Сравнительная оценка биохимических показателей сыворотки крови собак при дистракционном остеогенезе и замещении дефектов голени без дистракции

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЫВОРОТКИ КРОВИ СОБАК ПРИ ДИСТРАКЦИОННОМ ОСТЕОГЕНЕЗЕ И ЗАМЕЩЕНИИ ДЕФЕКТОВ ГОЛЕНИ БЕЗ ДИСТРАКЦИИ

М.В. Стогов, А.Н. Дьячков, С.А. Ерофеев, И.В. Ручкина ГУ РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизароеа, г. Курган

Проведен сравнительный анализ биохимических маркеров костеобразования (щелочной и тартратрезистентной кислой фосфатаз), а также изучение концентрации общего кальция и неорганического фосфата в сыворотке крови собак при удлинении голени и замещении дефекта без дистракции в условиях его отграничения от окружающих мягких тканей трубчатым аллотрансплантатом.

Для лечения больных с дефектами длинных трубчатых костей применяют различные реконструктивные оперативные вмешательства с использованием аллотрансплантатов, свободной аутопластики и трансплантатов на питающей ножке, аутоаллопластики в комбинации с метал-лоостеосинтезом, корундовой керамики [1]. Применение аппарата Г.А. Илизарова сделало возможным замещение дефектов костей методами компрессионо-дистракционного моно- и било-кального остеосинтеза [2,4].

Экспериментальными исследованиями установлено, что в условиях нейтрального остеосинтеза костных отломков аппаратами внешней фиксации возможно восстановление целостности кости при поперечных диафизарных дефектах без дистракции, но с применением специальных материалов, предотвращающих внедрение окружающих мягких тканей в область дефекта [3, 5, 6]. Соотношение процессов костеобразования и резорбции в условиях дистракционного и бездистракционного методов замещения дефектов, по всей вероятности, могут отличаться. Это связано с тем, что в первом случае процессы остеогенеза проходят в условиях дистракции, а во втором - при стабильной фиксации.

Цель настоящего исследования состояла в проведении сравнительного анализа биохимических маркеров костного обмена при дистракцион-ном остеогенезе и замещении дефектов в условиях отграничения их от окружающих мягких тканей при стабильной фиксации отломков.

Материал и методы исследования

Изучение биохимических показателей сыворотки крови проводили в двух группах животных. Первую группу (л = 13) составили собаки с удлинением костей голени методом чрескостного дистракционного остеосинтеза с темпом дистракции 1 мм за 4 раза в сутки в течение 28-ми дней, с последующей фиксацией отломков в достигнутом положении аппаратом. Во вторую группу (п = 13) вошли животные с замещением дефекта болыые-

берцовой кости без дистракции при отграничении его от окружающих мягких тканей трубчатым аллотрансплантатом.

В сыворотке крови на различных сроках эксперимента исследовали активность щелочной (ЩФ) и тартратрезистентной кислой фосфатазы (ТрКФ), а также концентрацию общего кальция и неорганического фосфата. Активность ферментов и концентрацию ионов находили с помощью полуавтоматического анализатора Stat Fax 1904 Plus (США) с использованием наборов реактивов фирмы «Vital Diagnostic» (Россия). Достоверность различий между группами оценивали с помощью W-критерия Вилкоксона для независимых выборок.

Результаты и их обсуждение

Различия в активности ферментов представлены на рис. 1. В обеих группах активность ЩФ достоверно увеличивалась уже через 7 дней после операции (рис. 1а). Однако в группе с обычным удлинением рост активности ЩФ в среднем составлял 64,6 % от нормы (р = 0,05), тогда как при замещении дефектов - 154,3 % (р = 0,004). У животных второй группы активность ЩФ в последующие сроки снижалась, а в первой - уровень фермента продолжал расти (этот период приходился на этап дистракции), достигая максимальных значений на 14-е сутки дистракции (21-е сутки после операции) - 132,0 % от нормы (р = 0,05). На 60-е сутки после операции у животных второй группы активность ЩФ сыворотки оставалась повышенной, тогда как в первой (60-е сутки после операции в этой группе соответствовали 30-м суткам фиксации) - она была в пределах нормы. На 90-е сутки после операции средние значения ЩФ в обеих группах от дооперационного уровня достоверно не отличались.

Динамика активности ТрКФ в обеих группах в течение первых трех недель эксперимента имела тенденцию к росту (рис. 16). Однако в группе с дефектами такое увеличение было статистически значимым и составляло 36,0 % (р = 0,01) на 7-е сутки после операции и 30,0 % (р = 0,05) - на 21-е

Сравнительная оценка биохимических показателей сыворотки крови собак при дистракционном остеогенезе...

Стогов М.В., Дьячков А.Н.,

Ерофеев С.А., Ручкина И.В.

сутки, тогда как при удлинении конечности увеличение ТрКФ относительно дооперационного уровня составляло 16,3 % и 14,3 % в соответствующие сроки, при отсутствии достоверных различий от нормы (р > 0,10). На 35-е сутки после операции рост активности ТрКФ во второй группе был максимальным - 124,0 % (р = 0,001), в первой - со-

ставлял 36,7 % (р = 0,05). В последующие сроки уровень этого энзима при замещении дефекта снижался, а в группе с удлинением продолжал увеличиваться и сохранялся достоверно повышенным после снятия аппарата на 59,2 % (р = 0,05), что говорило о продолжающейся перестройке костного регенерата.

115

а) б)

Рис. 1. Изменение активности щелочной (а) и тартратрезистентной кислой фосфатазы (б) в сыворотке крови собак в ходе эксперимента, о -1 группа;

- II группа.

* - уровень значимости различий по сравнению с дооперационными значениями при р £0,05

7 21 35 60 90

сутки после операции

сутки после операции

а) б)

Рис. 2. Изменение концентрации общего кальция (а) и неорганического фосфора (б) в сыворотке крови собак в ходе эксперимента, о -1 группа; а - II фуппа

Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 5, том 1

139

Интегративная физиология, восстановительная и адаптивная физическая культура _________

Изменение концентрации общего кальция и неорганического фосфата в сыворотке крови животных сравниваемых групп представлено на следующем рисунке (рис. 2). Из рисунка видно, что в ходе эксперимента в первой группе отмечалась тенденция к снижению концентрации общего кальция (рис. 2а), что особенно проявлялось к концу дистракции (35-е сутки эксперимента), тогда как во второй группе прослеживалась тенденция к увеличению содержания в сыворотке этого электролита. Отсутствие гипокальциемии в этом случае возможно связано с тем, что аллотрансплантат был источником кальция при замещении дефектов, что не требует приема дополнительного количества экзогенного кальция. При всех описанных различиях в динамике концентрации кальция необходимо, подчеркнуть, что изменение содержания этого электролита в обеих группах не превышало 5 % относительно нормы.

Противоположные изменения между группами отмечались и при сравнении динамики неорганического фосфата (рис. 26). Однако статистический анализ не позволяет сделать каких-либо выводов об особенностях изменения этого показателя между группами, т. к. наблюдалось его большое варьирование в обеих экспериментальных группах.

Выводы

Таким образом, особенностью динамики биохимических показателей при замещении дефектов, отграниченных от мягких тканей ал-латрансплантатом, является: 1) более значительное увеличение фосфатазной активности в ответ на оперативное вмешательство (удаление участка кости); 2) синхронизированное по времени повышение активности обеих фосфатаз в ходе эксперимента; 3) отсутствие сдвигов кальциевого гомеостаза. В свою очередь, при удлинении конечности повышение активности фосфатаз разделено во

времени. Вначале отмечается увеличение активности ЩФ (приходящееся на этап дистракции), которое сменяется ростом ТрКФ (этап фиксации и безаппаратный период).

Литература

1. Илизаров Г.А. Некоторые возможности лечения нашим методом ложных суставов и дефектов длинных трубчатых костей // Труды V Всесоюз. съезда травматол.-ортопедов, Одесса, 22-24 сентября 1988 г. — Ч. II. - М., 1990. - С. 5-12.

2. Плаксейчюк А.Ю. Сравнительный анализ современных методов замещения дефектов длинных трубчатых костей // Амбулаторная травмо-тол.-ортопед. помощь: Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф.: В 2-х ч. - 4.2. - СПб.-Йошкар-Ола, 1994. - С. 16-17.

3. Применение полисшоксановой мембраны при пересадке костного мозга у кроликов (экспериментальное исследование) / Г.И. Нетылько, В. И. Кулик, М.Ю. Зайцева и др. // Травматол. ортопед. — 2002. -№ 2.- С. 29-32.

4. Шевцов В.И, Макушт ВД, Куфтырев JI.M Дефекты костей нижних конечностей. Чреско-стный остеосинтез по методикам Российского научного центра «ВТО» им. акад. Г.А. Илизаро-ва. - М.: ИПП «Зауралье», 1996. - 504 с.

5. ШрейнерА.А., Мигалкин Н.С., Ручкина ИВ. Регенерация кости при туннельной изоляции сегментарного дефекта ксеноматериалом // Российские морфологические ведомости. - М., 1999. -Ns 1-2. -С. 170.

6. Экспериментальное изучение заживления циркулярных дефектов длинных трубчатых костей / В.И. Шевцов, А.НДьячков, ИВ.Ручкина, Е.В.Осипова // 8-й Российский национальный конгресс «Человек и его здоровье» 24-28 ноября 2003 г. -СПб., 2003.-С. 104.