Дослідження механізмів деструкції кісткової тканини під впливом модельованої мікрогравітації

Результати проведених нами дослідів показали, що при обмеженні рухливості та АРЗК в умовах перебування в ШГС відбувається уповільнення приросту маси тіла як молодих, так і дорослих щурів порівняно з контрольними групами тварин. У молодих щурів з обмеженням рухливості через 28 діб перебування в ШГС маса тіла зросла на 37,7%, а через 45 діб – на 63%. У дорослих тварин через 28 діб досліджень спостерігали зниження цього показника на 11,6% і тенденцію до збільшення на 0,5% (Р>0,05) через 45 діб.

За показниками приросту маси тіла у щурів з АРЗК у ШГС виявлено, що максимальне зростання маси тіла відбувалося при режимі подачі ШГС 10/20 хвилин. Це збільшення становило в кінці експерименту 69,4% відносно вихідних значень. За той же термін при режимі подачі 10/10 хвилин цей показник не перевищував 30,2%, а при режимі 20/20 хвилин – 56,9% порівняно з контрольними показниками. 

Таким чином, обмеження рухливості і розвантаження задніх кінцівок щурів неоднаково впливає на динаміку зростання маси тіла молодих і дорослих тварин. Спільна дія гіпокінезії і зниженого парціального тиску кисню в газовій суміші гальмує приріст тіла щурів пропорційно тривалості експерименту. А з трьох застосованих режимів впливу штучних газових сумішей оптимальним виявилося співвідношення у циклі: дереоксигенація тривала 10 хвилин, а ререоксигенація - 20 хвилин.

У проведених дослідженнях маса вилкоподібної залози у щурів кожної вікової групи залишалася достатньо стабільною. Характер зовнішніх впливів і їх тривалість не викликали вірогідних змін цього показника. Із цього можна зробити висновок, що обраний нами варіант обмеження рухливості у молодих і дорослих щурів протягом 28- та 45- діб не викликає вірогідних змін вагових коефіцієнтів вилкоподібної залози. Одноманітність маси залози можна розглядати як свідчення фізіологічної стабільності соматичного стану тварин при гіпокінезії. В серії експериментів з моделюванням АРЗК у молодих щурів відбувалося зниження відносних вагових коефіцієнтів вилкоподібної залози у тварин IV групи, що дихали ШГС зі зниженим Ро2 в режимі 10/20 хвилин. 

Маса наднирників молодих щурів за даними гравіметричного контролю вірогідно збільшувалася (Р<0,05). У дорослих тварин після поєднаної дії 28-добової гіпокінезії і гіпоксії маса наднирників, навпаки, зменшувалася (Р<0,05). Відносні вагові коефіцієнти наднирників вірогідно зростали (Р<0,05) у щурів ІІ, ІІІ і IV груп і мали тенденцію до збільшення у тварин V групи. Одержані дані дозволяють констатувати, що поєднана дія гіпокінезії і гіпоксії протягом 28 і 45 діб підвищує відносні вагові коефіцієнти наднирників молодих щурів. У дорослих щурів такий же стан практично не змінював або навіть зменшував відносні вагові коефіцієнти наднирників через 28 діб або 45 діб відповідно. Неоднорідність реакції двох груп тварин може бути наслідком більш високої рухової активності молодих тварин і більш гострої реакції молодого організму на обмеження рухливості.

Показники стану кісткового мозку тварин контролювали, визначаючи кількість еритроцитів та концентрацію гемоглобіну. Кількість еритроцитів мала тенденцію до підвищення у щурів з АРЗК ІІ, ІІІ, V груп. У тварин ІV групи кількість еритроцитів вірогідно підвищувалася на 25,6% порівняно з контролем (Р<0,05). Концентрація гемоглобіну залишалася практично стабільною у щурів всіх досліджуваних груп. Максимальний стимулюючий гемопоез ефект виявляв режим подачі ШГС 10/10 і 10/20 (хвилин).

Така реакція крові, коли кількість еритроцитів зростає, а концентрація гемоглобіну залишається незмінною, типова для процесу адаптації до умов високогір’я, де парціальний тиск кисню істотно знижений. Зменшення розмірів кожного червонокрівця дозволяє збільшити їх сумарну поверхню, що відіграє істотну роль у прискоренні дифузії кисню з альвеолярного повітря до гемоглобіну еритроцита та від еритроцита до клітин організму. 

Стан неорганічного матриксу кісткової тканини щурів при обмеженні рухливості. Стан КТ молодих і дорослих щурів контролювали, визначаючи масу та щільність стегнових і великогомілкових кісток. Після обмеження рухливості молодих тварин протягом 28 діб в атмосферному повітрі відбувалося зменшення маси стегнових кісток на 7-8%. У дорослих щурів в тих же умовах через 28 діб маса стегнових кісток знизилася на 5%, а через 45 діб – на 21%. Більш значне зниження маси стегнових кісток відбувалося після поєднаного впливу гіпокінезії та гіпоксії. Це зниження становило в середньому 21-25% для щурів обох вікових груп. Таку ж тенденцію спостерігали і для динаміки зміни маси великогомілкових кісток у молодих і дорослих тварин. При цьому спектрофотометричні визначення не виявили відчутних змін концентрації кальцію ні в КТ, ні в сироватці крові лабораторних тварин. Поскільки загальна маса кісток при дефіциті навантаження вірогідно зменшувалася, варто припустити, що це зменшення відбувалося за рахунок компонентів органічного матриксу. Водночас, певна стабільність концентрації кальцію у КТ може свідчити, що адаптивні зміни стану кісток не виходили за межі фізіологічних варіацій їх стану.

 Щільність КТ стегнової кістки у молодих тварин ІІ групи після 28- добової гіпокінезії в атмосферному повітрі мала тенденцію до зменшення на 6% і не перевищувала 2,4% після 45 діб. У