(Вестниқарача, Самарканд
2013, № 4
<Do£for axfiorotnomasi, Samarqand
ГовдаР.В.
УДК: 612.014.461.3-06:616.717.1-018.4-02:616.839]-092.9
ДИНАМИКА МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА КОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ ВНЕКЛЕТОЧНОЙ
ДЕГИДРАТАЦИИ И В ПЕРИОД РЕАДАПТАЦИИ У АДАПТИРОВАННЫХ К
ВНЕКЛЕТОЧНОМУ ОБЕЗВОЖИВАНИЮ КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ АВТОНОМНОЙ
РЕГУЛЯЦИИ
Кафедра анатомии человека ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет
имени И.Я. Горбачевского МОЗ Украины»
Резюме. Исследование проведено на адаптированных к внеклеточному обезвоживанию белых лабораторных
крысах-самцах с различным типом автономной нервной системы. Изучали содержание в плечевых костях
экспериментальных животных некоторых неорганических макро- и микроэлементов а также динамику их содержания
при тяжелом внеклеточном обезвоживании и в период реадаптации 1,3 и 6 недель. Установлено, что количественные
характеристики состава макро- и микроэлементов в костной ткани экспериментальных животных зависят от типа их
автономной нервной системы. Доказано, что костная ткань плечевых костей белых лабораторных крыс с
парасимпатотоническим типом АНС характеризуются большей резистентностью к воздействию обезвоживающего
фактора и сохранением регенерационных свойств, что проявляется лучшими показателями восстановления в реадап-
тационный период.
Ключевые слова:
внеклеточное обезвоживание, костная ткань, макро- и микроэлементный состав.
DYNAMICSOF BONEMINERAL COMPOSITION IN EXTRACELLULAR DEHYDRATION CONDITION AND DURING
READAPTATIONIN ADAPTED TO EXTRACELLULAR DEHYDRATION RATS WITH DIFFERENT TYPES OF AUTONOMIC
REGULATION
R. Hovda
Summary. The white laboratory male rats with a different type of the autonomic nervous system (ANS) and adapted to
extracellular dehydration were the object of our research. We studied the dynamic changes of concentration of some inorganic
macro- and microelements in the humeral bones of experimental animals in the severe stage of extracellular dehydration and
during 1, 3 and 6 weeks of readaptation period. It is established that the quantitative characteristics of macro- and microelements
in the bone tissue of experimental animals are depended from type of the autonomic nervous system, it is proved that the bone
tissue of humerus of white laboratory rats with parasympathetic type of ANS are more resistance to effects of dehydration than
other experimental groups. They keep better regenerative properties, which are manifested by best showings of recovery during
readaptation period.
Keywords: extracellular dehydration, bone tissue, macro- and microelement composition.
Актуальность проблемы. Одним из ключевых
элементов формирования конституционного типа
организма является динамическое взаимодействие
симпатического и парасимпатического отдела авто-
номной нервной системы (СНС и ПНС). В настоящее
время активное развитие получила идея "генерализи-
рованного влияния симпатических реакций", которая
рассматривается как теоретическое обоснование пато-
генеза значительного количества заболеваний [1]. В это
же время действие ПНС относительно "ограничено"
воздействием на внутренние органы [2, 3]. Функ-
циональный баланс симпатической и парасимпатической
систем в организме может быть несколько смешенным.
Поэтому
наряду
со
сбалансированным
типом
организации АНС (нормотонический тип), существуют
симпатотонический и парасимпатотонический типы [4].
Известно, что индивидуальные формы реактивности и
резистентности организма и характер развития патологии
в нем зависят не только от специфики апь- теративного
фактора, но и от конституционного типа самого
организма [5]. Конституционные особенности в
значительной мере определяют характер протекания
заболевания конкретного индивидуума [6]. Такая
концепция "склонности" лежит в основе выделения
крайних вариантов морфо-функциональной организации
в нормальных популяциях организма, поскольку
указанные в них сдвиги могут иметь значение в онто-
генезе некоторых болезней. Таким образом, конститу-
циональная типология имеет и диагностическое, и
прогностическое значение [5].
Пластичность и динамичность костной ткани делают
ее активным участником метаболизма и поддержания
гомеостаза организма. Эго побуждает теоретическую и
клиническую медицину активно исследовать вопрос
регенерации поврежденных минерализованных тканей
[7,8]. Обеспечение эффективного решения этой
проблемы имеет выход
на экспериментальную
морфологию, что позволяет исследовать характер и
динамику изменений структуры и функции, а также
химического состава костей в условиях различных
воздействий на организм. Неогенез костной ткани
сопровождается процессами разрушения и созидания
структурных компонентов и зависит от возраста, эн-
докринной деятельности, питания, воздействия пато-
генных факторов [9, 10, 11]. В условиях такого поли-
факторного воздействия запускаются механизмы ре-
моделирования, но все процессы происходят под кон-
тролем регуляторных систем в целом и автономной
нервной системы в частности.
Учитывая вышеизложенное, изучение реакции
костной ткани при экстремальных воздействиях среды,
исследование ее метаболизма, характера и динамики
реадапгационных процессов есть целесообразным и
актуальным.
Целью
нашей работы было определить различия
динамики минеральных составляющих плечевых костей
в период восстановления после тяжелого вне
клеточного обезвоживания в адатированньк к дегид-
ратации экспериментальньк животных с различным
типом вегетативной нервной системы.
Материал и методы.
Эксперимент проведен на 96
половозрелых белых лабораторных крысах-самцах.
Животных содержали в условиях вивария с соблюдением
требований биоэтики.
Согласно методике Р.М. Баевского [12] по показа-
телям вариационной пульсометрии были сформированы
три экспериментальные группы по 6 животных с
(Вестни^врача, Самарканд
2013, № 4
<Dofyor a%6orotitomasi, Samarqand
различным исходным типом функционального тонуса
автономной нервной системы: первая группа - животные
с
выраженным
функциональным
преобладанием
симпатического отдела АНС; вторая группа - крысы с
выраженным функциональным влиянием парасимпа-
тического отдела АНС; третью группу составляли крысы
с уравновешенным влиянием обоих отделов АНС.
Четвертая группа (интактные животные) - служила
контролем.
Экспериментальных животных подвергали 14
цикл:1М адаптации, каждый из которых состоял: I) двое
суток пищевого рациона на основе деминерализованных
продуктов и слабоконцентрированного раствора лазикса
в качестве питья; 2) одни сутки типичного пищевого
рациона вивария.
На И-м этапе крысы получали только деминерали-
зованные продукты и слабоконцентрированный раствор
лазикса, что через 90 дней приводило к тяжелому
внеклеточному обезвоживанию (с дефицитом внекле-
точной влаги более 10 %).
По общепринятым методикам высушиванием
определяли содержание воды в костях, а после сжигания
органических веществ в муфельной печи - общее
количество минерального компонента. Процентное
соотношение макро- и и микроэлементов определяли на
пламенном атомном абсорбционном спектрофотометре
С-115 по методу БА. Неменко и М.М. Молда- кулова [13].
Содержание фосфора определяли по методике Бриггса на
ФЭК-М.
Статистическая обработка цифровых данных про-
ведена с помощью программы Excel-2007 и пакета
программ "Statistica6,0" (StatSoft, США) на персональном
компьютере Intel®Core™ 2 Duo [14].
Результаты и
обсуждение. Результаты исследо-
ваний выявили значительные потери минеральных
веществ и остеотропных микроэлементов плечевых
костей, а анализ полученных данных помог выявить
определенные закономерности динамики изменений
минеральной) состава костей у животных с разным типом
автономной нервной регуляции.
Тяжелое внеклеточное обезвоживание организма
стало альтеративным фактором, вызвавшим суще-
ственные нарушения метаболизма костной ткани и
развитие деминерализационных процессов в ней. При
этом дегидратация плечевых костей в нормотонической
группе животных достигала 1533 %, симпатото-
нической - до 19,66%, парасимпатотонической - 11,65%.
Наибольшие потери неорганического компонента
наблюдались в костях симпатотоничных животных с
показателями 6131 %, что на 10,30% больше степени
деминерализации в нормотонической группе и на 15,61 %
больше, чем упарасимпатогоников. В этот период
дефицит натрия в костной ткани симпато- тоников
достигал 74,89 %, кальция - 67,75 %, фосфора - 61,67 %,
калия - 65,24 %, магния - 31,64 %. Потери
микроэлементов относительно контроля составили:
марганца - 55,80 %, меди - 35,21 %, цинка - 50,63 %,
железа - 55,92 %. В группах нормотоников и пара-
симпагстоников темпы деминерализации оказались
несколько ниже, что наглядно демонстрирует диаграмма
на рис.2.
Дальнейшие исследования содержания минераль-
ного состава плечевых костей у крыс с разным типом
АНС после прекращения воздействия на них обезво-
живающего фактора указывают на прогрессирование
негазивной динамики потерь к концу 7-х и 21-х суток
восстановительного периода. В конце первой недели
реадаптационного периода процент деминерализации
плечевых костей симпатотоничных лабораторных крыс
по сравнению с контролем увеличился до 65,58 %.
Дефицит минерального компонента костей у крыс-
нормотоников в этот период составил 60,84%,
ваготоников - 58,46 %. Таким образом, лучшую рези-
стентность к потерям минерального состава наблюдали у
крыс с парасимпатотоническим типом нервной
регуляции (на +6,08% лучше показателей у крыс
с
нормотоничиым типом АНС и на +18,18% лучше крыс-
парасимпатотоников). По сравнению с контрольными
показателями потери кальция, фосфора, натрия, калия и
магния в парасимпатотоников составили соответственно
66,73%, 62,13%, 75,22%, 64,91 %, 33,53 %. В составе
остеотропных
микроэлементов
у
крыс-
парасимпатотоников также наблюдался значительный
дефицит. По сравнению с контролем недостаток
марганца, меди, цинка и железа в плечевых костях
данной группы соответственно равнялись 52,72%,
42,24%, 47,10 % и 50,00%. Потери неорганического
компонента и остеогропных микроэлементов в группах
крыс с нормотоническим и симпатого- ническим типом
регулирования в среднем на 7 -18 % были больше
аналогичных показателей крыс пара- симпатотоников,
что отражено в диаграмме рис. 2.
Последующие термины восстановительного пе-
риода на двадцать первые и сорок вторые сутки свиде-
тельствуют о стабилизации и начале активных репара-
тивных процессов в костной ткани экспериментальных
животных. Через 3-и недели после прекращения режима
обезвоживания все проведенные исследования | макро- и
микроэлементного состава свидетельствуют I об
остановке активных дистрофических процессов в I
костях экспериментальных групп крыс независимо от I
типа автономной нервной регуляции. Впервые за ле-1
риод эксперимента наблюдали увеличение содержа-!
ния макроэлементов костей по сравнению с предыду-1
щим этапом (в среднем на 4-1.6%) и сокращение I
разницы их показателей с контролем. Аналогичная I
тенденция выявлена и при количественном исследо-I
вании микроэлеменгного состава костей. Положи-1
тельная динамика увеличения остеотропных микро- I
элементов по сравнению с показателями 1-й неделиI
реадаптации составляла 12,98-31,62% (см. диаграм-1 му
рис. 1).
Зст.эксикоза 1 нед. реадапт. 3 нед. реадапт. 6 нед. реадапт.
Рис, 1. Динамика содержания некоторых макро- и микроэлементов в плечевых костях экспериментальных
животных при тяжелом внеклеточном обезвоживании и в реадаптационном периоде
Рис, 2, Сравнительная характеристика содержания минеральных веществ и некоторых микроэлемен-
товв плечевых костях при тяжелой степени внеклеточной дегидратации в адаптированных к обезвожи-
ванию крыс различными характеристиками АНС
Исследование неорганического компонента пле-
чевых костей к концу 42-х суток восстановительного
периода после прекращения экспериментальной моде-
ли внеклеточного обезвоживания обнаруживают зна-
чительную разницу между показателями интактной и
экспериментальных групп. Однако сравнительный
Мп, мг% Норм.
1
И ■■ Мп, мг% Симп.
—Л—Мп, мг% Вэгот.
Zn, мг% (хЮО)
Норм.
Zn, мг% (хЮО)
Симп.
—Ф—Zn, мг% (х1ОО)
Вагот.
Ъестниқррача, Самарканд
2013, № 4
аҳбогоШота.п, Sumarqaii/
анализ с данными за предыдущий период указываете на
сокращение дефицита показателей экспериментальных и
контрольных
групп
крыс.
Эта
тенденция
свидетельствует о сохранении регенерационных свойств
костной ткани экспериментальных животных и
активные репаративные процессы в ней. Так, в группе
белых лабораторных крыс с симпатотоничным типом
АНС деминерализация составляла 49,50%, в группе
"нормотоников" - 42,43 %, в "ваготоников" - 39.09%. У
крыс-симпатотоников дефицит кальция, фосфора
натрия, калия и магния составил соответственно 47,68 %,
47,14
%, 34,56
%, 4,12 % и 14,88 %. У крыс
нормотонический группы дефицит кальция, фосфора,
натрия, калия и магния равен 41,48%, 43,27%, 36,03%,
9,28%
и
14,65%
соответственно.
Показатели
ваготонических животных были на уровне 38,31 %,
39,18%, 19,12%, 4,12% и 12,09%. В это же время
концентрация остеотропных микроэлементов в костях
экспериментальных животных в большинстве случаев
значительно превосходила показатели контроля, что
было доказательством их значительной функциональной
активности (см. диаграмму рис. 2).
Выводы и перспективы дальнейших разработок. На
основе данных количественного химического анализа
плечевых костей доказано, что организм животных с
разным типом автономной нервной регуляции
характеризуется различной степенью резистентности к
воздействию альтернативного фактора внеклеточного
обезвоживания и различиями в темпах репаративной
регенерации
в
период
восстановления.
Белые
лабораторные крысы с симпатотоническим типом АНС
оказались наименее приспособленными к воздействию
внеклеточного обезвоживания организма по сравнению
с другими экспериментальными группами. Это
сказалось на значительной количественной потере
неорганического компонента их костей и сохранении
наибольшей разницы дефицита по сравнению с
аналогичными
контрольными
показателями
на
предыдущем этапе эксперимента. Скорость восстано-
вительных процессов в костной ткани животных этой i
группы достоверно отстает от аналогичных показателей
экспериментальных крыс с нормотоническим и
особенно парасимпатото!шческим типом нервной
регуляции.
Полученные научные результаты имеют значение I
для дальнейшего изучения репаративных процессов и I
их особенностей в ткани организмов с разным типом I
АНС, выработке индивидуальных рекомендаций и
тактики ведения больных с дегидратационным син-1
дромом для предотвращения негативш>1Х последствий
I влияния обезвоживания на организм в целом и косг-1
ную ткань в частности.
Литература
1. Пошехонова Ю.В. Состояние исходного вегетативного тонуса и уровня гистамина, серотонина в плазме крови у детей с
функциональной диспепсией /Пошехонова Ю.В., Буряк В.Н., Махмутов Р.Ф. //Врачебное дело (Шкарська справа). - 2005.- №8. - С.
38-42. 2. Большакова Т.Д. Активность симпатико-адреналовой системы как фактор риска развития болезней алап-1 тации /Т.Д.
Большакова //Клин. лаб. диагностика. - 1997. -№ 5,- С. 31-33. 3. Луценко Н.С. Функщональний стан симпатико-1 адреналовоТсистеми
(САС) у ваптних з вегетосудинноюастешею (ВСА) /Луценко Н.С., Колоплкша Т.0.1 //В1сникнауковихдослщжень. - 2004. - №2. - С.
229-231.4. Ярилов С. В. Физиологические аспекты новой информационнойI технологии анализа биофизических сигналов и принципы
технической реализации /Ярилов С. В. /Российская ооенно-1 медицинская академия. Научно-исследовательская лаборатория
«ДИНАМИКА». - Санкт-Петербург, 2001. - 47 с| 5. Хрисанфова Е.Н. Антропология: Учебник /Е.Н. Хрисанфова, И.В. Перевозчиков. -
М.: Изд-во МГУ, 1991. - 320 с. 6.За- •' славская Р.М. Хронобиология и хрономедицина /Р.М. Заславская. — М., 2000.-С. 197-210. 7.
Корж М.О. Репаративнарегене-1 рашяюстки: сучаснийпогляд на проблему. Порушеннярегенерацпкютки (повщомлення 2) /Корж
М.О., Романенко K.K,J Горидова Л.Д. //Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - №1. - С. 84-89. 8. Краснопольский В.И.
Роль эндо-| генных гормонов в регуляции костно-минерального обмена /Краснопольский В.И., Торчинов В.У., Серова О.Ф:
//Российский вестник акушера-гинеколога. - 2005. - №4. - С. 16-20. 9. Волошин В. Н. Рост костей скелета крыс неполовозрелого
возраста при интоксикации табачным дымом /В. Н. Волошин //Ортопедия, травматология и протезирование. - 20011 - № 2. - С. 16-18.
10. Кащенко С. А. Особенности строения надкостницы большсбсоцовсй кости неполовозрелых беля крыс после тимэктомии
//Украшський медичний альманах. - 2003. - №6 (додаток). - С. 22-24. 11. Кладченко Л. Я. Возраст! ные изменения компонентов
органического матрикса губчастой и компактной костной ткани /Л. Я. Кладченко, Г. В. 'ваноа Ю. Ю. Селина //Таврический медико-
биологический вестник. - 2004. - Т. 7, № 4. - С. 234—236. 12. Баевский Р. М. Анании вариабельности ритма сердца при использовании
различных электрокардиографических систем (методические рекомендаИ ции) /Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В.Чирейкин //Вестник
аритмологии. - 2001. - №24. - С.65-86. 13. Неменко Б. А. АтомиЛ абсорбционное определение микроэлементов /Б. А. Неменко, М. М.
Моддакулова //Гигиена и санитария. - 1980. - Xs 4.-Ы 64-66. 14. Реброва О. Ю. Описание процедуры и результатов статистического
анализа медицинских данных в научная публикациях /О. Ю. Реброва //МЖМП. - 2000. - № 4. - С. 43-45.
