Вплив фізичних навантажень на будову та формування довгих кісток в умовах іонізуючого випромінювання і солей важких металів (анатомо–експериментальне дослідження) - Автореферат

Розуміння процесів, що проходять в опорно - руховому апараті під впливом фізичних навантажень в умовах несприятливих екологічних чинників, дозволить тренерам і педагогам з фізвиховання підійти до питань управління та коригування процесами росту та формоутворення скелета молодих людей та провести профілактично - лікувальні заходи щодо покращення структурно - функціонального стану кісткової тканини людей, які займаються фізичною культурою або мають подібні професійні особливості. При вивченні даних літератури ми не знайшли інформації про вплив на скелет комбінованої дії іонізуючого випромінювання та солей важких металів на тлі фізичних навантажень на кісткову систему. Враховуючи зниження адаптаційних можливостей організмів, що проживають на забруднених територіях України, актуальним стає вивчення морфологічних проявів дії фізичних навантажень різної інтенсивності на фоні комбінованого впливу екологічних чинників, що і стало метою даного дослідження. Мета дослідження З?ясувати закономірності структурно - метаболічних перетворень у кістковій системі за різних режимів рухової активності в умовах комбінованої дії іонізуючого випромінювання і солей важких металів. Встановити характер структурних змін кісток під впливом іонізуючого випромінення та солей важких металів в комбінації з фізичними навантаженнями.Ці тварини відрізняються однотипними реакціями на вплив різноманітних чинників та безперервними процесами розвитку кісток, що дає можливість простежати особливості росту, будови та формоутворення скелета на всіх етапах дослідження. Утримання тварин та експерименти проводилися відповідно до положень "Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментів та інших наукових цілей" (Страсбург, 1985), "Загальних етичних принципів експериментів на тваринах", ухвалених Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001), Хельсинської декларації Генеральної асамблеї Всесвітньої медичної асоціації (2000). Тварини перебували у вертикальному положенні, виконуючи щоденно, упродовж 1 місяця, помірні навантаження, починаючи від 1 до 5 хвилин. Гістологічні дослідження показали, що у тварин в умовах радіації та солей важких металів після помірних статичних навантажень структура наросткового хряща майже не змінюється, що збігається з даними більшості дослідників (Боймиструк І.І., Федонюк Я.І., 2002; Ковешніков В.Г., Федонюк Я.І., Ласій Ю.Г. та співавт., 1989; Родіонова Н.В., Музиченько О.С., Домашевська Є.І., 2000; Ткач Г.Ф., 2001, 2003). У цій групі щурів стосовно до контролю відбувається зменшення вологості в кістках скелета на 8,61% (p>0,5), 8,56% (p>0,5); 12,09% (p>0,5); вміст натрію і калію - на 5,81% і 5,36% (p>0, 5); 6,37% і 6,08% (p>0,5), 10,48% і 8,08% (p>0,5); свинцю - на 0,15% (p>0,5), 7,01% (p0,5); 9,04% (p>0,5), марганцю в першій та третій групах - на 6,88% (p>0,5) і 8,37 (p0,5); 4,59% (p>0,5); 7,68% (p>0,5); міді у третій групі - на 6,81% (p>0,5), марганцю у другій групі - на 6,02% (p<0,05) відповідно до груп Ямпільського, Середино - Будського і Шосткинського районів.У дисертації наведені теоретичні узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає у виявленні особливостей структурної перебудови довгих кісток скелета за дії інтенсивних та помірних динамічних та статичних фізичних навантажень в умовах опромінення та вживання солей важких металів. Комбінована дія іонізуючого опромінення та солей важких металів зумовлюють остеодепресивні прояви в довгих кістках скелета, уповільнюючи остеогенез у метаепіфізарній пластинці та діафізі і викликають зменшення приросту всіх остеометричних та морфометричних показників у середньому, на 9,0 - 12,3%, а також зниження вмісту мінеральних речовин на 11,4 - 19,1% на тлі підвищення гідратованості кісток.

Основний зміст роботи

У дисертації наведені теоретичні узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає у виявленні особливостей структурної перебудови довгих кісток скелета за дії інтенсивних та помірних динамічних та статичних фізичних навантажень в умовах опромінення та вживання солей важких металів.

1. Комбінована дія іонізуючого опромінення та солей важких металів зумовлюють остеодепресивні прояви в довгих кістках скелета, уповільнюючи остеогенез у метаепіфізарній пластинці та діафізі і викликають зменшення приросту всіх остеометричних та морфометричних показників у середньому, на 9,0 - 12,3%, а також зниження вмісту мінеральних речовин на 11,4 ? 19,1% на тлі підвищення гідратованості кісток.

2. Інтенсивні статичні і більшою мірою динамічні фізичні навантаження підсилюють у середньому на 12,2 - 18,1% негативну дію опромінення і важких металів на ріст, формоутворення та мінеральний склад плечових, стегнових і великогомілкових кісток скелета.

3. Помірні статичні і динамічні навантаження частково нівелюють пригнічення постнатального розвитку кісток скелета, викликаного дією несприятливих екологічних чинників Сумської області.

4. Інтенсивні фізичні навантаження на тлі комбінованої дії опромінення і важких металів демінералізують кістки скелета переважно за рахунок заміщення кальцію іонами свинцю, міді і марганцю в кристалічних комірках гідроксилапатиту, сприяючи затримці росту кісток. Ці зміни менші при використанні інтенсивних статичних навантажень: так, вміст кальцію нижчий на 20 - 25%, а магнію - на 16-20%.

5. Максимальний коригувальний ефект на структуру кісткової тканини в умовах опромінення і надлишкового вживання солей міді та цинку (Ямпільський район) притаманний помірним біговим тренуванням. Мінімальний коригувальний ефект цих навантажень - при вживанні солей цинку, хрому та свинцю (Шосткинський район)

1. Сікора В.З. Структурна перебудова плечової кістки в умовах екологічних чинників Сумщини при динамічних фізичних навантаженнях / В.З. Сікора, А.Є. Шепєлєв // Світ медицини та біології. - 2006. - №4. - С.28-30. (Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експерименту, обробці результатів дослідження, підготовці до друку).

2. Шепєлєв А.Є. Вплив факторів зовнішнього середовища Сумської області на мінеральний склад довгих кісток щурів у комбінації із статичними фізичними навантаженнями / А.Є. Шепєлєв //Медична хімія. - 2006. - Т.8, №2. - С.124-126.

3. Шепєлєв А.Є. Морфометрична характеристика епіфізарного хряща довгих кісток під впливом екологічних чинників на тлі помірних та інтенсивних навантажень / А.Є Шепєлєв // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. Біологічні науки.-Харків: Вид-во Харківської державної академії дизайну і мистецтв, 2006.-№2.-С.124-126.

4. Шепєлєв А.Є. Викоростання гістоморфометрії для оцінки структур діафізу великогомілкової кістки в умовах забруднення довкілля на тлі статичних помірних та інтенсивних фізичних навантажень / А.Є Шепєлєв // Вісник проблем біології і медицини.- 2006. - №2. - С. 340-342.

5. Шепєлєв А.Є. Перетворення кісток, адаптованих до фізичних навантажень тварин в умовах опромінення та солей важких металів / А.Є.Шепєлєв // Таврический медикобиологический вестник. - 2004. - Т.7, №4, - С.216 - 217.

6. Шепєлєв А.Є. Зміни хімічного складу стегнової кістки щурів після тренування помірними динамічними фізичними навантаженнями в умовах опромінення та споживання солей важких металів / А.Є. Шепєлєв // Вісник проблем біології і медицини. - 2005. - №3. - С.60-62.

7. Шепєлєв А.Є. Морфометрія епіфізарного хряща стегнової кістки тварин в умовах екологічного забруднення на тлі помірних та інтенсивних динамічних навантажень /А.Є.Шепєлєв // Світ медицини та біології. - 2006. - №1. - С. 63-66.

8. Сікора В.З. Гістоморфометрична характеристика діафізу довгих трубчастих кісток в умовах іонізуючої радіації та солей важких металів на тлі динамічних фізичних навантажень / В.З.Сікора, А.Є.Шепєлєв // Таврический медикобиологический вестник. - 2007. - №1,- С.214-218. (Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експерименту, обробці результатів дослідження, підготовці статті до друку).

9. Сікора В.З., Влияние физических нагрузок на минеральный состав длинных костей в условиях экологических факторов Сумского региона / В.З. Сікора, А.Є.Шепєлєв // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту.- Харків: Вид-во Харківської державної академії дизайну і мистецтв, 2007.-№7.-С.128-130. (Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експерименту, проведенні спектрофотометрії, обробці результатів дослідження, підготовці статті до друку).

10. Погорєлов М.В. Зміни хімічного складу стегнової кістки щурів при дії екологічних факторів Сумщини та їх корекція / М.В. Погорєлов, Г.Ф. Ткач, А.Є.Шепєлєв // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2004. - №4. - С. 24-25. (Особистий внесок здобувача полягає у проведенні частини експерименту, отриманні, обробці результатів дослідження, підготовці статті до друку).

11. Шепєлєв А.Є. Вплив екологічних факторів Сумщини на кістки скелета тварин, адаптованих до фізичних навантажень /А.Є Шепєлєв, М.В.Погорєлов //. Молода спортивна наука України. Зб.наук.праць. - Львів, 2004. - Т.2, № 8. - С. 393 - 396. (Особистий внесок здобувача полягає у проведені експерименту, обробці результатів дослідження, підготовці статті до друку).

12. Шепєлєв А.Є. Влияние ионизации и других факторов накостную систему организма / А.Є.Шепєлєв // Матеріали II Міжнародної науково - методичної конференції “Актуальні проблеми підготовки фахівців з фізичної реабілітації в CCI столітті”. -Суми: Вид-во Сумської філії вищого навчального закладу. Відкритий міжнародний університет розвитку людини України, 2003.-С.45-47.

13. Шепєлєв А.Є. Особливості опорно - рухового апарату спортсменів при фізичних навантаженнях / А.Є.Шепєлєв // Матеріали III Всеукраїнської наукової конференції “Сучасні проблеми фізичного виховання та спорту школярів і студентів України”- Суми. Вид-во Сумського державного педагогічного університету ім. А.С. Макаренка, 2003. - С. 242-245.

14. Шепєлєв А.Є. Реадаптаційні перетворення в довгих кістках після статичних фізичних навантажень в умовах екологічних чинників Сумщини / А.Є. Шепєлєв // Матеріали V Всеукраїнської науково - практичної конференції “Сучасні проблеми фізичного виховання і спорту школярів та студентів України”- Суми: Вид-во Сумського державного педагогічного університету ім. А.С. Макаренка, 2005р. - С. 292-293.

15. Шепєлєв А.Є. Реадаптаційні перетворення в довгих кістках після тренування динамічними фізичними навантаженнями в умовах опромінення та солей важких металів /А.Є Шепєлєв // Сучасні проблеми клінічної та теоретичної медицини: Всеукраїнська наук.- прак. конф., 22-23 квітня 2004р.: тези. -Суми., 2004. - С. 26

16. Шепєлєв А.Є. Зміни хімічного складу довгих кісток щурів після тренування помірними динамічними фізичними навантаженнями в умовах шкідливих чинників зовнішнього середовища Сумщини / А.Є. Шепєлєв // Сучасні проблеми клінічної та теоретичної медицини: міжнар. наук.- прак. конф., 20-22 квітня 2005р.: тези. -Суми., 2005. - С.40-41.