Структурно-функціональні основи організації поперекового відділу хребта людини в онтогенезі - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВЯ УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наукДисертація присвячена вивченню меж вікових особливостей, статевої і індивідуальної мінливості поперекового відділу хребта людини у всі періоди постнатального онтогеза. У роботі були використані остеометричні, морфометричні, біохімічні, гістоморфометричні, біомеханічні методи, метод ЯМР-томографії, рентгеноструктурного аналізу, тривимірного компютерного моделювання і кінцево-елементного аналізу. В ході роботи створений апаратно-програмний комплекс для морфометричних досліджень, розроблене обладнання для підготування кісткових зразків і новий засіб створення тривимірних компютерних моделей поперекового відділу хребта. Кінцево-елементний аналіз довів, що звичайна форма поперекового хребця є оптимальною для передачі відповідних навантажень на стиск, а крайні форми індивідуальної мінливості хребців (які зустрічаються у 0,4% - 4,0% випадків), змінюючи його геометрію, призводять до зниження функціональності системи.Морфогенез і вікові особливості хребтового стовпа, вивчення ступеня його мінералізації й міцностних властивостей давно цікавили дослідників, але й зараз далеко не всі питання вікової та індивідуальної морфології хребтового стовпа людини розроблені належною мірою (Денисов-Никольский Ю.И., Жилкин Б.Л., Докторов А.А., 2002; Сак Н.Н., 2003; Бруско А.Т., Гайко Г.В. На теперішній час захворювання поперекового відділу хребтового стовпа широко поширені, а в розвинутих країнах, за даними експертів ВООЗ, досягли розмірів неінфекційної епідемії, що повязано зі зростаючою гіподинамією та урбанізацією (Риггз Б. Л., Мелтон Л. Дж., 2000). Метою дослідження явилося встановлення меж вікових особливостей, статевої та індивідуальної мінливості поперекового відділу хребта за допомогою остеометричних, морфометричних, гістоморфометричних, біохімічних, біомеханічних методів, рентгеноструктурного аналізу, тривимірного компютерного моделювання та методу кінцево-елементного аналізу. вивчити вікові зміни морфометричних показників поперекових хребців, міжхребцевих дисків, хребтового каналу і кутових розмірів поперекового відділу хребта, а також межі їх статевої і вікової мінливості за аналізом ЯМР-томограм; створити адекватні тривимірні компютерні моделі поперекових хребців, міжхребцевих дисків і в цілому поперекових відділів хребтового стовпа відповідно до отриманих даних морфометрії;Програма остеометрії включала вимір наступних розмірів для кожного хребця: передняя і задня висота тіла хребця; верхній і нижній сагітальні діаметри тіла хребця; верхня, середня (“талія хребця”) і нижня ширина тіла хребця, сагітальний та фронтальний діаметри хребцевого отвору, висота й ширина ніжки хребця, довжина верхнього і нижнього суглобових відростків, довжина поперечного й остистого відростків. У періоді інволюції (похилий і старечий вік) зявляються ознаки вікової остеопенії, що відбиваються, насамперед, на вертикальних розмірах: висота тіл хребців знижується, особливо передня (задні відділи тіл хребців зміцнюються ніжками дуги хребця). Протягом першого року життя приріст розмірів хребців у поперечному напрямку складав 16,9% - 18,8%, причому верхня і нижня ширина тіла збільшуються швидше і форма тіла хребця перетворюється в прямокутну. Таким чином, по-перше - напруги на нижчерозташованому диску були менше, ніж на хребці на 68% - 81%, а по-друге - напруги в хребцях зростали в каудальному напрямку від хребця до хребця на 55% - 73%, а в міжхребцевих дисках - на 31% - 59% і лише на останньому диску - на 161%. Таким чином, по-перше, напруги в хребцях перевищують напруги в нижчерозташованих міжхребцевих дисках на 78% - 84%, по-друге, вони зростають у каудальному напрямку від хребця до хребця на 79% - 93%, а від диску до диску - на 81% - 131% і, по-третє, при гіперлордозі всі напруги в хребцях перевищують аналогічні значення для нормолордоза в 1,5 - 2,5 рази, а в дисках - у 0,9 - 2,3 рази (причому різниця зростала від L1 до L5).При дослідженні остеометричних показників поперекових хребців виявлені наступні закономірності: передня висота тіла хребця максимальна для L3, а задня мінімальна в L5; верхній сагітальний діаметр, довжина суглобових відростків, висота і ширина ніжок хребців послідовно збільшуються в каудальному напрямку; нижній сагітальний діаметр і фронтальні розміри зростають від L1 до L4, а в L5 декілька знижуються; довжина поперечних й остистих відростків максимальна для L3 і зменшується в краніальному і каудальному напрямках; фронтальний діаметр хребтового каналу розширюється в каудальному напрямку, а в сагітальний площині є звуження на рівні L3. У періоді першого і другого дитинства, а також у підлітковому віці, остеометричні розміри поперекових хребців у жінок в середньому більше на 4,3%-15,7%, а в зрілому і старечому віці, навпаки, розміри в чоловіків перевищують аналогічні в жінок на 4,4%-13,7%.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ