Особливості росту, будови і формоутворення кісток скелету під впливом гелій-неонового лазера та рентгенівського випромінювання - Автореферат

Негативно впливає на кістки скелету травма (Суханов А.В., Аврунин А.С., Корнилов Н.В., 1997), опікова хвороба (Романюк А.Н., Сикора В.З., 1990), гормони (Turner R.T., Hannon K.S. Випромінювання гелій-неонових лазерів успішно застосовується у кардіології для лікування стенокардії та гіпертонічної хвороби, у ревматології, стоматології, пульмонології, гастроентерології, офтальмології і інших галузях медицини (Бритова А.А., Аблаев Н.Р., Резчик С.П., 1991; Северин М.В., 1986). Метою нашого дослідження було простежити ранні реакції кісток скелету на одноразове рентгенівське опромінення й ефект наступного впливу випромінювання гелій-неонового лазера у різноманітних режимах. У досліді на білих щурах різних вікових груп вивчити тривалий вплив випромінювання гелій-неонового лазера на ріст, будову і морфогенез різних кісток скелету та можливість його застосування як коректора негативної дії рентгенівського опромінення на кістки. Простежити особливості росту, формоутворення, хімічного складу і міцносних властивостей кісток скелету тварин всіх вікових груп під впливом гелій-неонового лазеру у різних режимах та тривалості досліду.

За матеріалами дисертації опубліковано 15 друкованих праць. Серед них 7 - в наукових журналах, 1 - в збірниках, 6 - в матеріалах конференцій і 1 - в тезах. Із них 9 праць опубліковано самостійно.

ВПРОВАДЖЕННЯ НАУКОВИХ ДОСЯГНЕНЬ

Наукові результати, отримані в ході дослідження, та галузеві нововведення використовуються у навчальному процесі на кафедрах нормальної анатомії людини Тернопільської, Івано-Франківської, Української стоматологічної медичних академій, Донецького, Вінницького, Львівського державних медичних університетів та кафедрі анатомії людини, оперативної хірургії та гістології Ужгородського державного університету.

СТРУКТУРА І ОБЄМ ДИСЕРТАЦІЇ

Дисертація викладена на 183 сторінках. Робота включає вступ, главу огляд літератури, главу власні дослідження, яка має розділ матеріал та методи дослідження і три розділи власних досліджень, главу обговорення отриманих результатів і висновки. Дисертація також включає 38 малюнків і 41 таблицю. Список літератури складається з 200 джерел, у тому числі 80 зарубіжних.

МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Експериментальне дослідження проведене на 234 білих щурах-самицях. Всі тварини були поділені на серії в залежності від виду та режиму впливу. Першу серію (К) склали контрольні тварини. В другу (L1) і третю (L2) серії були включені тварини всіх трьох вікових груп: нестатевозрілих, статевозрілого віку й старі (1, 5 й 19 місяців від народження, з масою відповідно 50-60 г, 180-200 г, та 300-320 г). У них вивчався вплив лазерного випромінювання на процеси росту, будови й формоутворення кісток скелету. Опромінення тварин проводили щодня на серійному гелій-неоновому лазері “АЛОУ-2” з довжиною хвилі випромінювання 0,63 мкм у режимах: серія L1 - 0,5 МВТ/см2 з експозицією 10 хв. та серія L2 - 15 МВТ/см2 з експозицією 2 хв. Крім того, щури кожної вікової групи були поділені на підгрупи в залежності від тривалості досліду й кількості сеансів опромінення: 10, 30 та 90 днів з щоденними сеансами і група реадаптації - 30-90 днів. Це тварини, із 90-денним терміном спостереження, що піддавалися впливу лише перші 30 днів. Четверту серію (R) склали тварини статевозрілого віку, що піддавалися одноразовому рентгенівському опроміненню дозою 40 Гр. Його проводили на серійній установці РУМ-17 при параметрах: напруга - 180 КВ, сила струму - 10 МА, без фільтрів, шкірно-фокусна відстань 50 см. Пята (R L1) та шоста (R L2) серії - тварини, які після такого ж рентгенівського опромінення, отримували сеанси лазерного опромінення 10 і 30 днів у відповідних режимах. Постановка досліду здійснювалася у відповідності з Правилами проведення праць із експериментальними тваринами (Западнюк В.И., Западнюк И.П., Захария Е.А., 1983). Всі тварини містилися в стандартних умовах віварію. В ході досліду проводилися спостереження за динамікою маси тіла експериментальних тварин кожні 10 днів. При щоденному спостереженні за загальним станом та поведінкою тварин перших трьох серій (К, L1 та L2) відхилень не виявлене. У тварин, що піддавалися рентгенівському впливу (серії R, R L1 й R L2) протягом першої доби після опромінення спостерігалися реакції, характерні для гострого променевого ураження: слабкість, пасивність, у деяких - судороги. Тварини відмовлялися від їжі. Ці явища поступово нівелювалися. Частина експериментальних тварин загинула. По закінченню часу досліду щурів декапітували під ефірним наркозом. Для дослідження відокремлювали від мяких тканин кістки скелету: великогомілкову, плечову, тазову та III поперековий хребець. Кістки зважували на аналітичних вагах ВЛА-200 з точністю до 1 мг й вимірювали штангенциркулем з точністю до 0,1 мм (Алексеев В.П.,1966). Програма остеометрії довгих трубчастих кісток включала наступні параметри: максимальна довжина кістки, найбільша ширина проксимального й дистального епіфізів, ширина і передньо-задній розмір (товщина) середини діафізу. Для інших кісток вимірювали їх габаритні розміри: найбільшу довжину, ширину й товщину. Хімічне дослідження кісток складалося з визначення вмісту води, органічних і мінеральних речовин, в мінеральному компоненті визначали вміст фосфору, кальцію, калію та натрію. Вміст води, органічних і мінеральних речовин знаходили ваговим методом, після висихання кісток у сушильній шафі при температурі 105°С до постійної ваги, та озолення у муфельній печі при температурі 450-500°С на протязі 12 годин (Новиков Ю.В., Аксюк А.Ф., Ленточников А.М., 1969). Отриманий попіл розтирали в фарфоровій ступці й зберігали у герметичних мікропробірках. Для дослідження макроелементного складу кісток брали 5 мг кісткової золи та розчиняли у 2 мл 0,1Н хімічно чистої соляної кислоти. Після розчинення доводили обсяг розчину до 25 мл дистильованою водою. Вміст натрію і калію визначали на полумяному фотометрі ПАЖ-1 (Полуэктов Н.С., 1967). Вміст фосфору і кальцію визначали калориметричним методом на електрофотоколориметрі КФК-2 з використанням стандартних наборів фірми “Lachema”, Чехія. З біомеханічних параметрів визначали механічні характеристики плечової кістки при згині на універсальній навантажувальній машині Р-0,5 зі швидкістю навантаження 0,25 мм/хв до руйнування. Розраховували питому стрілу прогину, межу міцності, модуль пружності й працю руйнування (Феодосьев В.И., 1979). Для гістологічного дослідження брали ділянки проксимальних епіфізів та середини діафізу великогомілкової кістки, фіксували їх у 10% розчині нейтрального формаліну, декальцинували у 5% розчині мурашиної кислоти, зневоднювали у спиртах зростаючої концентрації та ксилолі, заливали у парафін. З них готували гістологічні зрізи товщиною 10 - 12 мкм, які фарбували гематоксилин-еозином (Волкова О.В., Елецкий Ю.К., 1982). Мікроморфометричне дослідження діафізу та проксимального епіфізу великогомілкових кісток проводили за допомогою окулярмікрометру МОВ-1-15ГОСТ865-56 (Ковешніков В.Г., 1984). Калібровку вимірювальних приборів проводили за допомогою міліметрової лінійки (ДСТ7513-55). Морфометрію зон хряща проводили за параметрами: ширина епіфізарного хряща, ширина зон індиферентних, проліферуючих та дефінітивних хондроцитів. За допомогою 100-точкової мірної окулярної сітки знаходили обємне співвідношення клітинних елементів до міжклітинної речовини епіфізарного хряща, обємну долю первинної спонгіози (Автандилов Г.Г., 1990). Морфометрія діафізу проводилась за параметрами: площа поперечного перетину діафізу, площа кістково-мозкового каналу, ширина шару зовнішніх генеральних пластин, ширина остеонного шару, ширина шару внутрішніх генеральних пластин, діаметр остеонів, діаметр каналу остеонів. Отримані дані обробляли статистично на компютері, з використанням пакету статистичних програм (Урбах В.Ю., 1985). Достовірність розбіжності експериментальних і контрольних даних оцінювали з використанням критерію Стюдента, достатньою вважали ймовірність помилки менш 5% (р<0,05).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ АНАЛІЗ

Серії дослідів L1 і L2 були присвячені вивченню особливостей росту, будови і формоутворення кісток скелету щурів різних вікових груп під впливом гелій-неонового лазера. На ранніх етапах досліду (10 днів) достовірних відмінностей остеометричних показників від контролю для великогомілкової кістки не виявлено. Далі, до 30 дня, темпи росту повздовжніх розмірів великогомілкових кісток у цих серіях ведуть себе по-різному. В серії L1 у нестатевозрілих щурів спостерігається зниження швидкості росту на 2,23%, у тварин статевозрілого віку - прискорення на 7,03% (p<0,05), у старого - практично не змінюється. В серії L2 темпи росту у всіх вікових груп знижуються, причому величина ефекту обернено пропорціональна віку тварин: для нестатевозрілих щурів довжина великогомілкової кістки серії L2 відстає на 7,02%, у тварин статевозрілого віку - на 3,42%, у старого - на 1,07%. Зміни темпів росту поперечних розмірів носить в обох серіях однаковий характер, але більш висловлені в серії L2: у нестатевозрілих тварин вони знижуються (ширина середини діафізу - на 7,57%, а товщина - на 5,94% (р<0,05)), у статевозрілих щурів, навпаки, зростають (ширина середини діафізу - на 5,51%, а товщина - на 4,28%), у тварин старого віку зміни недостовірні. При реадаптації, до 90 дня досліду спостерігається прискорення темпів росту великогомілкової кістки у всіх вікових груп, причому більш виражене в серії L1. У випадку щоденних сеансів впливу до 90 дня досліду спостерігається відставання темпів росту у всіх напрямках. Для інших кісток простежуються аналогічні тенденції в динаміці остеометричних показників, хоч і існує ряд особливостей. Ці зміни темпів росту кісток можна пояснити тим, що динаміка ростостимулюючої дії випромінення гелій-неонового лазера має в часі параболічну форму і залежить як від режиму впливу (потужності), так і від сприйнятливості організму (швидкості обмінних процесів, характерних для певного вікового періоду). Так у нестатевозрілих тварин максимальний ростостимулюючий ефект, певно, був досягнутий на ранніх стадіях досліду, у щурів статевозрілого і старого віку для серії L1 - до 30 дня, а для серії L2 - між 10 і 30 днями (амплітуда кривої L2 випереджає L1, в звязку з більшою дозою випромінювання).

При морфометрії епіфізарного хряща великогомілкової кістки до 10 дня досліду у нестатевозрілих щурів загальна ширина хряща в обох серіях звужена на 8,09% (p<0,05) і 12,23% (p<0,05), здебільшого за рахунок зони дефінітивних хондроцитів. Паралельно з цим достовірно знижується частка первинної спонгіози на 6,51% і 4,57% та процентний вміст клітин на 4,17% і 3,18%. У тварин статевозрілого і старого віку - навпаки ширина хряща більше контрольних величин на 8,34% - 4,13% і на 4,87% - 6,47%, відповідно. Збільшувався процентний вміст хондроцитів для цих вікових груп на 7,78% - 9,51% і 5,22% - 7,22%, та частки первинної спонгіози на 7,07% - 5,84% і 1,25% - 2,49%. До 30 дня спостереження загальна ширина епіфізарного хряща зростає в усіх вікових групах (за винятком незначного звуження в серії L2 статевозрілого віку), але якщо у статевозрілих тварин і тварин старого віку паралельно з цим зростає частка первинної спонгіози, то у нестатевозрілих щурів - навпаки, вона зменшується, росте частка міжклітинної речовини і падає частка хондроцитів, що приводить до зниження кістковотворчої функції. До 90 дня досліду при тривалому впливі лазерного опромінення в усіх вікових групах загальна ширина хряща звужена. Це відбувається за рахунок зони проліферуючого хряща, процентний вміст клітин знижується на 4,04% - 13,44%, зростає дефіцит первинної спонгіози. В період реадаптації відбувається достовірне зростання загальної ширини епіфізарного хряща на 13,91% - 15,34% у нестатевозрілих, 5,94% - 7,24% у статевозрілих і у старих на - 8,41% - 9,16%.

При морфометрії зрізів діафізів великогомілкових кісток до 10 дня досліду було виявлене пропорційне звуження всіх шарів діафізу на 5,80% - 8,67% в групі нестатевозрілих тварин. У щурів статевозрілого віку відбувається достовірне розширення остеонного шару на 2,6% - 3,09%, а у тварин старого віку показники близькі до контрольних. До 30 дня досліду у нестатевозрілих щурів зона зовнішніх генеральних пластин достовірно вужче на 7,28% - 7,89%, а внутрішніх - на 6,74% - 10,14%. Площа поперечного перетину діафізу та остеонний шар також нижче контрольних значень, що добре узгоджується зі зниженням росту поперечних розмірів кісток у цих групах. У тварин статевозрілого та старого віку спостерігається зворотна динаміка: ширина остеонного шару для цих груп перевищує контрольні значення на 3,87% - 4,6% та 3,09% - 3,32%, відповідно. Крім того, збільшується ширина зони зовнішніх генеральних пластин на 1,35% - 2,25% і 2,14% - 3,76%. При тривалому впливі лазера до 90 дня досліду в усіх вікових групах виявляється зниження опозиційного росту, більш висловлене в серії L2. В групах реадаптації - процес зворотній. У нестатевозрілих тварин ширина шарів діафізу зростає на 3,94% - 15,05%, у статевозрілих - на 2,7% - 3,49%, а щурів старого віку - на 1,82% - 2,47%.

Хімічний склад різноманітних кісток скелету під впливом лазерного випромінювання змінювався таким чином: до 10 дня досліду у нестатевозрілих тварин в серії L1 спостерігається зростання вмісту органічних і мінеральних речовин й зниження вологи кісток. Максимально кількість мінеральних речовин зростає у III поперековому хребці (на 18,72% (p<0,05)), а органічних - у великогомілковій кістці (на 11,73% (p<0,05)). Це супроводжується зміною балансу макроелементів кісткової золи (мал.1).

Малюнок 1.

Зміни вмісту кальцію в III поперековому хребці у тварин різного віку під впливом випромінювання гелій-неонового лазеру в режимі L1.

Зростає вміст кальцію (максимально у хребці - на 11,05% (p<0,05)), а частка гідрофільних елементів знижується (натрію - максимально у великогомілковій кістці на 15,34% (p<0,05), а калію - в тазовій на 17,08% (p<0,05)). В серії L2 зміни мають зворотне спрямування: вміст органічних та мінеральних речовин знижується, а частка вологи росте. Максимально ці зміни виражені у III поперековому хребці (частка мінеральних речовин знижена на 6,42%) та тазовій кістці (частка органічних речовин знижується на 9,36% (p<0, 05)). Відповідно, вміст кальцію (на 5,76% - 10,19%) й фосфору (на 2,15% - 6,72%) у кістках достовірно зменшується, а натрію та калію зростає. Для статевозрілих щурів обох серій зміни хімічного складу однонаправлені: частка мінеральних речовин росте (максимально в великогомілковій кістці для L1 і L2 - на 5,41% (p<0,05) та 3,03% (p<0,05)), а вологи падає, що супроводжуються підвищенням вмісту кальцію (в тазовій кістці на 8,93% (p<0,05)) і зниженням вмісту гідрофільних елементів.

Зміни хімічного складу кісток у тварин старого віку на ранніх термінах експерименту носять аналогічне спрямування, але з більшою амплітудою в L2. Необхідно відзначити достовірне підвищення частки кальцію і фосфору в озоленому залишку великогомілкової кістки серії L2 - на 8,48% та 8,82%. До 30 дня досліду у нестатевозрілих тварин обох серій (але в L2 значніше) зявляються негативні зміни в хімічному складі великогомілкової кістки та III поперекового хребця: знижується частка мінеральних речовин і кальцію, зростає вміст вологи. Так, кількість мінеральних речовин для хребця серії L2 знижена на 14,7% (p<0,05), кальцію на 7,97% (p<0,05). В групі статевозрілих тварин підвищується рівень кальцію та фосфору, найбільш у хребцях - на 12,55% та 18,67%, відповідно. У щурів старого віку достовірних відхилень від контролю немає. У групі реадаптації (30-90) у нестатевозрілих тварин зміни хімічного складу в тазових кістках обох серій і великогомілкової кістки L1 практичні нівелюються. Для великогомілкової кістки серії L2 залишається істотно зниженим вміст мінеральних речовин (на 7,1%) та кальцію (на 7,28% (p<0,05)). У III поперековому хребцю частка вологи достовірно підвищена на 13,32% та 17,77%, а мінеральних речовин знижена на 8,39% та 11,23%, для L1 і L2 відповідно. У щурів старого віку значення близькі до контролю, за винятком підвищення частки мінеральних речовин на 2,44% (p<0,05) та вмісту кальцію на 3,35% для великогомілкової кістки серії L1. У випадку тривалого впливу лазера до 90 дня досліду у нестатевозрілих тварин вміст мінеральних речовин і кальцію у кістках обох серій знижений, особливо у хребцях, а вміст вологи й гідрофільних елементів підвищений. Так, вміст мінеральних речовин у хребці достовірно знижується на 15,40% та 14,84%, кальцію - на 5,79% та 6,82%, а вологи підвищується на 9,94% і 19,69%, для L1 й L2 серій відповідно.

Зміни хімічного складу кісток відбивалися на їх міцносних властивостях. До 10 дня експерименту біомеханічні характеристики кісток в серії L1 у нестатевозрілих тварин покращувались: збільшувалася межа міцності на 14,46%, праця руйнування на 6,80% та модуль пружності на 15,53%, а у серії L2, навпаки, всі вони знижувались відповідно на 11,69% (p<0,05), 8,86% та 3,78%. У статевозрілих щурів у цьому строку досліду праця руйнування кістки зростає на 9,44% й 7,99%, для L1 та L2 відповідно, але модуль пружності знижений на 7,20% (p<0,05) і 8,83% (p<0,05), що на фоні підвищення кількості мінеральних речовин й кальцію свідчить про неповноцінність кісткового матриксу, що сформувався. У тварин старого віку в обох серіях міцність кісток зростає, але більш значно в серії L2: праця руйнування - на 10,56% (p<0,05) і модуль пружності - на 8,35%. До 30 дня впливу випромінювання лазера у нестатевозрілих тварин міцність знижується в обох серіях, але особливо в серії L2: праця руйнування падає на 12,89% (p<0,05), межа міцності - на 13,55% (p<0,05). У тварин статевозрілого і старого віку у обох серіях (більш у L2) міцність кісток зростає, причому баланс біомеханічних показників відновлюється, що на фоні показників хімічного складу близьких до контролю свідчить про нормалізацію структури кістки. При тривалому впливі лазера на протязі 90 днів у нестатевозрілих щурів знижується праця руйнування кісток на 12,49% (p<0,05) і 14,89% (p<0,05) для L1 й L2 відповідно. У тварин статевозрілого віку найбільш достовірно падає межа міцності - на 10,55% і 11,79% та модуль пружності - на 14,43% і 12,63%, це супроводжується незначними змінами частки мінерального і органічного компонента кісток, що свідчить про їхню якісну модифікацію, порушення кристалічної структури. Навіть у тварин, що отримали лише 30 сеансів впливу, до 90 дня досліду не відбувається відновлення структури кістки та її міцносних властивостей.

Четверта (R), пята (R L1) та шоста (R L2) серії дослідів були присвячені вивченню особливостей впливу рентгенівського та лазерного випромінювання на ріст, розвиток, хімічний склад і міцносні властивості різноманітних кісток скелету. Всі тварини цих серій статевозрілого віку піддавались рентгенівському опроміненню (40 Гр), з наступними щоденними сеансами лазерного впливу у відповідних режимах (серії R L1 і R L2), або без них (серія R). В усіх трьох експериментальних серіях на 10 день дослідження простежувалась тенденція до уповільнення темпів росту, як поперечних так і повздовжніх розмірів всіх кісток, але лише у щурів серії R, ці зміни досягали необхідного рівня достовірності. Так приріст повздовжніх розмірів великогомілкової кістки знижувався на 4,27% (p<0,05), а товщини середини діафізу на 8,84% (p<0,05). Ширина тазової кістки була менше контрольної на 3,77% (p<0,05), а довжина III поперекового хребця - на 3,96%. До 30 дня спостереження приріст довжини в серії R для III поперекового хребця був знижений на 6,22% (p<0,05), у серії R L1 - на 5,50% (p<0,05) і в серії R L2 - на 5,98% (p<0,05), ширина достовірно знижена відповідно на 8,20%, 5,86% й 7,42%, а товщина - на 6,66%, 5,56% та 6,11%. Для інших кісток простежуються аналогічні тенденції, але виражені вони слабше.

При гістоморфометрії проксимального епіфізарного хряща великогомілкової кістки щурів цих серій спостерігається виражені дистрофічні зміни в окремих хрящових клітинах, порушення просторової орієнтації стовпців хондроцитів. Вже до 10 дня спостереження достовірно знижується загальна ширина епіфізарного хряща на 13,81%, 8,69% й 9,73% по відношенню до контролю, відповідно в серіях R, R L1 й R L2. Це звуження відбувається за рахунок зони проліферуючих хондроцитів - на 11,33%, 4,69% та 9,22%, відповідно. У хрящі збільшується кількість міжклітинної речовини й достовірно знижується процентна частка хондроцитів - на 15,4%, 12,17% і 13,66%, для відповідних серій. До 30 дня спостереження негативні зміни хряща в щурів серії R зростають: зявляються осередки деструкції, знижується частка первинної спонгіози. А у тварин, що отримували сеанси впливу лазерного випромінювання, навпаки, дещо нівелюються (мал.2). При морфометричному дослідженні зрізів діафізів виявлено: до 10 дня досліду істотно знижується лише товщина остеонного шару: на 3,25% (p<0,05), 1,87% і 2,84% (p<0,05), для серій R, R L1 та R L2. До 30 дня спостереження ширина остеонного шару продовжує достовірно звужуватися на 4,12%, 2,66% і 3,15%, відповідно для серій, що досліджувалися.

Малюнок 2.

Зміни морфометричних показників проксимального епіфізарного хряща великогомілкової кістки щурів, що піддавалися рентгенівському та лазерному опроміненню (на 30 день дослідження).

При дослідженні хімічного складу кісток були одержані наступні результати: до 10 дня спостереження відбувалися однонаправлені зміни в усіх кістках, але більш вони були висловлені у хребцях та великогомілкових кістках. Спостерігалося зниження частки органічних та мінеральних речовин і зростання вмісту вологи. Так, гіпергідратація в III поперековому хребцю досягає 11,60% (p<0,05), 7,99% (p<0,05) й 10,38% (p<0,05), для серій R, R L1 й R L2, відповідно. Частка органічних речовин достовірно знижується на 17,07%, 10,68% і 15,43%, а мінеральних - на 3,21%, 3,44% (p<0,05) і 2,7%. Рівень вмісту кальцію в III поперековому хребцю знижується на 7,41% (p<0,05), 6,08% та 6,61% (p<0,05), по відношенню до контролю для серій, що досліджувалися. До 30 дня досліду зміни дещо нівелюються, причому це більш виражено в серії R L1. Вміст вологи у хребці залишається достовірно підвищеним на 12,98%, 3,6% і 8,73% для серій R, R L1 і R L2, відповідно, частка органічних речовин знижена на 12,61% (p<0,05), 3,36% і 7,78% (p<0,05), а мінеральних - на 3,77%, 1,22% і 3,42% (p<0,05). Але, незважаючи на незначне зниження частки мінеральних речовин, вміст кальцію та, особливо, фосфору дуже падає. Так частка фосфору в озоленому залишку великогомілкової кістки знижується на 13,71% (p<0,05), 8,06% та 13,71% (p<0,05), а кальцію - на 12,5% (p<0,05), 2,5% і 6,11%, відповідно для серій, що вивчалися.

Зміни хімічного складу призводять до порушення міцносних властивостей кісток. На 10 день досліду з біомеханічних характеристик найбільш значно знижуються межа міцності на 10,93% (р<0,05), 8,45% та 4,1% і модуль пружності на 16,5% (р<0,05), 15,14% (p<0,05) та 10,09%, для серій R, R L1 та R L2, відповідно. До 30 дня міцність кісток продовжує падати. Достовірно зростає питома стріла прогину на 17,57%, 13,15% та 10,98%, для серій R, R L1 та R L2. А праця руйнування зменшується на 15,72% (p<0,05), 12,31% (p<0,05) та 11,08%. Межа міцності також падає на 16,56% (p<0,05), 15,95% та 15,70% (p<0,05).

ВИСНОВКИ

Низькоенергетичне випромінювання гелій-неонового лазера впливає на ріст, будову і формоутворення кісток скелету білих щурів. Сила й спрямування цих змін залежать від віку тварин.

В межах вікової групи виявлені зміни залежали, здебільшого, від режиму впливу, хоча мали місце і якісні відхилення: так, у тварин серії L1, з меншою дозою опромінення (0,5 МВТ/см2 з експозицією 10 хв.), негативні ефекти лазерного впливу висловлені менш, а позитивні - більш, ніж у серії L2 (15 МВТ/см2 з експозицією 2 хв). Це повязано з меншою термічною та ударною дією на тканини малих доз лазерного випромінювання, більшою специфічною стимуляцією фотоелектричних та фотохімічних процесів.

Під впливом випромінювання гелій-неонового лазера посилюються темпи росту кісток, збільшується вміст в них органічних і мінеральних речовин, накопичуються іони кальцію і фосфору, покращуються міцносні властивості.

Крива цього біологічного ефекту має в часі параболічну форму з максимумом, характерним для кожного віку і режиму опромінення. Причому, швидкість досягнення максимуму цього біологічного ефекту прямо пропорціональна отриманій дозі опромінення і обернено пропорціональна віку тварин. При продовженні впливу ефект нівелюється або стає протилежним.

Вплив рентгенівського випромінювання в дозі 40 Гр призводить до уповільнення темпів росту як повздовжніх, так і поперечних розмірів кісток тварин статевозрілого віку, більш висловленому до 30 дня спостереження.

Під впливом іонізуючого випромінювання звужується зона проліферуючих хондроцитів епіфізарного хряща, зменшується кількість клітин та обємна частка первинної спонгіози.

Зміни мінерального складу кісток під впливом рентгенівського опромінення більш виражені на ранніх термінах експерименту й полягають у гіпергідратації і зниженні вмісту органічних та мінеральних речовин. В хімічному складі мінерального компонента кісток відбувається накопичення іонів натрію та калію, зниження вмісту кальцію та фосфору. Це призводить до зниження міцносних властивостей кісток - зменшенню межі міцності і модуля пружності.

Негативні наслідки дії рентгенівського випромінювання на кістки скелету під впливом подальших сеансів опромінення гелій-неоновим лазером зменшуються, причому для статевозрілих щурів серед вибраних режимів опромінення більш сприятливий 0,5 МВТ/см2 з експозицією 10 хвилин. лазер випромінювання рентгенівський кістка

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

Маврич В.В. Вікові аспекти впливу низькоенергетичного лазерного випромінювання на мінеральний та хімічний склад кісток скелету // Педіатрія, акушерство та гінекологія. - 1998. - №1. - С.137-139.

Маврич В.В. Влияние низкоэнергетического лазерного излучения на биомеханические характеристики, рост и минеральный состав длинных трубчатых костей скелета белых крыс // Український медичний альманах. - 1998. - № 1. - С.50-55.

Маврич В.В. Особенности роста, химического состава и биомеханических характеристик длинных трубчатых костей скелета белых крыс под влиянием однократного рентгеновского облучения // Український медичний альманах. - 1998. - № 3. - С.7-9.

Маврич В.В. Про можливість корекції випромінюванням гелій-неонового лазера негативних наслідків впливу іонізуючої радіації на кістки скелету // Український медичний альманах. - 1998. - № 4. - С.47-51.

Маврич В.В. Особливості будови діафізів під впливом тривалого впливу випромінювання гелій-неонового лазера // Український медичний альманах. - 1999. - № 1. - С.69-71.

Ковешников В.Г., Лузин В.И., Маврич В.В. Изменение скелета белых крыс под воздействием излучения гелий-неонового лазера // Вестник проблем биологии и медицины. - 1997. - № 16. - С.142-145.

Ковешников В.Г., Лузин В.И., Маврич В.В. Сравнительная оценка влияния низкоинтенсивных электромагнитных излучений на морфогенез костной системы у неполовозрелых крыс // Український медичний альманах. - 1998. - № 2. - С.108-112.

Маврич В.В. Изменения остеометрических показателей длинных трубчатых костей белых крыс под воздействием рентгеновского и лазерного излучения в эксперименте // Актуальные вопросы охраны здоровья детей и подростков Донбасса (выпуск1).- Луганск,1996.-С.47-48.

Ковешников В.Г., Лузин В.И., Маврич В.В., Недоступ Н.Ф., Нескреба О.А. Влияние низкоинтенсивного лазерного и микроволнового излучения на прочность костей белых крыс старческого возраста // Актуальні проблеми геріартричної ортопедії. - Зб. матер. конференції 21-22 листопада 1996 р. - Київ, 1996. - С.40-41.

Маврич В.В. Изменения роста, минерального и химического состава большеберцовых костей под влиянием излучения гелий-неонового лазера в эксперименте // Актуальні проблеми геріартричної ортопедії. - Зб. матер. конференції 21-22 листопада 1996 р. - Київ, 1996. - С.64.

Ковешников В.Г., Лузин В.И., Недоступ Н.Ф., Маврич В.В., Березовский Д.П., Петричко С.А. Влияние некоторых низкоэнергетических излучений на темпы роста костей скелета неполовозрелых крыс в эксперименте // Актуальні питання біології опорно-рухового апарата. - Київ, 1996. - С.44.

Маврич В.В. Особенности роста костей скелета белых крыс половозрелого возраста при длительном воздействии излучения гелий-неонового лазера // Актуальні питання біології опорно-рухового апарата. - Київ, 1996. - С. 58.

Маврич В.В. Структурные особенности строения эпифизарного хряща и роста большеберцовых костей крыс неполовозрелого возраста под воздействием излучения гелий-неонового лазера // Медико-біологічні проблеми промислового регіону. Зб. наук. статей вчених Луганського державного медичного університету. - Луганськ, 1997.- С.45-48.

Маврич В.В. Особенности минерального и химического состава костей скелета под воздействием рентгеновского и лазерного излучения // Морфогенез и патология костной системы в условиях промышленного региона Донбасса. - Сб. мат. конф. 5 мая 1997 г. - Луганск, 1997. - С.25-29.

Маврич В.В. Влияние рентгеновского излучения нарост, минеральный и химический состав, биомеханические характеристики длинных трубчатых костей скелета // Остеопороз: епідеміологія, клініка, діагностика, профілактика та лікування. ІІ Українська науково-практична конференція, 28-30 травня 1997р. Київ-Львів, 1997. - С.70-72.