление формы, опорной и метаболической функции органа. При этом происходит окончательное ремоделироваиие регенерата в зрелые пластинчатые структуры, характеризующиеся в биохимическом плане высоким содержанием минеральных веществ и низким— органических. В связи с этим для интегральной оценки состояния зрелости регенерата па стадии его интенсивной каль-

цпфпкацпп н перестройки в зрелую кость будет теоретически обоснованным определение соотношения органических компонентов и неорганических. По мере созревания регенерата и образования высокомннерализозанных структур это соотношение будет меняться в сторону преобладания минеральных веществ с одновременным вытеснением воды.

Как показали результаты наших исследований макроми-перальиых компонентов регенерата (общий кальций и общий фосфор), из которых образуются основные элементы кристаллической фазы кости, в процессе восстановления поврежденного органа содержание минералов неуклонно возрастает. Элсктроакупупктупное воздействие при экспериментальном переломе бедрс-ннон кости, хотя и не изменяет характера накопления в регенерате кальция и фосфора в динамике заживления, но позволяет этому процессу протекать более интенсивно.

Для понимания оптимизирующего воздействия электроакупунктуры на процессы минерализации при экспериментальном переломе полезно рассмотреть некоторые теоретические представления из области кальиификащш минерализованных структур. Известно, что вследствие координированного взапмодейстгшм целого ряда ферментных систем фосфор-покальцисвые соли из кишечника, а также из неповрежденных отделов скелета попадают в окружение остеондиых клеток регенерата. Зато." при участии транспортирующих систем плг-дматпческой мембраны и митохондрий компоненты мнне-гг-'.':о:" фя-.ь: п?».е:»осятся в экстрацслгатярное пространство. Висклгточг.^е пространство содержит органический матрикс. построении"". из специфических молекул, и имеющий строго опредт'еччко ст?;иг!0счпг и физико-химические характеристики. В начальную фазу минерализации благодаря ферментным системам сстеоидшлх клеток н специализированным внеклеточным мег/бренным образованиям (матриксные везикулы) происходит образование первичных ядер минералнза-шш, которые в дальнейшем растут по принципу зпнтаксии. Несмотря па отмеченное литературой многообразие факторов, контролирующих биологическую минерализацию на всех известных структурно-функциональных уровнях (гормоны, фер-ментп? компоненты органического матрикса, липиды, органические фосфптьт и кислоты, минеральные вещества и др.), есс они могут уложиться и представленную схему.

Те:.; не менее, для реализации указанной схемы необходимым условием является биоэнергетическое обеспечение про-

цесса, причем в его основе, как это установлено исследованиями Иркутского ИТО, лежит дыхательное фосфорилирование при адекватном функционировании систем микроциркуляции. В связи с указанными положениями не будет лишним еще раз отметить, что, процесс осаждения фосфорнокальциевых солей и образование минеральной фазы регенерата не является пассивным физико-химическим процессом, как думали раньше, а требует определенной метаболической активности с затратой свободной энергии. В этом плане весьма привлекательны работы по исследованию транспорта кальция в митохондриях, который в этих органеллах может находиться в форме гидрокснапатита. Нагруженные митохондрии могут освобождать ноны кальция и фосфора, причем этот процесс находится под контролем витаминов О, паратиреондного гормона и уровня цитоплазматического кальция.

В присутствии подходящего матрикса, имеющего строго определенные физико-химические характеристики, а также из пересыщенного в нормальных условиях солевого раствора может образовываться малорастворимая высокоупорядоченная неорганическая фаза костного регенерата. Интересно, что взаимодействие ионов кальция и фосфата, вероятно, также является энергозависимым, поскольку, как показали исследования последних лет, в образовании специфической основы минерализованных тканей (аморфные и кристаллические формы фосфата кальция) могут принимать участие ферменты обмена АТФ, находящиеся во внеклеточном пространстве в матриксных везикулах.

Таким образом, как и при обсуждени влияния электроакупунктуры на биосинтез основных компонентов органического матрикса, можно полагать, что воздействие на биологически активные точки в фазу интенсивной минерализации костного регенерата связано со стимуляцией аэробных процессов, которые являются более выгодными и в филогенетическом отношении (как костная ткань) более молоды. Несомненно также, что специальное изучение соотношения аэробных и анаэробных процессов при электроакупунктурном воздействии открывает широкую теоретическую и клиническую перспективу для использования методов традиционной китайской медицины в травматологии и ортопедии.

Таким образом, эффект, полученный при электроакупунктурном воздействии на течение экспериментального перелома, можно определить как оптимизирующий. Об этом свидетельствуют стимуляция биосинтеза основных компонентов органи-

ческого матрикса на ранних этапах регенерации и ускоренное замещение их на минеральные компоненты в поздние сроки восстановительного процесса. О более высокой зрелости регенерата, полученного при электроакупунктуриом воздействии на точки хуань-тяо и цзу-сань-ли, говорит и повышение по сравнению с контрольной группой концентрации лимонной кислоты, которая благодаря своей уникальной роли в жизнедеятельности минерализованных тканей, является надежным маркером уровня ремоделнрования регенерата.

Косвенным подтверждением оптимизирующего эффекта электроакупунктуры на заживление экспериментального перелома могут служить и результаты исследования в сыворотке крови активности нзофермента щелочной фосфатазы, которая появляется в крови за счет образования ее остеобластами. В этом аспекте определение активности костного нзофермента в сыворотке крови при повреждении скелета является более специфическим тестом, чем исследование общей активности энзима, состоящего из нескольких нзоформ и обычно используется в рутинных исследованиях.

Сопоставляя величины активности исследуемого нзофермента в обеих экспериментальных сериях с образованием компонентов органического матрикса, можно полагать, что более высокий уровень изофермента в ранние (3 недели) сроки после перелома в группе с электроакупунктурой свидетельствует о более высокой биосинтетической деятельности клеток регенератора.

В поздние сроки наблюдения (6—10 недель после перелома) в опытной группе животных по сравнению с контрольной происходит более быстрое снижение содержания органических веществ н повышение макроминеральных компонентов. Более быстрому созреванию регенерата в опытной группе соответствует резкое снижение по сравнению с контролем активности костного изофермента, что является дополнительным подтверждением усиления процессов ремоделнрования провизорных структур при электроакупунктуриом воздействии.

Выводы

1. Наиболее активными биологическими точками воздействия на течение травматических процессов в мягкотканных и костных структурах бедра в эксперименте являются точки

хуань-тяо (меридиан желчного пузыря) и цзу-сань-ли (меридиан желудка) при силе тока 0,004—0,012, частота 80—180 в минуту.

2. Электроакупунктурное воздействие на точки хуань-тяо и цзу-сань-ли в ранние сроки (до 3 недель) течения экспериментального перелома бедренной кости у белых крыс ускоряет процессы рассасывания постравматической реакции местных тканей (отек, боль), способствует восстановлению функции конечности и образованию основных компонентов органического матрикса регенерата (коллаген, протеоглпканы, глико-протенны).

3. Электроакупунктура приводит к стимуляции пролиферации остеогенпых клеток, о чем свидетельствует более высокий уровень содержания нуклеиновых кислот на начальных этапах регенерации и повышенное содержание лимонной кислоты в регенерате, которое отражает высокую его зрелость.

4. В более поздние сроки восстановительного процесса (5—10 недели) при электроакупунктуре указанных точек происходит снижение содержания основных органических компонентов и повышение минеральных, а также лимонной кислоты, что характерно для зрелых кальцифицироваиных структур. Одновременно идет изменение активности костного пзофермента щелочной фссфатазы сыворотки крови, которая в ранние сроки репарации повышается, а в поздние — резко снижается.

5. Предложенные нами устройства могут быть применены для проведения операций, манипуляций и т. д. (устройство /"ля получения перелома кости в эксперименте и устройство для фиксации животных).

6. Потученные результаты исследования могут служить -¡•оеретичсской базой для широкого внедрения методов традиционной китайской терапии в клинику травматологии и ортопедии.

Список опубликованных работ

1. Ли Цинхэ. Лечение остеохондрозов акупунктурой //Акупунктура. — Харбин. — 1992 - № 5 - С. 19—21.

2. Ли Цинхэ, Зырянова Т. Д., Власов Б. Я. Консолидация экспериментального перелома в биохимическом аспекте при

использовании метода китайской традиционной элкетроаку-пунктуры II Труды Международ, конгресса травматологов и ортопедов. — Наньнин, 1993. — С. 23—24 (на кит. и англ. яз.).

3. Ли Цинхэ. Лечение акупунктурой артроза плечевых суставов // Труды Междупарод, конгресса травматологов и ортопедов. — Наньнин, 1993. — С. 44—46. (на кит. и англ. яз).

4. Ли Цинхэ. Влияние акупунктуры на заживление переломов (в эксперименте) // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины. — Иркутск, 1994. — С. 161 — 162.