Воздействие гипербарической оксигенации на ремоделирование костной ткани при остеопорозе

При иммобилизационном остеопорозе (ИОП) в условиях воздействия гипербарической оксигенации (ГБО) отмечена активация метаболической активности остеобластов (Трифонова Е.Б. с соавт., 2002, 2004), ускорение процессов ремоделирования костной ткани (Гюльназарова С.В. с соавт., 2002, 2003, 2004), однако оптимальные режимы гипербарической оксигенации до сих пор неизвестны.

Цель работы - исследование влияния различных режимов гипербарической оксигенации на ремоделирование костной ткани при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе.

Материалом для опытов послужили 50 самцов крыс линии Вистар весом 130 г, которым производили резекцию костей голени правой задней лапы, что обеспечивало моделирование иммобилизационного остеопороза. Через 3,5 месяца после операции проводили курс гипербарической оксигенации в количестве 10 сеансов. 1-я серия: 25 крыс подвергали воздействию 2 АТА; 2-я серия: 25 крыс - воздействию 1,5 АТА. Сроки наблюдения составили 10, 30, 60, 90, 120 дней после ГБО. Гистологическое исследование проводилось методами световой микроскопии и морфометрии.

Анализ структуры остеопоротически перестроенной костной ткани бедер крыс после воздействия гипербарической оксигенации показал, что уже через 10 дней диаметр диафиза бедренной кости составлял в 1-й серии 2,390±0,03 мм, во 2-й серии 2,686+0,043 мм, а толщина корковой пластинки - 0,788±0,04 и 0,939±0,063 мм, соответственно. Объемная плотность губчатой костной ткани бедренной кости составила 23,49±0,94% в 1-й серии и 26,45+1,01% во 2-й серии эксперимента.

Через 30 суток усиливались явления перестройки костной ткани в губчатых ее отделах, отмечалось большее число участков с отложениями костного вещества и компактизацией костной ткани, чем в предыдущий срок наблюдения. В межтрабекулярных пространствах располагался гиперплазированный миелоидный костный мозг с большим количеством кровеносных сосудов. В этот срок диаметр диафиза бедренной кости составил в 1-й серии 2,694±0,13 мм, во 2-й серии 2,893±0,033 мм, а толщина корковой пластинки - 0,868±0,07 и 1,078±0,049 мм, соответственно. Объемная плотность губчатой костной ткани бедренной кости составила 23,51+1,02% в 1-й серии и 26,12+1,01% во 2-й серии эксперимента.

Через 60 дней в 1-й серии рарефикация корковой пластинки диафиза носила равномерный характер и была менее выраженной, увеличивалось количество костных трабекул с напластованиями костного вещества. А также отмечалось интенсивное заполнение расширенных межтрабекулярных пространств миелоидным костным мозгом с большим количеством эритроцитов. Во 2-й серии эксперимента в губчатой костной ткани все больше появляется костных трабекул с новообразованным костным веществом. Диаметр диафиза бедренной кости составил в 1 серии 2,484±0,06 мм, во 2 серии 2,838±0,052 мм, а толщина корковой пластинки - 0,804±0,03 и 1,094±0,035 мм, соответственно. Объемная плотность губчатой костной ткани бедренной кости составила 19,62±0,75% в 1 серии и 22,67±0,83% во 2 серии эксперимента.

Через 90 дней в обеих сериях отмечено усиление спонгизации и узурирования корковой пластинки. Диаметр диафиза бедренной кости в 1 серии составил 2,752±0,06 мм, во 2 серии 3,046±0,049 мм, а толщина корковой пластинки - 0,897±0,03 и 1,009±0,033 мм, соответственно. Объемная плотность губчатой костной ткани бедра несколько уменьшилась у всех животных и составила 17,03±0,93% в 1-й серии и 19,78±0,88% во 2-й серии эксперимента. Через 120 дней после гипербарической оксигенации в обеих сериях явления перестройки костной ткани были менее выраженными, чем в предыдущий срок наблюдения. Диаметр диафиза бедренной кости в 1-й серии составил 2,613+0,06 мм, во 2-й серии 2,811±0,044 мм, толщина корковой пластинки - 0,775±0,03 и 0,992±0,042 мм, соответственно. Объемная плотность губчатой костной ткани бедренной кости составила 18,44±0,84% в 1 серии и 21,92±0,94% во 2 серии эксперимента.

Сопоставление морфологических особенностей структуры костной ткани после воздействия оксигенобаротерапии при экспериментальном остеопорозе показало, что режим 1,5 АТА приводит к более выраженной интенсификации и пролонгированию костеобразовательных процессов, чем гипербарическая оксигенация в более "жестком" режиме 2 АТА. Результаты проведенного исследования показали, что использование "мягкого" режима ГБО (1,5 АТА) при иммобилизационном остеопорозе обеспечивает более выраженную активизацию формообразовательных процессов и снижение резорбтивных при ремоделировании костной ткани.


Гюльназарова С.В., Кудрявцева И.П., Кучиев А.Ю.
ФГУ "Уральский НИИ травматологии и ортопедии им. В.Д. Чаклина Росздрава", г. Екатеринбург