CC BY
33
абдоминальный отдел пищевода, замыкательная функция кардии и повышение внутрибрюшного давления. На этом основаны оперативные приемы лечения рефлюкс-эзофагита типа операции Нис-сена, которые патогенетически обоснованы. Выполнение срединного чревосечения в данной ситуации кажется нам предпочтительным. На основании многолетнего опыта хирургической коррекции рефлюкс-эзофагита считаем нецелесооб-
разным фиксировать пищеводно-желудочный переход к диафрагме, так как при этом ограничивается функциональная подвижность пищевода и кардии, что ведет к нарушению акта глотания и появлению субъективных негативных ощущений.
Таким образом, предлагаемая методика бесспорно интересна, но должна применятся по строгим показаниям, которые необходимо сформулировать.
© БАРАБАШ А.П., БАРАБАШ Ю.А., БАРАБАШ И.В.,РОДИОНОВА Л.В. -УДК 616.534:616.2
ИЗМЕНЕНИЯ МИКРО- И МАКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА СЫВОРОТКИ КРОВИ У КРОЛИКОВ В ПРОЦЕССЕ УДЛИНЕНИЯ ГОЛЕНИ ПРИ КОМПРОМЕТИРОВАННОМ ОСТЕОГЕНЕЗЕ (экспериментальное исследование)
А.П. Барабаш, Ю.А. Барабаш, И.В. Барабаш, Л.В. Родионова.
(Иркутский государственный институт усовершенствования врачей, ректор — член-корр. РАМН A.A. Дзизинский, кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ, зав. - проф. А.П. Барабаш)
Резюме. Изучены взаимосвязи макро- и микроэлементов сыворотки крови у экспериментальных животных при удлинении голени в условиях хронической интоксикации соединениями фтора. Произведена сравнительная оценка изменений показателей минерального обмена при стимуляции регенераторного процесса путем внедрения аутотрансплантата в регенерат и без нее. Выявлен дисбаланс электролитов в период фиксации. Снижение содержания в сыворотке крови Си, Zл, Са, Р, Ге может быть связано с миграцией из депо в костную гкань, из которой по градиенту концентрации происходит перемещение их в зону формирующегося регенерата. После стимуляции регенераторного процесса концентрация в крови макро- и микроэлементов ниже, чем без костной трансплантации, и их миграция происходит непосредственно в область регенерата, что подтверждается повышением минеральной плотности костной ткани в этой зоне.
В процессе репаративной регенерации местные изменения в костной ткани неразрывно связаны с изменениями на организменном уровне. Взаимодействие между местными и общими процессами осуществляется по типу обратной связи. Нарушение целостности кости приводит к попаданию в кровоток внутриорганных метаболитов, ферментов, регуляторов и т.д., выделение которых в обычных условиях ограничивается биологическим барьером. Локальные изменения на уровне поврежденного сегмента конечности приводят к нарушению энзимозависимых процессов в длинных костях, и, как следствие, возникают расстройства электролитного баланса организма (Н.В. Корнилов. A.C. Аврунин, 1999; А.П. Барабаш и др., 2000). Каждая фаза репаративной регенерации предусматривает наличие специфического набора ферментов. Смена одной фазы на другую происходит стадийно, подчиняясь определенным закономерностям, и характеризуется наличием строгого набора макро- и микроэлементов как в сыворотке крови, так и в регенерате. Сначала происходит их интенсивное накопление, затем -относительное снижение, потом повторное интенсивное накопление и, наконец, нормализация
(И.Ф. Бородин, 1979). Взаимодействия между макро- и микроэлементами у каждого индивида генетически обусловлены. Однако, воздействие различных экологических факторов может привести к их дисбалансу (А.П. Авцын и др. 1985, 1991).
Цель исследования - уточнить механизмы, влияющие на костеобразовательный процесс в условиях хронической интоксикации соединениями фтора при удлинении голени кролика после стимуляции костеобразования путем внедрения аутотрансплантата в дистракционный регенерат и без стимуляции, на основании изучения взаимосвязей между содержанием макро- и микроэлементов в сыворотке крови в процессе лечения.
Материалы и методы
Модель хронической интоксикации соединениями фтора была создана в эксперименте на кроликах за 4 месяца путем введения в организм животных МаР через питьевую воду в суточной дозе 18 мг/кг веса. Исследование макро- и микроэлементов в сыворотке крови в компрометированных условиях проведены в 2-х группах животных при удлинении голени на 10 мм (8% от величины сегмента) при темпе дистракции 1 мм в сутки в
4 приема: 1 группа (14 особей) - кролики, которым после удлинения сегмента конечности проведена стимуляция регенераторного процесса путем введения небольшого участка (3x2 см) малоберцовой кости интактной конечности в середину соединительнотканной прослойки регенерата по завершению периода дистракции (приоритетная справка №98104055/14 (003309) от 18.12.98) и 2-ая группа (28 особей) — кролики, которым не проводилась стимуляция регенерата. Все исследования выполнены на полуавтоматическом биохимическом анализаторе Нитаїугег 2000 (Германия) до операции и в процессе монолокального дист-ракциопного остеосинтеза голени: на начало дистракции, через 5, 10 суток дистракции, на 5, 10, 20, 30 и 40 сутки фиксации в чрескостном аппарате (по 5 особей в каждой серии), на 10, 20, и 30 сутки после его демонтажа (по 4 особей). В 1-ой группе исследование концентрации минералов проводились до 20-х суток фиксации, поскольку к этому сроку клинически и рентгеноморфологически наблюдалась перестройка регенерата, во 2-ой группе - до 40 суток фиксации и после демонтажа ДВФ через 10, 20, 30 дней, в связи с увеличением срока формирования регенерата.
Результаты и обсуждение
Динамика изменений минерального профиля сыворотки крови кроликов в различных условиях течения регенераторного процесса отражена в таблицах 1 и 2.
Удлинение голени кролика в условиях хронической интоксикации соединениями фтора сопро-
вождалось замедлением второй фазы регенераторного процесса - минерализации коллагеновых волокон и образования костных балочек. Изучение динамики изменений макро- и микроэлементов в сыворотке крови в условиях компрометированного остеогенеза при стимуляции дистракци-онного регенерата путем внедрения костного аутотрансплантата в его срединную, соединительнотканную прослойку после окончания периода дистракции и без стимуляции регенерата, позволило выявить закономерности в перераспределении электролитов из крови в костную ткань и установить их влияние на процесс регенерации.
К 10-м суткам фиксации после аутопластики в регенерат наблюдался выраженный дисбаланс электролитов в сыворотке крови. Так, по сравнению с окончанием периода дистракции зарегистрировано снижение содержания в сыворотке крови таких элементов, как медь - на 57% и цинк - на 7,6%, обладающих способностью образовывать комплексы с макромолекулой коллагена и адсорбировать на своей поверхности минеральные соли. Одновременно снижалась концентрация макроэлементов, составляющих основную массу минерального компонента костной ткани: Са - на 29,2% и Р - на 18%, а так же и Ре - на 28,7%, которое, как известно, обеспечивает повышение устойчивости и прочности белков, синтезируемых остеобластами. Снижение содержания в крови вышеописанных макроэлементов коррелировало с изменениями минеральной плотности костной ткани (МПКТ).
Таблица 1
Концентрация минералов и щелочной фосфатазы в периферической крови на этапах удлинения голени кролика в условиях хронической интоксикации соединениями фтора
Определяе- мые параметры Показатели и сроки наблюдения
до операции начало дист- ракции 5 сут. дистр 10 сут. дистр. 5 сут. фикс. 10 сут. фикс. 20 сут. фикс. 30 сут. фикс. 40 сут. фикс. 30 сут. после демонтажа АВФ
К М 4,79 4,27 3,69 4,4 3,93 4,80 3,58 4,0 4,5 3,53
± т ±0,16 ±0,13 ±0,06 ±0,12 ±0,17 ±0,174 ±0,05 ±0,09 ±0,11 ±0,03
т М 137,48 137,12 142,07 139,31 137,31 144,53 134.63 136,4 139,7 131,2
± т ±1,57 ■ ±1,8 ±0,73 ±1,4 ±1,66 ±1,56 ±1,25 ±1,27 ±1,03 ±0,75
Са М 2,68 2,38 1,89 2,71 1,92 2,41 2,19 2,16 2,12 2,17
±т ±0,-19 ±0,14 ±0,04 ±0,13 ±0,09 ±0,15 ±0,05 ±0,06 ±0,04 ±0,01
Р М 1,52 1,5 1,66 1,43 1,9 1,85 1,71 1,83 1,91 1,47
± т ±0,09 ±0,06 ±0.06 ±0,06 ±0,11 ±0,09 ±0,02 ±0,05 ±0,04 ±0,01
Ре М 25,72 22,06 21,41 23,45 24,16 31,37 27,94 27,56 26,8 20,77
± т ±1,18 ±1,73 ±0,83 ±2,09 ±2,79 ±2,01 ±1,3 ±1,38 ±1,41 ±0,29
МЕ М 1,26 1,25 1,03 1,28 1,27 1,09 1,15 1,29 1,34 0,75
± т ±0,05 ±0,04 ±0,04 ±0,03 ±0,07 ±0,03 ±0,01 ±0,03 ±0,01 ±0,01
сі М 105,01 100,41 99,76 101,28 103,01 107,12 137,0 120,2 103,39 100,07
± т ±0,84 ±0,26 ±0,45 ±0,56 ±1,02 ±1,17 ±1,31 ±1,12 ±0,92 ±0,08
2п М 31,56 34,6 39,99 29,07 36,28 34,24 29,84 32,41 35,53 36,7
± т ±2,09 ±2,11 ±2,39 ±0,72 ±1,71 ±1,72 ±0,32 ±0,56 ±0,47 ±0,17
Си М 20,2 26,29 20,02 31,55 31,41 21,23 18,9 20,3 22,0 19,13
± т ±1,69 ±1,6 ±1,05 ±2,01 ±0,73 ±1,03 ±0,23 ±0,34 ±0,54 ±0,32
ЩФ М 106,89 77.45 98,65 77,06 91,31 73,34 100,98 110,7 106,7 83,55
± т ±9,9 ±6,8 ±5,02 ±12,0 ±7,14 ±6,39 ±3,57 ±4,26 ±8,01 ±2,54
Таблица 2
Динамика минерального обмена в процессе монолокалъного дистракционного остеосинтеза голени кролика со стимуляцией дистракционного регенерата (в условиях хронической интоксикации соединениями фтора)
Определяемые параметры Показатели и сроки наблюдения
До операции начало дистракции 5 суток дистракции 10 суток дистракции 10 сут. после трансплантации 20 сут. после трансплантации
К м 4,79 4,27 3,69 4,4 4,52 4,64
±т ±0,16 ±0,13 ±0,06 ±0,12 ±0,08 ±0,14
N0 М 137,48 137,12 142,07 139,31 135,03 131,10
± т ±1,57 ±1,8 ±0,73 ±1,4 ±0,86 ±1,42
Са М 2,68 2,38 1,89 2,71 1,92 2,00
±т ±0,19 ±0,14 ±0,04 ±0,13 ±0,01 ±0,03
Р М 1,52 1,5 1,66 1,43 1Д7 1,10
± т - ±0,09 ±0,06 ±0,06 ±0,06 ±0,04 ±0,02
Ре М 25,72 22,06 21,41 23,45 16,73 21,08
± т ±1,18 ±1,73 ±0,83 ±2,09 ±1,18 ±0,86
м8 М 1,26 1,25 1,03 1,28 1,13 1,53
± ш ±0,05 ±0,04 ±0,04 ±0,03 ±0,02 ±0,07
сі М 105,01 100,41 99,76 101,28 99,37 99,63
± т ±0,84 ±0,26 ±0,45 ±0,56 ±0,32 ±0,34
Ъ\ М 31,56 34,6 39,99 29,07 26,87 26,73
± т ±2,09 ±2,11 ±2,39 ±0,72 ±2,67 ±2,14
Си М 20,2 26,29 20,02 31,55 13,57 14,10
± т ±1,69 ±1,6 ±1,05 ±2,01 ±0,26 ±0,86
ЩФ М 106,89 77,45 98,65 77,06 71,73 87,30
± т ±9,9 ±6,8 ±5,02 ±12,0 ±2,87 ±7,83
Примечание: различия показателей по срокам исследования и между группами (табл. 1, 2) достоверны - р<0,01.
На 10 сутки периода фиксации происходило выраженное повышение МПКТ во всей кости на 25% по сравнению с окончанием периода дист-ракции, что позволяет предположить наличие факта миграции макроэлементов из крови в костную ткань, где создавалось депо минералов, из которого по градиенту концентрации происходило перемещение их в зону регенерата. При общей тенденции снижения основных макро- и микроэлементов сыворотки крови, содержание К наоборот увеличивалось: на 2,7% по сравнению с окончанием периода дистракции и на 5,4% - по сравнению с дооперационными значениями. Иа, находящийся в конкурентных взаимоотношениях с К, незначительно снижался: по сравнению с окончанием периода дистракции - на 3,0%, а в сравнении с исходными дооперационными значениями -на 1,8%. Поскольку не были получены статистически достоверные различия в содержании хлоридов на окончание периода дистракции и после внедрения аутотрансплантата становится очевидным, что стимуляция регенерата не влияет на содержание хлоридов в сыворотке крови. В сравнении же с предоперационными значениями концентрация С1 оставалась меньше исходных данных на 5,4%.
К 20 суткам периода фиксации, по сравнению с 10 сутками, концентрация Р и 2п в сыворотке крови незначительно уменьшались (на 6,0% и
0,5% соответственно). Одновременно зарегистри-
ровано повышение: Mg - на 35%, Ре - на 26%, Си и Са - лишь на 4%. Более значительное повышение уровня Mg в крови, по сравнению с Са, обусловлено конкурентными взаимоотношениями между этими элементами, в результате чего при снижении концентрации одного, другой берет на себя функцию недостающего. Вышеописанные изменения в крови коррелировали с изменениями МПКТ. Так, к 20 суткам фиксации МПКТ регенерата увеличилась на 156%, а в проксимальном отломке снизилась на 14,2% по сравнению со значениями в начале периода фиксации после аутотрансплантации, что свидетельствовало о структурной перестройке дистракционного регенерата и постепенном восстановлении минерального гомеостаза. Уровень К также повысился на 5,5% по сравнению со значениями на конец периода дистракции и лишь на 3,1% был ниже дооперацион-ных значений, а содержание N0 в это время уменьшалось, оставаясь ниже дооперационных значений на 4,6%.
Что касается группы животных, которым не проводилась стимуляции регенерата, то к 10-м суткам фиксации по сравнению с окончанием периода дистракции у них также зарегистрировано снижение: содержания в сыворотке крови Си, Са, Mg. Как и после аутотрансплантации, но в меньшей степени снижались Си, Са (на 24% и 18,2%, соответственно), а в большей - Mg (на 3%). Что касается таких макроэлементов как 2п, Р, Ре, то
их уровень к этому сроку не снижался, как в предыдущей группе, а наоборот повышался: Zn - на 17,8%, Р - на 29,4%, Ре - на 34,0%, что позволяет предположить замедление миграции макроэлементов из кровяного русла в костную ткань. Характер изменений со стороны таких макроэлементов как К и N0 отличался от группы животных со стимуляцией регенерата, поскольку эти 2 конкурирующих элемента вели себя идентично, повышаясь: по сравнению с окончанием периода дист-ракции - на 9,0% и 3,8% соответственно, по сравнению с дооперационными данными - на 0,2% и N0 5,1%, в то время как после аутотрансплантации К повышался, а N0 — снижался. Этот факт позволяет сделать предположение о блокаде калий-натриевого насоса в условиях компрометированного остеогенеза (после хронической интоксикации Л^а^) при отсутствии фактора стимуляции регенераторного процесса. Сравнивая динамику изменений концентрации С1 по периодам фиксации, можно отметить, что в группе животных без стимуляции регенерата уровень С/ был выше: на 10 сутки - на 7,2%, а на 20 сутки - на 27,3%, чем у группы животных после аутотрансплантации. Однако в обеих группах сохранялась общая тенденция увеличения концентрации С1 до 20-х суток фиксации, что свидетельствовало о постепенной нормализации данного показателя после операционной агрессии.
К 20 суткам периода фиксации, по сравнению с 10-ми, динамика изменений в содержании Р и 2п в сыворотке крови в группе животных без стимуляции регенерата была идентичной предыдущей группе и характеризовалась снижением их концентрации на 8% и 13% соответственно, однако степень снижения уровня этих элементов была
более выраженной. Одновременно зарегистрировано повышение М# — на 5,5%, но это повышение было на 25,5% меньше, чем в группе после аутотрансплантации. Противоположные изменения в сравниваемых группах произошли со следующими макро- и микроэлементами: Си, Ре, Са. В то время как в группе после стимуляции регенерата их уровень повышался, у животных без аутотрансплантации он снижался: Си и Ре на 11%, Са — на 9%, что свидетельствовало о замедлении структурной перестройки дистракционного регенерата. К 20 суткам периода фиксации однонаправленные изменения происходили с такими микроэлементами как К и А?а, их концентрация снижалась, в то время как на 10 сутки фиксации — увеличивалась. Однако в этот период уровень К в 1,3 раза был ниже, а N0 — на 2,6 % выше, чем в группе после аутотрансплантации. Таким образом, внедрение аутотрансплантата в регенерат в условиях хронической интоксикации ИаР способствовало сокращению сроков нормализации уровня К в сыворотке крови животных.
Таким образом, снижение содержания в крови в период фиксации таких элементов как Си, 2п, Са, Р, Ре может быть обусловлено их миграцией из депо в костную ткань, где по градиенту концентрации происходит перемещение их в зону формирующегося регенерата. При стимуляции регенераторного процесса путем внедрения ауто-транспланата в зону регенерата концентрация в крови макро- и микроэлементов ниже, чем без костной трансплантации, и их миграция происходит непосредственно в область регенерата, что подтверждается повышением минеральной плотности костной ткани в этой зоне.
THE CHANGES OF MACRO- AND MICROELEMENTS STAFF OF BLOOD AT THE RABBITS DURING SHIN LENGTHENING AT COMPROMISED OSTEOGENESIS
(experimental research)
A.P. Barabash, Y.A. Barabash, I.V. Barabash, L.V. Rodionova (Irkutsk State Postgraduate Medical Training Institute)
The interrelations of macro- and microelements of blood at experimental animals are investigated at shin lengthening in conditions chronic intoxication by connections of ftor. The comparative estimation of changes parameters of mineral exchange is made at stimulation of regeneration process by introduction autotransplant in regenerate and without it. The disbalance of electrolytes is revealed during fixing. Decrease of contents in blood Cm, Zn, Ca, P, Fe can be connected to migration from depot in bone tissue, from which on a gradient of concentration there is a moving them in a zone of formed regenerate. After the stimulation of regenerative process the concentration in blood macro- and microelements is lower, than without bone autotransplantation, and the migration of them occurs directly in area of regenerate, that proves by increase of mineral density bone tissue in this zone.
Литература
1. Авцын А.П., Жаворонков A.A., Марачев А.Г. Патология человека на севере // М., 1985. - С.3—415.
2. Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риш М.А., Строкова JI.C. Микроэлементы человека. - М.: Медицина, 1991.
3. Барабаш А.П., Гордиенко В.П., Барабаш Ю.А. По-стагрессивные системные реакции организма при переломах длинных костей. - Иркутск, 2000. -129 с.
4. Бородин И.Ф. Микроэлементы в костном регенерате и в крови при переломах длинных трубчатых костей // Здравоохранение Белоруссии. - 1979. -№5. - С.17-20.
5. Корнилов Н.В., Авоунин A.C. Динамика площади рентгенологической тени поврежденных костей при множественной остеотомии. Хронологические характеристики // Гений ортопедии. — Курган, 1999. - №2. - С.34-37.
