Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Зміни остеокластичної резорбції кісткової тканини під впливом гіпокінезії

Предмет: 
Тип роботи: 
Стаття
К-сть сторінок: 
8
Мова: 
Українська
Оцінка: 

участю в цих процесах клітин кісткової тканини. Експериментальні дані свідчать про те, що остеоцити є механосенсорними клітинами, які першими сприймають механічні сигнали в кістковій тканині. При тривалій гіпокінезії механічні сигнали через систему канальців і відростків остеоцитарного синцитарію потрапляють у поверхневі зони кістки і сприймаються остеобластами, вистільними клітинами, і клітинами кістково-мозкової строми, в першу чергу тими, що знаходяться на кісткових поверхнях.

Все вищевказане обумовлює актуальність нашого дослідження і ставить перед нами мету: з’ясувати особливості остеокластичної резорбції кісткової тканини при обмеженні рухової активності.
Для досягнення мети були поставлені задачі:
- дослідити гістоструктурні перебудови в різних зонах довгих кісток нижніх кінцівок щурів при гіпокінезії;
- вивчити динаміку утворення остеокластів в зонах резорбції та їх взаємоз’язок з остеобластами і остеоцитами при модельованій гіпокінезії у щурів.
Наукова новизна нашого експерименту полягає в комплексному дослідженні морфо-функціональних особливостей остеокластичної резорбції при обмеженні рухової активності на довгі кістки нижніх кінцівок.
Результати дослідження та їх обговорення.
Дослідження виконано на 38 білих безпородних щурах-самцях, поділених на дві групи. Першу групу складали 24 тварини, на яких моделювалась гіпокінезія за методом, запропонованим Morey-Holton, Wronski (1981) та модифікованим А. Я. Капланським та Г. І. Дурновою. Тварин „підвішували”за хвіст під кутом 35º, таким чином знімали навантаження на задні кінцівки, при цьому тварини мали вільний доступ до води і кормів. Експеримент тривав 30 діб. Друга група налічувала 16 тварин, які утримувались у стандартних умовах віварію і служила контролем. Тварин виводили з експерименту шляхом декапітації під ефірними парами. Забирались стегнова, великогомілкова кістки. Нами були використані гістологічні, електронномікроскопічні, морфо метричні методи аналізу. статистична обробка матеріалу була проведена за допомогою програми Excel та пакету програм „Statistsca 6, 0„ (StatSoft, США) на персональному комп’ютері типу ІВМ.. При вивченні змін у гістоструктурі проксимальних і дистальних епіфізів і метафізів а також кісткової тканини діафізів виявлено, що у кісткових трабекулах виявлені зміни в архітектоніці з ознаками деструктивного характеру. В кістковій тканині трабекул спостерігаються вузькі щілини резорбції, овальні або видовжені порожнини, часткове руйнування трабекул. Ці порушення спостерігаються вздовж кістки. Морфометричний аналіз показав, що в проксимальних епіфізах деструктивні зміни кісткової тканини виражені значно сильніше, ніж у дистальних. Так, у проксимальних епіфізах питомий об’єм кісткових трабекул знижується на 21, 6%, в дистальних – на 16, 6%. Спостерігаються зміни гістоструктури кісткової тканини в проксимальних і дистальних метафізах у порівнянні з контролем. Структура метафізів стає крупно-зернистою, порушується типова архітектоніка кісткових трабекул. Деякі з них пронизані вузькими щілинами резорбції, мають розриви та широкі видовжені порожнини. Питомий об’єм кісткових трабекул у проксимальному метафізі порівняно з контролем зменшується на 23, 06%, в дистальному відповідно, на 17, 2%. Отже, при обмеженій руховій активності найбільші зміни проходять у гістоструктурі проксимальних метафізів. В проксимальних епіфізах теж помічено зміни, але вони значно менші ніж у дистальних. Найбільше зростання кількості остеокластів спостерігається у проксимальних метафазах на 19, 5%, в дистальних метафазах він збільшується на 14, 2%, в проксимальних епіфізах – на 12, 6%, а в дистальних епіфізах – на 11, 2%. У проксимальних і дистальних метафазах активність остеокластів теж зростає, відповідно на 15, 0 і 11, 1%, в проксимальних і дистальних епіфізах даний показник збільшується, відповідно на 9, 7 і 6, 8%, в діафізах на 8, 6%.
Середня кількість ядер в остеокластах свідчать про те, що у порівнянні з контролем даний показник має тенденцію до зростання у всіх відділах кістки, але найбільше його збільшення спостерігається у проксимальних метафазах – на 7, 8%. У проксимальному метафізі середня кількість ядер в остеокластах становить 6, 24 ± 0, 29 і 7, 92 ± 0, 27 (Р < 0, 05). В дистальних метафазах кількість ядер збільшується у порівнянні з контролем на 4, 8%. В проксимальних епіфізах даний показник зростає на 4, 6% і в дистальних епіфізах – на 3, 4%. Спостерігається збільшення у всіх ділянках кістки у порівнянні з контрольними показниками середньої площі остеокластів. Але найбільші зміни можна спостерігати у проксимальних метафазах – на 3, 8%, в дистальних метафізах – на 3, 2%, в проксимальних і дистальних епіфізах, відповідно – на 2, 8 і 2, 1%, у діафізі збільшення проходить на 2, 9%. При електронно-мікроскопічному дослідженні остеокластів у проксимальних метафізах довгих кісток щурів, які на протязі 30 діб знаходились у стані обмеженої рухової активності спостерігається поліморфізм ядер остеокластів з вираженим ступенем конденсації хроматину, конгломерати якого розміщуються по всьому ядру та периферії. Збільшується кількість ядер в клітинах із низьким ступенем гетерохроматину. Спостерігаються великі за розмірами і рихлі за формою ядерця. Мітохондрії мають щільний матрикс, наближені одна до одної кристи. Комплекс Гольджі має вірогідну відмінність у порівнянні з контролем у ступені розвитку структур. В остеокластах добре виражений фібрилярний шар, збільшений питомий об’єм фаголізосом, серед яких зустрічаються великі і світле забарвлення з конгломератами мінералізованого кісткового матриксу, що знаходиться в стадії резорбції, функціональна активність остеокластів в зонах резорбції підсилюється.
Висновки. Проведені нами дослідження засвідчують, що за умов обмеження рухової активності у довгих кістках нижніх кінцівок тварин в зонах адаптованого ремоделювання кісткової тканини активність остеокластів зростає, збільшується їх кількість. Найбільше це виражено в губчастих кістках проксимальних і дистальних метафізів. Електронно-мікроскопічні дослідження підтвердили посилення функціональної активності остеобластів, та їх збільшення, особливо при довготривалій гіпокінезії. На основі літературних джерел та результатів наших досліджень можна стверджувати, що збільшення та активність остеокластів обумовленні розгортанням остноцитарного апопноза в лакусах обмеження рухової активності. В лакуни руйнування клітин за остеокластами потрапляють макрофаги, які утилізують органічний матрикс та клітинний детрит. Продукти деполімеризації декретуються в зони перебудови і є хемоаттрактантами для „залучення” і подальшого диференціювання тут стромальних клітин і остеогенних клітин. Все це можна розглядати, як відновлюючі процеси в кістці після обмеження рухової активності, але повноцінного відновлення резорбованої кісткової тканини не відбувається, внаслідок втрати кісткової маси, що призводить до розвитку остеопеній і остеопорозу при гіпокінезії.
Перспективи подальших досліджень. Виявлені нами особливості остеокластичної резорбції в довгих кістках при обмеженні рухової активності можуть бути використані як навчальний і науковий матеріал в методичних рекомендаціях на кафедрах гістології, цитології, анатомії людини, а також травматології і ортопедії. В практичній медицині для профілактики, розробки заходів і лікування остеопеній, остеопорозу, які викликані малорухливим способом життя.
 
Література
 
1. Докторов А. А., Денисов-Никольский Ю. И., Жилки Б. А. Структурная организация костного материала // Бюлетень экспериментальной биологии и медицины. – 1996. – № 12. – С. 687.
2. Касавина Б. С., Торбенко В. П. Жизнь костной ткани. – М. : Наука, 1979. – 176 с.
3. Полковенко О. В. Усиление деятельности остеокластов у крыс в условиях дефицита опорной нагрузки. ІІ Українська конференція з перспективних космічних досліджень. Космічна наука і технологія, 2003, 2 (9), С. 463-466.
4. Полковенко О. В. Особенности резорбции костной ткани остеобластами при микро гравитации и гипокинезии. Материалы симпозиума «Биология опорно-двигательного аппарата», 2004, С. 199-202.
5. Проблеми остеопорозу / За ред. Проф. Ковальчука Л. Я. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 446 с.
6. Радионова Н. В., Полковенко О. В. Особенности резорбции костной ткани в условиях снижения опорной нагрузки. Український медичний альманах, 2002, т. 5, №2. – С. 179-180.
7. Руководство по остеопорозу / Под ред. Л. И. Беневоленской. – М. : БИНОМ-Лаборатория Знаний, 2003. – 524 с.
8. Садофьев Л. А., Подгорная О. И. Дифференцировка остеогенных клеток в культуре // Цитология. – 1999. – № 41 (10). – С. 876-884.
Фото Капча