Макро- і мікроелементний склад міжхребцевих дисків за умов гриж поперекового відділу хребта

Abstract

Studies of the mechanisms of lumbar spine disease are relevant, as the choice of adequate treatment requires in-depth knowledge of the its etiopathogenesis changes in the spine tissues. The macro- and microelement content of intervertebral disc herniation (IDH) are least studied. Objective: to assess changes in the element composition of intervertebral disc herniation at conditions of degree of degeneration. Methods: using instrumental neutron activation analysis (INAA) we studied biomaterial obtained during microdiscectomy at LIII–LIV, LIV–LV, LV–SI spine levels. Group A — 8 fragments of hernias from patients aged 24–36 years with structural changes of intervertebral discs, group B — 7 fragments from patients at the age of 37–44 years with total degeneration of the spinal motor segments, group B — 7 samples from patients aged 45–60 years with degenerative deformities of the spine. INAA allowed to outline the content of 22 essential trace elements. The maximum error of the activation method for determining the elements did not exceed 12 %. Results: it was found a gradual change in the content of certain essential elements depending on the stage of the destructive process in intervertebral discs tissues. In particular, changes in sodium, potassium, chlorine leads to contravention of acid-base balance in the tissues, reducing the iron content by 1.44 times — to reduce the flow of oxygen to the intervertebral disc. At the same time, the reduction of calcium levels at the beginning of the degenerative process by 2 times, and then its increase by 1.6 times indicates on calcification of the intervertebral soft tissues. Conclusions: microelement correlations in intervertebral discs tissues are established and the course of the degenerative process can be used to predict the patient’s condition and the choice of adequate treatment.

Исследование механизмов развития остеохондроза поясничного отдела позвоночника актуально, поскольку для выбора адекватного лечения необходимы углубленные знания этиопатогенеза изменений в тканях позвоночника. Наименее изучен макро- и микроэлементный состав грыж межпозвонковых дисков.Цель: оценить изменения микроэлементного состава грыж межпозвонковых дисков в условиях степени дегенерации.Методы: с помощью инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) исследован биоматериал, полученный при выполнении микродискэктомий на уровне LIII–LIV, LIV–LV, LV–SI. Группа А — 8 фрагментов грыж от пациентов в возрасте 24–36 лет со структурными изменениями межпозвонковых дисков, группа Б — 7 проб от лиц в возрасте 37–44 года с тотальной дегенерацией позвоночных двигательных сегментов, группа В — 7 фрагментов от пациентов в возрасте 45–60 лет с дегенеративными деформациями позвоночных двигательных сегментов. ИНАА позволил определить содержание 22 эссенциальных микроэлементов. Максимальная погрешность активационного метода определения элементов не превышала 12 %.Результаты: установлено, что в тканях межпозвонковых дисков происходят поэтапные изменения содержания определенных эссенциальных элементов в зависимости от стадии деструктивного процесса. В частности, изменение содержания натрия, калия, хлора приводит к нарушению регуляции кислотно-щелочного равновесия в тканях, уменьшению содержания железа в 1,44 раза — к снижению поступления кислорода в межпозвонковый диск. В то же время падение уровня кальция в начале дегенеративного процесса в 2 раза, а затем его повышение в 1,6 раза свидетельствует о кальцинации мягких тканей межпозвонковых дисков.Выводы: установленные корреляции микроэлементного состава тканей межпозвонковых дисков и течения дегенеративного процесса могут быть использованы для прогнозирования состояния больного и выбора адекватного метода лечения.

Дослідження механізмів розвитку остеохондрозу поперекового відділу хребта є актуальними, оскільки для вибору адекватного лікування необхідні поглиблені знання етіопатогенезу змін у тканинах хребта. Найменш вивчений макро- і мікроелементний склад гриж міжхребцевих дисків.Мета: оцінити зміни мікроелементного складу гриж міжхребцевих дисків за умов ступеня дегенерації.Методи: за допомогою інструментального нейтронноактиваційного аналізу (ІНАА) досліджений біоматеріал, отриманий під час виконання мікродискектомій на рівні LIII–LIV, LIV–LV, LV–SI. Група А — 8 фрагментів гриж від пацієнтів віком 24–36 років зі структурними змінами міжхребцевих дисків, група Б — 7 проб від осіб у віці 37–44 роки з тотальною дегенерацією хребтових рухових сегментів, група В — 7 фрагментів від пацієнтів віком 45–60 років із дегенеративними деформаціями хребтових рухових сегментів. ІНАА дозволив окреслити вміст 22 есенціальних мікроелементів. Максимальна похибка активаційного методу визначення елементів не перевищувала 12 %.Результати: встановлено, що в тканинах міжхребцевих дисків відбувається поетапна зміна вмісту певних есенціальних елементів залежно від стадії деструктивного процесу. Зокрема, зміна вмісту натрію, калію, хлору призводить до порушення регуляції кислотно-лужної рівноваги в тканинах, зменшення вмісту заліза в 1,44 разу — до зменшення надходження кисню в міжхребцевий диск. Водночас зниження рівню кальцію на початку дегенеративного процесу в 2 рази, а потім його підвищення в 1,6 разу свідчить про кальцинацію м’яких тканин міжхребцевих дисків.Висновки: встановлені кореляції мікроелементного складу тканин міжхребцевих дисків і перебігу дегенеративного процесу можуть бути використані для прогнозування стану хворого та вибору адекватного методу лікування.