Микроэлементный состав межпозвонковых дисков при остеохондрозе поясничного отдела позвоночника

Обоснование. Прогрессирующая распространенность, существенные экономические потери, затраты на обязательное медицинское страхование и высокотехнологичную медицинскую помощь превратили проблему поясничного остеохондроза в социально значимую. Ее актуальность продиктована необходимостью изучения этиопатогенеза, течения дегенеративного процесса для комплексного подхода к выбору адекватного лечения.
Цель исследования: изучение микроэлементного состава биоматериалов, представленных фрагментами тканей удаленной части грыжи межпозвонкового диска (МПД), полученных интраоперационно, с помощью инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА).
Методы. В исследование были включены пациенты с грыжами поясничного отдела позвоночника, распределенных в три группы в зависимости от стадии развития грыжи диска и возраста. Исследование образцов биоматериала на содержание макро- и микроэлементов проводили с помощью ИНАА, что позволило определить содержание 22 микроэлементов в дегенеративно-деструктивно измененных тканях МПД.
Результаты. При анализе полученных данных установлено, что в тканях МПД происходит поэтапное изменение содержания ряда эссенциальных элементов в зависимости от стадии развитии дегенерации.
Заключение. Установленные в настоящем исследовании корреляции микроэлементного состава тканей диска и течение дегенеративного процесса могут быть использованы для прогнозирования состояния больного и выбора адекватного лечения.

Введение

В настоящее время в мире отмечается рост стойкой утраты трудоспособности за счет патологических состояний позвоночного столба, объединенных термином «болезни цивилизации». Среди них одно из ведущих мест принадлежит поясничнму остеохондрозу, занимающему 3-е место в структуре первичной инвалидности при заболеваниях нервной системы [5, 6].

Клинические проявления остеохондроза позвоночника составляют в структуре заболеваемости до 68% всех заболеваний нервной системы. На фоне общего нарастания частоты остеохондроза позвоночника отмечается увеличение в 2,2 раза числа больных среди лиц моложе 25 лет [8, 14].

Этиопатогенез остеохондроза позвоночника у людей в настоящее время представляет одну из наиболее актуальных проблем, недостаточно освещенную в научной литературе. Ее существенным звеном считается изучение гистологических изменений в тканях межпозвонковых дисков (МПД) при грыжах МПД позвоночника, среди которых наименее исследованные строение межклеточного вещества и содержание химических элементов при течении дегенеративного процесса. Диски дегенерируют гораздо раньше, чем другие ткани опорно-двигательного аппарата, первые однозначные признаки дегенерации поясничных дисков уже видны в возрастной группе 11–16 лет [3, 7, 12].

Современные исследования свидетельствуют: важнейшим звеном патогенеза является нарушение молекулярной структуры соединительной ткани, в которой происходят процессы ремоделирования, включающие как деградацию, так и синтез внеклеточного матрикса, составляющего основу межпозвонкового хряща. Прогрессирование патологического процесса в позвоночнике в значительной степени способствует изменениям метаболизма соединительной ткани, тесным образом связанной с нарушением микроэлементного баланса [1, 3].

Микроэлементы связаны с основными функциями организма: обменными процессами, ростом и развитием, размножением, кроветворением. Они входят в состав витаминов, металлоэнзимов, участвуют в синтезе белка, в обмене нуклеиновых кислот [4].

В современном мире все большее значение приобретают открытия и исследования, совершенные на стыке наук. Одним из наиболее перспективных в этом плане видится соединение биологических исследований и последних достижений в области физики. Получаемые результаты нередко приводят не только к переосмыслению концепций наук о живой природе, но зачастую и к значимым практическим результатам [8, 13].

Использование физико-химических методов исследования дает возможность получать данные в самых неожиданных областях медицинской биологии. В настоящее время в мировой практике применяются различные методы количественного определения химических элементов в биосубстратах человека [11]. Наиболее используемые методы – это атомно-абсорбционная спектроскопия, плазменная масс-спектрометрия и нейтронно-активационный анализ. Эти методы позволяют в одной пробе биосубстрата (кровь, волосы, ногти, моча) одновременно определять несколько микроэлементов, что очень важно для изучения их взаимовлияния. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки [1, 2].

Инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА) – многоэлементный метод, который позволяет определять значительное число элементов в различных биосубстратах с исключительно высокой чувствительностью. К важным достоинствам метода относятся простая пробоподготовка, не требующая разложения пробы, поправки на холостой опыт, малый расход пробы, высокая селективность и исключительно высокая производительность. Пределы обнаружения отдельных элементов достигают 1 нг/г.

Целью настоящего исследования стала оценка изменения гомеостаза МПД, в частности изучение микроэлементного состава МПД при различных стадиях развития грыж поясничного отдела позвоночника с помощью ИНАА.

Методы

В исслед...

С.С. Кочкартаев, Е.А. Данилова, Ш.Ш. Шатурсунов, Н.С. Осинская