УДК 616.71-001.5-036.82:612.015.3
БІОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ КРОВІ В РІЗНІ ТЕРМІНИ РЕПАРАТИВНОГО ОСТЕОГЕНЕЗА
В.З. Сікора, М.В. Погорєлов, В.І. Бумейстер, Г.Ф. Ткач
Кафедра анатомії людини (зав. - проф. В.З. Сікора) медичного інституту Сумського державного університету, м. Суми
РЕЗЮМЕ
В работе проведен анализ динамики содержания щелочной фосфатазы, общего белка и кальция крови в разные сроки репаративного остеогенеза. Показана специфичность уровня каждого показателя в соответствии со стадией заживления перелома. Полученные данные можно использовать для контроля восстановления костной ткани после травмы.
Ключові слова: репаративна регенерація, кістка, лужна фосфатаза, білок, кальцій.
THE BIOCHEMICAL MARKS OF BLOOD ON DIFFERENT TERMS OF REPAIR OSTEOGENESIS
V.Z. Sikora, M.V. Pogorelov, V.I. Bumeyster, Tkach G.F.
SUMMARY
In article has been studied dinamic of alcaline phosphatas, protein and kalsium compound on different terms of repair osteogenesis. Was detected, that level of this marks is spesific d different stadies of repair osteorenesis. This dates can be used for control of bone repaire after trauma.
Метаболізм кісткової тканини характеризується двома різнонаправленими процесами: утворенням нової кісткової тканини та її резорбцією [1,5]. Порушення цілісності кістки призводить до стрімкого росту утворення нової тканини, яка заміщує втрачену. Одночасно відбувається її ремоделювання, що супроводжується процесами резорбції кісткової тканини. Фізіологічний баланс цих процесів обумовлює нормальне протікання репаративної регенерації кістки [2,3]. Переважання синтезу чи резорбції може призвести до розвитку дисрегенераторних процесів, що утруднює загоєння дефекту та призводить до збільшення собівартості лікування переломів [4]. На даний час є безліч методів, що дозволяють контролювати процеси регенерації кістки, хоча перевагу потрібно надавати неінвазивним. Всі біохімічні реакції, що протікають при загоєні дефекту, опосередковані відповідними ферментами та гормонами і призводять до зсуву деяких констант крові. Тому біохімічні показники крові при комплексній оцінці можуть слугувати маркерами протікання репаративної регенерації. Сучасні методи дослідження дозволяють контролювати до 10 біохімічних параметрів метаболізму кісткової тканини, які характеризують ступінь синтезу та резорбції кісткової тканини, але найбільш доступними є активність лужної фосфатази, кальцій та загальний білок крові [2,6].
В нашій роботі проводилась комплексна оцінка деяких біохімічних показників крові в різні терміни репаративної регенерації кістки.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ
Експеримент був проведений на 30 білих щурах самцях 4- місячного віку. Першій серії тварин (24 щура) в умовах стерильної операційної наносився дірчастий дефект середньої третини діафізу великогомілкової кістки. Друга серія (6 тварин) - інтактні щурі. Тварин виводили з експерименту під інгаляційним наркозом через 5, 10, 15 та 24 доби після нанесення дефекту. Для дослідження забиралась цільна кров, з якої отримували плазму шляхом центрифугування та визначались активність лужної фосфатази, кальцій та загальний білок за загальноприйнятими методиками.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Біохімічні показники крові тварин контрольної серії характеризуються наступними рівнями: лужна фосфатаза - 3019,79+3,8; загальний білок - 6,22г% та кальцій -1,32+0,04 ммоль/л. Вивчаючи біохімічні показники крові щурів експериментальної серії через 5 днів після перелому звертає на себе увагу зменшення вмісту загального білка на 10,89+0,09% в зрівнянні з інтактними щурами (6,22г% та 6,98г% відповідно). Разом з тим зростає рівень лужної фосфатази на 56,72% з 3019,79+23,8 нмоль/с*л до 4732,69+58,4 нмоль/с*л (Рис. 2). Відомо, що значна кількість ферменту депонується в цитоплазмі остеобластів та на їх поверхні, тому таке значне зростання його активності можна пояснити масивною загибеллю остеобластів в зоні травми і виділенням ферменту в кровоносне русло. В даний термін також збільшується вміст кальцію на 95,45% (до 2,58+0,04 ммоль/л), що також може бути наслідком руйнування неорганічної складової кістки (Рис 1. А).
Через 10 діб після нанесення дефекту вміст білка крові різко знижується та становить 5,29+0,04 г%, що на 24,22% менше за аналогічний показник інтактних тварин (Рис. 1 Б). Таке зменшення можна пояснити переважанням анаболічних реакцій та стрімким зростанням потреби в протеїнах для формування колагенового матриксу в місці травми. В порівнянні з попереднім терміном знижується рівень лужної фосфатази, що є наслідком зменшення ділянки ушкодження і початком формування кісткового матриксу, але він ще перевищує інтактні показники на 3,2% (р<0,05) і дорівнює 3116,91 нмоль/с*л. Разом з тим вміст кальцію перевищує данні інтактних тварин на 218,18% (4,19 ммоль/л), що можливо обумовлене рядом факторів як то подальше вивільненням його з травмованої кістки, імобілізаційний стрес, посилена перебудова материнської кістки біля зони дефекту (Рисі. А).
Загальний білок плазми через 15 днів після травми залишається нижчим за інтактні показники на 25,94% (5,16 г/л). Лужна фосфатаза дефекту різко знижується до 2800,81+34,76 нмоль/с*л, що можливо зумовлено її високою активністю саме в кістковій тканині (Рис. 2). Вміст кальцію зростає на 72,72% (2,28+0,03 ммоль/л), що свідчить про активацію остеогенезу в травмованій кістці.
Біохімічні показники крові через 24 доби після травми свідчать про припинення утворення органічного матриксу, відсутності резорбції кісткової тканини та інтенсивні процеси кісткоутворення та ремоделювання регенерату. Так вміст білка майже приходить до норми та становить 6,38+0,04 г%, рівень лужної фосфатази менше від інтактних показників на 22,4% що може свідчити про початок ремоделювання новоутвореного кісткового матриксу. Підвищеним залишається тільки рівень кальцію на 125%, що свідчить про його мобілізацію.
ВИСНОВКИ
Таким чином, травматичне ушкодження кістки призводить до значної зміни біохімічних показників крові, які є специфічними в кожній стадії репаративного остеогенезу. Разом з тим, для оцінки направленості остеогенезу необхідно проводити комплексну оцінку стану кісткової системи, де біохімічні маркери можуть слугувати як додаткові показники.
ЛІТЕРАТУРА
1. Корнилов Н.В., Аврунин А.С., СинюковаИ.Е., Каземирский В.Е. Биоритмы обменных процессов в костной ткани и диагностическая ценность двойной фотонной рентгеновской абсорбциометрии // Вестн. травматол. в ортопед им. Н.Н. Приорова. 1999. N4. С. 52-56.
2. Ковешников В.Г., Лузин В.И., Недоступ Н.Ф. Оценка репаративной регенерации кости по данным макроэлементного анализа в условиях облучения электромагнитными волнами крайне высокой частоты //Ортопедия, травматология и протезирование.- 2000.- №2.- С.116-117.
3. Рибачук О. І., Калашніков А. В., Торчинський В. П. та ін. Причини виникнення ускладненого перебігу репаративного остеогенезу після переломів кісток кінцівок//Мат. Пленуму. Ортопед-травматологів України.— Одеса, 1998.— С 357-359.
4. Bettica P., Мого L. ≪Biochemical markers of bone metabolism in the assessment ofosteoporosis≫/ 7JIFCC 1995. V. 7, issue 1, p. 16-22.
5. Valimaki M. J., Tantela R., Jones J. D., Peterson J. M., Riggs BL. ≪Bone resorption in healthy and osteoporotic postmenopausal women: comparison markers for serum carboxy-terminal telopeptide of type I collagen and urinary pyridinium cross-links≫ //Eur J Endocrinol 1994, v. 131, p. 258-262.
6. Withold W., Degenhardt S., Castelh D., Hems M., Grabensee B. ≪Monitoring of osteoblast activity with an immunoradiometric assay for determination of bone alkaline phosphatase mass concentration in patients receiving renal transplantats≫ // ClinicaChimicaActa 1994, v. 225, p. 137-146.
По материалам http://cmd.sumdu.edu.ua/files/pg_16.pdf