Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Тушина Н.В. 1 Талашова И.А. 1 Кононович Н.А. 1 Попков А.В. 1

---

1 ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России

В сыворотке крови беспородных собак, которым проводили удлинение костей голени методом чрескостного дистракционного остеосинтеза, определяли концентрацию общего белка, белковых фракций, С-реактивного белка, сиаловых кислот. Животные были разделены на 3 группы: в 1-й группе – собакам после закрытой флексионной остеоклазии проводили удлинение костей голени по Илизарову с режимом удлинения 1 мм/сутки за 4 приема вручную, во 2-й – собакам проводили удлинение костей голени по Илизарову с режимом удлинения 1,5 мм/сутки за 6 приемов вручную, в 3-й – собакам проводили удлинение костей голени по Илизарову с режимом удлинения 3 мм/сутки в автоматическом режиме за 120 приемов. У экспериментальных животных всех трех групп обнаружено увеличение уровня сиаловых кислот, общего белка и глобулиновых фракций на фоне гипоальбуминемии. На основании полученных результатов можно сделать вывод: воспалительная реакция – обязательный компонент дистракции, а ее интенсивность может определять дальнейший характер и исход репаративных процессов.

Статья в формате PDF

307 KB

дистракционный остеосинтез

метод Илизарова

биохимия крови

воспалительная реакция

1. Биохимические исследования сыворотки крови и скелетных мышц при удлинении голени аппаратом Илизарова с темпом дистракции 3 мм в сутки в автоматическом режиме / С.А. Ерофеев, С.Н. Лунева, М.В. Стогов, Н.В. Тушина // Вестник новых медицинских технологий. – 2005. – № 3–4. – С. 89–91.

2. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике (в 2-х томах). – Минск, 2000. – 463 с.

3. Каплунов О.А. Косметическое увеличение роста // Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии. – 2002. – № 3. – С. 27–33.

4. Особенности энергетического метаболизма скелетных мышц собак в условиях удлинения голени по Илизарову / М.В. Стогов, Л.С. Кузнецова, С.Н. Лунева, С.А. Ерофеев // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. – 2002. – № 6. – С. 176–179.

5. Попков А.В. Оперативное удлинение нижних конечностей у взрослых больных методом Илизарова: дис. ... д-ра. мед. наук в форме науч. докл. – Иркутск, 1992. – 63 с.

6. Шевцов В.И. Удлинение конечности в автоматическом режиме / В.И. Шевцов, А.В. Попков // Ортопедия, травматология, протезирование. – 2002. – № 4. – С. 403–412.

7. Электрофорез в клинической лаборатории. I. – М.: Реафарм, 2006. – 160 с.

Удлинение костей конечностей остается одним из основных разделов реабилитации больных с аномалиями развития, последствиями травм и ортопедическими заболеваниями скелета [3]. Наиболее часто для оперативного удлинения костей конечностей используется метод чрескостного дистракционного остеосинтеза по Илизарову.

Способы уравнивания длины конечностей по методу Илизарова обеспечивают восстановление анатомии, строения и функции костного органа, но требуют много времени для трансформации сформировавшегося дистракционного регенерата в новую кость. Общий срок лечения больных в зависимости от величины удлинения колеблется от 4 до 18 месяцев [5].

В связи с этим в последние годы актуальна потребность в дополнительных воздействиях на процесс дистракционного костеобразования с целью ускорения консолидации, дифференцировки и созревания регенератов с последующим сокращением сроков лечения больных, а также для усиления вялотекущей регенерации у некоторых категорий пациентов.

Исследуются возможности использования новых режимов дистракции, в частности применение высокодробной круглосуточной автодистракции, которая позволяет увеличивать суточный темп дистракции до 3,0 мм [1, 4, 6].

Цель исследования – оценить динамику общего и С-реактивного белка, белковых фракций, сиаловых кислот как маркеров воспаления, в сыворотке крови собак, которым проводили оперативное удлинение костей голени.

Материал и методы исследования

Биохимические показатели изучали в сыворотке крови 38 беспородных собак (возраст 1–3 года). Животные были разделены на три группы. В 1-й группе – 19 взрослым беспородным собакам после закрытой флексионной остеоклазии проводили удлинение костей голени по Илизарову с режимом удлинения 1 мм/сутки за 4 приема вручную в течение 28 суток, во 2-й группе – 9 взрослым беспородным собакам после закрытой флексионной остеоклазии проводили удлинение костей голени по Илизарову с режимом удлинения 1,5 мм/сутки за 6 приемов вручную, в 3-й группе – 10 взрослым беспородным собакам после закрытой флексионной остеоклазии проводили удлинение костей голени по Илизарову с режимом удлинения 3 мм/сутки в автоматическом режиме за 120 приемов.

В сыворотке крови животных в динамике определяли концентрацию общего белка, белковых фракций, С-реактивного белка, уровень сиаловых кислот (СК). Биохимические показатели сравнивали со значениями, полученными до начала эксперимента.

Концентрацию общего белка, С-реактивного белка в сыворотке крови определяли на автоматическом биохимическом анализаторе Hitachi/BM 902 (Япония) (регистрационный № МЗ РФ 2000/564), используя наборы реагентов фирмы Vital Diagnostics (Россия). Содержание сиаловых кислот – наборами реагентов «Сиалотест 100» (Россия). Электрофоретическое разделение белковых фракций проводили на системе Paragon (Beckman, США) (регистрационный № 2005/282) с использованием реактивов и пластин этой же фирмы.

На проведение экспериментального исследования получено разрешение комитета по этике при ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России.

Результаты в таблицах представлены в виде средней арифметической и стандартного отклонения. Биохимические показатели, полученные на сроках эксперимента, сравнивали с дооперационными значениями, достоверность различий при этом оценивали с помощью W-критерия Вилкоксона для независимых выборок. Достоверность межгрупповых различий на сроках наблюдения определяли с помощью непараметрического критерия Крускала – Уоллиса, с последующим множественным сравнением с использованием критерия Данна.

Результаты исследования и их обсуждение

В сыворотке крови экспериментальных животных была изучена концентрация общего белка и его фракций (табл. 1).

Концентрация общего белка у животных всех групп на разных этапах эксперимента была увеличена: уровень общего белка в сыворотке крови собак 1-й группы был достоверно выше дооперационных значений в конце дистракции (74 ± 5 г/л, р < 0,05); во 2-й группе – в середине и в конце дистракции, соответственно 74 ± 5 г/л и 74 ± 4 г/л (р < 0,05); в 3-й группе – в середине дистракции и во время периода фиксации.

Таблица 1

Концентрация общего белка и белковых фракций (г/л) в сыворотке крови собак при удлинении костей голени в различных режимах (Хi ± σ)

Примечания:

* – достоверность различий с дооперационными значениями при уровне значимости р < 0,05; верхний индекс – достоверность различий с указанной группой при уровне значимости р < 0,05. 1-я группа – удлинение 1 мм в сутки за 4 приема; 2-я группа – удлинение 1,5 мм в сутки за 6 приемов; 3-я группа – удлинение 3 мм в сутки за 120 приемов в автоматическом режиме.

На фоне роста уровня общего белка на протяжении всего периода наблюдения у собак всех групп была отмечена гипоальбуминемия. Лишь в первой группе в конце фиксации концентрация альбуминов восстанавливалась до значений дооперационного уровня. Рост уровня общего белка у экспериментальных животных, при выраженной гипоальбуминемии, происходил за счет увеличения глобулиновых фракций. Во всех трех группах достоверный рост относительно исходных значений α1-глобулинов, представленных преимущественно α1-антитрипсином (α1-АТ), был отмечен уже в начале дистракции. Известно, что α1-АТ играет важную регуляторную роль в антивоспалительном ответе, являясь основным инактиватором сериновых протеаз в плазме человека, ингибируя трипсин, химотрипсин, плазмин, тромбин и др. Белок действует как первичный ингибитор эластазы полиморфоядерных лейкоцитов (PMN-эластаза) и секретируется во время воспаления, снижая протеолитическую активность PMN-эластазы в месте воспаления [2]. У собак 2-й группы это увеличение было максимальным по сравнению с другими сроками наблюдения. Максимальный рост концентрации α1-глобулинов у собак 1-й группы отмечался в конце дистракции, у животных 3-й группы – в середине дистракции.

Концентрация α2-глобулинов, состоящих из α2-макроглобулина (α2-МГ) и гаптоглобина, также достоверно возрастала у собак всех групп одновременно, в начале дистракции, и сохранялась высокой до середины фиксации; α2-МГ – ингибитор всех известных классов эндопептидаз (серин-, цистеин-, аспартатметаллопротеиназ); как острофазный белок защищает эндотелий от действия протеаз.

Гаптоглобин – специфический белок (острофазовый протеин, транспротеин), участвующий в связывании с гемоглобином и тем самым предохраняющий его от выделения с мочой, что сохраняет очень ценное для организма железо. Усиление гемолиза эритроцитов сопровождается падением уровня гаптоглобина крови, тогда как стрессовые, воспалительные и некробиотические состояния, наоборот, приводят к возрастанию его содержания. Увеличение уровня гаптоглобина в крови отмечается при острых воспалительных процессах, опухолях, нефротическом синдроме [7].

При этом можно отметить определенную тенденцию: на сроках дистракции и фиксации уровень α2-глобулинов крови был повышен в ряду 1 < 2 < 3 группы. У собак 2-й и 3-й групп восстановление уровня α2-глобулинов до исходных значений отмечено на 30-е сутки после снятия аппарата.

Бета-глобулины (трансферрин, С3- и С4- компоненты комплемента) также являются острофазными белками. Содержание β-глобулинов в крови животных всех групп достоверно возрастало с середины этапа дистракции и сохранялось до конца фиксации.

Уровень γ-глобулинов у собак 1-й группы в течение всего эксперимента достоверно от исходных значений не отличался. Во 2-й группе статистически значимое увеличение γ-глобулинов по сравнению с дооперационным уровнем было в середине и конце дистракции, а в 3-й группе – в конце дистракции и во время фиксации.

Таким образом, представленные данные говорят о развитии диспротеинемии в ходе оперативного удлинения костей голени на фоне гипоальбуминемии и наличии достаточно выраженной воспалительной реакции организма животных на удлинение, причем не зависящей от режима дистракции.

Для оценки воспалительной реакции дополнительно в сыворотке крови экспериментальных животных мы определяли концентрацию С-реактивного белка и сиаловых кислот (табл. 2).

Уровень С-реактивного белка был максимально увеличен у животных всех групп в начале дистракции. Затем в 1-й группе его содержание постепенно снижалось и к концу фиксации было в пределах дооперационных значений. У животных 2-й и 3-й групп отмечалось повторное резкое увеличение концентрации С-реактивного белка, соответственно в конце фиксации и на 15-е сутки фиксации. В безаппаратном периоде уровень С-реактивного белка у животных всех групп был в пределах дооперационных значений. Такое наблюдение однозначно свидетельствовало в пользу того положения, что поддержание определенного уровня воспалительной реакции – обязательный компонент дистракции, а интенсивность первичной воспалительной реакции (рост α-глобулинов и С-реактивного белка) может определять дальнейший характер репаративных процессов, поэтому определение данных показателей может использоваться для прогноза течения и мониторинга дистракционного остеогенеза.

Таблица 2

Концентрация С-реактивного белка и сиаловых кислот в сыворотке крови собак при удлинении костей голени в различных режимах (Хi ± σ)

Примечания: * – достоверность различий с дооперационными значениями при уровне значимости р ≤ 0,05; верхний индекс – достоверность различий с указанной группой при уровне значимости р ≤ 0,05. 1,0×4 – 1-я группа, удлинение 1 мм в сутки за 4 приема; 1,5×6 – 2-я группа, удлинение 1,5 мм в сутки за 6 приемов; 3,0×120 – 3-я группа, удлинение 3 мм в сутки за 120 приемов в автоматическом режиме.

В ходе исследования нами было обнаружено, что концентрация СК у животных 1-й группы была достоверно высокой на протяжении всего эксперимента, при этом максимум отмечался на 15-е сутки фиксации, составляя 4,14 ± 0,66 ммоль/л, что на 33 % (p ≤ 0,05) превышало дооперационный уровень 3,11 ± 0,46 ммоль/л.

У собак 2-й группы достоверно высокий уровень СК, как и у животных 1-й группы, был отмечен с начала периода дистракции. Максимальная концентрация СК у собак 2-й группы была зафиксирована в середине этапа дистракции – 4,59 ± 0,18 ммоль/л, что на 48 % (p ≤ 0,05) превышало исходные значения. Значимое увеличение уровня СК у собак данной группы сохранялось и после снятия аппарата.

Уровень СК у собак 3-й группы, как и в других группах, был достоверно высоким с начала периода дистракции. Максимальное значение данного метаболита было зарегистрировано в конце дистракции 4,30 ± 0,48 ммоль/л, что на 40 % (p ≤ 0,05) превышало дооперационный уровень, на 30-е сутки после снятия аппарата концентрация СК статистически значимо от нормы не отличалась.

У животных с темпом удлинения 1,5 и 3 мм в сутки наблюдалась гиперактивация воспалительных и защитных механизмов, что приводило к нарастанию интоксикации и быстрому истощению их резервов.

Выводы

Таким образом, в результате эксперимента выявлено у животных всех трех групп во время этапа дистракции увеличение концентрации в сыворотке крови С-реактивного белка, сиаловых кислот, а также общего белка, за счет роста уровня глобулинов на фоне гипоальбуминемии.

Проведенное исследование позволяет сделать следующее заключение: поддержание определенного уровня воспалительной реакции – обязательный компонент дистракции, а интенсивность первичной воспалительной реакции может определять дальнейший характер и исход репаративных процессов, в связи с чем определение показателей воспаления может использоваться для прогноза течения и мониторинга дистракционного остеогенеза.

Библиографическая ссылка