Kurşun zehirlenmesinin kemiğin elastik özellikleri üzerine etkileri

Abstract

ÖZET Kurşun oldukça yaygın bulunan toksik bir metaldir. Yapılan çalışmalarda kurşunun primer etki yerinin beyin olduğu bildirilmektedir. Diğer hedef organlar ise periferik sinirler böbrekler, sindirim sistemi, üreme sistemi, kardiyovasküler sistem ve iskelet sistemidir. Bu çalışmada kurşunun kemiğin biyomekanik özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada 30 dişi ve 30 erkek sıçan kullanılmıştır. Erkek ve dişi sıçanlar rastgele kontrol (n=10) ve deney (n=20) gruplarına bölünmüştür. Deney grubundaki sıçanlar 70 gün inorganik kurşuna maruz bırakılmıştır (100 mg kurşun asetat/kg/gün- oral). Uygulamanın sonunda dual enerji X işim absorbsiyometrisi kullanılarak kemik mineral yoğunluğu ölçülmüş ve küçük hayvanlar için düzenlenmiş program ile analiz edilmiştir. Ratlar daha sonra sakrifiye edilmiş, kan örnekleri alınmış ve femurları çıkarılmıştır. Serum osteokalsin düzeyi ELISA yöntemi ile saptanmıştır. Kemik kurşun içeriği ve kan kurşun düzeyi atomik absorbsiyon spektrofotometresi ile saptanmıştır. Kortikal kemik alam bilgisayarlı tomografi kullanılarak ölçülmüştür. Femurun biyomekanik özelliklerini saptamak için kemiklere çekme testi uygulanmıştır. Kemiklere biyomekanik ölçüm cihazıyla kınlıncaya kadar kuvvet uygulanmış ve yük- deformasyon eğrileri BIOPAC MP 100 Acquisition sistemi kullanılarak kaydedilmiştir. Yük deformasyon eğrisinden kırılma kuvveti, sertlik, kemiğin enerji depolama kapasitesi ölçülmüştür. Daha sonra yük-deformasyon eğrisi stress-strain eğrisine dönüştürülmüş ve bu eğriden elastik modül hesaplanmıştır. Dişi sıçanlarda kemik mineral yoğunluğu(p:0.001), kırılma kuvveti (p: 0.027), sertlik(p:0.05), serum osteokalsin (p: 0.02) ve kemik kurşun (p:0.009) düzeyleri anlamlı oranda artmıştır. Enerji absorbsiyon kapasitesi de artmıştır. Ancak bu artış anlamlı bulunmamıştır. Erkek sıçanlarda ölçülen tüm biyomekanik değişkenler için deney grubu ile kontrol grubu arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır. Bu çalışma sonucunda uygulanan doz ve süredeki kurşunun, dişi sıçanlarda kemiğin kalitesini arttırdığı düşünülmüştür. xıu

ABSTRACT THE EFFECTS OF LEAD EXPOSITION ON ELASTİC PROPERTIES OF BONE Lead is a ubiquitous toxic metal. Studies to date suggest that the primary anatomic site for lead effect on organism is brain. Other target organs are peripheral neuron, nephron, gastrointestinal, reproductive, cardiyovascular and skeletal systems. This study was evaluated the exposure of lead upon rat bone biomechanical properties. 30 female and 30 male Wistar rats were used in study. Male and female rats were divided randomly to a experimental group (n=20) and control group (n=10). Experimental group's rats were exposed to inorganic lead (100 mg Pb as lead acetate/kg body wt/day by per oral) for 70 days. Total bone mineral density was measured by using dual-energy X ray absorptiometry and analyzed by regional high-resolution analysis of the small animal program at the end of the exposion. Then the rats were sacrificied, blood samples were collected and femurs were harvested. Serum osteocalcin was measured by ELISA. Bone lead content was assayed by atomic absorption spectrophotometer. Cortical bone cross section area of femoral mid-shaft was measured by using computerized tomography. Biomechanical parameters of femoral mid-shaft were determined using a tensile test. The bones were loaded in biomaterial testing machine (MAY 03, USA) until failure, and load-displacement curves were recorded. From the load-deformation curve, the following values: breaking load, stiffness, energy absorption capacity were calculated. A significant increase in bone mineral density (p:0.001), breaking load (p: 0.027), stiffness (p:0.05), serum osteocalcin (p: 0.02) and bone lead content (p:0.009) was observed in the experimental group (p:0.001) Energy absorption capacity increased in experimental group but this is not significant. No significant differences were detected between control and experimental group in bone biomechanic parameters for male rats. In this study suggested that lead exposition was increase bone quality in female rats. xiv