Preview

Остеопороз и остеопатии

Расширенный поиск

ИЗМЕНЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛОВЕКАВ КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ: О ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМАХ ОСТЕОПЕНИИ

https://doi.org/10.14341/osteo200522-7

Полный текст:

Аннотация

Анализ показывает, что теоретически пусковые моменты адаптационной перестройки костной ткани в условиях изменения величины внешнего механического поля (невесомость - лишь частный случай) следует искать на уровне собственно костных механизмов. К ним, в частности, можно отнести явления, развивающиеся в остеоцитах и их отростках, образующих канальцево-лакунарную сеть. Сюда же следует отнести и другую совокупность собственно костных механизмов, а именно нарушение взаимообмена Са2+ между кристаллической структурой, лабильным пулом аморфного кальция, интерстицием и внеклеточной жидкостью, а также угнетение остеобластического гистогенеза.
В связи с присутствием специфического фактора - перераспределения жидкостных сред в организме - в космическом полете изменяются и другие внекостные (тканевые и органные) факторы регуляции гомеостаза кальция, составляющие иерархию систем регуляции метаболической функции скелета.
Обобщая приведенные данные, можно сформулировать следующую гипотезу. В основе теоретически ожидаемой и реально подтвержденной локальной потери костной массы в условиях невесомости лежат: 1) активация резорбции остеоцитарной природы в следствие первичной реакции на исчезновение механического стресса кости; 2) дополнительная активация резорбции, по-видимому, остеобластно-остеокластной природы, которая провоцируется перестройками в иерархии ионо- и волюморегуляции; 3) замедление костеобразования в процессе адаптационного ремоделирования костной ткани.

Список литературы

1. Адамович И.С. Моделирование напряженно-деформированного состояния трубчатых костей человека: Автореф. дис.… докт. техн. наук. Рига, 1989.

2. Бакулин А.В., Оганов B.C., Фельдеш И. Исследование функциональной адаптации кости при отсутствии механической нагрузки // Биоспутники «Космос». Межд. симп. Ленинград, 12-15 августа 1991. М., 1991. С. 14-15.

3. Газенко О.Г., Григорьев А.И., Наточин Ю.В. Водно-солевой гомеостаз и космический полет // Проблемы космической биологии. Т. 54. М.: Наука, 1986. 240 с.

4. Григорьев А.И., Воложин А.И., Ступаков Г.П. Минеральный обмен человека в условиях невесомости: Проблемы космической биологии. Т. 74. М.: Наука, 1994. 214 с.

5. Григорьев А.И., Ларина И.М., Моруков Б.В. Особенности обмена кальция в невесомости // Рос. физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 1999. Т. 85, No 6. С. 835-846.

6. Делоне Н.Л., Солониченко В.Г. Адаптивные фенотипы человека в физиологии и медицине // Успехи физиол. наук. 1999. Т. 30, No 2. С. 50-62.

7. Корнилов Н.В., Аврунин А.С. Адаптационные процессы в органах скелета. СПб.: Морсар А.В., 2001. 269 с.

8. Ларина И.М. Обмен кальция и система его регуляции у человека при адаптации к микрогравитации // Физиология человека. 2000. No 5. C. 92-105.

9. Моруков Б.В., Ларина И.М., Григорьев А.И. Изменения обмена кальция и его регуляции у человека во время длительного космического полета // Физиология человека. 1998. Т. 24, No 2. С. 102-107.

10. Носков В.Б. Механизмы волюморегуляции при действии факторов космического полета // Авиакосм., и экологич. медицина. 2000. Т. 34, No 4. С. 3-8.

11. Оганов B.C., Бакулин А.В., Мурашко Л.М., Новиков В.Е., Капланский А.С., Дурнова Г.Н., Родионова С.С., Ермакова И.П., Бузулина В.П. Изменения массы, структуры и метаболизма костной ткани у мужчин в условиях 120-суточной АНОГи в раннем периоде реадаптации // Сб. докл. на конф. «Гипокинезия: Медицинские ипсихологические проблемы». 1997а. С. 63-65.

12. Оганов B.C., Брик А.Б., Щербина О.И. и др. Влияние дефицита опорной нагрузки на взаимосвязь «коллаген-кристалл» в костной ткани крыс по данным ЭПР // XII конф. по косм. биол. и авиакосм. мед.: Материалы конф. М., 2002. С. 255-256.

13. Оганов В.С., Костная система, невесомость и остеопороз. М., Слово, 2003. 260 с.

14. Оганов B.C., Бакулин А.В., Новиков В.Е., Мурашко Л.М., Кабицкая О.Е. Изменения костной ткани человека в космическом полете II. Некоторые закономерности и особенности // Остеопороз и остеопатии. 2004. No 4.

15. Оганов B.C., Шнайдер B.C. Костная система // Космическая биология и медицина: Человек в космическом полете. Т. 3. Кн. 1. М.: Наука, 1997. С. 421-460.

16. Регирер С.А., Штейн А. А., Логвенков С.А. Свойства и функции костных клеток: биомеханические аспекты // Современные проблемы биомеханики: Механика роста и морфогенеза. Вып. 10. М.: Изд-во МГУ, 2000. С. 174-224.

17. Родионова Н.В., Оганов B.C. Цитологические механизмы развития остеопороза при действии факторов космического полета // Проблемы остеологии. 2001. Т. 4, No 1-2. С. 135-136.

18. Ступаков Г.П., Воложин А.И. Костная система и невесомость // Проблемы косм. биол. Т. 63. 1989. 185 с.

19. Таирбеков М.Г. Молекулярные и клеточные основы гравитационной чувствительности. М., 2002. 104 с.

20. Ягодовский B.C., Горохова Г.П. Изменения костей скелета // Влияние динамич. факторов косм. полета на организм животных. М.: Наука, 1979. С. 165-174.

21. Ajubi N.E., Klein-Nulend J., Nijweide P.J. et al. Pulsating fluid flow increasesprostaglandin production by cultured chicken-osteocytes - a cytoskeleton-dependentprocess//Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. V. 255. P. 62-68.

22. Bierkens J.,Maes J., Ooms D. et al. Decreased acquisition of osteoblastic phenotypemarkers and increased response to interleukin-1 and parathyroid hormone in pre-osteoblast like cells under microgravity // Life sci. res. in Space. Fifth Europ.Symp,Proceedings. Arcachon, France. 1994. P. 25-30.

23. Brik A., Haskell E., Brik V., Atamanenko O. Anisotropy effects of EPR signals andmechanisms of mass transfer in tooth enamed and bone // Appl. Radiat. Isot. 2000. V.52.No5. P. 107-115.

24. Carmeliet G., Nys G., Stockmans I., Bouillon R. Gene expression related to thedifferentiation of osteoblastic cells is altered by microgravity // Bone. 1998. V. 22. No 5(Suppl.). P. 139S-143S.

25. Carter D.R., Wong M., Orr Т.Е. Musculoskeletal ontogeny, phylogeny and functionaladaptation: Proc. of the NASA Symp. on the influence of gravity and activity on muscleand bone // J. of Biomechanics. 1991. V. 24 (Suppl. 1). P. 3-16.

26. Cowin S. On mechanosensation in bone under microgravity // Bone. 1998. V. 22. No 5(SuppL).P. 119S-125S.

27. Dillaman R., Roer R., Gay D. Fluid movement in bone: theoretical and empirical: Proc. ofthe NASA Symp. on the influence of gravity and activity on muscle and bone // J. ofBiomechanics. 1991. V. 24, No 1 (Suppl). P. 163-177.

28. Foldes U., Rapcsak M., Szilagyi Т., Oganov V.S. Effects of space flight on boneformation and resorption // Acta physiol. hung. 1990. V. 75, No 4. P. 271-275.

29. Freed Lisa E., Langer R., Martin I. et al. Tissue engineering of carrtilage in space // Proc.Natl. Acad. Sci. USA. V. 94. P. 13885-13890. December 1997. Medical Sciences.

30. Garetto L.P., Gonsalves M.R., Morey E.R. et al. Preosteoblast production 55 hours after a12.5 day spaceflight (Cosmos 1887) //FASEB J. 1990. V. 4, No 1. P. 24-28.

31. Guignandon A., Genty C., Vico L. et al. Demonstration of feasibility of automatedosteoblastic line culture in space flight //Bone. 1997. V. 20. P. 109-116.

32. Hughes-Fulford M. Changes in gene expression and signal transduction in microgravity // J. of Gravit. Physiol. 2001. V. 8, No 1. P. 1-4.

33. Hunton C.S.L., Grigoriev A.I., Natochin Yu.V. Fluid and electrolite regulation in spaceflight. Vol.94. Science and technol. Series. Publ. For the AAS by Univelt Inc. 1998. 219 p.

34. Jowsey J. Bone at the cellular level: The effect of inactivity // Murray R.H. and McCallyM. Eds. Hypogravic and Hypodynamic Environments. NASA SP. 1971. P. 111-119.

35. Kawaguchi H., Pilbeam C., Harrison J. et al. The role of prostaglandins in the regulation of bone metabolism // Clin. Orthop. 1995. No 313. P. 36-46.

36. Lafage M.H., Alexandre C. Les integrines // Rev. Rhum. 1994. V. 9. P. 569-581.

37. Lanyon L. Osteocytes, strain detection, bone modeling and remodeling // Calcif. Tissue. Int. 1993. V. 53, No 1 (Suppl). P. S102-S106.

38. Mitchel M.E., Stern L.S., Shan N., Ostrum R. Effect of flurbiprofen on hind-limbsuspension-induced bone loss // Aviat. Space, Environ. Med. 2001. V. 72. No 9. P. 790-793.

39. Montufar-Solis D., Duke P.J., Morey-Holton E. The spacelab 3 simulation: basis for amodel of growth plate response in microgravity in the rat // J. of Gravitational Physiology, 2001. V.S. No 2. P. 67-76.

40. Morey-Holton E.R., Arnaud S.B. Skeletal responces to weightlessness: Advances in spacebiology and medicine // Ed. by S.L.Bonting. JAI Press Inc. 1991. V. 1. P. 37-69.

41. Morey-Holton E.R., Globus R.K. Hindlimb unloading of growing rats: A model forpredicting skeletal changes during space flight // Bone. 1998. V. 22, No 5 (Suppl.). P. 79S-82S.

42. Reich K.M., Frangos J.A. Effect of prostaglandin £2 and inositol-triphosphate levels inosteoblasts // Am. J. Physiol. 1991. V. 261. P. 428-432.

43. Roberts W.E., Mozsary P.G., Morey E.R. Suppression of osteblast differentiation duringweightlessness // Physiologist. 1981. V. 24 (Suppl.). P. S75-S76.

44. Rodan G.A., Rodan S.B. Костные клетки // Риггз Б.Л., Мелтон Л.Д. Остеопороз: Этиология, диагностика, лечение. СПб.: БИНОМ-Невский диалект, 2000. С. 15-56.

45. Rodionova N.V., Oganov V.S., Zolotova N.V. Ultrastructural changes in osteocytes inmicrogravity conditions // Adv. Space Res. 2002. V. 30, No 4. P. 765-770.

46. Smith S., Oganov V., Morukov В. et al. Calcium metabolism during extended-durationspace flight // 12th Man in Space Symposium. The Future of Human in Space. June 8-13,1997, Washington, DC. P. 81.

47. Thomas T., Vico L., Skerry T. et al. Architectural modifications and cellular responseduring disuse-related bone loss in calcaneus of the sheep // J. Appl. Physiol. 1996. V. 80, No 1. P. 198-202.

48. Vajda E.G., Wronski Т.J., Halloran В.Р. et al. Spaceflight alters bone mechanics andmodeling drifts in growing rats // Aviation, Space, and Enviromental Medicine 2001 V. 72, No 8. P. 720-726.

49. Veldhuijzen J.P., van Loon J. J. W A Mineral metabolism in isolated mous long boneopposite effect of microgravity on mineralization and resorption // Life sci res in Space Fifth Europ Symp, Proceedings Arcachon, France 1994. P. 19-24.

50. Vermeer С., Wolf J., Craciun A.M., Knapen M.H. Bone markers during a 6-month spaceflight effects of vitamin К supplentation // J of Gravit Physiol. 1998. V. 5, No 2. P. 65-69.

51. Vico L. Summary of research issues in biomechanics and mechanical sensing // Bone,1998. V. 22, No 5 (Suppl). P. 135S-137S.


Рецензия

Для цитирования:


., ., ., ., . ИЗМЕНЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛОВЕКАВ КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ: О ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМАХ ОСТЕОПЕНИИ. Остеопороз и остеопатии. 2005;8(2):2-7. https://doi.org/10.14341/osteo200522-7

For citation:


OGANOV V.S., BAKULIN A.V., NOVIKOV V.E., MURAShKO L.M., KABITsKAYa O.E. IZMENENIYa KOSTNOY TKANI ChELOVEKAV KOSMIChESKOM POLETE: O VOZMOZhNYKh MEKhANIZMAKh OSTEOPENII. Osteoporosis and Bone Diseases. 2005;8(2):2-7. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/osteo200522-7

Просмотров: 178


ISSN 2072-2680 (Print)
ISSN 2311-0716 (Online)