Исследование изменений минеральной плотности и структурной организации костной ткани после воздействия факторов космического полета и при их наземном моделировании

• Автор: Простяков, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 14.03.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 90 с. : 12 ил.

Оглавление

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2Л. Изменение костной ткани после космических полетов

2.2. Изменение костной ткани в экспериментах, моделирующих основные физиологические эффекты космического полета

2.3. Методы коррекции неблагоприятных изменении костной ткани

3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Исследование динамики объемной минеральной плотности и структурной организации костной ткани у космонавтов после космических полетов различной продолжительности
3.2. Исследование изменений минеральной плотности и структурной организации костной ткани у участников 105-суточного эксперимента с изоляцией

3.3. Исследование динамики биохимических маркеров обмена костной ткани у космонавтов после космических полетов различной продолжительности
3.4. Модельный эксперимент на крысах - 35-суточное вывешивание с введением золедроната
3.5. Обработка результатов исследований
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Исследование динамики объемной минеральной плотности и структурной организации костной ткани у космонавтов после длительных космических полетов
4.2. Исследование объемной минеральной плотности и структурной организации костной ткани у космонавтов после коротких космических полетов63
4.3. Исследование минеральной плотности и структурной организации костной ткани у участников 105-суточного эксперимента с изоляцией
4.4. Исследование динамики биохимических маркеров обмена костной ткани у космонавтов после длительных космических полетов
4.5. Исследование биохимических маркеров обмена костной ткани у космонавтов после коротких космических полетов
4.6. Модельный эксперимент на крысах — 35-суточное вывешивание с введением золедроната
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ВЫВОДЫ
7. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АНОГ антиортостатическая гипокинезия БФ бисфосфонат
ВОЗ Всемирная Организация Здравоохранения ВГТ восстановительный период ИЛ интерлейкин
ККТ количественная компьютерная томография КМ костная масса КП космический полет
КЩФ костноспецифическая щелочная фосфатаза
МКС Международная космическая станция
МКСФ макрофагальный колониестимулирующий фактор
МП минеральная плотность
ОАФ остеокласт-активирующий фактор
ОП остеопороз
ПТГ паратиреоидный гормон
SD стандартное отклонение (от англ. «standard deviation»)

1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Нарушение минерального обмена костной ткани является одной из важнейших проблем, с которой сталкивается человек в условиях длительного космического полета [13,40,61]. В связи с перспективой сверхдлительных межпланетных полетов актуальность этой проблемы значительно возрастает. Мониторинг состояния костной ткани и разработка эффективных средств профилактики ее неблагоприятных сдвигов является неотъемлемым условием обоснования возможности таких полетов.
Травматические повреждения костей скелета могут наблюдаться при* значениях минеральной плотности костной ткани выше значений, квалифицируемых как остеопороз [55,79]. По этой причине остеоденситометрия, оценивающая значение проекционной минеральной плотности, недостаточно характеризует «качество» кости и ее прочность. За последние годы были разработаны новые методы исследования костной ткани, позволяющие оценить её объемную минеральную плотность и структуру [127,143]. Одним из наиболее перспективных является метод периферической количественной компьютерной томографии высокого разрешения [139], который успешно применяется в ряде стран для диагностики и лечения больных с костной патологией.
Процесс адаптации костной ткани к условиям микрогравитации выражается в её ремоделировании [67,90,227,228], сопровождается изменением кинетики кальция [116,122,207,208] и отклонением уровня биохимических маркеров метаболизма [31]. Их динамика может дать ценную информацию о балансе процессов резорбции и новообразования кости после космического полета и в восстановительном периоде. Исследование маркеров метаболизма костной ткани после космических полетов начали проводить относительно недавно [80,81] и к настоящему времени полученные данные немногочисленны.

исследованиях на монгольских песчанках [95] показано, что изменения, развивающиеся в опорных костях скелета у крыс и песчанок, носят однонаправленный характер, хотя выраженность их но некоторым параметрам различна, что, впрочем, легко объяснимо различными условиями экспонирования данных животных на биоспутниках. 12-суточное пребывание монгольских песчанок в условиях невесомости также вело к развитию остеопении большеберцовых костей, с уменьшением во вторичной спонгиозе как числа костных трабекул, так и их толщины.
Резюмируя данные исследований на экспериментальных животных, можно сделать вывод, что весовая разгрузка скелета в условиях микрогравитации сопровождается совершенно определёнными изменениями в структуре костей. Отмечается нарушение баланса между резорбцией и неогенезом кости с преобладанием резорбции, что сопровождается замедлением роста костей в длину, уменьшением ширины эпифизарной хрящевой пластинки роста, снижением объема вторичной спонгиозы. Если в компактной кости изменения могут быть не столь ярко выражены, то в трабекулярной (вторичной спонгиозе) кости, с увеличением продолжительности экспонирования в условиях микрогравитации или ее моделирования, наблюдаются явно прогрессирующие остеопоротические признаки - разрежение трабекулярной сети, истончение трабекул, нарастающая деминерализация, и как следствие, снижение прочностных свойств кости как материала.
2.3.Методы коррекции неблагоприятных изменений костной ткани
Изыскание фармакологических средств направленной коррекции снижения МП и ухудшения прочностных характеристик костной ткани является весьма актуальной проблемой для терапии многих заболеваний. В течение последних десятилетий все большее значение в лечении и диагностике болезней, сопровождающихся различными нарушениями в костной ткани, приобретают препараты из группы бисфосфонатов.