ILOŚCIOWA OCENA ZMIAN WYSTĘPUJĄCYCH POD ... - kcm.pl ?· kości takich jak: fluoroza, osteoporoza,…

  • Published on
    27-Feb-2019

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

UNIWERSYTET JAGIELLOSKI COLLEGIUM MEDICUM

EDWARD CZERWISKI

ILOCIOWA OCENA ZMIAN WYSTPUJCYCHPOD WPYWEM FLUORU W KOCI KOROWEJ

I GBCZASTEJ ORAZ ICH ZNACZENIEDIAGNOSTYCZNE

ROZPRAWA HABILITACYJNA

KRAKW 1994

2

UNIWERSYTET JAGIELLOSKI COLLEGIUM MEDICUM

EDWARD CZERWISKI

ILOCIOWA OCENA ZMIAN WYSTPUJCYCHPOD WPYWEM FLUORU W KOCI KOROWEJ

I GBCZASTEJ ORAZ ICH ZNACZENIEDIAGNOSTYCZNE

Rozprawa habilitacyjna

Katedra i Klinika Ortopedii Collegium Medicum UJ

Opiekun Naukowy Katedry i Kliniki Ortopedii Prof. dr hab. med. Otmar Gedliczka

Krakw 1994

3

SPIS TRECI

1. WSTP 51.1. Wpyw fluoru na organizm czowieka 51.2. Wpyw fluoru na ukad kostno-stawowy 61.3. Diagnostyka fluorozy przemysowej 71.4. Metody analiz ilociowych radiogramw 81.5. Zaoenia i cel pracy 11

2. MATERIA 152.1. Materia kliniczny 152.2. Materia dowiadczalny 16

2.2.1. Badania sekcyjne 162.2.2. Radiogramy testowe 17

3. METODY 193.1. Metody bada klinicznych 19

3.1.1. Diagnostyka fluorozy i zmian zwyrodnieniowych 193.1.2. Metody analiz ilociowych radiogramw 193.1.3. Pomiary morfometryczne 203.1.4. Komputerowa analiza obrazu 223.1.5. Program Trabecula 263.1.6. Program Quantitrab 30

3.2. Metody bada dowiadczalnych 343.2.1. Badania sekcyjne 343.2.2. Badania mineralogiczne i histomorfometryczne 343.2.3. Metody analiz ilociowych radiogramw 353.2.4. Radiogramy testowe 353.2.5. Metody analiz statystycznych 35

4. WYNIKI 374.1. Wyniki bada klinicznych 37

4.1.1. Wystpowanie fluorozy 374.1.2. Wystpowanie zmian zwyrodnieniowych 394.1.3. Wyniki pomiarw morfometrycznych 464.1.4. Wyniki analiz struktury kostnej w grupie pracow-

4

nikw HAS programem Trabecula 534.1.5. Wyniki analiz struktury kostnej w grupie pracow-

nikw HAS programem Quantitrab 58 4.1.6. Wpyw fluoru na obraz struktury kostnej na radio-

gramie na podstawie analizy programem Trabecula oraz Quantitrab 59

4.2. Wyniki bada dowiadczalnych 684.2.1. Wyniki bada sekcyjnych 684.2.2. Badania mineralogiczne i histomorfometryczne 684.2.3. Wyniki analiz radiogramw sekcyjnych 704.2.4. Wyniki analiz radiogramw testowych 74

5. DYSKUSJA 835.1. Wpyw skaenia fluorem rodowiska pracy oraz miejsca

zamieszkania na wystpowanie fluorozy i zmian zwyrodnieniowych 83

5.2. Wpyw fluoru na ko korow oraz znaczenie diagnostyczne stwierdzonych zmian 85

5.3. Wpyw fluoru na ko gbczast oraz znaczenie diagnostyczne stwierdzonych zmian 87

WNIOSKI 91

TABLICE 93

STRESZCZENIE 117

PIMIENNICTWO 121

SPIS TABLIC, RYSUNKW I RYCIN 133

5

1. WSTP

1.1. WPYW FLUORU NA ORGANIZM CZOWIEKA

Wpyw fluoru na organizm czowieka moe by, zalenie od dawki,zarwno korzystny jak i szkodliwy. Fluor jest stosowany w profilaktyceprchnicy (0,5 1 2,0 mg/dob) i leczeniu osteoporozy (20 1 50 mg/dob),a z drugiej strony milionowe populacje s naraone na jego dziaanietoksyczne, jak to ma miejsce na terenach fluorozy endemicznej o wysokiejzawartoci fluoru w naturalnej wodzie pitnej (2 1 80 mg/dob) [59,84,151,164,175]. W krajach uprzemysowionych powanym problemem jestskaenie fluorem rodowiska oraz naraenie pracownikw zakadwprzetwarzajcych jego zwizki. Najwiksze skaenie powoduj: hutyaluminium, fabryki nawozw fosforowych, huty elaza i szka, cegielnie,kopalnie kriolitu. Chroniczne zatrucie zwizkami fluoru moedoprowadzi do fluorozy przemysowej (8 1 80 mg /dob)[13,30,35,60,142,144,146].

Ze wzgldu na swoj wysok aktywno fluor wystpuje prawiezawsze w formie zwizkw jako bardzo silny kwas fluorowodorowy (HF),fluorkw atwo rozpuszczalnych, jak fluorek sodu (NaF), czy trudnorozpuszczalny fluorek wapnia (CaF2) oraz w szeregu zwizkwkompleksowych, jak kriolit, apatyty [54,66,72,74].

Fluorowodr dziaa rco na bony luzowe i skr. Jest bardzo dobrzewchaniany z przewodu pokarmowego i drg oddechowych (90% dawki)i szybko przenika do krwiobiegu. W surowicy krwi fluor wie jony wap-niowe i magnezowe, doprowadzajc w skrajnych przypadkach nawetdo natychmiastowej mierci. W przewlekym zatruciu hamuje on dziaanie72 enzymw magnezo-zalenych, zaburza cykl Krebsa i wytwarzanieATP. Poza ukadem kostno-stawowym u osb naraonych na fluorstwierdzono patologiczne zmiany w nerkach, centralnym ukadzienerwowym, tarczycy, przytarczycach [76,80,105,111,114,115].

6

1.2. WPYW FLUORU NA UKAD KOSTNO-STAWOWY

Fluor cechuje specyficzne powinowactwo do hydroksyapatytu tkankikostnej Ca10(PO4)6(OH)2. Wymienia on jony hydroksylowe krysztawhydroksyapatytw zamieniajc go na fluoroapatyt, co pociga za sobzmiany cech fizycznych krysztaw. Krysztay fluoroapatytu majskrcony wymiar

a krysztau, zwikszon krystaliczno i zmniejszon

rozpu-szczalno. Zmniejszona rozpuszczalno fluoroapatytu jest gwnprzyczyn zmian fluorowych w ukadzie kostno-stawowym [66,72,74,75,117].

Fluor oddziauje rwnie na komrki kostne oraz enzymy biorceudzia w procesach kostnienia. Stymuluje dziaalno osteoblastw[17,18,27,93], a redukuje liczb i aktywno osteoklastw [108,131].Fluor wedug jednych autorw hamuje aktywno fosfatazy alkalicznej[106], jak i kwanej [172], ale wedug innych doniesie nie zmieniaaktywnoci fosfatazy alkalicznej, a podwysza aktywno fosfatazykwanej [113,123,177]. Efektem dziaania fluoru jest zaburzenierwnowagi pomidzy tworzeniem i niszczeniem koci, z przewagtworzenia osteoidu z opnion mineralizacj [17,127,162,176].

W badaniach histomorfometrycznych we fluorozie stwierdzono wzrostiloci osteoblastw, zwikszenie gstoci koci gbczastej, zwikszeniegruboci beleczek kostnych oraz wzrost objtoci osteoidu [1,18,73,79,126,170]. Typowymi cechami dla obrazu koci pod wpywem fluorus plamkowe zatoki osteocytarne, wynikajce z opnienia mineralizacji[7,8,14,16]. Stwierdzono rwnie poszerzenie i wzrost porowatociwarstwy korowej oraz podwyszenie aktywnoci okostnej [17,19,98,173].

Makroskopowo, w stadiach zaawansowanej fluorozy endemicznej,uwi-dacznia si apozycja endo- i periostealna koci. Znaczne nasilenietych zmian w krgosupie moe powodowa ucisk rdzenia krgowego iobjawy paraplegii [88]. Obecnie wiadomo, e znaczna zawarto fluoru wkoci moe doprowadza nawet do zama zmczeniowych [137,165].Dugotrwae naraenie na nadmiern dawk fluoru moe powodowazmiany typu osteomalatycznego [23,125,136,148,157].

Zaburzenia w budowie mikro- i makroskopowej koca manifestuj siw obrazie radiologicznym. Za typowe zmiany fluorowe przyjmuje si:uoglnion osteoskleroz koci, zaburzenia struktury beleczkowej,odczyny odokostnowe i skostnienia przyczepw miniowych[35,61,85,89,141,158].

Jakkolwiek wpyw fluoru na tkank kostn jest dokadnie opisany,to doniesienia dotyczce zmian wystpujcych pod wpywem fluoruw stawach s nieliczne, a ich wyniki s sprzeczne. W badaniach dowiad-

7

czalnych Blly [10,11] opisuje powstawanie zmian w chrzstce stawowej,a Zipkin [179] ich nie stwierdza. Habrow [78] dokumentuje zmianyw chrzstce, ale wycznie przy podawaniu duych dawek fluoru.Roholm [141] wyklucza moliwo zmian zwyrodnieniowych we fluorozieprzemysowej, natomiast potwierdza ich istnienie Zislin [180].

1.3. DIAGNOSTYKA FLUOROZY PRZEMYSOWEJ

Podstaw rozpoznania fluorozy s zmiany kostne. Ich diagnostykaopiera si na danych o naraeniu na fluor, badaniu klinicznym,radiologicznym i badaniach dodatkowych. Podawane przez wielu autorwdolegliwoci blowe wielu staww, ograniczenia ruchomoci, s maocharakterystyczne. Natomiast istotnych informacji dostarcza badanieradiologiczne. Z reguy wykonuje si radiogramy krgosupa, miednicyoraz koci dugich koczyn [33,61,71,91,97,129,171].

Zasady rozpoznawania fluorozy przemysowej poda Roholm w swejklasycznej monografii z 1937 r. [141]. Na podstawie bada pracownikwkopalni kriolitu opisa on trzy stadia fluorozy.

Stadium I

Gsto koci jest nieznacznie zwikszona. Beleczki s szorstkie i

daj gboki cie. Ko ma zwikszon mas i zatart struktur.Odgraniczenie od normalnej struktury nie jest wyrane a wposzczeglnych przypadkach jest trudno zdecydowa, czy zmiana jestodmian struktury prawidowej, czy ju jest cech patologiczn.Jakkolwiek w badaniach skriningowych rnica ta jest wyrana.

Stadium II

Struktura koci jest zatarta i beleczki si cz. Czsto ko daje

rozproszony cie bez struktury. Zmiany s najbardziej wyrane wmiednicy i krgosupie oraz w ebrach i kociach koczyn, nawet jeli smniej zaznaczone i czsto przypominaj zmiany opisane jako stadium I.W koczynach jama szpikowa jest zwykle nieco zwona. W krgosupies pocztkowe lub niewielkie skostnienia wizade, szczeglnie zlokalizo-wanych doogonowo; pojawiaj si one jako punktowe lub jako dziobiastewyrola z tendencj do tworzenia mostkw pomidzy krgami. W niekt-rych przypadkach (szczeglnie u modszych) nie ma skostnie wizade,

8

ale struktura koci jest tak zmieniona, e przypadek musi by zakwalifiko-wany do II stadium.

Stadium III

Ko ma rozlany marmurowy cie, na ktrym nie da si odrni

szczegw struktury. Zmiany te s widoczne we wszystkich kociach,ale s cigle najwiksze centralnie, bdc najbardziej podejrzane wkociach ze struktur beleczkow, miednicy, krgosupie, ebrach imostku. W ko-ciach koczyn wystpuj zmiany struktury odpowiadajceII stadium, a nawet tylko I stadium. W koczynach koci s nieregularniepogrubiae odokostnowo, niektre pasko, inne bardziej szorstko. Bonamidzykostna jest skostniaa w wikszym lub mniejszym