CC BY
32
УДК 577.1+616.71+613.86
МІНЕРАЛЬНА ФАЗА КІСТКОВОЇ ТКАНИНИ РІЗНИХ ВІДДІЛІВ СКЕЛЕТУ ЩУРІВ ЗА УМОВ ПОЄДНАНОЇ ДІЇ ОВАРІОЕКТОМІЇ ТА ЕМОЦІЙНОГО СТРЕСУ
В експерименті на 65 статевозрілих щурах-самках Вістар обґрунтовано положення про виникнення дезорганізації мінаральної фази кісткової тканини нижньої щелепи та хребців за умов поєднаної дії оваріоектомії та емоційного стресу.
Ключові слова: кісткова тканина, мінеральна фаза, оваріоектомія, емоційний стрес.
Робота є фрагментом науково-дослідної роботи: ’’Молекулярні механізми ушкодження сполучнотканинних структур за умов емоційного стресу та їх зв’язок із стресостійкістю організму”, № державної реєстрації 0105и002208.
Мінеральна фаза кісткової тканини (КТ) представлена кристалами - апатитами та аморфною часткою. Основними структурними одиницями мінерального компоненту кісток являються кристали гідроксиапатиту [1,10,11]. КТ містить також інші види апатитів, зокрема карбонатний апатит, фторапатит та інші, які складають до 5% маси сухої кістки [1,7]. Аморфний фосфат кальцію може складати 60% мінерального компоненту кістки. Його кількість більша в кістках організму, що росте, а потім зменшується з віком. Вірогідно, що аморфний фосфат кальцію являється нестабільним попередником гідроксиапатиту [6]. Мінералізація КТ - складний процес , в якому беруть участь клітини КТ, білки, мінеральні речовини. Процес мінералізації КТ контролюється багатьма гормонами. Є багато інформації, щодо впливу естрогенів на стан КТ, і, зокрема, на її мінералізацію, але, як правило, основна увага приділена розгляду стану органічного матриксу КТ [5,7]. Недостатньо розкритим є питання щодо впливу недостатності естрогенів на мінеральну фазу КТ, особливо у сполученні з впливом інших гормонів [ 2,4,5].
Метою роботи було дослідження мінеральної фазу кісткової тканини різних відділів скелету за умов поєднаної дії оваріоектомії та емоційного стресу у щурів.
Матеріал та методи дослідження. Експерименти виконані на 65 статевозрілих щурах-самках Вістар масою 180-220 г. При проведенні експериментів дотримувались рекомендацій щодо медико-біологічних досліджень. Емоційний стрес (ЕС) моделювали за методом Є.А. Юматова та співавт. (1988), тестектомію - за методом Я.Д. Кіршенблата (1969) під ефірним наркозом за 20 днів до початку відтворення ЕС [3, 8]. Евтаназію тварин проводили під гексеналовим наркозом (50 мг/кг ваги) на четвертий день моделювання ЕС. Стан мінеральної фази кісткової тканини оцінювали за допомогою таких показників: вміст кальцію, фосфору в мінералізаті кісткової тканини різних відділів скелету (нижньої щелепи, хребців та стегнової кістки); співвідношення кальцій/фосфор, щільність кісток [3,6]. матеріал обробляли статистично з використанням критерію X Стьюдента.
Результати дослідження та їх обговорення. Згідно результатам, концентрація кальцію в жодній групі тварин не змінилась достовірно порівняно з контролем. Концентрація фосфору змінилась достовірно тільки в КТ хребців за умов сполученої дії емоційного стресу та недостатності гонад - підвищилась в 1,5 разу порівняно з контролем (таблиця 1). Коефіцієнт кальцій/фосфор знизився в групі тварин із сполученим впливом оваріоектомії та емоційного стресу. Даний показник зменшився в 1,5 разу в кістковій тканині нижньої щелепи та в 1,6 разу в КТ хребців. Порушення співвідношення кальцій/фосфор може свідчити про більшу втрату кальцію кістковою тканиною порівняно з втратою фосфору (таблиця 1).
Таблиця 1
Характер досліду | Кальцій, ммоль/г Фосфор, ммоль/г Коефіцієнт Са/Р | Щільність, г/см3
Нижня щелепа
1. Інтактні щури (п=14) 6,16+0,12 2,20+0,11 2,80+0,10 1,62+0,09
2. Емоційний стрес (п=17) 6,27+0,31 2,62+0,04 2,39+0,20 1,50+0,25
3. Несправжня кастрація (п=9) 6,20+0,17 2,28+0,03 2,72+0,15 1,57+0,18
4. Оваріоектомія (п=12) 6,34+0,27 2,29+0,12 2,77+0,19 1,38+0,14
5. Емоційний стрес+оваріоектомія (п=13) 5,65+0,41 3,11+0,37 1,81+0,29* 1,29+0,07***
Стегнова кістка
1. Інтактні щури (п=14) 5,80+0,38 3,21+0,14 1,52+0,26 1,52+0,07
2. Емоційний стрес (п=17) 5,24+0,12 3,84+0,17 1,36+0,11 1,48+0,24
3. Несправжня кастрація (п=9) 4,97+0,20 3,53+0,37 1,41+0,25 1,51+0,19
4. Оваріоектомія (п=12) 4,22+0,17 3,52+0,20 1,46+0,17 1,55+0,21
5. Емоційний стрес+оваріоектомія (п=13) 4,50+0,27 3,64+0,20 1,23+0,23 1,46+0,17
Хребці
1. Інтактні щури (п=14) 4,27+0,23 3,16+0,15 1,35+0,11 1,26+0,07
2. Емоційний стрес (п=17) 4,13+0,41 3,01+0,15 1,38+0,27 1,11+0,03
3. Несправжня кастрація (п=9) 4,27+0,30 3,22+0,20 1,07+0,20 1,15+0,12
4. Оваріоектомія (п=12) 4,27+0,46 3,50+0,34 1,36+0,23 1,05+0,09
5. Емоційний стрес +оваріоектомія (п=13) 4,10+0,28 4,85+0,18** 0,84+0,10* 1,01+0,06***
Примітка. *- Р1-5<0,05; ** - Р1-5<0,05; *** - Р1-5<0,05.
Щільність КТ достовірно зменшилась в нижній щелепі та хребцях у 1,3 разу в групі тварин із поєднаною дією оваріоектомії та емоційного стресу. Парціальний вплив вказаних чинників не призвів до достовірної зміни щільності КТ. Приведені дані переконують в тому, що найбільш виражені зміни в структурній організації мінеральної фази кісткової тканини пародонта та хребців характерні для тварин із сполученою дією емоційного
стресу та недостатності гонад, порівняно з їх парціальним впливом. Це підтверджує положення про те, що статеві гормони відіграють відповідальну роль в підтриманні гомеостазу скелета. Літературні джерела свідчать про те, що дефіцит естрогенів сприяє продукції остеобластами фактора, який стимулює активність остеокластів та їх диференціювання, що пояснює підсилення резорбтивних процесів в кістковй тканині. Недостатність естрогенів знижує секрецію кальцитоніну і підсилює дію паратиреоїдного гормону, що також може бути важливим патогенетичним механізмом порушення структурної організації кісткової тканини [2,5,7]. Крім цього, при дії емоційного стресу має місце підвищення рівня глюкокортикоїдів, що активують остеокласти, які, в свою чергу, підсилюють процес резорбції КТ [7,10,11]. Таким чином, емоційний стрес на фоні дефіциту статевих гормонів підсилює процес резорбції кісткової тканини.
1. Мінеральна фаза кісткової тканини нижньої щелепи та хребців є найбільш чутливою до поєднаного впливу оваріоектомії та емоційного стресу.
2. Поєднана дія недостатності гонад та емоційного стресу призводить до порушення співвідношення кальцій/фосфор та зниженню щільності кісткової тканини нижньої щелепи та хребців.
Перспективи подальших досліджень. Є вивчення корекції естрогенами та іншими біорегуляторами структурних змін в мінеральній фазі кісткової тканини різних відділів скелету за умов сполученого впливу недостатності гонад та емоційного стресу.
1. Жилкин БА. Структурная организация минерального компонента пластинчатой кости и процесс его формирования / БА. Жилкин, Ю.И. Денисов - Никольский, A.A. Докторов //Успехи современной биологии. - 2003. - Т.123, №6. - С.590-598.
2. Киршенблат Я.Д. Практикум по эндокринологии / Я.Д. Киршенблат // - Москва, ‘Ъысшая школа”.- 1969. - 256 с.
3. Камышников B.C Клиническая биохимия / B.C Камышников // - Минск, “Беларусь”, 2000. - Т.2. - 463 с.
4. Краснопольский B.K Роль эндогенных гормонов в регуляции костно-минерального обмена / B.K Краснопольский, B^. Торчинов, O^. Серова [и др.] // Российский вестник акушера-гинеколога. - 2005. - №4. - С.16-20.
5. Мазур И.П. Некоторые аспекты патогенеза резорбции альвеолярного гребня при генерализованном пародонтите / И.П. Мазур, B.B. Поворознюк // Проблемы остеологии. - 2000. - Т. 3, №.4. - С. 60-68.
6. Поворознюк B.B. Костная система и заболевания пародонта / B.B. Поворознюк, И.П. Мазур // - К., 2003. - 446 с.
7. Поворознюк B.B. Заболевания костно-мышечной системы / B.B. Поворознюк // Пробл. старения и долголетия. - 2008.- Т.17, №4. - С. 399-412.
8. Рожинская Л.Я. Oстеопоpоз: диагностика нарушений метаболизма костной ткани и кальций-фосфорного обмена / Л.Я. Рожинская // Клиническая лабораторная диагностика. - 1998. - №5.- С.25-32.
9. Юматов ЕА. Физиологически адекватная модель агрессии и эмоционального стресса / ЕА Юматов, Е.И. Певцова Л.И. Мезенцева // Журн. высш. нервн. деят. - 1988. - Т.38, №2. - С. 350-354.
10. Reid I.R. Preventing glucocorticoid-induced osteoporosis / I.R. Reid // N. Engl. J. Med. - 2004. - Vol. 307. - P. 420-421
11. Von Wowern K. Osteoporosis: a risk factor in periodontal disease / K. Von Wowern, B. Klauson, G. Kollerup // J. Periodontol. - 2006. - Vol. 65, №
12. - P. 1134-1138.
Реферати
МИНЕРАЛЬНАЯ ФАЗА КОСТНОЙ ТКАНИ РАЗНЫХ ОТДЕЛОВ BONE TISSUE MINERAL PHASE OF DIFFERENT PARTS OF СКЕЛЕТА КРЫС В УСЛОВИЯХ СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ THE RATS SKELETON IN THE CONDITION OF
ОВАРИОЭКТОМИИ И ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА OVARIOECTOMIA AND EMOTIONAL STRESS
Билец М.В. Bylets M.
B эксперименте на 65 половозрелых крысах-самках Bистаp At the experiment with 65 Wistar female-rats of complete puberty the
обоснованы данные о возникновении дезорганизации минеральной statement concerned witn the appearance of the bone tissue mineral phase фазы костной ткани нижней челюсти и позвонков в условиях disorganization was proved, the bone tissues of mandible and vertebrae being put сочетанного действия овариоэктомии и эмоционального стресса. in the conditions of the united actions of ovarioactomia and emotional stress.
Ключевые слова: костная ткань, минеральная фаза, Key words: bone tissue, mineral phase, ovarioactomia, emotional
овариоэктомия, эмоциональный стресс. stress.
Стаття надійшла 20.02.13 p.
УДК 616.31:615.8
А.Е. Гаврилов, Е.А. Гонтарь
ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ РЕЗИСТЕНТНОСТИ
ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБОВ
В статье приведены результаты исследования твердых тканей витальных и депульпированных зубов лазерной рефлектометрией, которую проводили прибором собственной конструкции. Установили, что в зубах с витальной пульпой отмечается резкое падение уровня оптического показателя ("провал")с последующим плавным его нарастанием. Исходный уровень оптического показателя составил в среднем 2,23±0,04усл. ед., сразу же после удаления - 1,51±0,03 усл.ед. Стабилизациюуровня оптического показателя наблюдали при его значении 2,35±0,04усл. ед.В депульпированных зубах выявлена слабая динамика оптического показателя при полном отсутствии первичной реакции "провала". Исходный уровень оптического показателя составило 2,66±0,06усл. ед. Стабилизацию уровня оптического показателя наблюдали при 2,69±0,04усл. ед. Установлена высокая степень взаимосвязи между показателем теста эмалевой резистентности и оптическим показателем: коэффициент корреляции составил +0,83.
Ключевые слова: зубы, витальная пульпа, резистентностьэмали, оптическая лазерная рефлектометрия.
Исследования ряда отечественных и зарубежных ученых показали, что зуб человека дает нам уникальный пример волноводно-рассеивающей среды[1,2,4,5]. При распространении света в зубе можно выделить две компоненты светового потока: направленную и диффузную. В дентине присутствуют обе компоненты, при этом направленная компонента светового потока независимо от угла падения света на поверхность эмали распространяется по траектории, отвечающей направлению дентинных канальцев - от эмалево-дентинной
