29. Регуляция обмена костной ткани. Характиристика гормонов, участвующие в регуляции обмена костной ткани. Баланс кальция и фосфора в организме.

 принадлежит важная роль в формировании кости и регуляции ее обменных процессов. Специфическими регуляторами  являются гормоны  и .  Введение животным больших доз гормона околощитовидных желез () приводит к быстрой .  Это обусловлено превращением  в . Под действием паратгормона число остеобластов уменьшается в 3 раза по сравнению е нормой и число остеокластов увеличивается в 14 раз. Образование избыточного количества остеокластов происходит путем слияния нескольких преостеобластов без ресинтеза остеокластов.  Под влиянием паратгормона усиливается синтез мукополисахаридов, тогда как биосинтез  тормозится. Показано также усиление синтеза специфической информационной РНК в остеобластах и повышение  активности остеобластических клеток. Важным моментом в действии  является влияние его на окислительно-восстановительный  в сторону повышенного образования цитрата . Образование растворимых комплексов  с кальцием лежит в основе  при избытке паратгормона. Регуляция уровня кальция в крови осуществляется деятельностью . Удаление их приводит к падению уровня кальция крови; при избытке  возникает гинеркальциемия.  Раньше полагали, что околощитовидные железы вырабатывают специальный гормон, названный кальцитонином, физиологическая роль которого заключается в снижении уровня кальция крови. В дальнейшем было установлено, что кальцитонин вырабатывается не околощитовидной, а . Это вещество получило название тирокальцитонин. В настоящее время тирокальцитонин выделен из щитовидной железы человека. Присутствие тирокальцитонина в щитовидной железе человека указывает на важную роль его в нормальной физиологии человека и в клиническом течении различных заболеваний костной системы. В настоящее время тирокальцитонин еще не находит широкого применения в клинической практике, однако в ряде стран уже делаются удачные попытки лечения больных  препаратом тирокальцитонина.   передней доли гипофиза, обладая общим стимулирующим действием, способствует росту почти всех тканей, в том числе и . Приостановка роста, вызванная у молодых животных гипофизэктомией, может быть устранена введением гормона роста.  Соматотропный гормон вызывает значительные биохимические изменения в костной ткани. Так, у гипофизэктомированных крыс почти прекращается включение меченого  в  кости, а введение этого гормона таким животным стимулирует синтез кислых мукополисахаридов костной ткани. Гормон роста оказывает положительное влияние на заживление костных переломов, ускоряя сроки консолидации.  Гормоны щитовидной железы имеют важное значение в  в кости. Удаление  у молодых особей ведет к значительному замедлению роста скелета. Дети, а также молодые животные, у которых удалена щитовидная железа, очень сильно реагируют на введение гормона. Вскоре после инъекций гормонов щитовидной железы появляются гистологические изменения в , наблюдаются задержка азота в организме, увеличение количества кальция, возобновляется рост. Благоприятное влияние  и трийодтиронина на рост связано, с одной стороны, с общим благоприятным влиянием этих веществ на обмен, а с другой - непосредственным действием на кость. Оказывая влияние на мукополисахариды, гормоны щитовидной железы повышают количество веществ, чувствительных к гиалуронидазе.  Половые гормоны ( и ) ускоряют созревание кости, способствуя закрытию  и, т. о., ограничивают период роста кости. Этим объясняется тот факт, что при патологическом раннем половом созревании наступает преждевременное прекращение роста и карликовость.  Усиливая активность остеобластов, эстрогены оказывают влияние на рост и оссификацию костной ткани и хряща. При кастрации в половозрелом возрасте или после прекращения функционирования яичников активность остеобластов понижается, образование кости замедляется, усиливаются резорбция и деминерализация. Половые гормоны специфически влияют на перестройку кости и их недостаток не может быть компенсирован действием других факторов.  Среди гормонов коры надпочечников и  наиболее изучено действие кортизона и АКТГ на  и, в частности, на кость.  подавляет химические процессы, связанные с функцией соединительной ткани. Лечение кортизоном, а также болезни, сопровождающиеся гиперпродукцией кортизона и , могут приводить к  и .  Особенно чувствительны к кортизону и АКТГ полисахариды костной ткани. Их содержание уменьшается при обработке этими гормонами. Под влиянием кортизона общее количество коллагена кости повышается. Антагонистами кортизона в действии на костную ткань являются  и его производные, а также соматотропный гормон передней доли гипофиза.   оказывают огромное влияние на  костной ткани; ведущее место принадлежит витамину D, который непосредственно влияет на костные клетки, способствуя отложению минерального компонента. Влияние витамина D на процесс окостенения осуществляется также через пищеварительный тракт, способствуя всасыванию кальция в кровь. Кроме того, витамин D мобилизует кальций из депо; возможно действие витамина D и на почки. Важно также отметить, что витамин D стимулирует образование цитрата в кости. Несмотря на огромное число исследований, посвященных изучению витамина D, механизм его действия все еще остается невыясненным.  В клинической практике наиболее распространено явление  D - .  Одной из основных функций витамина С (аскорбиновой кислоты) является участие в образовании волокон коллагена.  необходима для функционирования коллагенообразующих клеток. Недостаток витамина С в организме вызывает нарушение синтеза коллагена. Кроме того, аскорбиновая кислота обеспечивает нормальную проницаемость капилляров. При С-авитаминозе возникают специфические изменения в костной системе. Как в плоских, так и в трубчатых костях происходит разрежение костных структур. Особенно резко разрежены участки усиленного отложения нового костного вещества. При скорбуте в зонах усиленной перестройки совершается ускоренное разрежение костной субстанции, а новообразование задержано. Нередко происходят внутренние переломы, сопровождающиеся кровоизлияниями в костномозговые пространства.  Витамин А имеет большое значение для поддержания нормального роста и развития скелета; он оказывает непосредственное действие на скелет, а также действует и через нервную систему. При гиповитаминозе происходит утолщение костей и изменение их формы; существенны изменения, наступающие в костях черепа.  Воздействие витамина А на скелет определяется специфическим влиянием его на активность остеобластов и . При А-авитаминозе активность остеокластов резко снижается, а остеобластов - усиливается. В результате этого кости растут толстыми, грубыми и короткими.  Хронический гипервитаминоз А чаще всего наблюдается у маленьких детей, которые употребляют в течение длительного времени повышенные дозы витамина. При А-гипервитаминозе усиливается клеточная активность, что приводит к чрезмерной деструкции кости, истончению ее и нарушению новообразования костной ткани. Нарушается рост кости, закрываются эпифизарные линии, появляются кровоизлияния. Особенно чувствителен к повышенным дозам витамина А детский организм. 

30. Регуляция обмена костной ткани. Роль питания в регуляции обмена костной ткани. Биохимические тесты для оценки нарушений метаболизма костной ткани.

    Влияние нарушений питания на костную ткань Кость во время своего роста очень чувствительна к пищевым факторам. Недостаток кальция приводит к неполному обызвествлению органического костного матрикса вследствие либо недостаточности кальция в рационе, либо отсутствия стероидного прогормона витамина D, который важен для усвоения Са2+ и РО4- в тонкой кишке. Недостаток кальция у детей вызывает рахит — болезнь, при которой костный матрикс не подвергается нормальному обызвествлению, а строение эпифизарной пластинки нарушается под влиянием обычных нагрузок, обусловленных массой тела и мышечной активностью. В результате процессы окостенения в этом участке затруднены, и кости не только растут медленнее, но и подвергаются деформации. Недостаток кальция у взрослых приводит к заболеванию, известному как остеомаляция (греч. osteon — кость + malakia — размягчение), при которой нарушено обызвествление недавно образованной кости и происходит частичная потеря кальция из уже обызвествленного матрикса. Не следует путать остеомаляцию и остеопороз. При остеомаляции снижено количество кальция в расчете на единицу костного матрикса. Остеопороз, который часто выявляют у пациентов, подвергнутых иммобилизации, и у женщин в постменопаузальном периоде, является нарушением баланса в обновлении скелета, при котором резорбция кости превышает ее образование.

Биохимические маркеры метаболизма костной ткани Метаболизм кости характеризуется двумя противо- положными процессами: образование новой костной ткани остеобластами и деградацией старой – остеоклас- тами. Масса кости зависит от баланса между резорбцией и образованием кости в данный период времени в зави- симости от количества активированных участков ремо- делирования. В норме количество новообразованной костной ткани эквивалентно количеству разрушенной. По оценкам, ремоделированию подвергается от 2 до 10% костной массы в год. При всех заболеваниях скеле- та происходят нарушения процессов ремоделирования кости, что сопровождается возникновением отклоне- ний в уровне биохимических маркеров. Для этих пато- логических состояний, кроме остеомаляции и сениль- ного ОП, характерно ускорение ремоделирования с усилением процессов резорбции кости. Формирование кости при этом может быть или снижено, или нормаль- но, или даже повышено, но степень усиления формиро- вания всегда меньше, чем степень усиления резорбции. Иными словами, происходит нарушение нормального соотношения между процессами резорбции и форми- рования кости. Такое же нарушение характерно для сенильного ОП (2-й тип ОП), при котором наблюдается снижение формирования на фоне нормальной резорб- ции вследствие нарушения функций остеобластов. Определение биохимических маркеров метабо- лизма костной ткани позволяет: оценить состояние кости, установить скорость обменных процессов в костной ткани и темпы спонтанной потери костной массы, проводить мониторинг лечения ОП антире- зорбционными препаратами, прогнозировать риск переломов при постменопаузальном ОП. Практика показывает, что 50% пациентов не выдер- живают и прерывают лечение в течение 1 года (побоч- ные эффекты со стороны ЖКТ, нежелание соблюдать ре- жим, отсутствие немедленного улучшения от лечения). Определение костных маркеров помогает увеличить длительность терапии (на 25% по сравнению с пациен- тами без мониторинга). Сообщение пациенту об успехе терапии повышает его выносливость. Различают биохимические маркеры формирова- ния и резорбции кости, характеризующие функции остеобластов и остеокластов. Образование Резорбция Сыворотка: остеокальцин, общая и специфическая костная щелочная фосфатаза, каpбокси- и аминотеpминаль- ные пpопептиды пpоколлагена I типа

Плазма: устойчивая к тартрату кислая фосфатаза, пиридинолин и дезоксипиридинолин, продук- ты деградации коллагена I типа – N- и С-телопептиды Моча: пиридинолин и дезок- сипиридинолин, продукты деградации коллагена I типа – Nи С-телопептиды, кальций и гид- роксипролин натощак, гликозиды гидроксилизина; спиралевидные участки α-цепи коллагена I типа

31. Регуляция обмена костной ткани. Влияние частичного отсутствия зубов на белковый обмен костной ткани челюстей. Реакция костной ткани на дентальные импланты.

    основных факторов, отрицательно влияющих на зубочелюстную систему и, в частности, на опорно-удерживающий аппарат оставшихся зубов и челюстные кости, является нарушение целостности зубных рядов.

Кроме эстетических недостатков, нарушения фонетики, снижения эффективности измельчения пищи, частичная потеря зубов приводит к неравномерному распределению нагрузки на оставшиеся зубы и их пародонт, в которых со временем развиваются патологические процессы. Имеют место биохимические изменения в костной ткани челюстей после частичного удаления зубов, отмечены нарушения минерального и белкового обмена. Наиболее изучены изменения в белковом обмене. Установлены значительные изменения в качественном и количественном составе белков в костной ткани патологически измененных челюстей по сравнению с интактными.

По литературным данным, среднее содержание суммарных белков в костной ткани челюстей при интактных зубных рядах составило 247.77 мг на 1 г сухой костной ткани. Распределение суммарных белков в исследуемых участках челюсти оказалось неодинаковым. Наибольшее количество содержится во фронтальных участках верхней и нижней челюстей. Наименьшее содержание определено в верхней и нижней челюстях на уровне жевательных зубов.

Среднее значение содержания коллагена в челюстных костях составило 230.12 мг/г сухой костной ткани, что составило 93.87% по отношению к количеству суммарных белков.

Количественное содержание аминокислот в костной ткани интактных челюстей определяли в альвеолярных отростках верхней и нижней челюстей, так как известно, что в них содержится больше органических веществ, прежде всего белков. Идентифицированы и количественно определялись в гидролизате костной ткани 13 аминокислот. По количественному составу аминокислот в костной ткани челюстей видно, что имеется ограниченный набор аминокислот, который в основном отражает состав белка-коллагена. Аминокислотный состав гидролизата костной ткани представлен: глицином –22,43%; пролином – 13,93%; оксипролином - 11,55%; аланином-11,6%; глутаминовой кислотой – 10,42%. Остальные аминокислоты содержатся в меньших количествах: аспарагиновая кислота—5,29%; аргинин, гистидин, лизин (совместно)-12,25; серин - 4,35; треонин - 2,96; лейцин - 2,84; валин - 2,38%. Общей закономерностью является равномерное количественное распределение аминокислот в различных участках челюстных костей.

Изучение количественного содержания суммарных белков, коллагена и аминокислот при частичной потере зубов на протяжении всего срока эксперимента показало стойкую тенденцию к их снижению. Так, в зоне функциональной нагрузки в альвеолярном отростке нижней челюсти уже после 1-го месяца эксперимента произошло снижение суммарных белков на 25.2%. Коллагена - на 15,8%, пролина - на 19,5%, оксипролина - на 38%. В зоне с отсутствием функциональной нагрузки снижение содержания суммарных белков и коллагена было менее значительным и составило соответственно 6,8% и 7,1%, оксипролина - на 10%.

Изменения содержания коллагена в костной ткани челюстей при частичной потере зубов в основном стереотипны с изменениями суммарных белков. Отличительной особенностью изменения содержания коллагена является то, что максимальное снижение наблюдается спустя 7 месяцев после начала эксперимента. В зоне функциональной нагрузки в альвеолярном отростке нижней челюсти содержание коллагена уменьшилось на 41,8%, при отсутствии функциональной нагрузки - на 45,6-45,7%, что объясняется значительной резорбцией костной ткани и нарушением обмена коллагена - главного белка костной ткани.

Незначительное увеличение содержания коллагена к 8-му месяцу во всех исследуемых участках костной ткани челюстей происходит за счет разрастания неспециализированной соединительной ткани. В последующие сроки содержание коллагена остается низким по сравнению с нормой с тенденцией прогрессирующего снижения к концу эксперимента. К 12-му месяцу изменения в составе белков костной ткани становятся более глубокими и стойкими без тенденции к восстановлению.

Изменение аминокислот костной ткани альвеолярных отростков челюстей состоит в следующем. Содержание валина, лейцина, треонина, лизина, аргинина, гистидина отражает состояние обмена неколлагеновых белков и их изменения стереотипны с изменением суммарных белков. Содержание аланина, глицина, аспарагиновой и глутаминовой кислот, серина отражает состояние обмена коллагена и имеет общую направленность в изменениях.

Содержание пролина снижается в альвеолярных отростках челюстей вне зависимости от групп зубов с 1 месяца эксперимента и к 12 месяцам уменьшается на 66.7-73,5%. Снижение содержания оксипролина происходит с 1 месяца в зоне отсутствия нагрузки и с 3 месяцев в зоне функциональной нагрузки. К концу эксперимента изменения в большей степени выражены в зоне отсутствия нагрузки (на 61.9%), чем в зоне функциональной нагрузки (на 23,58-29,68%).

Клинико-рентгенологические и биохимические исследования указывают на генерализованный характер изменений в зубочелюстной системе при частичной потере зубов, сходный с изменениями при пародонтозе. Полученные результаты исследований выдвигают перед органами здравоохранения задачу более широких профилактических и лечебных мероприятий, направленных на сохранение зубов.

Результаты и их обсуждение Анализ полученных структур показал, что после имплантации между любой контактирующей тканью и имплантатом наблюдается непосредственная связь. Ткани образуются (прорастают) в порах имплантата, постепенно заполняя их. Уже после 14 дней взаимо- действия практически во всех порах наблюдали тка- невые структуры, характерные для соединительной ткани (рис. 3). Ткань хорошо прилегает к стенкам пор, повторяя их рельеф. При увеличении времени пребы- вания имплантатов в организме до 1 года наблюдали уплотнение тканевых структур во всех порах. Струк- тура тканей в порах и вокруг имплантата становится полностью идентичной. Реакция костной ткани на имплантацию пористо- го никелида титана заключается в том, что в порах им- плантата со временем образуется зрелая ткань, напри- мер, костная со структурой, аналогичной матричной кости. Зарождение и рост костной ткани в пористой структуре никелида титана происходит одновременно во многих порах в виде отдельных ядер, которые затем разрастаются и сливаются. Постепенно костная ткань заполняет поры и соединяющие их каналы. Наличие проницаемой пористости у имплантатов из никелида титана дает возможность регулирования процессов остеоинтеграции после имплантации пористых прони- цаемых конструкций в костное ложе с использованием технологий насыщения имплантатов биоло