Уроліти струвіт-апатит (апатит-струвіт)-аморфна органічна речовина. Будова: глобулярна шарувата внутрішня та зернисто-глобулярна шарувата зовнішня оболонки. Внутрішня сформована перешаруванням дрібноглобулярного апатиту та чорної органічної речовини або дрібноглобулярним апатитом чи органічною речовиною, а зовнішня є перемежуванням апатиту й органічної речовини. Струвіт утворює декілька шарів, які чергуються з великокрапчастою органічною речовиною. Такі камені розвиваються завдяки седиментаційним, біогенним і власне кристалізаційним процесам [9].

Асоціації оксалати-аморфна органічна речовина. Уроліти ювеліт-органічна речовина вирізняються кавернозною дрібнозернисто-дрібноглобулярною шаруватою будовою, яка зумовлена перервними мікропрошарками глобулярного, мікросфероїдолітового та дрібнолускуватого різновидів.

Уроліти уеделіт-ювеліт (ювеліт-уеделіт)-аморфна органічна речовина мають зернисто-глобулярно-шарувату та кавернозну шарувату будову з ритмічним чергуванням шарів органічної речовини та біогенного ювеліту або ювеліт-уеделітових утворень. Уеделіт розвивається на глобулярному ювеліті як перервні мікропрошарки друзо- та щіткоподібних агрегатів. Під час утворення цих уролітів поєднуються седиментаційні, біогенні та власне кристалізаційні процеси [4].

Асоціації урати-аморфна органічна речовина мають таку будову: сфероїдолітову, зернисто-шарувату, зернисту внутрішню та сфероїдолітову зовнішню оболонки. Сфероїдолітова оболонка є перешаруванням сфероїдолітових мікрошарів із органічною речовиною, зернисто-шарувата – чергуванням зернистих шарів урату з органічною речовиною із шарами тільки органічної речовини. Отже, такі уроліти формуються завдяки седиментаційному процесу або його поєднанню з власне кристалізаційним.

Уроліти оксалати-фосфати (фосфати-оксалати)-аморфна органічна речовина.

Асоціації ювеліт-апатит (апатит-ювеліт)-аморфна органічна речовина. Будова: суцільна дрібнокрапчаста внутрішня та шарувата зовнішня оболонка; шарувата з дрібноглобулярною внутрішньою, глобулярною середньою та сфероїдолітовою зовнішньою оболонками. Внутрішня оболонка сформована органічною речовиною з розсіяним дрібнопластинчастим ювелітом або наявністю мікрошарів його мікросферолітового та дрібнозернистого різновидів. Середня оболонка – це чергування органічної речовини та глобулярного апатиту, а зовнішня – перешарування органічної речовини та склоподібного апатиту або органічної речовини та сфероїдолітового ювеліту [4].

Асоціації струвіт-ювеліт-аморфна органічна речовина мають порфіроподібну зернисто-глобулярну будову і формуються завдяки одночасному розвитку жовтувато-коричневої та темно-коричневої органічної речовини з дрібно- та великоглобулярним ювелітом, серед якого розкидані великі зерна струвіту. Провідним процесом під час їхнього формування є життєдіяльність мікроорганізмів, яка не тільки призводить до утворення глобулярного ювеліту й органічної речовини, а й сприяє кристалізації струвіту [4].

Онтогенічні дослідження дають підставу стверджувати, що уроліти формуються завдяки трьом процесам: седиментації, власне кристалізації, що є пульсаційною, та життєдіяльності мікроорганізмів. Внаслідок седиментації формуються фосфатові, оксалатові, уратові уроліти та утворення змішаного складу, серед яких і з переважанням органічної речовини. Цементом у седиментаційних утвореннях слугує аморфна органічна речовина, а також глобулярні апатит, а інколи й ювеліт. Шляхом прямої кристалізації формуються уроліти з оксалатів, уратів та цистину, що простежуються як сфероліти, сфероїдолітові сфероліти або дендритоподібні відкриті сфероліти, яким властивий пульсаційний розвиток, що відображається в їхній шаруватості та зональності. Часто процес утворення уролітів є перемежуванням седиментації та прямої кристалізації, інколи ці два процеси відбуваються одночасно. В результаті життєдіяльності мікроорганізмів утворюються глобулярний ювеліт, а також частково апатит та аморфна органічна речовина, які, здебільшого, є в складі седиментаційних утворень або формують цілісні апатит-ювелітові чи ювелітові утворення в сукупності з плутано-волокнистою і (або) дрібнокрапчастою жовтувато-коричневою органічною речовиною. Загалом седиментаційний процес формування уролітів переважає.

Розділ 6. Зародження уролітів

Аналіз опублікованих наукових праць дає підставу виділити чотири головні теорії їхнього зародження: захисних колоїдів, матричну, протеолізно-йонну та кристалізації-інгібіторів. Ініціатором і прихильником колоїдної теорії вважають L. Lichwitz (1914), на думку якого важкорозчинні кристалоїди утримуються в сечі завдяки захисній дії колоїдів. В основі матричної теорії лежить процес кристалізації апатиту в кістках (Boyce, 1955, 1967, 1970). Першопричиною утворення уроліту, на думку авторів, є поява в сечі аморфних органічних речовин, які формують матрицю, що відіграє активну роль у процесі каменеутворення. Деякі прихильники цієї теорії вважають, що у випадку уратових та цистинових уролітів органічна матриця діє як пасивний осередок кристалізації (Dulce, 1962). О. О. Кораго (1992) стверджує, що в патогенних органомінеральних агрегатах органічна речовина не контролює утворення мінеральної фази, а формується з нею паралельно при взаємовпливі одна на одну. Автори протеолізно-йонної теорії стверджують, що зародження уролітів відбувається у випадку оптимального значення рН сечі та низького рівня її протеолізу (Дзюрак, 1987; Единый и др., 1989). Теорію кристалізації-інгібіторів обґрунтовувало багато вчених (Nordin, Robertson, 1966; Pak, 1969; Nancollas, 1976; Coe, 1978; Robertson et al., 1976, 1981; Билобров и др., 1986). Стверджують наявність трьох механізмів, які спричинюють зародження уролітів: а) пересичення сечі каменеутворювальними компонентами; б) вплив промоторів кристалізації; в) зменшення інгібіторної активності сечі. Особливу роль у зародженні уролітів відіграє рН сечі, тоді як аморфна органічна речовина виконує пасивну функцію. Остання теорія, очевидно, найбільше відображає процеси, що сприяють зародженню уролітів, у цьому разі найдискусійнішим є питання зародження одного з найпоширеніших каменеутворювальних мінералів – апатиту. Панує думка, що він утворюється внаслідок гідролізу брушиту (Pak, 1969) чи октакальційфосфату (MacGregor et al., 1965; Nordin, Robertson, 1966; Robertson, Nordin, 1976). Початкова кристалізація брушиту, який кристалізується при рН > 6,5, потребує стану пересичення сечі Ca2+ та H2PO42–. Вважають, що брушит є регулятором утворення кальцієвих фосфатів, оскільки він гідролізується до фаз із вищим коефіцієнтом співвідношення Ca/P, причому в кислому середовищі зміни відбуваються дуже повільно, а в лужному – дуже швидко [4].

Інші вчені стверджують, що домінантний фактор зародження апатиту – октакальційфосфат, який є дуже нестійким. Його спонтанна кристалізація настає при рН > 7. Аналіз опублікованих теоретичних передбачень кристалізації брушиту й октакальційфосфату з наступним їх гідролізом в апатит та експериментальних досліджень із проведеним нами мікроскопічним вивченням уролітів засвідчує, що під час формування каменів апатит і брушит утворюються одночасно або спочатку розвивається апатит, а потім – брушит, чи навпаки. Крім того, мікроскопічне вивчення уролітів дає підставу стверджувати, що нема навіть слідів переходу брушиту в апатит. Щодо октакальційфосфату, то цей мінерал дуже рідкісний і під мікроскопом ми його не простежували, не кажучи вже про його трансформацію в апатит. На наш погляд, глобулі апатиту кристалізуються безпосередньо в сечі, що підтверджує, наприклад, наявність його голчастих індивідів у донорській крові (Титов и др., 2000). Можна припустити, що в каменеутворювальному середовищі, коли рН становить 7 і більше, а співвідношення Ca/P наближається до 1,7, буде кристалізуватися апатит, а при рН приблизно 6,4–6,7 та співвідношенні Ca/P близько 0,95–1,0, – брушит. У випадку дуже високої концентрації йонів кальцію і фосфору випадатиме фосфатний колоїд, який під мікроскопом фіксують як склоподібний апатит (Eanes, Posner, 1968; Fleisch et al., 1968). Паличкоподібні утворення та своєрідні глобулярні зростки, а також різна внутрішня будова глобуль засвідчують, що апатит може також утворюватися в процесі життєдіяльності мікроорганізмів [22], що підтверджено експериментальними дослідженнями (Каткова, Янулова, 2000). Інгібіторами слугують пірофосфат, Mg, високомолекулярні фракції аморфної органічної речовини.

Зародження струвіту залежить від трьох чинників: значення рН сечі, концентрації Mg, Ca, P та наявності відповідних мікроорганізмів. Співвідношення Ca/Mg у людей, що мають струвітові уроліти, є значно нижчим, ніж у здорових людей, тоді як у хворих із апатитовими утвореннями воно, навпаки, значно вище (Elliot et al., 1958). Струвіт, на думку багатьох дослідників, починає кристалізуватися при рН > 7,1. Його утворення можливе за наявності мікроорганізмів Proteus та Staphylococcus albus, життєдіяльність яких супроводжується виділенням ферменту уреази, який, розщеплюючи сечовину, підтримує відповідне рН та концентрацію йона NH4+ (Griffith, 1978). Спонтанна кристалізація струвіту настає при рН > 8 (Robertson, Nordin, 1976). Мікроскопічні та РЕМ дослідження уролітів підтверджують, що струвітові утворення супроводжуються різними, здебільшого ниткоподібними агрегатами аморфної органічної речовини, яка є рештками відмерлих мікроорганізмів.

Зародження й розвиток оксалатових уролітів відбувається за високого рівня пересичення (Robertson, Nordin, 1976), тоді як рН сечі на цей процес впливає незначно. Важливим показником зародження оксалатових мінералів є коефіцієнт співвідношення C2O42–/Ca2+. У випадку однакового співвідношення йонів C2O42– і Ca2+ утворюється уеделіт, у разі значного переважання C2O42– – ювеліт, а Сa2+ – тригідрат (Schдfer, Dosch, 1978). Експерименти засвідчують, що в кислішому середовищі кристалізується ювеліт, а в лужному – уеделіт (Кадурин, 2001), що підтверджене мікроскопічними дослідженнями уролітів: ювеліт асоціює з уратами, а уеделіт частіше трапляється з фосфатами. Головним інгібітором оксалатів є магній, який більше впливає на швидкість нуклеації, ніж на темпи росту індивідів оксалатів. Магній є інгібітором за будь-яких концентрацій Ca2+, тоді як для C2O42– при концентрації до 2,4 ммоль/л – інгібітором, а при >2,4 ммоль/л – промотором (Kohri et al., 1988). Мікроскопічні дослідження засвідчують, що ювеліт може формуватися в процесі життєдіяльності мікроорганізмів, утворюючи глобулярні агрегати, скупчення, шари, які супроводжуються плутано-волокнистою органічною аморфною речовиною жовто-коричневого кольору різних відтінків.

Сечова кислота при рН < 5 перебуває в сечі в недисоційованому стані (Robertson, Nordin, 1976), а пересичення сечовою кислотою сягає такого рівня, що відбувається її спонтанна кристалізація. При рН > 5,85 сечова кислота є в дисоційованому стані і її кристалізація не відбувається. Мікроскопічні дослідження засвідчують, що сечова кислота асоціює із ювелітом, що підтверджує її кристалізацію в кислому середовищі.

Цистин, як і сечова кислота, випадає в осад у кислому середовищі. Спонтанна кристалізація відбувається при концентрації 300 мг/л і більше (Dent, Senior, 1955). У лужному середовищі цистин перебуває в дисоційованому стані, а ймовірність його кристалізації незначна (Robertson, Nordin, 1976). Мікроскопічні дослідження засвідчують, що цистинові уроліти є продуктами безпосередньої кристалізації, хоча трапляються випадки, коли цистинові зерна цементуються органічною аморфною речовиною в сукупності з глобулярним апатитом, що дає підставу припустити їхнє формування в нейтральному або слабко лужному середовищі.

Отже, зародження уролітів зумовлене такими чинниками, як рН сечі, концентрацією каменеутворювальних компонентів та співвідношеннями Ca2+/Mg2+ і C2O42–/Ca2+, наявністю аморфної органічної речовини і мікроорганізмів. Фосфати, серед яких і апатит, безпосередньо кристалізуються із лужної сечі, урати й цистин – із кислої; на формування оксалатів рН середовища майже не впливає, хоча ювеліт має тенденцію до кристалізації в кислому середовищі, а уеделіт – у лужному. Зародження й розвиток уролітів зумовлені впливом інгібіторів на кристалізацію, інгібіторами є магній, пірофосфати та високомолекулярні фракції аморфної органічної речовини. Мікроорганізми сприяють не тільки формуванню лужного середовища, а й утворенню йона NH4+, необхідного для кристалізації струвіту. В процесі їхньої життєдіяльності утворюються глобулі апатиту та ювеліту. Органічна речовина не формує так званої матриці, яка могла б визначати зародження та розвиток уролітів [4, 46].

ВИСНОВКИ

1. Зібраний і проаналізований нами статистичний матеріал про захворювання на сечокам’яну недугу серед населення світу й України, зокрема, засвідчує, що її поширення має локально-регіональні особливості й зумовлене сукупною дією зовнішніх чинників, серед яких розрізняють: соціально-економічний, забруднене довкілля, кліматичний, гідрохімічні особливості питної води, геологічний, які не тільки охоплюють майже всі складові зовнішнього середовища, а й є неоднозначними за впливом на поширення досліджуваної недуги. Межі їхнього впливу нечіткі, а негативна дія кожного із них підсилює одна одну і може призвести до значного зростання випадків захворювання на сечокам’яну недугу. Найважливішими є соціально-економічний чинник та забруднене довкілля, тоді як вплив інших збільшується або зменшується від регіону до регіону.

2. Аналіз статистичних матеріалів про локалізацію недуги, вік і стать хворих, що опубліковані у наукових працях учених багатьох країн світу, дає підставу стверджувати, що в минулі століття цю хворобу, здебільшого, фіксували в нижніх сечових шляхах, причому хворіли переважно хлопчики віком два – п’ять років, а серед дорослих – чоловіки віком понад 50 років. Поліпшення у ХХ ст. життєвого рівня (країни Європи, Північної Америки та Австралія) сприяло зменшенню частки хворих дітей і дорослих з локалізацією недуги в нижніх і зростанню кількості дорослих людей із уролітіазом верхніх сечових шляхів. Залучення жінок у сферу інтенсивного виробництва зумовило майже зрівноваження їхньої захворюваності з захворюваністю чоловіків. Діти незалежно від статі хворіють у віці понад п’ять років при уролітіазі верхніх сечових шляхів. У так званому азійському “кам’яному поясі”, у промислових регіонах із європейським рівнем життя недуга у хворих зміщується у верхні сечові шляхи, а в регіонах з традиційними умовами характер уролітіазу не змінюється. Передбачають, що підвищення життєвого рівня у країнах третього світу сприятиме наближенню кількості хворих на уролітіаз до європейського, причому ця недуга буде поширюватися і серед негроїдів.

3. Вивчення опублікованої інформації про мінеральний склад уролітів хворих світу, а також проведення мінералогічних досліджень сечового каміння з окремих регіонів України дає підставу стверджувати, що вони як асоціації переважають над мономінеральними утвореннями. Серед мономінеральних поширені апатитові, струвітові, ювелітові, уеделітові уроліти та сечової кислоти, серед яких переважають ювелітові. Найчастіше трапляються двокомпонентні асоціації: апатиту і струвіту, ювеліту і апатиту, уеделіту і апатиту, уеделіту і ювеліту, які формують безперервні ряди. Поширеним є утворення дигідрат сечової кислоти-сечова кислота. Три- і чотирикомпонентні асоціації малопоширені. Власне оксалатові, фосфато-оксалатові (оксалато-фосфатові) асоціації переважають у верхніх, а власне фосфатові, власне уратові, фосфато-уратові (урато-фосфатові), оксалато-уратові (урато-оксалатові) – у нижніх сечових шляхах. Вміст апатиту в уролітах верхніх і нижніх сечових шляхів майже збігається, тоді як струвіт переважає в утвореннях нижніх сечових шляхів. Частка ювеліту й уеделіту переважає в каменях верхніх сечових шляхів, а сечової кислоти – в нижніх, причому особливо високий її вміст в уролітах хворих дітей і дорослих із країн Європи XVIII–XIX ст. та Азії другої половини ХХ ст. Вміст оксалатів в уролітах хворих Європи, Америки й Австралії в другій половині ХХ ст. збільшився, а уратів – зменшився, що буде простежуватися і для інших регіонів світу, коли рівень життя народів досягне європейського.

4. Дослідження уролітів засвідчують, що індивіди й агрегати каменеутворювальних мінералів не відрізняються від аналогів у геологічних об’єктах. Кристалізація струвіту, брушиту, ювеліту, уеделіту та цистину відбувається з утворенням, здебільшого, друзоподібних, щіткоподібних, дендритоподібних, сферолітових агрегатів, у яких добре простежується дія закону геометричного відбору. Глобулярні біогенні утворення є типовими для ювеліту і частково для апатиту. Апатит досить часто трапляється у вигляді склоподібного різновиду. Кристалізація оксалатів супроводжується явищами двійникування та епітаксії. Індивідуалізовані огранені кристали є типовими для уеделіту та струвіту і дещо менше поширені для брушиту, ювеліту, уратів та цистину.

5. На підставі аналізу опублікованих матеріалів та власних досліджень з’ясовано, що головними носіями мікроелементів Pb, Fe, Sr є апатит і струвіт, а Cu, Zn, Mn – ювеліт та уеделіт. Меркурій дуже поширений в уролітах хворих Донеччини, разом із іншими мікроелементами він може бути в розсіяному стані в аморфній органічній речовині.

6. Онтогенічні дослідження дають підставу стверджувати, що уроліти формуються у зв’язку з трьома процесами: седиментації, власне кристалізації та життєдіяльності мікроорганізмів. У процесі седиментації утворюються фосфатові, оксалатові, уратові уроліти та аморфної органічної речовини, а також каміння змішаного складу, які можна зачислити до конкрецій. Цементом слугує аморфна органічна речовина, глобулярні апатит та ювеліт. Шляхом безпосередньої кристалізації утворюються уроліти зі струвіту, брушиту, оксалатів, уратів та цистину, які вирізняються як сфероліти, сфероїдолітові сфероліти або дендритоподібні відкриті сфероліти. Їхнє утворення є пульсаційним, що відображається в їхній шаруватості та зональності. Уроліти часто формуються в разі чергування седиментації та безпосередньої кристалізації, інколи ці два процеси відбуваються одночасно. Продуктом життєдіяльності мікроорганізмів є глобулярний ювеліт, а також частково апатит, які не тільки входять до складу седиментаційних уролітів, а й утворюють у сукупності з органічною аморфною речовиною цілісні апатит-ювелітові або ювелітові уроліти. Загалом седиментаційний процес формування сечового каміння переважає.

7. Головними чинниками, які сприяють зародженню уролітів, є рН сечі, концентрація каменеутворювальних компонентів, співвідношення Ca2+/Mg2+ та C2O42–/Ca2+, наявність органічної аморфної речовини (Билобров и др., 1987) та мікроорганізмів (Каткова, 1998; Каткова, Янулова, 2000). Фосфати утворюються в майже нейтральному та лужному середовищах, причому апатит, ймовірно, кристалізується безпосередньо, оскільки в уролітах не виявлено навіть слідів заміщення його брушитом. Октакальційфосфат під час мікроскопічних досліджень не виявлений. Урати і цистин кристалізуються в кислому середовищі, а оксалати – за широкого діапазону рН, хоча ювеліт має тенденцію до кристалізації в кислому, а уеделіт – у лужному середовищах. Зародження й розвиток каменів зазнає впливу інгібіторів, якими є магній, пірофосфати, високомолекулярні фракції аморфної органічної речовини. Мікроорганізми сприяють формуванню лужного середовища і, відповідно, кристалізації струвіту або є продуцентами глобулярного ювеліту і частково апатиту. Органічна аморфна речовина під час кристалізації каменеутворювальних мінералів відіграє, здебільшого, пасивну роль.

8. Вивчення агрегатного стану каменеутворювальних мінералів та внутрішньої будови уролітів не тільки відкриває можливості розширити горизонти пізнання процесів літотрипсії та літолізу, а й дає змогу відтворити процеси перебігу захворювання на уролітіаз та метаболічних змін в організмі людини, що може слугувати медикам одним із наріжних каменів глибшого пізнання цієї недуги з метою розробки нових підходів її лікування й профілактики.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ НА ТЕМУ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографія

1. Зузук Ф. В. Мінералогія уролітів: Монографія: У 3 т. Т.1. Поширення сечокам’яної хвороби серед населення світу. – Луцьк: РВВ “Вежа” Волин. держ. ун-ту, 2002. – 408 с.: іл.

2. Зузук Ф. В. Мінералогія уролітів: Монографія. У 3 т. Т. 2. Мінеральний та хімічний склад уролітів. Кн.1. – Луцьк: РВВ “Вежа” Волин. держ. ун-ту, 2003. – 438 с.: іл.

3. Зузук Ф. В. Мінералогія уролітів: Монографія: У 3 т. Т. 2. Мінеральний та хімічний склад уролітів. Кн. 2. – Луцьк: РВВ “Вежа” Волин. держ. ун-ту, 2003. – 508 с.: іл.

4. Зузук Ф. В. Мінералогія уролітів: Монографія: У 3 т. Т. 3. Онтогенія уролітів. – Луцьк: РВВ “Вежа” Волин. держ. ун-ту, 2004. – 582 с.: іл.

Статті у наукових фахових виданнях

5. Мамчур Ф. І., Едельштейн І. І., Зузук Ф. В. Мінералогічні особливості органогенних сечових каменів // Доп. АН УРСР. Сер. Б. Геологія, геофізика, хімія та біологія. – 1974. – № 4. – С. 359–363.

6. Зузук Ф. В., Матковский О. И. В. И. Вернадский и новые направления биоминералогии и биогеохимии // Минерал. сб. – 1989. – № 43, Вып. 2. – С. 23–29.

7. Зузук Ф. В. Заміщення уеделіту ювелітом і апатитом // Мінерал. зб. – 2000. – № 50, Вип. . – С. –118.

8. Зузук Ф. В. Онтогенія ювелітового каміння зі сфероїдоліто-сферолітовою структурою // Наук. праці Ін–ту фундаментальних досліджень Відп. ред. В. О. Шумлянський. – К.: Т-во “Знання” України, 2000. – С. 150–160.

9. Зузук Ф. В. Внутреннее строение почечных камней, состоящих из аморфного органического вещества, содержащего фосфаты // Урал. геол. журн. – 2001. – № . – С. 165–182.

10. Зузук Ф. В. Онтогенія струвітового каміння // Минерал. журн. – 2001. – Ч. , № /3. – С. –56.

11. Зузук Ф. В. Онтогенія уеделіт-ювеліт-апатитового каміння // Вісн. Харків. ун-ту. – 2001. – № 521. – С. 84–86.

12. Зузук Ф. В. Онтогенія ювеліт-уеделітового каміння // Доп. НАН України. Сер. Математика, природознавство, техн. науки. – 2001. – № 11. – С. 96–100.

13. Зузук Ф. В. Проблеми біомінералогії на стику ХХ–ХХІ століть (на прикладі людини) // Мінерал. зб. – 2001. – № 51, Вип. 1. – С. 149–159.

14. Зузук Ф. В. Вплив зовнішнього середовища на поширення сечокам’яної недуги серед населення світу // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2002. – № . – С. –22.

15. Зузук Ф. В. Онтогенія ювелітового каміння із зернистою та глобулярною будовою // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. Геологія. – 2002. – Вип. 21/22. – С. –22.

16. Зузук Ф. В. Оксалати в геологічних та біологічних об’єктах // Мінерал. зб. – 2002. – № 51, Вип. . – С. 102–111.

17. Зузук Ф. В. Про мінеральний склад уролітів верхніх сечових шляхів дорослих хворих окремих країн Європи (друга половина XX ст.) // Мінерал. зб. – 2002. – № , Вип. 1. – С. 163–175.

18. Зузук Ф. В. Мінеральний склад уролітів верхніх сечових шляхів дорослих хворих окремих країн Азії // Мінерал. зб. – 2002. – № 52, Вип. 2. – С. 182–187.

19. Зузук Ф. В. Тяжелые металлы в уролитах // Химия в интересах устойчивого развития (Новосибирск). – 2002. – № 10. – С. 281–295.

20. Зузук Ф. В. Уеделіт CaC2O4 · 2,5 H2O // Доп. НАН України. Сер. Математика, природознавство, техн. науки. – 2002. – № 6. – С. 125–130.

21. Зузук Ф. В. Онтогения уэвеллит-апатитовых мочевых камней // Минералогия техногенеза – 2002: Докл. III семинара “Минералогия техногенеза”, 23–25 мая 2002 г. – Миасс: Имин УрО РАН, 2002. – С. 95–108.

22. Зузук Ф. В. Онтогенія апатитових уролітів // Мінерал. зб. – 2003. – № 53, Вип. 1/2. – С. 138–153.

23. Зузук Ф. В., Павлишин В. І. Ювеліт // Мінерал. журн. – 2003. – Т. 25, № 1. – С. 6–19.

Статті в інших наукових виданнях

24. Мамчур Ф. І., Зузук Ф. В. До таємниць кам’яної хвороби.– К.: Знання, 1973. – 64 с. – (Сер. ; № ).

25. Библиографический указатель (уролитиаз, нефролитиаз, холелитиаз) за 1981–1990 г./ Луцк. пед. ин-т; Сост. Ф. В. Зузук, Т. В. Мелешко. – Луцк, 1992. – 89 с.

26. Зузук Ф. В. До питання картографування сечокам’яної хвороби в Україні // Вісн. геодезії та картографії. – 1999. – № 1. – С. 34–36.

27. Зузук Ф. В., Іванчиков В. П. Взаємозв’язок поширення сечокам’яного захворювання із забрудненням території України // Наукові вісті / Ін-т менеджменту та економіки. – Івано-Франківськ, 2002. – № 1. – С. 176–193.

Тези доповідей

28. Матковский О. И, Зузук Ф. И. В. И. Вернадский и новые направления науки биоминералогия и биогеохимия // Тезисы Первой респ. конф. (выездная сессия Украинского минералогического общества) по биоминералогии, посвященной 125-летию академика В. И. Вернадского / Отв. ред. Ф. В. Зузук. – Луцк, 1988. – С. 3–4.

29. Зузук Ф. В., Мелешко Т. В., Мамчур Ф. И., Прохоров И. Г. Состав и онтогенические особенности почечных и желчных конкрементов // Там же. – С. –59.

30. Зузук Ф. В. Сравнительный анализ конкрементов печени и почек // Тезисы Первой межгосударственной конф. “Биоминералогия – 92” (выездная сессия Украинского минералогического общества), 12–14 мая 1992 г. / Луцк. гос. пед. ин-т; Отв. ред. Ф. В. Зузук. – Луцк, 1992. – С. 12–14.

31. Зузук Ф. В. Структурные особенности мочевых камней // Минералогия и жизнь: Материалы к Межгос. минерал. семинару. – Сыктывкар: Изд-во Коми науч. центра УрО РАН, 1993. – С. 56–57.

32. Борисенко Ю. А., Зузук Ф. В. Біомінералогічні дослідження в Україні // Проблеми геологічної науки та освіти в Україні: Матеріали наук. конф., присвяченої 50-річчю геол. факультету, 19–21 жовт. 1995 р. – Львів, 1995. – С. 141–142.

33. Зузук Ф. В. Морфологічні особливості біогенних оксалатів // Там же. – С. –159.

34. Зузук Ф. В. До проблем біомінералогії (на прикладі фізіогенних і патогенних утворень) // Збірник матеріалів конференції “Біомінералогія і медична екологія” та наукових досліджень лабораторії біомінералогії, медико-екологічного та шкільного картографування (Волинський університет), 18–20 жовт. 1995 р. / Відп. ред. Ф. В. Зузук. – Луцьк, 1995. – С. 3–5.

35. Зузук Ф. В., Василечко Л. О. Орієнтація кристалів ювеліту в сферолітах сечових каменів // Там же. – С.65–69.

36. Зузук Ф. В., Гузенко В. М. Мінеральний склад і структура сечових каменів (на прикладі Донецької області) // Там же. – С. 45–49.

37. Зузук Ф. В., Здравко Б. Й. Про мінеральний склад і структуру сечових каменів (на прикладі Львівської області) // Там же. – С. 49–57.

38. Зузук Ф. В., Мамчур Ф. І. Про оксалати в сечових каменях // Там же. – С. –65.

39. Зузук Ф. В., Мелешко Т. В. Оксалати кальцію як мінерали в живій і неживій природі // Там же. – С. 57–61.

40. Зузук Ф. В., Савицький Д. І. Про забарвлення сечових конкрементів і піску уратного складу // Там же. – С. 89–92.

41. Зузук Ф. В., Кравчук І. В., Шамрила Б. М. Про складання карт поширеності серед населення України сечо- і жовчнокам’яного захворювання та холециститу // Там же. – С. 119–129.

42. Зузук Ф. В., Савицький Д. І., Василечко Л. О. Про інфрачервону спектроскопію сечової кислоти та її дигідрату як складових ниркових каменів // Там же. – С. –84.

43. Зузук Ф. В. Характеристика индивидов и агрегатов биоминералов, формирующих почечные камни // Минералогия и жизнь: биоминеральные гомологии: Расширенные тез. докл. II Междунар. семинара, 17–22 июня 1996 г. – Сыктывкар, 1996. – С. 143–144.

44. Зузук Ф. В. Онтогения уэдделлитовых мочевых камней // Структура и эволюция минерального мира: Материалы к Междунар. минерал. семинару, 10–13 июня 1997 г. – Сыктывкар, 1997. – С. –121.

45. Зузук Ф. В. Социально-экологический фактор внешней среды и минеральный состав биолитов взрослых больных мочекаменной болезнью // Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез: Тез. Междунар. симпозиума, 6–11 сент. 1999 г. – Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1999. – С. –529.

46. Зузук Ф. В. Аморфное органическое вещество – оксалатовые камни // Минералогия и жизнь: биоминеральные гомологии: Докл. III Междунар. семинара, 5–8 июня 2000 г. – Сыктывкар, 2000. – С. 89–91.

47. Зузук Ф. В. Біомінералогія каміння сечовивідної системи людини // Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть: стан, проблеми, перспективи: Матеріали наук. конф., присвяченої до 55-річчя геол. факультету Львів. нац. ун-ту ім. Івана Франка, 27–28 жовт. 2000 р. – Львів: ЛНУ, 2000. – С. –133.

48. Зузук Ф. В. Поширення сечокам’яної недуги в країнах світу // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: У 3 т. Т.1. / Укр. геогр. т-во. – К.; Луцьк: Ред.-вид. відд. ВДУ “Вежа”, 2000. – С. 330–332.

49. Зузук Ф. В., Павлишин В. И. Изменение состава мочевых камней больных разных стран мира со второй половины XVIII и до конца XX века // Минералогия и жизнь: биоминеральные гомологии: Докл. III Междунар. семинара, 5–8 июня 2000 г. – Сыктывкар, 2000. – С. 61–62.

50. Зузук Ф. В. Органическое вещество в мочевых камнях // Некристаллическое состояние твердого минерального вещества: Материалы к Междунар. минерал. семинару, 19–21 июня 2001 г. – Сыктывкар, 2001. – С. 250–252.

51. Зузук Ф. В., Павлишин В. И. Ювеллит в геологических и биологических объектах // Органическая минералогия: Материалы I Рос. совещ. по орган. минералогии, 2–6 дек. 2002 г / Санкт-Петербург. гос. ун-т. – СПб, 2002. – С. –13.

52. Зузук Ф. В., Вовк П. К., Вовк А. П. Распространение уэдделлита в уролитах и особенности его индивидов и агрегатов // Углерод: Минералогия, геохимия и космохимия: Материалы Междунар. конф. – Сыктывкар: Геопринт, 2003. – С. –257.

53. Зузук Ф. В., Вовк П. К. Распространение в уролитах мочевой кислоты и ее дигидрата и особенности их индивидов и агрегатов // Углерод: Минералогия, геохимия и космохимия: Материалы Междунар. конф. – Сыктывкар: Геопринт, 2003. – С. 257–260.

Анотації

Зузук Ф. В. Мінералогія уролітів. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора геологічних наук за спеціальністю 04.00.20 – мінералогія, кристалографія. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2005.

На підставі великого статистичного матеріалу про захворювання на уролітіаз населення світу й України, зокрема, стверджено його локально-регіональне поширення, спричинюване такими чинниками: соціально-економічним, забрудненим довкіллям, кліматичним, гідрохімічними особливостями питної води та геологічним. Підвищення життєвого рівня до європейського не тільки супроводжується збільшенням кількості дорослих хворих, а й зрівноваженням частки обох статей з цією недугою. Відповідно, зменшується захворювання хлопчиків на уролітіаз нижніх сечових шляхів. З’ясовано, що з підвищенням життєвого рівня частка уратових каменів зменшується, а оксалатових і фосфатових збільшується. Серед уролітів переважають асоціації, зокрема, безперервні ряди: апатит-струвіт, ювеліт-апатит, уеделіт-апатит, уеделіт-ювеліт. Особливості індивідів і агрегатів каменеутворювальних мінералів збігаються з такими утвореннями геологічних об’єктів. Обґрунтовано, що уроліти формуються внаслідок седиментації, власне кристалізації та життєдіяльності мікроорганізмів. У процесі седиментації формуються конкрецієподібні фосфатові, оксалатові, уратові та змішаного складу уроліти, а в разі безпосередньої кристалізації – сфероліти брушиту, струвіту, оксалатів, уратів, цистину. Продуктом життєдіяльності мікроорганізмів є глобулярні ювелітові утворення та частково апатит. Аморфна органічна речовина відіграє в уролітах здебільшого цементуючу роль. Результати досліджень сприятимуть розробці нових підходів лікування та профілактики уролітіазу.

Ключові слова: географія уролітіазу, біомінералогія уролітів, індивіди та агрегати біомінералів, мікроелементи, онтогенія уролітів, каменеутворювальна роль мікроорганізмів.

Зузук Ф. В. Минералогия уролитов. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора геологических наук по специальности 04.00.20 – минералогия, кристаллография. Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2005.

На основании большого статистического материала о заболеваемости мочекаменной болезнью населения мира и Украины установлено, что ее распространение имеет локально-региональные особенности и обусловлено совокупностью следующих внешних факторов: социально-экономического, загрязнения окружающей среды, климатического, гидрохимических особенностей питьевой воды, геологического, влияние которых неоднозначно. Ведущими являются социально-экономический фактор и загрязнение окружающей среды. С улучшением жизненного уровня заболеваемость детей мочекаменной болезнью нижних мочевых путей будет уменьшаться при увеличении количества взрослых людей с уролитиазом верхних мочевых путей. Активное участие женщин в общественном производстве приводит к выравниванию их заболеваемости с мужчинами, причем в наиболее работоспособном возрасте.

Собранный статистический материал и собственные исследования дают основание утверждать, что мономинеральные апатитовые уролиты отмечаются тенденцией к преобладанию в верхних, а струвитовые – в нижних мочевых путях. Ювеллит- и уэдделлитсодержащие уролиты чаще встречаются в верхних, а мочевой кислоты – в нижних мочевых путях при тенденции к уменьшению ее количества с XIX до второй половины ХХ века. Собственно оксалатные, фосфато-оксалатные (оксалато-фосфатные) ассоциации преобладают в верхних, а собственно фосфатные, собственно уратные, фосфато-уратные (урато-фосфатные), оксалато-уратные (урато-оксалатные) – в нижних мочевых путях. Наиболее часто фиксируют двухкомпонентные ассоциации апатита и струвита, ювеллита и апатита, уэдделлита и апатита, ювеллита и уэдделлита, дигидрата мочевой кислоты и мочевой кислоты. Можно предположить, что в будущем по мере приближения жизненного уровня населения многих стран мира к европейскому часть фосфатных и оксалатных уролитов будет возрастать, а уратных, наоборот, уменьшаться.

Подтверждается концепция, что морфологические особенности индивидов и агрегатов камнеобразующих минералов аналогичны образованиям геологических объектов. При кристаллизации брушита, струвита, ювеллита, уэдделлита, уратов и цистина формируются, в основном, друзо-, дендритоподобные и сферолитовые агрегаты, при формировании которых действует закон геометрического отбора. Глобулярные образования типичны для апатита и в меньшей степени для ювеллита. Апатит достаточно часто наблюдается как стекловидное образование. Для оксалатов характерны эпитаксия и образование двойников. Хорошо ограненные кристаллы типичны для уэдделлита и струвита, тогда как для ювеллита, уратов и цистина встречаются реже.

Установлено, что носителями Pb, Fe, Sr являются апатит и струвит, Cu, Zn, Mn – оксалаты, Hg вместе с другими тяжелыми металлами может находиться в рассеянном состоянии в органическом аморфном веществе.

Доказано, что образование уролитов происходит вследствие процессов седиментации, собственно кристаллизации и жизнедеятельности микроорганизмов. Седиментационным путем образуются конкрециеподобные фосфатные, оксалатные, уратные камни, а также уролиты аморфного органического вещества и смешанного состава. Собственно кристаллизация брушита, струвита, оксалатов, уратов, цистина приводит к формированию сферолитов. Довольно часто уролиты формируются при чередовании седиментации и собственно кристаллизации, либо при совокупности этих процессов. Вследствие жизнедеятельности микроорганизмов образуются глобулярные ювеллит и частично апатит, а также целостные апатит-ювеллитовые или ювеллитовые уролиты с аморфным органическим веществом.

Онтогенические исследования подтверждают, что ведущая роль при кристаллизации камнеобразующих минералов принадлежит pH среды. Фосфаты кристаллизуются в щелочной среде, ураты и цистин – в кислой. Ювеллит имеет тенденцию к образованию в кислой, а уедделлит – в щелочной среде. Органическое вещество не формирует так называемую матрицу, а выполняет цементирующую функцию при седиментационных процессах камнеобразования. Результаты минералогических исследований дают основание для более глубокого познания процессов литотрипсии и литолиза уролитов, а также воспроизведения особенностей протекания заболевания и разработки новых подходов лечения и профилактики уролитиаза.

Ключевые слова: география уролитиаза, биоминералогия уролитов, индивиды и агрегаты биоминералов, микроэлементы, онтогения уролитов, камнеобразующая роль микроорганизмов.

Zuzuk F. V. Mineralogy of Urolites. Manuscript.

Thesis for doctoral degree of geological sciences in speciality 04.00.20 – mineralogy, crystallography. Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, 2005.

Based on vast statistical data about spreading of urinary stone disease both in the world in general and in Ukraine in particular, the author states that the phenomenon bears local-regional peculiarities and is caused by such factors as social-economical, pollution of the environment, climatic, hydrochemical peculiarities of the drinking water and geological one. With the growth of living standards, not only the spreading of urolithiasis among adults increases, but also the difference in number of cases among males and females decreases. At the same time a decrease of number of cases of urolithiasis of lower urinary tracts among boys is observed. With the increase of living standards portion of urate stones decreases whereas the percentage of oxalates and phosphates grows. Associations of continuous rows are the most widespread ones, to which belong such associations as apatite-struvite, whewellite-apatite, weddelite-apatite and weddelite-whewellite. Peculiarities of individuals and aggregates of stone forming minerals correspond to such of geological formations. It has been proved that urolites are formed as the result of sedimentation, crystallization and vital activity of microorganisms. In the process of sedimentation, concretionary phosphate, oxalate, urate and urolites of mixed type are formed, whereas direct crystallization causes formation of brushite, struvite, oxalate, urate and cystine spherulites. Globular whewellite and weddelite apatite urolites are the activity products of microorganisms. Amorphous organic substance mostly plays binding role by sedimentary process of stone formation. The results of the study will help develop new approaches in treatment and preventive measures of urolithiasis.

Key words: urolithiasis geography, biomineralogy of urolites, individuals and aggregates of biominerals, microelements, ontogeny of urolites, stoneforming role of microorganisms.

Підп. до друку 10.05.05. Формат 60х84/16. Папір офс. Друк цифровий.

Гарн. Таймс. Обсяг 3,02 ум. друк. арк. Тираж 100 пр. Зам. 1269.

Редакційно-видавничий відділ “Вежа” Волинського державного університету

імені Лесі Українки (43025, м.Луцьк, просп.Волі, 13).

Свідоцтво Держкомінформу ДК № 590 від 07.09.01)