XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова 19-25 сентября 2010 г., Калуга
ОЦЕНКА СКОРОСТИ РЕЗОРБЦИИ КОРТИКАЛЬНОЙ КОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛА И ВОЗРАСТА
Шагина Н.Б., Толстых Е.И., Дегтева М.О.
Уральский научно-практический центр радиационной медицины (УНПЦ РМ), Челябинск
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ
оценить скорость резорбции кортикальной костной ткани человека, используя в качестве маркера процесса резорбции стронций-90, аккумулированный в скелете человека более 45 лет назад
проанализировать факторы, определяющие скорость резорбции кортикальной кости у человека
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Стронций как маркер перестройки костной ткани
Стронций – химический и метаболический аналог кальция. Метаболические пути Са и Sr включают в себя одинаковые процессы: всасывание в ЖКТ, задержка и выведение из кости, выведение через почки и с калом;
Системные гормоны (эстроген, прогестин, кортикостероиды) вызывают изменения обмена Sr аналогичные изменениям обмена Са;
Sr (как и Ca) встраивается в кристаллы гидроксиапатита;
Стронций-90 – долгоживущий радионуклид (период полураспада 29.3 года), задерживается в скелете на длительный период, может быть прижизненно измерен.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Источник 90Sr в организме жителей прибрежных сел реки Теча (Челябинская область , Россия)
ПО «Маяк» - первое в СССР
предприятие по наработке оружейного плутония.
Êè |
|
|
Ðàä è î í óêë èä í û é |
|
|||
|
|
ñî ñòàâ, % |
|
||||
ñ, |
|
|
|
||||
|
|
90Sr |
- |
11 |
.6 |
|
|
ñáðî |
1000 |
|
|
||||
|
89Sr |
- |
8 |
.8 |
З а т е ч е н с к о е ( 2 3 7 к м ) |
||
û é |
|
|
137Cs |
- |
12 |
.2 |
|
|
|
95Zr, 95Nb |
- |
13.6 |
|
||
֒ |
|
|
103,106Ru |
- |
25.9 |
|
|
есутоСредн |
100 |
|
ÐÇÝ |
- |
26.8 |
р . Б о р о в а я |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
1949 1950 1951 |
1952 1953 1954 1955 1956 |
|
|||
Êàë åí ä àðí û é ãî ä
М е т л и н о ( 7 к м )
О з . К ы з ы л - Т а ш
М у с л ю м о в о ( 7 8 к м )
Б р о д о к а л м а к ( 1 0 9 к м )
р . З ю з е л к а
Р. Теча (источник питьевой воды для прибрежных жителей) была загрязнена в результате сбросов радиоактивных отходов ПО «Маяк» в 1949-1956 гг.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Прижизненные измерения содержания 90Sr в организме как основа для оценки скорости перестройки кортикальной кости
– |
Создание СИЧ-9.1 |
1974 г. |
– |
Период измерений |
1974-1997, 2006 и далее |
– |
Общее число измерений |
38 000 (20 000 человек) |
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Предпосылки для оценки скорости резорбции кортикальной кости с использованием 90Sr как метки
К р о в ь |
P O 4 S r |
|
Р Е З О Б Ц И Я |
|
К о с т ь |
|
|
К О С Т И |
|
Р е з о р б ц и я о с т е о к л а с т а м и |
|
1.99% 90Sr поступило |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
организм с рационом в 1950 - |
К р о в ь |
|
|
Ф О Р М И Р О В А Н И Е |
1951 гг. Это позволяет |
К о с т ь |
P O 4 |
S r |
К О С Т И |
рассматривать поступление 90Sr |
|
|
|
в приближении однократного |
|
Ф о р м и р о в а н и е о с т е о б л а с т а м и |
|
|||
2.По данным радиохимии к моменту начала измерений СИЧ-9.1 практически весь 90Sr находился в кортикальной костной ткани (длинные трубчаты кости, височная кость и т.д.)
3.Единственный механизм, позволяющий осуществить процесс выведения Sr – это остеокластическая резорбция, поэтому потеря 90Sr из организма прямо пропорциональна скорости резорбции кортикальной кости
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Соотношение скорости резорбции кортикальной кости и скорости выведения стронция из костной ткани
λcb= λb - λr
λb – скорость биологического выведения
стронция (без учета скорости радиоактивного распада)
λcb – скорость резорбции кортикальной кости λr – скорость рециркуляции стронция
|
|
|
|
|
|
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова |
||||
|
λb – скорость биологического выведения |
|||||||||
|
|
стронция определяется на основе |
|
|||||||
|
|
индивидуальных измерений СИЧ-9.1 |
|
|||||||
êÁê |
100 |
|
|
Эксп о н ен циальн ая |
100 |
|
|
Эксп о н ен циальн ая |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ì î äåëü |
|
|
|
|
ì î äåëü |
|
|
|
|
|
Èçì åðåí èÿ ÑÈ×-9.1 |
|
|
|
Èçì åðåí èÿ ÑÈ×-9.1 |
|||
èçì å, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î ðãàí |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М ужчин а, 1939 |
|
|
10 |
Æåí ù èí à, 1936 |
|
|
|||
Sr |
|
b = 2.57% ãî ä-1 |
|
|
|
b = 5.49% ãî ä-1 |
|
|
||
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
|
|
|
Во зраст н а м о м ен т изм ерен ия, лет |
|
|
|
|||
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
λr – скорость рециркуляции стронция в
организме определяли на основе модельных расчетов
•Для оценки скорости использовали модельные расчеты по модели МКРЗ-67 [1993 г.]
•Скорость рециркуляции была определена как 0,18% в год для взрослых. Это означает, что 0,18% стронция, резорбированного из кортикальной кости, в течение года возвращается обратно в кость.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Критерии для включения в анализ индивидуальных данных СИЧ-9.1
1-я группа: мужчины 25 - 50 лет; женщины 25 лет до начала менопаузы;
2-я группа: мужчины 50+ лет; женщины – от начала менопаузы;
Измерения:
•3 и более измерений на интервале 5 и более лет
•Если только 3 измерения, то интервал между последовательными измерениями не менее 2-х лет