EXPERIMENTAL STUDY OF BONE TISSUE METABOLISM AND THE MECHANISMS OF MINERAL HOMEOSTASIS REGULATION IN THE DYNAMICS OF TOXIC FLUORIDE OSTEOPATHY
Main Article Content
Abstract
Objective. Experimental study of bone tissue metabolism and mechanisms of mineral homeostasis regulation in the dynamics of toxic fluoride osteopathy.
Materials and methods. The study was conducted on white laboratory male rats. The analysis of biochemical parameters of blood plasma and urine was carried out on the 2nd, 4th days and 1, 3, 6, 9, 12 weeks of chronic exposure to sodium fluoride on the body. The change in the level of fluoride, inorganic phosphorus, magnesium, calcium, parathyroid hormone, calcitonin, osteocalcin, β-Cross Laps was studied. Histological screening of bone tissue of experimental animals was carried out.
Results. In the dynamics of experimental effects of sodium fluoride on the body detailed analysis of the changes of the parameters of mineral metabolism was conducted. It was shown that the mechanisms regulating the influence on the processes of remodulation violated from the 6th week of the experiment and was accompanied by hypercalcemia of blood plasma against the background of progressive pathological changes of the organic phase metabolism of bone tissue due to the affinity of fluoride to its components. Thinning of trabecula of bone with non-uniform distribution of osteons and the signs of intraosseous enlargement was revealed.
Conclusions. The experiment showed that prolonged exposure to sodium fluoride on the body is accompanied by the development of chronic fluoride osteopathy due to progressive disorders of mineral homeostasis and irreversible changes in the architectonics of bone tissue.
Keywords
Author Biographies
Татьяна Константиновна Ядыкина,
candidate of biological sciences, leading research associate, the laboratory for medical and genetic researchesНадежда Николаевна Михайлова,
Mikhailova Nadezhda Nikolaevna
Ph.D., Professor, Deputy CEO.
Мария Сергеевна Бугаева,
candidate of biological sciences, senior research associate, the laboratory for experimental hygienic researches, Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznetsk, Russia; research associate, the research laboratory for pathological anatomy, Novokuznetsk State Institute for Further Training of Physicians, NovokuznetskЛариса Геннадьевна Горохова,
candidate of biological sciences, senior research associate, the laboratory for experimental hygienic researchesЛеонид Николаевич Король,
candidate of medical sciences, assistant professor, the chair for ecology and technosphere safetyArticle Details
Information about financing and conflict of interests
The authors declare that they have no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this article.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.
How to Cite
References
Zakharenkov VV, Oleshchenko AM, Surzhikov DV, Danilov IP, Kislitsyna VV, Korsakova TG. Determination of the probability of the damage to the health of workers in aluminium production due to the exposure to toxic substances. Acta Biomedica Scientifica. 2013; (3-2): 75-78. Russian (Захаренков В.В., Олещенко А.М., Суржиков Д.В., Данилов И.П., Кислицына В.В., Корсакова Т.Г. Определение вероятности нанесения ущерба здоровью работников алюминиевой промышленности в результате воздействия токсичных веществ //Acta Biomedica Scientifica. 2013. № 3-2. С. 75-78)
Razumov VV. Lost osteoporosis – is it a fortuity? Novokuznetsk: Poligrafist Publ., 2017. 180 p. Russian (Разумов В.В. Затерянный остеопороз – случайность ли? Новокузнецк: Полиграфист, 2017. 180 с.)
Ulanova EV, Fomenko DV, Kizichenko NV, Yadykina TК, Maslennikova EN. Toxic action of sodium fluoride in experimental fluorosis. Acta Biomedica Scientifica. 2009; (1): 275-277. Russian (Уланова Е.В., Фоменко Д.В., Кизиченко Н.В., Ядыкина Т.К., Масленникова Е.Н. Токсическое действие фторида натрия при экспериментальном флюорозе //Acta Biomedica Scientifica. 2009. № 1. С. 275-277)
Roslaya NA, Likhachyova EI, Oransky IE, Odinokaya VA, Plotko EG, Zhovtyak EP et al. Clinical and pathogenetic aspects of the chronic occupational intoxication with fluorine compounds in modern reality. Occupational medicine and industrial ecology. 2012; (11): 17-22. Russian (Рослая Н.А., Лихачева Е.И., Оранский И.Е., Одинокая В.А., Плотко Э.Г., Жовтяк Е.П. и др. Клинико-патогенетические особенности хронической профессиональной интоксикации соединениями фтора в современных условиях //Медицина труда и промышленная экология. 2012. № 11. С. 17-22)
Tchebotaryov AG, Prokhorov VA. Work conditions and occupational morbidity in workers of aluminium production enterprises. Occupational medicine and industrial ecology. 2009; (2): 5-9. Russian (Чеботарёв А.Г., Прохоров В.А. Условия труда и профессиональная заболеваемость рабочих по производству алюминия //Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 2. С. 5-9)
Abramatets EA. Clinical cases of occupational chronic intoxication with fluorine compounds. Acta Biomedica Scientifica. 2010; (4): 73-76. Russian (Абраматец Е.А. Клинические случаи профессиональной хронической интоксикации соединениями фтора //Acta Biomedica Scientifica. 2010. № 4. С. 73-76)
Kalinina OL, Bakhtina AM, Kasyanovskaya VP. То thе question about bone fluorosis in workers occupied in process of electrolysis of aluminium under modern conditions of production. Acta Biomedica Scientifica. 2010; (4): 98-101. Russian (Калинина О.Л., Бахтина А.М., Касьяновская В.П. К вопросу о костном флюорозе у рабочих, занятых электролизным получением алюминия в современных условиях производства //Acta Biomedica Scientifica. 2010. № 4. С. 98-101)
Lakhman OL, Kalinina OL, Zobnin YuV, Sedov SK. The problems in diagnostics of the initial form of the professional fluorosis in the workers of modern aluminium production. Siberian medical journal (Irkutsk). 2013; 121(6): 137-140. Russian (Лахман О.Л., Калинина О.Л., Зобнин Ю.В., Седов С.К. Проблемы диагностики начальной формы профессионального флюороза у работников современного производства алюминия //Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2013. Т. 121, № 6. С. 137-140)
Shalina TI, Vasilieva LS. Fluorine compounds influence on bone morphogenesis in white rat progeny. Clinical and experimental studies. 2009; (2): 96-99. Russian (Шалина Т.И., Васильева Л.С. Влияние соединений фтора на морфогенез костей потомства белых крыс //Клинические и экспериментальные исследования. 2009. № 2. С. 96-99)
Shirokov VA, Makar TV, Potaturko AV. Prevalence and estimation of the occupational risk of the musculosceletal disorders in workers of aluminum potrooms. Occupational medicine and industrial ecology. 2012; (11): 22-25. Russian (Широков В.А., Макарь Т.В., Потатурко А.В. Распространенность и оценка профессионального риска развития патологии скелетно-мышечной системы у рабочих основных профессий электролизных цехов в производстве алюминия //Медицина труда и промышленная экология. 2012. № 11. С. 22-25)
Druzhinin VN, Cherny AN. X-ray comparametry of bone trabecules in diagnosis of structure changes in bones of workers exposed to fluorine and vibration at work. Occupational medicine and industrial ecology. 2017; (12): 43-45. Russian (Дружинин В.Н., Черний А.Н. Рентгенокомпараметрия костных трабекул в диагностике структурных изменений костей у работающих в условиях воздействия фтора и производственной вибрации //Медицина труда и промышленная экология. 2017. № 12. С. 43-45)
Zhovtyak EP, Fyodorov AA, Likhatchyova EI, Ryabko EV, Gromov AS. Biologic markers of exposure to and effects of fluorine compounds in workers engaged into aluminium industry. Occupational medicine and industrial ecology. 2010; (2): 20-23. Russian (Жовтяк Е.П., Федоров А.А., Лихачева Е.И., Рябко Е.В., Громов А.С. Биомаркеры экспозиции и эффекта действия фтористых соединений у рабочих алюминиевой промышленности //Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 2. С. 20-23)
Barabash YuA, Barabash AA, Karmazov VN. Structural features of rabbit shin-bone after fluorosis experimental model creation. Saratov scientific and medical research journal. 2009; 5(1): 17-20. Russian (Барабаш Ю.А., Барабаш А.А., Кармазов В.Н. Особенности строения большеберцовой кости кролика после создания экспериментальной модели флюороза //Саратовский научно-медицинский журнал. 2009. Т. 5, № 1. С. 17-20)
Yadykina TK, Mikhailova NN, Semenova EA. Clinical and experimental studies of bone tissue remodulation during fluorosis development. Occupational medicine and industrial ecology. 2017; (9): 227. Russian (Ядыкина Т.К., Михайлова Н.Н., Семенова Е.А. Клинико-экспериментальные исследования ремодуляции костной ткани в динамике флюороза //Медицина труда и промышленная экология. 2017. № 9. С. 227)
Kudaeva IV, Masnavieva LB. Calcium homeostasis system state in persons exposed by mercury. Acta Biomedica Scientifica. 2010; (4): 110-114. Russian (Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б. Состояние системы кальциевого гомеостаза у лиц, экспонированных ртутью //Acta Biomedica Scientifica. 2010. № 4. С. 110-114)
Yadykina TK, Gorokhova LG, Korsakova TG. Partial renal functions and fluid-and-electrolyte balance in experimental fluorosis. Medicine in Kuzbass. 2017; (3): 57-63. Russian (Ядыкина Т.К., Горохова Л.Г., Корсакова Т.Г. Парциальные функции почек и водно-солевой баланс в условиях экспериментального флюороза //Медицина в Кузбассе. 2017. № 3. С. 57-63)
Mikhailova NN, Kazitskaya AS, Gorokhova LG, Zhukova AG. The experimental search of immunological criteria for identifying stages of development of chronic fluoride intoxication. Occupational medicine and industrial ecology. 2012; (11): 32-37. Russian (Михайлова Н.Н., Казицкая А.С., Горохова Л.Г., Жукова А.Г. Экспериментальный поиск иммунологических критериев определения стадий развития хронической фтористой интоксикации //Медицина труда и промышленная экология. 2012. № 11. С. 32-37)