No 1/2005 Остеопороз и остеопатии2 ВВЕДЕНИЕ В предыдущей статье [14] были описаны основ-ные феномены в костной ткани человека, сопро-вождающие его полет на орбитальной станции (ОС) "МИР" длительностью 5-7 месяцев. Одним из основных выводов было доказательство того факта, что потери костной массы в трабекулярных структурах костей нижней половины скелета за данный период времени в среднем по группе не создают ситуации, которую по принятому ВОЗ регламенту можно было бы квалифицировать как остеопороз. В целом совокупность изменений состояния костной ткани в космическом полете данной длительности рассматривается как проявление фун-кциональной адаптации. Однако это не исключает необходи-мости более внимательного анализа некоторых выявленных в процессе исследований определенных закономерностей, или тенденций и особенностей описанных изменений, что и является задачей настоящей публикации. Вектор гравитации и феномен перераспределения минералов в скелетеПоказана зависимость направленности и выраженности изменений минеральной плотности различных сегментов скелета от их положения относительно вектора гравитации, с одной стороны, и от соотношения в них трабекулярной и кортикальной структур -с другой.Наибольшие отрицательные изменения минеральной плотности костной ткани (МПКТ) были обнаружены при использовании метода DEXA в костях таза, поясничных поз-вонках и проксимальном отделе бедра, что может быть свя-зано как с их биомеханической функцией (бόльшая весовая нагрузка при 1 g), так и с преимущественно трабекулярной структурой. Потери в длинных трубчатых костях ног были менее существенны, по всей вероятности, в связи с тем, что в этом случае в зоне сканирования находится относительно большая масса кортикальной кости.В костях черепа и шейных позвонках, как правило, выявляется достоверное повышение содержания костных минералов (СКМ), а в костях плечевого пояса, рук и в реб-рах -увеличение МПКТ, которое чаще всего не превышало двойной ошибки метода, иными словами, было недосто-верным. Вопрос о направленности и выраженности изме-нений минерализации костей черепа и шейных позвонков, а также ребер и костей рук остается дискуссионным, и это объясняется метрологическими особенностями измерения МПКТ и СКМ в данных сегментах скелета. Основные трудности при проведении исследований связаны со сравнительно высокой минеральной плотностью костей черепа при небольшой массе окружающих мягких тканей и невозможностью строгого позиционирования головы и рук в процессе обследования. Предполагается, что с учетом Рассматриваются возможные механизмы некоторых особенностей изменений костной ткани космонавтов после полетов длительностью 5-7 месяцев, выявленных на основе данных остеоденситометрии методом двухэнергети-ческой рентгеновской абсорбциометрии. Избирательная остеопения в трабекулярных структурах костей нижней половины скелета связана с их большей весовой нагруженностью в условиях ускорения 1g. Увеличение содержания ми-нералов в костях верхней половины скелета и гиперминерализация губчатой ткани тел поясничных позвонков, обнару-женная методом...
762The bony skeleton of ground animals, its mass, the shapes of individual elements of the bone system, macrostructure of bone tissue and its microarchitec tonics-all this in general is nothing but manifestation of "gravitational memory" and structural trace left by millions of years of evolution of living systems in Earth's gravitational field.Retrospective analysis of studies in evolutionary and comparative physiology [3,9] confirms the dependence of specific mass of skeleton of ground ani mals on the sizes and mass of their body (the Galilei principle of similitude) and its absence in inhabitants of aquatic medium, where the buoyancy force coun teracts Earth's gravitation force. In other words, dependence of bone mass of the human skeleton on the magnitude and constancy of its mechanical stimu lation is predetermined evolutionarily.It is conventional to name morphological and physiological modifications of tissues and organs in adult animals arising from the effect of functional mechanical demands at body interaction with the environment "functional adaptation" [11]. Hence, even at early stages of preparation of manned space flights, it was clear that under the conditions of decrease in mechanical load on the skeleton, bone tis sue can undergo unfavorable changes, in particular, an adaptive decrease in bone mass, to which risk of bone fracture can be related.Analysis of results of multi term study of the effect of microgravity on the bone system of human at Mir orbital station (OS) demonstrated several specific fea tures and patterns of the observed changes [5,7]. The purpose of the present study was to provide data in connection with a new stage of investigations on board International Space Station (ISS) and their analysis that allowed us to establish some new characteristics of changes in the bone system in microgravity, as well as results of osteoporosis correction in clinic. METHODSThirty eight cosmonauts aged 33-53 years (Rus sian and foreign), members of crews of main missions (MMs) and visiting missions (VMs) on board Mir OS, were examined; in addition, 20 cosmonauts after repeated or multiple flights were examined. Duration of flights was five to seven months, but examinations were performed also after flights of smaller (20-30 days) and greater (10-14.5 months) durations. Some cosmonauts participated in several missions; therefore, a practically multiyear monitoring of the state of their bone system was performed. Total of 60 examinations were performed that included several seances of obligatory or widened cyclogram.Abstract-Analysis of the results of long term investigations of bones in cosmonauts on board Mir orbital sta tion(OS) and International Space Station (ISS) (n = 80) was performed. Theoretically predicted (evolution ary predefined) change in mass of different skeleton bones was found to be correlated (r = 0.904) with the position relative to Earth's gravity vector. Vector dependence of bone loss results from local specificity of expression of bone metabolism genes, which reflects mechanic...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.