CC BY
14
(ТОМЛТОПОГИЯ Д-ЕТСШО i02Pfl(Tfl
Особенности развития зубных зачатков и изменения минерального обмена при вибрационном воздействии: результаты экспериментального исследования
Е. Ю. Апраксина, ассистент кафедры детской стоматологии Новосибирского государственного медицинского университета
С. В. Залавина, доцент кафедры морфологии Новосибирского государственного медицинского университета
А. П. Железная, аспирант кафедры терапевтической стоматологии Новосибирского государственного медицинского университета
Актуальность исследования
Вибрация- постоянный спутник современного человека, поскольку ее источником является большинство промышленных устройств, транспортных средств и бытовых аппаратов.
Вибрационная патология характеризуется широкой распространенностью и наносит значимый экономический ущерб [5]. Известно, что на фоне вибрации возрастает заболеваемость ряда органов и систем организма, в том числе и пищеварительной системы. Соответственно, под воздействием вибрации изменяется и состояние органов полости рта как части пищеварительной системы, причем ряд признаков вибрационной патологии проявляется здесь задолго до развития ее основных симптомов.
Кроме того, в настоящее время обнаруживается все большее количество патологических состояний, истоки которых уходят в эмбриональный период жизни человека. Патология новорожденности, детства и даже дальнейшего периода жизни может быть обусловлена неблагоприятными воздействиями в период внутриутробного развития, так как во время беременности существует тесная связь между одноименными органами матери и плода. В связи с вышеизложенным мы решили выяснить, как сказывается вибрационное воздействие на развитии зубных зачатков и на минеральном обмене.
Объект и методы исследования
Объектом исследования явились беременные лабораторные крысы \Vistar (самки) с исходной массой тела 180-200 г. Вибровоздействие осуществлялось на вибростенде, моделирующем вибрацию категории ЗА (общая технологическая). Крысы подвергались воздействию вибрации в период с 9-х по 18-е сутки беременности. На 20-е сутки животные из опыта выводились. Для изучения морфологии зубных зачатков брались плоды от интактной беременности (контроль) и плоды от беременности в условиях вибрации (опыт). Для определения минерального обмена использовались интактные беременные самки (контроль) и беременные самки, подвергшиеся воздействию вибрации (опыт). Исследование зубных зачатков проводилось на светооптическом и электронно-микроскопическом уровнях по стандартной методике.
В качестве биосубстрата использовалась печень экспериментальных животных (по 7-10 образцов от каждой группы), поскольку это один из основных органов-депо для многих биоэлементов, именно печень обеспечивает процессы детоксикации и поддержания гомеостаза в организме животного, то есть участвует в регуляции важнейших процессов, в том числе и в период беременности.
Аналитические исследования выполнялись методом атомной эмиссионной спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИПС) в лаборатории AHO «Центр биотической медицины» (Москва) под руководством доктора медицинских наук, профессора А. В. Скального. В печени экспериментальных животных определялись следующие элементы: кальций, кадмий, медь, железо, магний, фосфор, свинец, селен, цинк.
Полученные результаты и их обсуждение
На 20-е сутки развития плода зубные зачатки находятся на начальной стадии гистогенеза. Морфометрия эпителиальных зубных зачатков указывает на уменьшение относительной площади внутренних клеток эмалевого органа (р > 0,05). Выявляется достоверное уменьшение относительной площади наружных клеток эмалевого органа на 43,4%, сопровождающееся увеличением площадей промежуточных клеток эмалевого органа на 34% и пульпы эмалевого органа на 11 %. Площадь клеток шейки эмалевого органа уменьшена в сравнении с контролем на 4,7 %.
При морфометрии зубных зачатков мезенхималь-ного происхождения обнаружено уменьшение относительной площади зубного мешочка (р > 0,05). Относительная площадь зубного сосочка оставалась на контрольном уровне, а площадь кровеносных капилляров зубного сосочка уменьшилась на 51,4%, что сопровождалось уменьшением площади просветов и стенок сосудов на 18,3 и 21,2% соответственно. При световой микроскопии выявлялись запустевшие кровеносные капилляры.
Измерение слоя дентина показало увеличение его толщины в сравнении с контролем на 45 %. Кроме того, толщина дентина на всем его протяжении носила неравномерный характер. Площадь мезенхимы околозубных структур была увеличена на 76,5 % в сравнении с контролем.
При электронной микроскопии контрольных зубных зачатков наблюдались округлой формы преодонтобласты на начальной стадии развития, отростки которых только начинали формироваться. Между клетками определялись большие пространства. В опытной группе плодов преодонтобласты имели отросчатую, вытянутую форму и располагались компактными рядами.
Моделировавшееся нами вибрационное воздействие совпадало с периодом закладки и дифференцировки
(ТОМЛТОПОГИЯ 4-ЕКШО -ВОЗРАСТА
зубных зачатков, а также с начальной стадией гистогенеза, т. е. со всеми узловыми стадиями формирования зубов. Выявленные морфологические перестройки свидетельствуют о нарушении микроциркуляции и развитии гипоксии в тканях зубных зачатков. Вследствие этого, по нашему мнению, и произошел ускоренный выход преодонтобластов из митотического цикла, что повлекло за собой более ранний дентиногенез. Кроме того, нарушение микроциркуляции и связанная с ним тканевая гипоксия оказывают сдерживающее влияние на развитие большинства клеток эктодермального происхождения. Пульпа же эмалевого органа увеличивается в объеме. При нормальном ходе анамелогенеза площадь поверхности соприкосновения мезенхимы и наружного эпителия увеличивается. Капилляры, растущие со стороны мезенхимы, приближаются к внутренним клеткам эмалевого органа, а разделяющая их пульпа уменьшается в объеме, что способствует усилению питания слоя дифференцирующихся энамелобластов со стороны зубного мешочка. Все морфологические изменения, выявленные нами в зачатках зубов плодов, взятых от крыс, подвергавшихся вибрационному воздействию, свидетельствуют об ухудшении трофики клеточных элементов зубного зачатка.
При определении минерального состава печени беременных самок опытной группы было выявлено изменение количества и соотношения исследуемых минеральных веществ. В частности, определялось достоверное уменьшение в печени концентрации кальция, железа и магния, сопровождающееся достоверным увеличением содержания меди, кадмия и свинца. Значимых различий в обмене фосфора, селена и цинка не выявлено. Такое перераспределение минеральных веществ в организме самки, безусловно, повлияет на процессы минерализации костной ткани плода и, в частности, скажется на минерализации зубных зачатков, так как кальций, фосфор и магний играют в организме важнейшую роль, образуя минеральную основу скелета, костной ткани и зубов [6, 7, 13].
Одной из причин дефицита магния может являться стрессовый фактор вибрационного воздействия, поскольку стрессы, в том числе и сопутствующие вибрации, приводят к возникновению отрицательного баланса магния [12].
Известно, что гипосидероз и гипрохромная анемия вызывают страдание всего организма, ухудшая трофические процессы в тканях и клетках, что, в частности, приводит к нарушению формирования костной ткани [11]. Железодефицитные состояния матери могут стать причиной нарушения остеогенеза черепа плода, проявляющегося в уменьшении спонгиозной части кости и истончении кортикального слоя. В результате вследствие внутриутробного дефицита железа формируются характерные изменения черепа и лица [1].
Медь - один из важнейших, незаменимых микроэлементов, ключевую роль в обмене которого играют гепа-тоциты. Концентрация меди в организме относительно постоянна. Доказано, что гиперкупремия возможна при широком спектре состояний, специфическим фактором патогенеза которых является стресс [8].
На обмен свинца влияют многие факторы, и прежде всего - элементы, близкие к нему по своим физико-химическим свойствам (кальций, медь, магний, железо и кадмий). Сниженные концентрации кальция, магния и железа приводят к повышенному накоплению в организме свинца [10, 16]. Около 20% эндогенного свинца находится в составе скелета, причем в зубах концентрация свинца выше, чем в костной ткани, и находится он в них в прочно связанной форме. В ситуациях, ведущих к деминерализации костной ткани, происходит мобилизация свинца из его костных депо, следствием чего может стать повышенное накопление этого элемента в печени и формирование свинцового токсикоза. [1, 15].
Исходя из данных О. И. Балуевой [2], выявившей мор-фофункциональные нарушения в работе почек в системе «мать - плод» при вибрации, можно предположить, что вибрация вызывает нарушение экскреторной функции почек, в том числе снижение экскреции кадмия через почки беременной самки. Это приводит к повышенному поступлению его в активный кровоток и, как следствие, к повышенному накоплению этого токсиканта в печени. Возникший кадмиоз отрицательно влияет на минерализацию костной ткани, вызывая остеопорозные изменения костей. Установлено, что остеомаляция костей является вторичной из-за дисфункции проксимальных почечных канальцев, возникающей вследствие отложения в них кадмия, что приводит к снижению реабсор-бции кальция [14,17]. Кроме того, экспериментально на крысах было доказано, что кадмий ускоряет развитие ос-теопороза, вызванного дефицитом кальция. Это можно объяснить влиянием кадмия на всасывание кальция в кишечнике и на функцию эндокринных желез [1].
Воздействие кадмия на процессы минерализации зубов и, как следствие, на формирование стоматологической патологии описано в исследованиях, проведенных на предприятиях, где рабочие контактируют с кадмием и его производными [4, 9]. Так, отмечается высокая частота встречаемости начальной формы кариеса (кариеса в стадии пятна) с преобладанием локализации процесса на вестибулярной поверхности и пришеечной области зубов фронтальной группы и премоляров. Нередко активная форма деминерализации достигает степени некроза эмали. У большинства обследованных обнаружены болезни зубов некариозного происхождения: эрозии, некроз, гиперестезия твердых тканей, клиновидные дефекты, отломы и трещины эмали. Н. В. Шацкая [9] пишет, что все эти стоматологические изменения возникали на фоне избыточного накопления кадмия в твердых тканях зуба с одновременным снижением в них содержания кальция, фосфора и цинка. В работе Р. В. Золоева [3] также описываются особенности кариозного процесса у рабочих, занятых в производстве кадмия. Отмечается, например, что поверхностная форма кариеса переходит в глубокую бессимптомно, зондирование кариозной полости безболезненно, края полости хрупкие, легко ломаются, окрашены в коричневый цвет различных оттенков. Вскрытие пульпарной камеры также часто происходит бессимптомно. Характерно наличие нескольких полостей на различных поверхностях зуба.
Проблемы стоматологии. 2008. N0 4
(ТОМЛТОГШГИЯ Д-ЕТСШО ЯОЭРЖТЛ
DIO IMPLANT
Москва, ул. Керченская,13 Тедфакс: (495) 318-01-5В, (4951 318-28-33 [email protected], www.eritastom.ru
Pnbe(Pn(
Разнообразие форм имплантатов для различных клинических ситуаций и предпочтений имплантолога. Оптимальный способ обработки поверхности для наиболее прочного сцепления с костной тканью при осте-оинтеграции. Имеющаяся на поверхности микрорезьба способствует биомеханической стимуляции кости. - Отсутствует держатель имплантата. При установке имплантэт сразу фиксируется на вращающийся инструмент - ручной или машинный, что сокращает время операции.
Оригинальный запатентованный элемент против вращения и развинчивания абатмента тогх в виде «звездочки» с закругленными углами, что более надежно фиксирует супраструктуру.
Система >ю включает различные формы абатментов в зависимости от клинической ситуации - как для создания хорошего эстетического результата, так и прочности конструкции.
Эркастс^)$([
Эксклюзивный дистрибьютор в России DIO IMPLANT
Выводы
На основе вышесказанного есть все основания считать, что наблюдаемые изменения в морфологии зубных зачатков и в минеральном обмене являются отражением нарушенного гомеостаза системы «мать - плод», возникающего под влиянием вибрационного воздействия. Обнаруженные отклонения лежат в основе нарушений дентино- и амелогенеза у плода и являются пусковым фактором для формирования стоматологической патологии в постнатальный период жизни.
Список использованной литературы
1. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэле-ментозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина, 1991.
2. Балуева 0. И. Морфофункциональная характеристика почек матери, плода и потомства при воздействии вибрации промышленной частоты во время беременности: Автореф. дис.... канд. мед. наук. Новосибирск, 2004.
3. Золоев Р. В. Влияние кадмия и цинка на состояние органов полости рта улиц, занятых их производством: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М„ 1997.
4. Николаев В. А., Лебеденко И. Ю. Токсикология кадмия // Проблемы стоматологии и нейростоматологии. 1999. №1. С. 48-53.
5. Потеряева. Е. Л., Лосева М. И., Бекенева Т. И., Таранов А. Г. Нарушение гормональной регуляции в патогенезе вибрационной болезни // Медицина труда и промышленная экология, 2001. №9. С. 10-12.
6. Спасов А. А. Магний в медицинской практике. Волгоград, 2000.
7. Спасов А. А., Петров В. И., Иежица И. Н. и др. Магний (значение, дефицит, лекарственные средства и биологически активные добавки к пище) // Микроэлементы в медицине. 2004. Т. 5, вып. 4. С. 133-135.
8. Шапошников А. М. Медь // БМЭ. 3-е изд. 1980. Т. 4. С. 460-463.
9. Шацкая Н. В. Профилактика стоматологических заболеваний среди работающих в контакте с кадмием: Инструктивно-метод. письмо. Ставрополь, 1991.
10. Barton J. С., Conrad М. Е., Holland R. Iron, lead and coPalt absorption: similarities and dissimilarities // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1981. Vol. 166. P. 64-69.
11. Bernat I. Iron metabolism. Budapest: Akad. Klado, 1983.
12. Durlach J., Вас P., Durlach V. et al. Magmeslum status and agelglng: an update (Review) // Magn. Resear. 1998. Vol. 11. P. 25-42.
13. Momcllovlc В., Lykken G. I., Morovlc J. et al. Multlelemental hair profile (МНР) for early detection of bone osteoporosis In men and women // Trace elements In medicine. 2006. Vol. 7, №1. P. 43.
14. Piskator M. Cadmium and hypertension // lancet. 1976. Vol. 2, №7981. P. 370-371.
15. Pounds G. G., Wright R„ Kodell R. L. Cellar metabolism of lead: A kinetic anallsls In the Isolated rat hepatocyte // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1982. Vol. 66. P. 88-101.
16. Smith A., Morgan W. Hemopexlnmedlated transport of heme Into Isolated rathepatocytes//J. Boll. Chem. 1981. Vol. 256. P. 10902-10909
17. Van Bruwaene R., Klrchmann R., Impens R. Cadmium contamination In agricultural and zootechnology// Experientia. 1984. Vol. 40. P. 43-52.
