Анотація до роботи:

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.

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 C₂O₄^2–/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.

Публікації автора:

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. 2. – С. 110–118.

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. – № 2. – С. 165–182.

10. Зузук Ф. В. Онтогенія струвітового каміння // Минерал. журн. – 2001. – Ч. 23, № 2/3. – С. 49–56.

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. – № 3. – С. 17–22.

15. Зузук Ф. В. Онтогенія ювелітового каміння із зернистою та глобулярною будовою // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. Геологія. – 2002. – Вип. 21/22. – С. 18–22.

16. Зузук Ф. В. Оксалати в геологічних та біологічних об’єктах // Мінерал. зб. – 2002. – № 51, Вип. 2. – 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. – № 52, 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. 9; № 10).

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. 57–59.

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. 158–159.

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. 61–65.

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. 78–84.

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. 120–121.

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. 528–529.

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. 132–133.

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. 11–13.

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. 255–257.

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