Адаптація організму до умов існування – одна з фундаментальних рис живих організмів

Як показали результати проведених досліджень, для попередження остеопенії бездіяльності, може бути успішно застосоване гіпоксичне прекондиціювання. У молодих щурів прекондиціювання і подальше періодичне дихання ШГС зі зниженим Ро2 зменшує прояви деструктивних змін у КТ, викликані обмеженням рухливості. Найбільш ефективним режим прекондиціювання виявився для дорослих щурів. Проведені нами експерименти показали, що прекондиціювання дорослих щурів у ШГС зі зниженим Ро2 позитивно впливає на стан КТ тварин, що 28 діб перебували в умовах жорсткої гіпокінезії при диханні атмосферним повітрям. Збільшення терміну перебування у ШГС зі зниженим Ро2 поліпшує показники досліджуваних біохімічних маркерів ремоделювання КТ, незважаючи на те, що з віком інтенсивність резорбції КТ змінюється. 

Наведені дані дають підстави вважати, що застосування нормобаричних газових сумішей з помірно зниженим парціальним тиском кисню може бути одним з немедикаментозних засобів боротьби з донозологічними формами змін КТ, які виникають у зв’язку з недостатнім фізичним навантаженням і обмеженою рухливістю сучасної людини. В залежності від віку пацієнта цей позитивний ефект може варіювати, що потребує диференційованого дозування ступеня зниження парціального тиску кисню у вдихуваній газовій суміші та тривалості її інспірації. 

Наявність принципової тотожності в регуляції процесів регенерації у хребетних надає впевненості, що принцип періодичного саногенного впливу дозованої нормобаричної гіпоксії при оптимальному співвідношенні періодів деоксигенації та оксигенації і дозованій інтенсивності гіпоксичної стимуляції, може бути одним із біофізичних елементів комплексу профілактичних засобів попередження та корекції проявів остеопенії бездіяльності при малорухомому способі життя, недостатньому обсягу фізичних навантажень або у реальних умовах мікрогравітації

 

 

1.В роботі наведено результати досліджень фізіологічних, біохімічних і морфологічних показників стану кісткової тканини за умов дефіциту навантаження. Здійснено аналіз механізмів розвитку остеопенії бездіяльності, експериментальну перевірку різних режимів попередження і корекції негативних наслідків обмеження рухливості та розвантаження задніх кінцівок за допомогою штучних газових сумішей зі зниженим Ро2.

2.Встановлено, що обмеження рухливості у молодих щурів протягом 28 та 45 діб у атмосферному повітрі активує процес адаптивної перебудови зі зменшенням маси кісткової тканини. У крові тварин підвищується концентрація паратиреоїдного гормону, зростає активність лізосомальних ферментів, підвищується концентрація глікозаміногліканів, що свідчить про посилення функціональної активності остеокластів та розвиток процесів редуктивної адаптації.

3.Показано, що обмеження рухливості у дорослих щурів протягом 28 та 45 діб у атмосферному повітрі підвищує активність кислої фосфатази на 60,5%, тартратрезистентної кислої фосфатази на 56,4%, концентрацію глікозаміногліканів сироватки крові на 219,6%, що свідчить про послаблення зв’язків між органічним та неорганічним матриксом кісткової тканини у системі глікозаміноглікани-колаген-гідроксиапатит.

4.У дорослих щурів обмеження рухливості в атмосферному повітрі протягом 45 діб спричиняє менш виразні зміни стану кісткової тканини, ніж у молодих тварин, що є ознакою більш стабільної регуляції процесів ремоделювання кісток у дорослому організмі.

5.Аксіальне розвантаження задніх кінцівок щурів в атмосферному повітрі викликає істотні зміни фізіологічних і біохімічних маркерів ремоделювання кісткової тканини, аналогічно тому, що спостерігається в умовах гіпокінезії та реальної мікрогравітації.

6. Періодичне дихання молодих щурів з обмеженням рухливості газовою сумішшю зі зниженим парціальним тиском кисню (Ро2 = 91±8 мм рт.ст.) забезпечує високий ступінь збереження нормального стану кісткової тканини.

7. У субпопуляції молодих щурів з високою фенотиповою спонтанною руховою активністю в умовах періодичного дихання гіпоксичною газовою сумішшю 45-добове обмеження рухливості викликало більш виразні зміни стану кісткової тканини, порівняно із тваринами з низькою спонтанною руховою активністю. Відновлюючий вплив гіпоксичної газової суміші виявився ефективнішим у тварин з високою спонтанною руховою активністю. 

8.У механізмах розвитку остеопенії бездіяльності значну роль відіграє підвищення концентрації паратиреоїдного гормону, який ініціює активацію функцій остеокластів (зростання активності кислої і тартратрезистентної кислої фосфатази, гіалуронідазної активності), та відносне послаблення життєдіяльності остеобластів, про що свідчить зниження активності лужної фосфатази в кістковій тканині, підвищення концентрації глікозаміногліканів і С-термінальних пропептидів І типу у сироватці крові.

9.Преадаптація дорослих тварин в умовах дозованої гіпоксії протягом двох тижнів позитивно впливає на стан кісткової тканини після наступного впливу обмеження рухливості.

10. Порівняння ефективності різних режимів впливу дозованої нормобаричної гіпоксії на щурів з розвантаженням задніх кінцівок виявило чіткі стабілізуючі стан кісткової тканини саногенні впливи при співвідношенні періодів деоксигенації-реоксигенації 10/10 та 10/20 хвилин.

11.Провідним механізмом стабілізації стану кісткової тканини при остеопенії бездіяльності після впливу дозованої гіпоксії може бути підвищення ступеня структурного зв’язку між глікозаміногліканами і колагеновими волокнами в ділянках активної продукції кристалів гідроксиапатиту, про що свідчать нормалізація активності лужної фосфатази, концентрації глікозаміногліканів і С-термінальних пропептидів І типу.

12. Періодичне дихання газовою сумішшю з помірно зниженим парціальним тиском кисню при оптимальному співвідношенні тривалості періодів деоксигенації та реоксигенації і дозованій інтенсивності гіпоксичної стимуляції, може бути одним із біофізичних елементів комплексу профілактичних засобів попередження та корекції проявів остеопенії бездіяльності при малорухомому способі життя, недостатньому обсягу фізичних навантажень або у реальних умовах перебування хребетних у стані невагомості. 

 

 

1.Березовский В.А., Литовка И.Г., Чака Е.Г., Магомедов С., Мехед Н.В. Биофизическая стимуляция остеогенеза//Проблеми остеології. – 1999. Т.2, №2. – С.12-15.

2.Березовський В.Я., Літовка І.Г., Чака О.Г. Вплив дозованої гіпоксії на розвиток ситуаційної остеопенії// Фізіол. журн. – 2000. – Т.46, №1.- С.10-16.

3.Березовский В.А., Литовка И.Г., Чака Е.Г., Магомедов С., Мехед Н.В. Влияние дозированной гипоксии на метаболизм костной ткани в условиях осевой разгрузки задних конечностей//Космічна наука і технологія. 2000. – Т.6, №2/3. – С.77-84.

4.Березовський В.Я., Літовка І.Г., Чака О.Г., Лахін П.В. Вплив зниженого Ро2 на модуляцію остеодистрофії у щурів за різних статокінетичних умов//Фізіол.журн.- 2001. – Т.47, №1 (частина 2). – С.50-54.

5.Березовская О.П., Литовка И.Г. Остеогенез в условиях гипокинезии и гипоксии//Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. Збірник наукових праць. – Вип. 6 (45). – Київ; Луганськ; Харків, 2002. – С.19-31.

6.Литовка И.Г. Дозированная гипоксия как фактор коррекции остеопении бездействия//Космічна наука і технологія. – 2002. – Т.8, №4. – С.81-85.

7.Літовка І.Г., Березовська О.П. Киснева депривація як ініціатор остеогенезу при гіпокінезії//Фізіол.журн.–2003.–Т.49, №2. – С.58-65.

8.Літовка І.Г. Ремоделювання кісткової тканини щурів при гіпокінезії різної тривалості//Український медичний альманах. – 2003. – Т.6, №2. – С.171-174.

9.Літовка І.Г. Ремоделювання кісткової тканини у низько- і високоактивних щурів в умовах 45-добової гіпокінезії та впливу дозованої кисневої депривації//Космічна наука і технологія. – 2003. – Т.9, №1. – С.92-95.

10.Літовка І.Г. Катаболічний ефект гіпокінезії та пошук засобів попередження остеодистрофії//Проблеми остеології. – 2003. – Т.6, №1-2. – С.81-82.

11.Літовка І.Г. Ремоделювання кісткової тканини щурів в умовах тривалої гіпокінезії та впливу дозованої кисневої депривації//Проблеми остеології. – 2003. – Т.6, №3. - С.73-74.

12.Літовка І.Г. Вікові особливості реакції кісткової тканини щурів на дозоване зменшення парціального тиску у вдихуваному повітрі//Український медичний альманах. – 2004. – Т.7, №3 (додаток). – С.57-59.

13.Березовський В.Я., Лахін П.В., Літовка І.Г., Сафонов С.Л., Чака О.Г., Безчасна В.О. Моделювання експериментальної остеопенії та розробка технології її профілактики у щурів//Фізіол.журн. – 2004. – Т.50, №5. – С.87-90.

14.Березовський В.Я., Літовка І.Г. Склад повітря та стан здоров’я людини// Медична гідрологія та реабілітація.-2004.-Т.2,№4.– С.4-16.

15.Березовський В.Я., Левашов М.І., Літовка І.Г., Динник О.Б., Ярошенко В.Т. Гіпокінезія та сучасні засоби попередження її негативних наслідків для здоров’я людини//Медична гідрологія та реабілітація. 2004.– Т.2, N3. – С.4-14.

16.Литовка И.Г., Лузин В.И. Применение дозированной гипоксии с целью коррекции негативных последствий гипокинезии//Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології.–Збірник наукових праць.–2004.– Вип.9, N 62.– С. 348-358.

17.Литовка И.Г., Лузин В.И. Особенности гистологического строения диафизов бедренной кости белых крыс различного возраста в условиях гипокинезии и гипоксии//Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології.–Збірник наукових праць.–2004.– Вип.10, N 63.– С. 253-260. 

18.Berezovskii V.A., Litovka I.G., Kostyuchenko A.S. Low oxygene tension may defence the bone tissue from unloading simulated osteopenia//J. of Gravitational Physiology. – 2004. – V.11, №2. – Р.153-154.

19.Березовський В.Я, Лахін П.В., Літовка І.Г., Сафонов С.Л., Безчасна В.О., Чака О.Г. Моделювання гіпокінезії у щурів і попередження її негативних наслідків // Фізіол. журн.- 2005.– Т.51, №1.– С.95-98.

20.Березовський В.Я, Літовка І.Г., Костюченко О.С. Дозовані біофізичні впливи стабілізують маркери ремоделювання кісткової тканини при остеопенії розвантаження//Космічна наука і технологія. 2005.–Т.11, N1/2. – С.93-97.

21.Лахін П.В., Чака О.Г., Літовка І.Г. Метод роздільного збору екскрементів у дрібних лабораторних тварин//Медична гідрологія та реабілітація. – 2005. – Т.3, №1. – С.64-67.

22.Березовський В.Я., Левашов О.М., Сафонов С.Л., Левашов М.І., Літовка І.Г. Імпедансометричне тестування компактної кісткової тканини щурів за умов обмеження рухливості//Фізіологічний журнал. – 2005. – Т.51, №5. – С.23-30.

23.Тофан Н.І., Літовка І.Г., Владимиров О.А. Підвищення функціональних резервів організму вагітних за допомогою переривчастої нормобаричної гіпоксичної стимуляції//Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. – 2005. – Т.1, №4. – С.22-25.

24.Березовський В.Я., Чака О.Г., Літовка І.Г. Вплив переривчастої нормобаричної гіпоксії на біофізичні показники стану кісткової тканини в експерименті//Вісник ортопедії, травматології та протезування. – 2005. - №4. – С.40-44.

25.Березовський В.Я., Динник О.Б., Літовка І.Г. Реактивна гіперемія як показник якості функціонування ендотелію//Медична гідрологія та реабілітація. – 2006. – Т.6, №1. – С.4-11.