РЕЧОВИННИЙ
СКЛАД, СТРУКТУРНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА
МОРФОМЕТРІЯ ЖОВЧЕВИХ КАМІНЦІВ ЛЮДИНИ
Наукову
роботу виконала:
Цар
Христина
учениця 11-В класу СШ №15 м.Львова
Науковий
керівник:
Василь Дяків, кандидат геологічних
наук, доцент кафедри екологічної та
інженерної геології і гідрогеології,
Львівського національного університету
імені Івана Франка
Вступ
Жовчекам'яна хвороба (ЖКХ) -
одна з найпоширеніших недуг людини, яка за частотою оперативного втручання в
останні роки випередила апендицит і вийшла на перше місце. За даними світової
медичної літератури, жовчеві конкременти виявляються у 10% дорослого населення.
ЖКХ зустрічається у 10% чоловіків та 20% жінок, старших 40 років. Так, у США
щорічно проводиться біля 500 тис. холецистектомій[1],
а загальна кількість носіїв конкрементів становить 15-20 млн.
Окрім чисто медичних підходів, в
останні десятиліття до вирішення проблеми формування кристалічних
агрегатів в організмі людини (в т.ч. і
жовчевих камінців), почали застосовувати мінералогічні. Тому що жовчеві камінці
відносяться до мінералів біогенного походження. Ще на початку 20 ст. В.І.
Вернадський наголосив на важливості вивчення мінералів біогенного походження та
процесів життєдіяльності організмів як потужного геологічного фактору , що на
протязі останніх 3,8 млрд. років суттєво впливав на різноманітні геологічні
процеси. На цей час мінералогія досягла значних успіхів у вивчені окремих
мінералів та мінеральних асоціацій
різного генезу, а мінералогам вдалось
сформувати власний, принципово відмінний від інших галузей знань набір
методів пізнання процесів кристалогенезу.
Мінералами називають фізично і
хімічно однорідні кристалічні тіла, що утворилися в результаті природних
фізико-хімічних процесів (Мінерали це
природні хімічні сполуки хімічної будови). Відомо біля 4000 видів
мінералів. Найбільш поширені: силікати, оксиди і гідроксиди, сульфіди, фосфати,
карбонати. Мінерали утворюються в земній корі, входять до складу мантії і ядра
планети, розсіяні в гідросфері та атмосфері. Мінерали складають також Місяць,
багато планет і їхніх супутників, астероїди, входять до складу метеоритів і
дрібних часток космічної пилюки, що падають на поверхню Землі. Вони також
утворяться при сутичці з Землею крупних космічних тел.
До мінералів відносять і
кристалічні продукти життєдіяльності різноманітних організмів, наприклад
сульфіди редукуючих бактерій, завдяки яким самородна сірка і карбонат кальцію
утворюються за рахунок гіпсу. Мінерали входять до складу тканин тварин і
рослин. Мінерали, створюючи органомінеральні агрегати, наприклад, у виді
апатиту в кістках, флюориту в зубах, тридиміту в скелеті радіолярій і т.д.
Після відмирання організмів, деякі з цих мінералів утворять скупчення цінної
мінеральної сировини, наприклад, фосфоритів.
З точки зору М.П.Юшкіна патогенні біомінерали, які сформувалися в
організмі людини належать до вивчення біомінералогії, яка є частиною
мінералогією та відноситься до геологічних наук. З мінералогічної точки зору
механізми формування жовчевих камінців "закодовані" в особливостях
їхньої морфології, структури та складу. Питання генезису жовчевих камінців
разом зі специфікою кристалізації компонентів літогенної жовчі, зачіпають
фундаментальні мінералогічні проблеми кристалогенезу у нерівноважних умовах.
Дослідження в рамках даної
роботи здійснювались на кафедрі екологічної та інженерної геології і
гідрогеології, а також лабораторії рентгеноструктурного аналізу Львівського
національного університету імені Iвана Франка під керівництвом кандидата
геологічних наук, доцента Дяківа Василя Олексійовича
1. Мета досліджень
Визначити морфометричні
параметри жовчевих камінців трьох багаточисельних парастеричних асоціацій[2]
(розміри ребер та граней, їх форму та
площу).
Дослідити особливості
мікроморфології поверхні жовчевих камінців. Більш поглиблено вивчити ділянки
поверхні камінців зі специфічними мікроскульптурованими утвореннями. Визначити
напрямки еволюції морфології ЖК під впливом міжкамінцевих взаємодій.
Відібрати проби для подальшого
аналізу методом рентгенівської дифрактометрії. Встановити речовинний склад
жовчевих камінців та дати прогноз стосовно ймовірності рецидивного
каменеутворення.
2. Методика досліджень
Мінералогічні дослідження ЖК
описані різними авторами [1] на сьогодні поки що не мають певного
систематизованого підходу. Аналізуючи опубліковані результати вивчення
жовчевого каміння, я провела дослідження
і визначила речовий склад камінців їх структурні особливості та
морфометрію за раніше запропонованою методикою їх дослідження з
урахуванням можливості використання доступних методів.
Видалені при холецистектомії
жовчеві камінці від хворих були детально описані згідно наступної схеми.
Камінці були описані по контурах , за допомогою міліметрового паперу були
визначені їхні розміри. Потім кожна грань камінця була описана за її
морфрлогією та розмірами. За допомогою
мікрометра визначається максимальний, мінімальний та середній розміри ЖК. У мірних пробірках з дистильованою водою
визначається об'єм ЖК та його поведінка у воді: занурюється чи плаває,
швидкість занурення. На основі отриманих даних розраховується питома
вага камінця.
Далі ЖК підлягають загальному
біомінералогічному та морфологічному
опису: колір, форма, тип та характер
поверхні, кількість граней, що
виходять на поверхню, тип
поверхні його структура та морфометрія. Усі ці спостереження супроводжувались
детальними спостереженнями та схематичними зарисовками.
Макроскопічно визначали
макротекстурні характеристики поверхні ЖК: кількість концентричних, гладких,
занозистих поверхонь, центрів розкристалізації та деякі специфічні морфологічні
характеристики камінця. За допомогою
бінокуляру та світлового мікроскопу, проводилось
більш поглиблене вивчення зазначених ділянок. Фотографування найбільш
інформативних ділянок, проводилось у масштабі 1:1 та при збільшеннях х2, х4,
х10, х20, х60.
Речовинний склад жовчевих
камінців визначався методом рентгенівської дифрактометрії. В дифрактометрії
полікристалів використовується плоский препарат. Як правило спресований порошок наноситься на площину
тримача, у вигляді масивного полікристалічного агрегату. Оптимальний розмір
частин в порошку-10 мкм.
Порядок приготування препарату
на склі пресуванням.
1) Скляний круг діаметром – 25
мм змазують вазеліном.
2) Зверху рівномірно наносять
порошок зразка (10 мг).
3) На порошок накладають скляну
пластинку і, поступово збільшують тиск на нього, з метою розрівнювання та
пресування.
4) Отриманий препарат
закріпляють в скляний кюветній пластині та придавлюють зверху іншою скляною
пластинкою, для того щоб поверхня зразку стала паралельною до кайомки кювети.
5) Кювету прикріплюють до
тримача, в результаті чого на відюстованому
гоніометрі поверхня зразка співпадає з площиною фокусування.
Зйомка здійснювалась на
дифрактометрі ДРОН-3.0, Cu Ка-випромінювання, Q/2Q-сканування, зі швидкістю детектора 4°/хв, напруга на трубці 34 кВ,
сила струму 29 мА.
Всі обчислення, пов'язані з
розрахунком міжплощинних віддалей та діагностики біомінеральних фаз та рентґен
аморфного гало, проводилися на
ПК ІBM PC-AT (електронна таблиця
EXCEL).
Схематичні зарисовки та
фотографії сканувались та переводились у цифрову форму. За допомогою точкового
графічного редактора проводилась обробка отриманих зображень. Після вставки
отриманих світлин та схем у текстовий редактор, проводився опис отриманих
результатів.
3. Результати досліджень
3.1. Метрологічні характеристики досліджуваних жовчевих камінців
З метрологічних характеристик ЖК
ми визначали довжину ребер, площу та форму граней.
Довжина 1-го , 2-го та 4-го
ребра становлять 11 мм. Довжина 3-го та 5-го ребер становлять 12 мм а довжина
6-го ребра 10 мм.
Площа 1-ї грані становить 84 мм,
площа 2-гої 108 мм.3-тя грань 90 мм , а4-та 99 мм.
До 1-шої сторони відноситься
1-ше (11 мм), 2-ге(11 мм) та 3-тє(12 мм) ребро. До 2-гої сторони 2-ге(11 мм),
4-те(11 мм) та 5-те ребро яке становить 12 мм.4-те(11 мм), 1-ше(11 мм), та
6-те(10 мм) ребра відносяться до 3-тьої сторони і до останньої 4-тої сторони
відносяться 6-те (10 мм ), 3-те (12 мм) та 5-те (12 мм) ребро.
У клінічній практиці кількість
та розміри ЖК, об'єм, який вони виповнюють є важливими характеристиками, які
визначають стадію захворювання та
можливий ризик патологічних змін у гепатобіліарній системі (холецистит,
механічну жовтяницю, панкреатит), методи терапії, тактику розчинення та літотриптичного руйнування. Для визначення цих характеристик у положенні "іn
sіtu" застосовують методи ультразвукового обстеження, холецистографії та
рентґенології, комп'ютерної топографії.
Досліджуваний ЖК за максимальними (Lmax), середніми (Lmіd)
та мінімальними (Lmіn) розмірами відноситься до середніх. . При цьому
виявляється чітка тенденція
до "асиметризації" первинного ізометричного камінця із
зростанням розмірів камінця.
3.2. Морфологічна та мікроморфологічна характеристики
поверхні ЖК
На рисунку та зображено
фотографію першої вершини досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в даній
вершині частково відсутня. На її місці спостерігається спотворена овальна
ввігнута поверхня видовжена в бік 3-го кута. Поверхня концентрично зональна. На
мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями
у точці скопичення
псевдотетрагонального камінця На схемі також видно спотворену овальну ввігнуту
поверхню яка звернена у сторону 3-го кута.
|
а |
б |
Рис. 1. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка)
(б) 1 вершини тетраедричного
фасеткового камінця.
|
а |
б |
Рис. 2. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка) (б)
вершини тетраедричного фасеткового камінця.
На рисунку 2а ми бачимо
фотографію другої вершини досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в даній
вершині частково відсутня. На її місці спостерігається спотворена овальна
ввігнута поверхня видовжена в боки 2-го та 3-го кутів. Поверхня концентрично
зональна. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними міжкамінцевими
взаємодіями у точці скопичення
псевдотетрагонального камінця На схемі також видно спотворену овальну ввігнуту
поверхню яка звернена у сторону 2-го та 3-го кута.
|
а |
б |
Рис.3. Фотографія (а) та схематичне зображення
(зарисовка) (б) 3 вершини тетраедричного фасеткового
камінця.
На рисунку 3а показано
фотографію третьої вершини досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в даній
вершині частково відсутня. На її місці спостерігається спотворена овальна
ввігнута поверхня видовжена в бік1-го
кута. Поверхня концентрично зональна. На мою думку це також пояснюється
найбільш інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями у точці скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також
видно спотворену овальну ввігнуту поверхню яка звернена в сторону 1-го кута.
|
а |
б |
Рис. 4. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка) (б) 4
вершини тетраедричного фасеткового камінця.
|
а |
б |
Рис. 5. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка)
(б) 1 ребра тетраедричного
фасеткового камінця.
На рисунку 4а зображено
фотографію четвертої вершини досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в даній
вершині частково відсутня. На її місці спостерігається спотворена овальна
ввігнута поверхня видовжена в бік 2-го ребра. Поверхня концентрично зональна.
На мою думку це пояснюється найбільш
інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями у
точці скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також видно
спотворену овальну ввігнуту поверхню яка звернена в сторону 2-го ребра.
На рисунку 5а зображено
фотографію першого ребра досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в
цьому ребрі не чітко виражена. Тут видно заокруглення в бік 2-го кута. Поверхня концентрично зональна. На мою думку
це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями у точці
скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також помітно
заокруглення до 2-го кута.
|
а |
б |
Риc. 6. Фотографія (а) та схематичне зображення (зарисовка) (б) 2 ребра тетраедричного фасеткового
камінця.
На рисунку 6а зображено
фотографію другого ребра досліджуваного
камінця. Гострокутна периферія в цьому ребрі чітко виражена. Тут є помітні вищерблення а також тріщини ,
найбільше тріщин спостерігається біля
2-го кута. Поверхня концентрично зональна. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями у точці
скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні тріщини та
вищерблення
|
а |
б |
Риc.7. Фотографія (а) та схематичне
зображення (зарисовка) (б)3 ребра
тетраедричного фасеткового камінця.
На рисунку 7а зображено
фотографію третього ребра досліджуваного
камінця. Гострокутна периферія в цьому ребрі добре виражена. Тут є також
вищерблення , а найбільш вони помітні біля 1-го кута .Поверхня концентрично
зональна. На мою думку це пояснюється
найбільш інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями у точці скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також
помітні тріщини біля 1-го кута
|
а |
|
бРиc8. Фотографія (а) та схематичне
зображення (зарисовка) (б) 4 ребра тетраедричного фасеткового камінця.
На рисунку 8а ми бачимо зображено фотографії 4-го ребра
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в цьому ребрі добре виражена. Тут
є вищерблення та маленькі тріщинки, а найбільш вони помітні біля 1-го кута
.Поверхня концентрично зональна. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями
у точці скопичення
псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні тріщини та вищерблення
біля 1-го кута
|
а |
|
бРиc.9. Фотографія (а) та схематичне
зображення (зарисовка) (б) 5 ребра тетраедричного фасеткового камінця.
На рисунку 9а зображена фотографія 5-го ребра
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Гострокутна периферія в цьому ребрі добре виражена. Тут
є маленькі вищерблення які найбільш
помітні біля 1-го кута .Поверхня концентрично зональна. На мою думку
це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями у точці
скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні вищерблення біля 1-го кута
На рисунку 10 ми бачимо зображено фотографії 6-го ребра
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Тут ми бачимо виїмки та тріщини біля 1-го та 2-го кутів, помітні також тріщини і
посередині цього ребра. Поверхня концентрично зональна. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями у точці
скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні тріщини та
виїмки біля 1-го та 2-го кутів також помітні тріщинки.
|
а |
б |
Риc.10. Фотографія (а) та схематичне
зображення (зарисовка) (б) 6-го ребра тетраедричного камінця.
|
а |
|
бРиc.11. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка) (б) 1
сторони тетраедричного фасеткового камінця.
На рисунку 11 ми бачимо зображено фотографії 1-ї сторони
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Тут ми бачимо заокруглення біля всіх 3-ох кутів, а біля
2-го та 3-го кутів помітні маленькі тріщинки .Поверхня концентрично зональна.
На мою думку це пояснюється найбільш
інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями у
точці скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні
тріщини біля 2-го та 3-го кута
|
а |
б |
Риc.12. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка)
(б) 2 сторони тетраедричного
фасеткового камінця.
|
а |
б |
Риc.13. Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка) (б)
3-ї сторони тетраедричного фасеткового камінця.
На рисунку 12 ми бачимо зображено фотографії 2-ї сторони
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Тут спостерігається найбільше заокруглення біля 1-го
кута, а біля 2-го та 3-го кутів помітні вищерблення та тріщинки
.Поверхня концентрично зональна. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями
у точці скопичення
псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні тріщини біля 2-го та 3-го кута , а також сильно
помітне заокруглення біля 1-го кута
На рисунку 13а ми бачимо зображення фотографії 3-ї сторони
псевдотетрагонального фасеткового
камінця. Тут ми бачимо заокруглення біля 2-го кута, а біля 3-го кута
помітний плоский зріз. Біля 1-го кута можна побачити маленькі тріщинки. Поверхня
концентрично зональна. На мою думку це
пояснюється найбільш інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями у точці скопичення псевдотетрагонального
камінця На схемі також помітні тріщини
біля 1-го та плоский зріз біля 3-го кута , а також замітне заокруглення
біля 2-го кута
|
а |
б |
Риc. 14 Фотографія (а) та
схематичне зображення (зарисовка)
(б) 4-ї сторони тетраедричного
фасеткового камінця.
На рисунку 14 ми бачимо зображено фотографії 4-ї сторони
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Тут ми бачимо заокруглення біля 1-го кута, а біля 2-го
кута видні тріщини та вищерблення. А 3-тій кут, різко загострений. Поверхня концентрично зональна. Це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями у точці
скопичення псевдотетрагонального камінця На схемі також помітні тріщини та
вищерблення біля 2-го та заокруглення
біля 1-го кута , а також видно як 3-тій кут різко загострений в порівнянні з
1-шим та 2-гим кутами.
Проведено морфологічні
дослідження жовчевих камінців брунатно-коричневого кольору з жовто-білими
плямками та вищербленнями. Підрахована сумарна та відносна площа камінців.
|
|
|
|
|
|
|
|
а
б
в
Риc. 15. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 1 (а-в) та їх відносна площа в мм2 (г) S
- сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 15 ми бачимо зображено зарисовки сторін 1-го досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового
камінця.
На стороні (а) ми спостерігаємо
найбільше руйнування .Це помітно з великої жовто-білої плями яка утворилася при
взаємодії його з іншими камінцями.
На стороні (б) ми спостерігаємо
подібну ситуацію до сторони(а).Тут також спостерігаються тріщинки та
вищерблення.
Сторона (в) також має тріщини та
велику тріщину помітні вищерблення. На мою думку це пояснюється інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями
псевдотетрагонального камінця
На зарисовці (г) зображені всі сторони 1-го камінця та
сумарна площа камінця в мм2
|
|
|
|
|
|
|
|
а
г
б
вРис.16. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця 2(а-в) та їх відносна площа в мм2
(г) S-сумарна площа камінця в мм2 .
На рисунку 16 ми бачимо зображено зарисовки 2-го досліджуваного псевдотетрагонального
фасеткового камінця.
Сторона (а) має помітну тріщину
жовтого кольору Тут спостерігається найбільш помітне руйнування. На стороні (б)
ми бачимо малу тріщину з двома чорними полосками вищерблення та тріщинки
Сторона (в) також має велику
тріщину жовтого кольору яка утворилася при взаємодії його з іншими камінцями .
На мою думку це пояснюється найбільш
інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями у
точці скопичення псевдотетрагонального камінця
На зарисовці (г) показана
відносна та сумарна площа камінця в мм2
|
|
г |
|
|
|
|
|
а
б
вРиc. 17. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 3 (а-в) та їх відносна площа в мм2 (г) S
- сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 17 ми бачимо зарисовку 3-го досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового камінця.
На зарисовці (а) є рисунок 1-ї
сторони досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. Тут спостерігається дуже мале
руйнування яке помітне з двох малих тріщин біля краю сторін.
На рисунку (б-в) зображені 2-га та 3-тя сторони досліджуваного
камінця. Ці сторони мають подібні ушкодження, невеликі тріщинки біля країв
камінця.
На рисунку (г) підрахована
відносна та сумарна площа камінця.
|
|
|
|
|
а
в
бРис. 18. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 4 (а-б) та їх відносна площа в мм2 (в) S
- сумарна площа камінця в мм2.
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
а
б
в
гРиc. 19. Зарисовка мікроморфологічних
особливостей граней камінця № 5 (а-г)
та їх відносна площа в мм2 (д) S - сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 18 ми бачимо зарисовку
досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця. На рисунку (а) помітна подряпина
яка утворилася при взаємодії з іншими досліджуваними камінцями.На рисунку (б) є
декілька малих тріщин жовтого кольору. На рисунку (в) підрахована відносна
та сумарна площа досліджуваного
камінця.
На рисунку 19 ми бачимо зображено зарисовки 5-го досліджуваного псевдотетрагонального
фасеткового камінця.
Тут спостерігається
найбільше руйнування сторони (в та г) менш значне руйнування
сторін (а та б) Вищерблення та тріщинки утворилися при взаємодії з іншими
камінцями..
Відносна та сумарна площа цього
камінця показана на зарисовці (д).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а
д
б
в
гРиc. 20. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 6 (а-г) та їх відносна площа в мм2 (д) S
- сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 20 є зображення зарисовки 6-го досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового
камінця. Тут спостерігається найбільше руйнування сторін (а-б та г) тут
помітні вищерблення та тріщинки жовто-білого кольору. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями.
Сторона (в) має маленьке
руйнування дві тріщини по краях цьогокамінця
Відносна та сумарна площа
камінця показана на рисунку (д).Площа порахована в мм2
|
|
|
|
|
|
|
|
а
г
б
вРиc. 21. Зарисовка мікроморфологічних особливостей граней
камінця № 7 (а-в) та їх відносна площа
в мм2 (г) S - сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 21 ми бачимо зображення досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового
камінця. Тут спостерігається велике руйнування на всіх сторонах (а-в)
Тріщини , подряпини та вищерблення має жовтий та білий колір. На мою думку
це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями .
На рисунку (г) представлена
сумарна та відносна площа в мм2
|
|
|
|
|
|
|
|
а
г
б
вРиc. 22. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 8 (а-в) та їх відносна площа в мм2 (г) S
- сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 22 бачимо
зображення 8-го досліджуваного псевдотетрагонального фасеткового камінця
Найменше руйнування має сторона
(б) Тут спостерігається найбільша
тріщина темно-жовтого кольору.
Сторони (а та в) мають менші
ушкодження .Тріщини жовтого та білого кольору. На мою думку це пояснюється інтенсивними взаємодіями між
камінцями.
На рисунку (г) представлена
сумарна та відносна площа камінця в мм2
|
|
|
|
|
|
|
|
а
г
б
вРиc. 23. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 9 (а-в) та їх відносна площа в мм2 (г) S
- сумарна площа камінця в мм2.
На рисунку 23 ми маємо зображення сторін 9-го досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового
камінця.
Тут спостерігається найбільше
руйнування сторін (а та в) тріщини мають жовте забарвлення. Це
пояснюється інтенсивними міжкамінцевими взаємодіями
псевдотетрагонального камінця
На рисунку сторони (б) також
помітні дві тріщини жовтуватого
відтінку.
Рисунок (г) показує
відносну та сумарну площу в мм2
На рисунку 24 ми бачимо зображення зарисовки 10-го досліджуваного
псевдотетрагонального фасеткового
камінця.
Тут спостерігається велике руйнування по всіх досліджуваних
сторонах камінця (а-г).На цих сторонах є великі тріщини жовтого табілогго кольорів,
найбільше це помітно но зарисовці сторони (а-б та г).Сторона (в) є менш
ушкоджена хоч на ній також є помітна подряпина. На мою думку це пояснюється найбільш інтенсивними
міжкамінцевими взаємодіями .
На рисунку (д) показана відносна та сумарна площа в
мм2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а
д
б
в
гРиc. 24. Зарисовка
мікроморфологічних особливостей граней камінця № 10 (а-г) та їх відносна площа в мм2 (д) S
- сумарна площа камінця в мм2.
4.
Речовинний склад жовчевих камінців
Відбір проб
Проби були відібрані з двох
зразків – 1 зрозок з багаточисельної асоціації яка складалася з10 камінців, 2
зразок з багаточисельної асоціації яка складається з 96 камінців.
Риc. 25. Зарисовка мікроструктури жовчевого камінця великої
асоціації. Цифрами позначені номери
точок відбору проб.
Риc. 26. Зарисовка мікроструктури жовчевого камінця великої
асоціації. Цифрами позначені номери точок відбору проб.
Риc. 27. Зарисовка мікроструктури жовчевого камінця .Перший
зразок малої асоціації. Цифрами позначені номери відбору проб.
Риc. 28. Зарисовка мікроструктури жовчевого камінця. Перший
зразок малої асоціації.Цифрами позначені номери відбору проб.
Риc. 29. Зарисовка мікроструктури жовчевого камінця. Другий
зразок малої асоціації.Цифрами позначені номери відбору проб.
Риc. 30. Зарисовка мікроструктури жовчевого камінця. Другий
зразок малої асоціації.Цифрами позначені номери відбору проб.
Проби бралися з ядра камінця з
його тіла та оболонки. З зразка камінця з багаточисельної асоціації яка складається
з 10 камінців я відбирала пробу таким чином.Спочатку я взяла пробу з оболонки
(2-3 мм), потім я його розрізала і взяла пробу з його ядра (1-2 мм).Пробу з
тіла камінця я взяла на відстані (5-6
мм ) від оболонки камінця, проба становила (2-3 мм).
З зразка багаточисельної асоціації яка складається з
96 камінців я відбирала пробу так само як і з попередньої. Було взято пробу з
його ядра, тіла та оболонки. З оболонки я відібрала (2 мм), потім його
розрізала та відібрала пробу з ядра (1-2 мм), і з тіла камінця я взяла (2-3 мм)
проби , на відстані (4-5 мм) від його оболонки.
Проба 1 (Рис.25–26 1) відібрана
з оболонки камінця. Вона складалася з тем-но-коричневих зерен, розміром
0,1-0,12 мм та порошку світло-жовто-коричневого кольору (розміром менше 0,001
мм). Співвідношення між цими фракціями[3]
1:2.
Проба 2 (Рис. 25-26 2) була відібрана з тіла цого камінця. Вона
складалася з жовто-коричневого порошку (розміром менше 0,002 мм).
Проба 3 (Рис.25-26 3)була
відібрана з його ядра. Вона складалася з порошку темно-жовтого кольору (розмір
якого 0,003 мм).
Проба 4 (Рис.27-28 1) була
відібрана з оболонки камінця .Вона складалася з оранжевих кристалів, розміром
0,1-0,12 мм та порошку світло-жовтого кольору(розміром 0,002 мм).Співвідношення
між цими фракціями 1:2.
Проба 5 (Рис.27-28 2)була
відібрана з тіла камінця. Вона складалася з коричневих зерен розміром0,1-0,13
мм та порошку жовто-коричневого кольору (розміром 0,002 мм). Співвідношення між
ними 1:2.
Проба 6 Рис.27-28 3)була взята з
ядра камінця. Вона складалася з коричневих зерен (розмір яких 0,1-0,12 мм та
порошком жовто-коричневого кольору (розміром 0,003 мм).Співвідношення
міжфракціями 1:3.
Проба 7 Рис.29-30 1)була взята з
оболонки. Вона складалася з оранжевих зерен (розмір яких 0,1-0,12 мм та порошку
світло-жовтого кольору (розміром 0,002 мм. Співвідношення між ними 1:2.
Проба 8 ( Рис.29-30 2)була взята
з тіла камінця. Зразок складався з коричневих зерен (розміром 0,1-0,13мм та
порошку жовто-коричневого кольору (розміром 0,002 мм).Співвідношення між ними
1: 2.
Проба 9 (Рис. 29-30 3) була
відібрана з ядра камінця. Зразок складався з коричневих зерен (розмір яких
0,1-0,13 мм та порошку жовто-коричневого кольору (розміром 0,003
мм).Співвідношення між фракціями 1:3.
Особливістю досліджуваних
біомінеральних фаз є наявність інтенсивних рефлексів у малокутовій області (2Q = 2.555, 2.692, 5.192, 5.259, на Cu Ka-випромінюванні). Положення цих найінтенсивніших малокутових
рефлексів є важливою діагностичною ознакою ангідриту холестерину. Інша водна
форма холестерину - моногідрат холестерину у досліджуваних зразках не
виявлений. Це означає що за період перебування камінця в контакті з атмосферним
повітрям відбулась його дегідратація.
На дифрактограмах конкрементів
(рис. 31-39), доказана відсутність дифракційних максимумів, які належать
до білірубінату кальцію 5,3; 3,7; 2,7; кальциту 3,03; 2,08; 1,91;
арагоніт 3,39; 3,27; 1,97;
фатериту 4,28; 2,71; 2,06; вітлокіту
5,24; 2,88; 2,6 Ангстрем). Лише в тілі великого камінця встановлені сліди
кальциту та арагоніту.
У таблиці наведені основні
діагностичні лінії біомінеральних фаз, що зустрічаються у ЖК.
Таблиця Діагностичні лінії біомінеральних фаз на
порошкових рентґенограмах ЖК
|
Біомінеральна фаза |
D/n, Ангстрем |
||
|
Безводний холестерин (Ангідрит холестерину) |
17 |
14,9 |
6,3 |
|
Моногідрат холестерину |
6,3 |
4,7 |
3,8 |
|
Білірубінат кальцію |
5,3 |
3,7 |
2,7 |
|
Кальцит |
3,03 |
2,08 |
1,91 |
|
Арагоніт |
3,39 |
3,27 |
1,97 |
|
Фатерит |
4,28 |
2,71 |
2,06 |
|
Вітлокіт |
5,24 |
2,88 |
2,6 |
Аналіз аморфного галло на
дифрактографах відібраних з різних ділянок жовчевих камінців, свідчить що в обидвох
випадках у ядрі камінців концентрується аморфна (не кристалічна, та що не має
кристалічної стру ктури) фаза.
5. Місце
жовчевих камінців серед інших мінералів біогенного походження
Вивчення взаємовідносин між
живою та неживою природою, геологічної ролі
живих організмів, започаткував на початку 20 ст. видатний український
вчений-природознавець В.І.Вернадський. Саме він вперше наголосив на важливості
вивчення мінералів біогенного походження та процесів життєдіяльності організмів
як потужного геологічного фактору, що на протязі останніх 3.8 млрд. років
суттєво впливав на різноманітні геологічні процеси.
Згодом у науковій літературі в
корінились такі поняття як біогеохімічні ореоли розсіювання у геохімії, біоліти[4]
у літології, біомінерали у мінералогії. Мінералогія досягла значних успіхів у
вивченні окремих мінералів біогенного походження, сформувавши власний набір
методів пізнання процесів їх генезу, а одним з важливих об'єктів досліджень
стали мінеральні утворення в організмі людини. В результаті багатьма
дослідниками було запропоновано виділяти біомінералогію як новий самостійний
напрямок знань на стику мінералогії, біології та медицини. М.Павліковський грунтуючись на поширеності та ролі мінералів
у життєдіяльності організму людини, запропонував виділяти як самостійний
напрямок мінералогію людини. Цей напрямок інші дослідники часто називають
медична мінералогія. Однак, цілком очевидним є те, що термін "біомінералогія", найбільш повно
охоплює специфіку, об'єкти та методи досліджень біомінералів - мінералів, що сформовані живими організмами,
а також при участі організмів чи органічної речовини, у тому числі і тих, що
сформувались в організмі людини. Значний внесок у розвиток біомінералогії
розвиток внесли Х.Байер, С.Вульперс, Г.Ербен, Ф.В.Зузук, Х.Камеда, А.А.Кораго,
Д.Мак-Коннел, М.Павліковський, А.К.Поліенко, Р.Холсбеч, М.П.Юшкін та багато
інших.
На думку А.П.Грудева та
Л.К.Яхонтової фізіогенні та патогенні
біомінерали, які сформувались в організмі людини, не можуть бути предметом
вивчення геологічних наук - мінералогії чи біомінералогії. З їх точки
зору, вони можуть бути об'єктом вивчення біології, медицини чи фізики. З іншого
боку А.М.Асхабов наголошує на спільності онтогенезу мінеральних індивидів та
живих організмів. До того ж мінерали метеоритів, місячних порід та інших
космічних об'єктів, також сформувались далеко від надр Землі. Перлини, бурштин,
каустобіоліти та інші корисні копалини біогенного походження сформувались або в
живому організмі, або є продуктом розкристалізації біомаси... Звідси виникає
дилема: чи належать до мінералів (а відтак і предметом вивчення мінералогії)
ці, давно відомі природні кристалічні та аморфні хімічні сполуки. На
сьогоднішній день, уявлення про мінералогію як про дисципліну, що належить
виключно до наук про Землю, повинні бути де-що переглянуті. Так Г.А.Дубіна,
входячи з принципу, що об'єктом вивчення мінералогії є мінерал при стандартних
умовах, класифікує середовища їх утворення на чотири типи.
Як видно з цієї схеми до
об'єктів вивчення біомінералогії, в принципі можуть бути віднесені усі
мінерали, що сформувались у біогенних середовищах (у тому числі і в організмі
людини) та де-які біомінерали, що сформувались у техногенних, космогенних
середовищах та середовищах земних надр та поверхні.
М.П.Юшкін класифікує біомінерали
на 6 типів:
І. Біомінерали-організми (віруси та інші біологічні системи з
регулярною просторовою структурою).
ІІ. Біомінерали, що сформувались
у живих організмах:
а) фізіогенні (кіски, зуби, магнетит у крові);
б) патогенні (жовчеві, ниркові камені);
в) біомінеральна маса - продукт життєдіяльності організмів.
ІІІ. Біомінерали, що
сформувались поза організмом:
а) Біомінерали результат взаємодії між
продуктами життєдіяльності організмів.
б) Біомінерали результат взаємодії органіки і
неорганіки.
ІV. Біомінерали внідрені в
організми:
а) Мінеральні псевдоморфози по живих організмах.
б) Мінеральні виповнення порожнин у живих
організмах.
V. Біомінералоїди[5]
- продукт кристалізації та хімічних
перетворень органіки
(вуглеводні, озокерит).
VІ. Біомінерали - продукти розкристалізації біомінералоїдів.
Згідно цієї класифікації, жовчеві камінці належать до ІІ типу
- патогенних біомінеральних утворень.
А.А.Кораго до об'єктів вивчення
біомінералогії, що сформувались в організмі людини, в першу чергу відносить так
звані органо-мінеральні агрегати (ОМА). Ці утворення формують переважну
більшість твердих тканин в організмі людини. Органо-мінеральні агрегати
поділяють на фізіогенні та патогенні. До фізіогенних ОМА відносять кістки,
зуби, отоконії (отоліти), "мозговий пісок"[6].
До патогенних ОМА відносять сечові (уроліти), жовчеві (холеоліти), панкреатичні
(панкреаліти), слиневі (саліваліти), зубні (дентоліти) камінці, мінеральні
новоутворення у легенях (пульмоліти), кровеносних судинах (ангіоліти) пухлинах,
м'язах (остеоліти) та інших органах.
Загалом список мінералів у
твердих тканинах людини, на сьогодні включає понад 80 мінералів. У будові
мінеральної складової беруть участь фосфати (у кістках, зубах, дентолітах,
уролітах та ін.), карбонати (у холеолітах, панкреалітах та ін.), мінерали
органічної будови (оксалати, урати, білірубін, холестерин) та деякі екзотичні
мінерали (магнетит, сульфати та ін.).
Особливістю органо-мінеральних
агрегатів є те, що у їх будові завжди фіксується кілька рівнів організації, які
характеризуються різною розмірністю (від кількох десятків ангстрем до кількох
сантиметрів), різною формою виділень (мікроліти, кристаліти, глобули,
мікросфероліти, сфероідоліти та ін.) та різним мінеральним складом (органічні
мінерали, фосфати, карбонати, оксиди та ін).
Висновки
Проведені дослідження, дозволили
дійти до наступних висновків. Морфологія жовчевих камінців виявилась значно
ускладнененою як на макро- так і на мікроморфологічному рівні. Це є очевидно
наслідком наявності у замкненій системі
більше ніж одного ЖК. Це в свою чергу призводить до виникнення взаємодії між ними
(співударянь, тертю, абразії) на фоні продовження їх росту. Таке унікальне
одночасне поєднання факторів формування самоорганізації в замкненій системі,
приводить до утворення специфічних структур, що характеризуються із так
званою рекурсивною динамічною
симетрією. Багатоукладність динамічних режимів проявляється при міжкамінцевих
взаємодіях та зумовлює процеси селективного та анізотропного росту окремих
поверхонь ЖК які ми мали можливість спостерігати.
Морфологія жовчевих камінців
виявилась значно ускладнененою як на макро- так і на мікроморфологічному рівні.
Це є очевидно наслідком наявності у замкненій системі більше ніж одного ЖК. Це в свою чергу призводить до виникнення взаємодії між ними
(співударянь, тертю, абразії) на фоні продовження їх росту.
З метрологічних досліджень
характеристики жовчевого каміння я
визначила довжину ребер , площу та форму граней.
Більш поглиблено вивчила ділянки
зі специфічними мікроскульптурними утвореннями .Ці вивчення супроводжувалися
детальними спостереженнями та зарисовками.
З досліджень зробила висновок
про недостатню седементованість поверхні жовчевих камінців. Камінці перейшли у
кристалічну фазу і в період росту відбувалася їх руйнація під впливом
міжкамінцевих взаємодій.
Встановленням речовинного
складу, відбір проб для подальшого аналізу методом рентгенівської
дифрактометрії я зробила висновок про домінуючий холестериновий склад камінців.
Отже рецидивне каменеутворення не буде відбуватися в організмі хворого якщо
виключити з раціону жири тваринного походження та інші продукти які містять
холестерин .
Методом рентгенодифракційної
діагностики, встановлений склад жовчевих камінців на різних ділянках - від
ядра, до оболонки. В усіх зонах домінує ангідрит холестерину - С27H46O,
доказана відсутність дифракційних максимумів, які належать до моногідрату холестерину
С27H46O*Н2О,
білірубінату кальцію, кальциту
СaCO3 - тригональна сингонія, арагоніту - СaCO3 -
ромбічна сингонія; фатериту - СaCO3 - гексагональна сингонія,
вітлокіту - Ca3(PO4)2 (тригон. синг.).
Аналіз аморфного галло на
дифрактографах відібраних з різних ділянок жовчевих камінців, свідчить що в
обидвох випадках у ядрі камінців концентрується аморфна (не кристалічна, та що
не має кристалічної структури) фаза.
Таким чином можна зробити
висновок про домінуючих холестериновий склад жовчевих камінців.
Використана література
1. Дякив В.А., Ганиткевич Я.В.
Фрактальний механизм роста желчных камней // Тезисы стендовых докл.
Фальк-симпозіума № 92. Новые напр. в гепатологии, Санкт-Петербург, Россия, Июнь
21-22. 1996. - т.2. Докл. № 345. - С.138.
2. Дяків В.О., Ганіткевич Я.В.
Біомінералогічна модель міжкамінцевих (міжфрактальних) взаємодій у
багаточисельних асоціаціях жовчевих камінців // Вісник Львівського
Університету. Серія геологічна. -
Випуск 13. Львів, 1999, С.106-115.
3. Wolpers C.,Hofmann A. F. Solitary
versus multiple cholesterol gallbladder stones Mechanisms of formation and
growth // Clin. Investig., 1993. -
v.71. - №6. - Р.423-434.