МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО
ФЕДОРЕНКО ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ
УДК:
612.014.46:(546.815/.819+546.16)+616-003.96
Оцінка та корекція адаптаційних можливостей організму за умов
одночасного впливу стрес-чинників хімічної природи
(НА ПРИКЛАДІ СВИНЦЮ І ФТОРУ)
14.03.03 – нормальна фізіологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Львів – 2005
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Львівському національному медичному університеті
імені Данила Галицького МОЗ України.
Науковий керівник: Заслужений діяч науки і техніки України,
доктор медичних наук, професор
Гжегоцький Мечислав Романович,
Львівський національний медичний університет
імені Данила Галицького МОЗ України,
завідувач кафедри нормальної фізіології
Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор
Євстаф’єва Олена Володимирівна,
Кримський державний медичний
університет
ім. С. І. Георгієвського МОЗ
України, м. Сімферополь, завідувач кафедри нормальної
фізіології
доктор медичних наук, професор
Скляров Олександр Якович,
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ
України,
завідувач кафедри біологічної хімії
Провідна установа: Національний медичний університет
ім. О. О. Богомольця МОЗ
України,
кафедра нормальної фізіології,
м. Київ
Захист відбудеться “ 11 ” травня 2005 р. о 11:00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 35.600.03 у Львівському національному
медичному університеті імені Данила Галицького
(79010, м. Львів, вул. Пекарська, 69).
З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Львівського
національного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України
(79000, м. Львів, вул. Січових Стрільців, 6).
Автореферат розісланий “ 8 ” квітня 2005 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Я. М.
Федорів
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Адаптаційні можливості організму, що відображають
його динамічну рівновагу з навколишнім середовищем, є інтегральним
показником здоров’я. За умов дії екологічних стрес-чинників хімічної
природи знижується резистентність організму, порушуються гомеостатичні
функції, адаптаційно-компенсаторні процеси, виникає синдром екологічної
дезадаптації та екологічно зумовлена патологія, зростає загальна
захворюваність (Вельтищев Ю. В., 1996; Попович І. Л. та ін., 2000;
Зайцева Н. В., 2001; Зербіно Д. Д., 2002; Литвинов Н. Н., 2004; Teotia
M. et al., 1998; Nowak B., Chmelnicka J., 2000; Jarup L., 2003). З
огляду на це, до найбільш актуальних проблем фізіології належить
вивчення адаптаційних процесів, наукове обґрунтування методів і засобів
підвищення функціональних резервів організму, корекції донозологічних
станів з метою забезпечення адаптації в умовах сучасного зміненого
довкілля (Гаркави Л. Х. и др., 1990; Евстафьева Е. В. и др., 1995;
Захарченко М. П. и др., 2001; Баевский Р. М., 2003; Штабський Б. М.,
Гжегоцький М. Р., 2003). На сьогодні існують екологічно небезпечні
регіони з одночасним забрудненням довкілля важкими металами, зокрема
свинцем, і фтором, відповідно, й одночасного їх надходження в організм,
внаслідок чого виникли синдром ксеногенної інтоксикації, гіпоплазія
зубної емалі, імунопатологічні стани (Смоляр Н. І., 1996; Нейко Є. М. та
ін., 2001; Подолянська В. П., 2001; Лук’яненко Н. С. та ін., 2002).
Ураховуючи широке розповсюдження свинцю і фтору та можливе додаткове
надходження фтору із зубними пастами, стає очевидною їх потенційна
небезпека не лише в екологічно небезпечних регіонах.
Одним із напрямків профілактики дезадаптаційних станів хімічного генезу
є біологічна профілактика, скерована на мобілізацію функціональних
резервів організму та регулювання адаптаційно-компенсаторних процесів із
застосуванням біологічних протекторів – ентеросорбентів, антиоксидантів,
адаптогенів тощо. Відомо, що пектин, мінеральні речовини, вітаміни
повністю або частково усувають негативну дію свинцю або фтору
(Трахтенберг И. М. и др., 1998; Кацнельсон А. Б., 1999; Білецька Е. М.
та ін., 2004; Chinoy N. et. al., 1994; Ekambaram P., Paual V., 2001).
Проте досі не вивчалися адаптаційні можливості організму, їх корекція та
біологічна профілактика дезадаптаційних станів за умов одночасної
комбінованої дії (КД) свинцю і фтору, відсутні відомості щодо впливу
комплексу біопротекторів пектину, кальцію і тріовіту на підвищення
функціональних резервів організму при окремій та комбінованій дії
зазначених стрес-чинників. Це спонукає до пошуку експериментального
обґрунтування фізіологічно прийнятних, передусім нешкідливих і
ефективних шляхів та засобів корекції адаптаційного процесу та
біопрофілактики негативного впливу свинцю і фтору, і відповідає
сучасному рівню адаптаційної медицини та є одним з напрямків
досліджень у фізіології, зокрема фізіології процесів адаптації.
З огляду на зазначений стан проблеми, актуальність роботи зумовлена
необхідністю вивчення особливостей перебігу адаптивних реакцій за умов
КД хімічних подразників свинцю і фтору, адаптивної біопрофілактики та
корекції в разі їх одночасного тривалого надходження в організм,
виявлення ефективності біопротекторів з різними механізмами дії,
зокрема, пектину, кальцію і тріовіту, з метою підвищення функціональних
можливостей організму, корекції адаптаційного процесу, профілактики
порушення гомеостазу і виникнення екологічно зумовленої дезадаптації.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана
згідно з планом науково-дослідних робіт Львівського національного
медичного університету імені Данила Галицького і є фрагментом
комплексної науково-дослідної теми кафедри нормальної фізіології “Оцінка
адаптаційних можливостей функціонально-метаболічних систем організму з
метою покращання діагностики ранніх донозологічних станів та підвищення
їх профілактики та корекції” (№ державної реєстрації 0103U002369). Тема
дисертаційної роботи затверджена на засіданні Вченої ради медичного
факультету №1 Львівського національного медичного університету імені
Данила Галицького, протокол №5 від 10 квітня 2002 року, та на засіданні
проблемної комісії “Фізіологія людини” МОЗ України, протокол №27 від 24
травня 2002 року.
Мета і завдання дослідження. Мета роботи – на основі досліджень
метаболічно-структурних змін і адаптаційно-компенсаторних процесів
обґрунтувати ефективність застосування біологічних протекторів пектину,
кальцію і тріовіту для корекції адаптаційного процесу та біопрофілактики
порушення гомеостазу за умов одночасного впливу свинцю і фтору.
Для досягнення мети роботи були сформульовані наступні завдання:
Вивчити особливості перебігу адаптаційних процесів за умов одночасного
впливу свинцю і фтору.
Дослідити та оцінити в динаміці ефективність пектину, кальцію і тріовіту
при їх послідовному застосуванні за умов окремої і комбінованої дії
свинцю і фтору з урахуванням метаболічних та адаптаційних процесів в
організмі.
Дослідити динаміку та характер змін пероксидного окиснення ліпідів та
стану антиоксидантної системи в тканині печінки і крові як неспецифічних
показників резистентності організму за умов окремої і комбінованої дії
свинцю і фтору без додавання та на фоні послідовного застосування
зазначених біопротекторів.
Визначити концентрацію свинцю в біосубстратах (кров, печінка, кістки) та
інтенсивність екскреції фтору з сечею за умов окремої і комбінованої дії
свинцю і фтору без та на фоні проведеної біопрофілактики.
Розробити метод інтегральної оцінки антиоксидантного захисту за умов
впливу хімічних стрес-чинників на прикладі свинцю і фтору.
На основі отриманих результатів обґрунтувати оптимальний спосіб корекції
адаптаційного процесу та біопрофілактики порушення гомеостазу за умов
одночасного впливу свинцю і фтору.
Об’єкт дослідження. Адаптаційно-компенсаторні процеси за умов
одночасного впливу на організм свинцю і фтору без застосування та на
фоні застосування біопротекторів.
Предмет дослідження. Комплекс параметрів, що характеризують
метаболічно-структурні порушення та адаптаційні процеси за умов окремої
і комбінованої дії свинцю і фтору без застосування біопротекторів та на
фоні послідовного застосування пектину, кальцію і тріовіту.
Методи дослідження: фізіологічні, біохімічні, хіміко-аналітичні,
електронно-мікроскопічні, токсикологічні, математико-статистичні, метод
математичного планування експерименту.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено особливості
перебігу адаптивних реакцій в організмі та ефективність пектину, кальцію
і тріовіту для корекції адаптаційно-компенсаторних процесів та
профілактики порушення гомеостазу і виникнення синдромів екологічної
дезадаптації за умов тривалої комбінованої дії (КД) стрес-чинників
хімічної природи свинцю і фтору. Досліджено, що показники
функціонального стану печінки, окисного гомеостазу,
безумовно-рефлекторної діяльності та емоційної реактивності,
порфіринового обміну та характер КД речовин залежать від застосованих
біопротекторів. Встановлено, що критеріями оцінки динаміки
адаптаційно-компенсаторних процесів можуть бути інтегральний коефіцієнт
антиоксидантного захисту та характер КД хімічних стрес-чинників.
Виявлено закономірності збільшення концентрації свинцю в крові за умов
КД речовин порівняно з надходженням самого свинцю і зменшення екскреції
фтору з сечею за умов КД порівняно з окремою дією фтору, а також
зниження їх вмісту в біосубстратах на фоні застосування біопротекторів.
Обґрунтовано ефективний спосіб корекції адаптаційних процесів організму
до умов навколишнього середовища та біопрофілактики порушення гомеостазу
за умов одночасного впливу свинцю і фтору шляхом комплексного
застосування біопротекторів пектину, кальцію і тріовіту. Отримані
результати розширюють уявлення про механізми адаптаційно-компенсаторних
процесів за умов окремої і КД свинцю і фтору без застосування та на фоні
біопротекторів.
Практичне значення одержаних результатів. Застосування комплексу
пектину, кальцію і тріовіту за умов тривалого негативного впливу свинцю
і фтору дозволяє коригувати донозологічні стани, підвищувати адаптаційні
можливості організму та запобігати розвиткові синдрому екологічної
дезадаптації. Спосіб адаптивної біопрофілактики може бути складовою
частиною комплексу профілактичних заходів щодо впливу забруднення
довкілля на населення, яке проживає в екологічно небезпечних умовах з
одночасною наявністю свинцю і фтору, а також використовуватися в
лікувально-реабілітаційних цілях. Розроблено інформаційний лист “Метод
інтегральної оцінки антиоксидантного захисту при дії ксенобіотиків” (№28
– 2004). Результати дисертаційної роботи впроваджено в навчальний процес
кафедр нормальної фізіології Львівського національного медичного
університету імені Данила Галицького, Дніпропетровської державної
медичної академії, Української медичної стоматологічної академії,
Тернопільського державного медичного університету ім. І. Я.
Горбачевського, практичну роботу трьох лікувальних установ.
Особистий внесок здобувача. Ідея та загальний напрямок роботи належать
науковому керівнику д. мед. н., проф. М. Р. Гжегоцькому. Здобувачем
особисто проведено за даними літератури аналіз сучасного стану проблеми,
що досліджувалася, обґрунтовано актуальність, мету й завдання роботи.
Самостійно виконано весь обсяг експериментальних досліджень, проведено
аналіз і статистичне опрацювання отриманих результатів, підготовлено до
друку наукові праці, написано всі розділи дисертації. За участі
наукового керівника узагальнено результати досліджень і сформульовано
висновки. Проведення досліджень параметрів ПОЛ і АОЗ здійснювалося за
консультативної допомоги ст.н.с., к.б.н. О. І. Терлецької,
хіміко-аналітичних досліджень – ст.н.с. Т. С. Зазуляк,
електронно-мікроскопічні дослідження проведені спільно з ст.н.с., к.б.н.
В. І. Ковалишиним. Робота виконувалася на базі кафедри нормальної
фізіології (завідувач – д.мед.н., проф. М. Р. Гжегоцький) і ЦНДЛ
(керівник – ст.н.с. к.мед.н. Б. П. Кузьмінов) Львівського національного
медичного університету імені Данила Галицького.
Апробація результатів дисертації проведена на засіданні кафедри
нормальної фізіології Львівського національного медичного університету
імені Данила Галицького 1 липня 2004 р., протокол №7. Основні положення
і результати дисертаційної роботи викладені та обговорені на міжнародній
науковій конференції “Здоровье и окружающая среда”, 31 жовтня – 1
листопада 2002 р., м. Мінськ, Республіка Білорусь; науково-практичній
конференції “Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України”,
24-25 квітня, 2003 р., м. Київ; науковій конференції
“Эколого-физиологические проблемы адаптации”, 24-26 вересня 2003 р., м.
Партеніт; ХІV з’їзді гігієністів України, 19-21 травня 2004 р.,
м. Дніпропетровськ; третій Львівсько-Люблінської конференції з
експериментальної та клінічної біохімії, 27-28 травня 2004 р, м. Львів;
Х конгресі СФУЛТ, 26-28 серпня 2004 р., м. Чернівці; науково-практичній
конференції “Сєченов І. М. і Одеська школа фізіологів”, 13-14 вересня
2004 р., м. Одеса.
Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 друкованих праць, з них
– 4 у фахових наукових виданнях за переліком ВАК України, 6 – у
матеріалах конференцій, з’їзду, 1 інформаційний лист.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду
літератури, опису методів досліджень, 3 розділів власних досліджень,
аналізу та узагальнення отриманих результатів, висновків, списку
використаних джерел літератури (391 найменування), додатків. Робота
викладена на 246 сторінках комп’ютерного друку (основна частина – 142
сторінки), ілюстрована 53 таблицями, 21 рисунком, 15 мікрофотографіями.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали та методи дослідження. Дослідження проведені на статевозрілих
щурах-самцях масою тіла 170-200 г лінії Wistar (розплоду ПП
”Біомодельсервіс”, м. Київ). Тварини утримувалися за стандартних умов
віварію. З метою вибору оптимальних умов моделювання дезадаптаційних
станів за тривалої КД свинцю і фтору, визначали токсичність та
кумулятивні властивості свинцю, фтору та їх комбінації (Штабский Б. М.,
1993; Lim R. et. al., 1961).
Моделювання дезадаптаційних станів здійснювали за допомогою щоденного
внутрішньошлункового введення натще через зонд водних розчинів нітрату
свинцю у дозі 36 мг/кг маси тіла (1/100 ЛД50), фториду натрію у дозі 10
мг/кг маси тіла (1/20 ЛД50). Особливістю моделювання комбінованого
впливу було введення зазначених доз речовин з інтервалом 1,5 – 2 години
у послідовності “свинець – фтор” для запобігання утворення PbF2 in
vitro. В умовах 30-добового експерименту проведено 4 серії дослідів. У І
серії досліджували адаптаційні можливості організму при окремій та
комбінованій дії свинцю і фтору без додавання біопротекторів, у ІІ серії
дослідів вивчали протекторну роль пектину, у ІІІ серії – протекторну
роль пектину і кальцію, у ІV – протекторну роль комплексу пектину,
кальцію і тріовіту. У кожній серії досліди було сплановано за схемою
ортогонального плану 22, тварини були розподілені на 4 групи: одна група
отримувала свинець, друга – фтор, третя – свинець і фтор, четверта –
питну воду (контроль). Як біологічні протектори обрано пектин з огляду
на його відому захисну роль при дії свинцю, кальцій – з урахуванням
механізмів дії свинцю і фтору на кальцієвий обмін та тріовіт як
антиоксидант. Яблучний пектин додавали до їжі тварин з розрахунку 1 г/кг
маси тіла, кальцій – 225 мг/кг маси (у вигляді офіцинального глюконату
кальцію), препарат “Тріовіт” (виробництва КRKA, Slovenia) – 1 капсула на
кг маси тіла (вітамін С – 100 мг, ?-каротин – 10 мг, вітамін Е – 40 мг,
селен – 50 мкг). Пектин і кальцій додавали у 2 різні порції їжі, а
тріовіт – разом із кальцієм.
З огляду на основну роль печінки в метаболічних та детоксикаційних
процесах на 15 і 30 доби І і ІІ серій дослідів та 30 добу ІІІ і IV серій
в тканині печінки та крові тварин визначали вміст ДК* (Гаврилов В. Б.,
Мишкорудная М. И., 1983), ТБК-АП ліпопероксидації (Тимирбулатов Р. А.,
Селезнев Е. С., 1986), активність СОД (Костюк В. А. та ін., 1999),
активність каталази (КТЛ) (Королюк М. А. та ін., 1988), індекс загальної
антиоксидантної активності ІАОА (Мартинюк В. Б. та ін., 1991), у
сироватці крові – концентрацію сечовини та додатково на 3 добу досліду
концентрацію кальцію, активність АлАТ, АсАТ, лужної фосфатази,
використовуючи набори Біо-Ла-Тест “Лахема”, вміст аскорбінової кислоти в
наднирникових залозах (Селочник Л. И., Кацер К. Ф., 1967). Інтегральну
оцінку антиоксидантного стану організму проводили за значеннями
коефіцієнтів
К1 = СОД / МДА і К2 = СОД · КТЛ / МДА (Кобилінська Л. І., 2002; Мельник
О. І., 2002; Хороз Л. М., 2002) та К3 і К3ст (К3ст – коефіцієнт
стандартизований за ІАОА).
,
де показники з індексом d – відповідають дослідній групі, з індексом k –
контрольній, МДА – ТБК-АП ліпопероксидації. У всіх серіях на 3, 15, 30
добу дослідів вивчали безумовно-рефлекторну діяльність та емоційну
реактивність за показниками СПП і ніркового рефлексу (Сперанский С. В.,
1965). У сечі на 7, 15 і 30 доби дослідів визначали вміст ?-АЛК
(Семенова Л. С. та ін., 1982 ) та фтору потенціометричним методом на
іономірі лабораторному М-160. Концентрацію свинцю визначали
атомно-абсорбційним методом на спектрофотометрі С 115М1 у крові та
печінці на 15 і 30 доби дослідів при окремому введенні свинцю і на 15
добу досліду – при дії фтору (І і ІІ серії), на 30 добу дослідів при КД
речовин – у крові та кістках (стегнова кістка) – у всіх серіях досліду.
Забір і підготовку матеріалу для електронної мікроскопії здійснювали за
методом (Stempac J., Ward R., 1964.; Reynolds E., 1963).
Електронно-мікроскопічні дослідження проводили в трансмісійному режимі
на електронному мікроскопі УЕВ-100К за прискорювальної напруги 75 кВ.
Характер комбінованої дії стрес-чинників оцінювали на основі
регресійного аналізу (Сова Р. Е., 1984). Математико-статистичний аналіз
результатів дослідження здійснювали методом найменших квадратів з
визначенням ступеня вірогідності за t-критерієм Стьюдента з допомогою
програми Microsoft Excel 9.0. Дослідження проведені на 487 білих щурах,
всього виконано 5308 визначень.
Результати досліджень та їх обговорення. Функціональні та метаболічні
зміни в організмі тварин за умов тривалої окремої і комбінованої дії
хімічних стрес-чинників свинцю і фтору. Установлено, що свинець, фтор та
їх суміш належить до середньотоксичних сполук, а їх комбінована дія при
повторному надходженні характеризується потенціюванням, що впливає на
перебіг адаптивних реакцій за тривалого введення речовин. Екологічна
дезадаптація проявляється частіше змінами неспецифічного характеру,
зокрема порушеннями інтенсивності вільнорадикальних процесів та
антиоксидантного захисту, за умов токсичного стресу на стадії виснаження
переважають специфічні зміни (Голиков С. Н., 1980; Гаркави Л. Х. и др.,
1990; Баевский Р. М., 2003). У наших дослідженнях (рис. 1, табл. 1)
встановлено, що окрема дія свинцю і фтору на 15 добу досліду посилює
утворення ДК і ТБК-АП у тканині печінки і крові порівняно з контролем,
що узгоджується з даними літератури (Гжегоцький М. Р. та ін., 2000;
Трахтенберг И. М и др., 2002). Інтенсивність утворення продуктів
ліпопероксидації у цей термін за умов КД речовин є значно вищою, а тип
їх КД характеризується взаємозалежністю, односпрямованістю та більш ніж
адитивною дією. Спостерігалося зниження активності каталази в тканині
печінки і крові, активність СОД при дії фтору підвищувалася, в решті
випадків зареєстровано різноспрямовані зміни. Динаміка змін параметрів
ПОЛ-АОЗ засвідчує наростання окисного стресу до 30-ї доби досліду, при
цьому знижуються інтегральні коефіцієнти К1, К2 і К3, і, зокрема, К3ст,
які для тканини печінки і крові при дії свинцю становили 0,21 і 0,09,
при дії фтору – 0,31 і 0,22 відповідно. Особливістю тривалого
одночасного впливу речовин виявилося гальмування приросту ТБК-АП і
пригнічення утворення ДК, вміст яких знаходився значно нижче межі
контролю у тканині печінки і крові (парадоксальний ефект), та зниження
антирадикального і антиперекисного захисту. Така обставина може свідчити
про виснаження процесів ліпідної пероксидації, глибокі дистрофічні
енергодефіцитні стани клітин, гальмування мікросомальних оксигеназ,
нагромадження токсичних недоокислених продуктів, а відтак, і низький
рівень адаптаційно-компенсаторних процесів (Тимочко М. Ф. та ін., 1998;
Гжегоцький М. Р. та ін., 2002; Шафран Л. М., 2002). Отже, виявлено
порушення механізмів адаптації стрес-лімітуючої системи антиоксидантного
захисту тканини печінки і крові.
Динаміка змін активності АлАТ і АсАТ характеризується хвилеподібними
змінами зі значним підвищенням на 30 добу досліду. Характер КД за цими
ефектами змінюється від адитивності і незалежної дії свинцю до
взаємозалежного односпрямованого підсилення ефектів з домінуючою роллю
свинцю у виникненні сумарного ефекту. На початку досліду підвищення
активності ферментів можна пов’язати з реакцією активації адаптаційного
процесу, їх зміни в кінці досліду, ймовірно, свідчать про порушення
функціонального стану печінки. За активністю ЛФ виявлено різноспрямовані
зміни в різні терміни спостереження при дії фтору і КД свинцю і фтору,
при дії свинцю – підвищення її активності. Причиною змін активності ЛФ
є не лише зміни функціонального стану печінки, але й порушення
кальцієво-фосфорного обміну, передусім при дії фтору і КД речовин, що
узгоджується з даними літератури (Нейко Є. М. та ін., 2000, Лук’яненко
Н. С. та ін, 2002; Ципріян В. І. та ін., 1999). Різноспрямовані зміни
концентрації сечовини у сироватці крові підтверджують фазовість перебігу
адаптаційно-компенсаторних процесів.
Функціональні резерви організму знижуються і внаслідок порушення
кальцієвого гомеостазу. Концентрація кальцію в сироватці крові на 15 і
30 добу вірогідно знижувалася у всіх досліджуваних групах тварин,
причому найменший рівень спостерігався саме при КД, яка є
односпрямованою, взаємозалежною і характеризується адитивністю на 15
добу, з посиленням сумарного ефекту на 30 добу. За показниками СПП і
ніркового рефлексу отримано адитивну дію свинцю і фтору. Гальмування
безумовно-рефлекторної діяльності і проведення нервових
Рис.1. Зміни параметрів ПОЛ-АОЗ у тканині печінки за умов впливу свинцю,
фтору та їх комбінації без та на фоні застосування біопротекторів
(контроль = 100%).
Примітки: а – вірогідно стосовно контролю;
b – вірогідно стосовно дії однойменних речовин без
біопротекторів.
імпульсів та емоційної реактивності тварин зростає у динаміці до кінця
досліду (рис. 2). Такі зміни можуть бути зумовлені нейротоксичною дією
свинцю і фтору (Mullenix P. et. al., 1995;
Скальный А. В., Кудрин А. В., 2002). Зниження концентрації вітаміну С у
наднирниках, як опосередкованого показника функціонального стану
наднирників, може свідчити про вплив свинцю і фтору на функціональну
систему гіпоталамус-гіпофіз-кора наднирників, а також і про
недостатність неферментної ланки АОЗ. Зазначимо, що і гіпокальціємія є
також однією з причин зниження активації функції системи гіпофіз-кора
наднирників.
До специфічних реакцій дії свинцю належить порушення порфіринового
обміну і, як наслідок, є збільшення екскреції ?-АЛК з сечею, динаміка
якої характеризувалася зростанням до 30 доби за умов дії свинцю і КД
речовин. Комбінований ефект характеризувався на початку досліду
незалежною дією свинцю, а далі – адитивною і більш ніж адитивною дією.
Отже, фтор підсилював дію свинцю, що ускладнювало перебіг
адаптаційно-компенсаторних процесів.
Основний внесок у виникненні сумарного ефекту належить свинцю.
Підвищення екскреції ?-АЛК з сечею при дії фтору може бути зумовлено,
по-перше, зниженням активності каталази, по-друге, виявленим у наших
дослідженнях впливом фтору на збільшення концентрації свинцю в крові до
1,01±0,05 мкмоль/л при дії самого фтору, порівняно з контролем 0,22±0,05
мкмоль/л, та при КД речовин у 2,1 – 2,4 рази порівняно з дією самого
свинцю, що узгоджується з даними літератури (Колоденко О. В., 2003;
Masters R. et al., 2001).
Напруження адаптаційних реакцій зростає із збільшенням терміну дії
стрес-чинника, що співвідноситься із накопиченням свинцю і фтору в
організмі та кумулятивними властивостями їх суміші. Концентрація свинцю
на 30 добу досліду зростає у тканині печінки до 35,0±6,24 мкмоль/кг
(контроль 4,25±0,77 мкмоль/кг), у крові – до 3,72±0,97 мкмоль/л при
окремій дії свинцю, при КД речовин – до 6,04±0,19 мкмоль/л (контроль
0,22±0,5 мкмоль/л). Така концентрація може призводити до реакцій зриву
адаптації і засвідчувати перехід преморбідних станів до хронічної
екопатології. Концентрація фтору в сечі зростала до 30 доби досліду при
введенні лише фтору, і, дещо менше, при КД свинцю і фтору, що може бути
зумовлено утворенням частки PbF2, а відповідно й зниженням екскреції
фторид- іону. Виявлено, що ультраструктура тканини печінки є
дезорганізованою, гепатоцити заокругленої форми, вакуолізовані, з
середньою електронною щільністю, мітохондріальні мембрани розпушені,
мітохондрії з дещо підвищеною електронною щільністю, простір Діссе
розширений, зруйнований. При одночасній дії речовин спостерігаються
локальні вогнища некрозу, основна речовина перебуває в стані набряку,
кількість мітохондрій у гепатоцитах знижена. Отже, змодельована ситуація
дезадаптаційних станів свідчить про напруження регуляторних систем
організму за окремої дії речовин і зриву адаптації (реакція виснаження)
за їх одночасного впливу.
Таблиця 1
Зміни показників функціонального стану білих щурів (М ± m) на 30 добу
досліду за умов щоденної окремої і комбінованої дії свинцю і фтору без
додавання біопротекторів
Показники Контроль Pb(NO3)2 NaF Pb(NO3)2 + NaF
Вміст у крові:
ТБК-активні продукти, мкмоль/мл
ІАОА, відн. од.
ДК, од Е/мл
СОД, од.акт./мл·хв
Каталаза,
мкмоль Н2О2/мл · год
АлАТ, ммоль/л · год
АсАТ, ммоль/л · год
ЛФ, ммоль/л · год
Кальцій, ммоль/л
Сечовина, ммоль/л
Вітамін С у наднирниках,
мг %
СПП (вольт)
Нірковий рефлекс, ум. од.
Вміст у сечі:
?-АЛК, мкмоль/г креатиніну
Фтор, мкмоль/л
110,6 ±1,5
1,29 ± 0,06
1,30 ± 0,05
503,3 ± 16,9
90,4 ± 7,9
1,56 ± 0,09
2,62 ± 0,16
4,38 ± 0,12
2,36 ± 0,07
4,76 ± 0,18
337,0 ± 14,3
11,3 ± 0,7
9,2 ± 0,5
7,95 ± 0,35
55,8 ± 5,8
218,5 ± 8,4а
1,24 ± 0,08
2,22 ± 0,12а
231,9 ± 13,1а
54,7 ± 1,99а
3,89 ± 0,24а
4,19 ± 0,25а
5,80 ± 0,25а
1,90 ± 0,07а
7,62 ± 0,27а
229,8 ± 30,7а
22,0 ± 0,4а
4,1 ± 0,3а
84,56 ± 4,27а
43,7 ± 5,8
169,2 ± 6,4а
0,85 ± 0,02а
1,77 ± 0,13а
734,8 ± 17,8а
49,3 ± 1,2а
2,81 ± 0,11а
3,07 ± 0,20а
7,41 ± 0,26а
2,14 ± 0,04а
6,19 ± 0,24а
268,0 ± 17,1а
17,0 ± 1,1а
7,5 ± 0,4а
17,77 ± 1,30а
1120,4 ± 136,8а
124,2 ± 3,0а
0,78± 0,07а
382,6 ± 18,0а
56,1 ± 4,2а
6,53 ± 0,47а
6,1 ± 0,52а
3,48 ± 0,11а
1,51 ± 0,06
8,9 ± 0,32а
224,8 ± 11,1а
29,0 ± 1,6а
3,2 ± 0,4а
95,03 ± 2,47а
857,4 ± 99,2а
Примітка: а- вірогідно відносно контролю, (Р . ? E h®XJ O O
@
X
¬
Ue
TH
j
j
O
O
O
O
O
$
O
h®XJEHuy
”
кінця досліду. Характер КД на 7 і 30 доби дослідів не змінився
(незалежна і адитивна дія відповідно), на 15 добу більш ніж адитивна дія
без пектину змінилася на сенситизацію дії свинцю фтором. Екскреція фтору
з сечею на фоні вживання пектину не змінювалася. Покращання випадках
відбувалося завдяки ослабленню дії самого свинцю, концентрація якого в
крові, печінці і кістках знизилася на 13 % – 25 %. Високі рівні свинцю і
фтору в біосубстратах підтверджують недостатню адаптацію. У загальному
за вираженістю ефектів захисна роль пектину зменшувалася у напрямку
свинець > свинець + фтор > фтор. Адаптаційний захист практично не
виявився при окремій дії фтору, тривалому надходженню свинцю та
одночасній дії свинцю і фтору. За таких умов реакції стану напруження
регуляторних систем наприкінці досліду залишаються на тому ж самому
рівні, що і без проведення пектинопрофілактики.
Значно сприяли підвищенню функціональних резервів організму пектин і
кальцій за домінуючої ролі кальцію. Нормалізувався вміст ТБК-АП у
тканині печінки при окремій дії свинцю і фтору та у крові при дії лише
свинцю. Проте механізми адаптаційного захисту системи АОЗ були ще
недостатньо активними, про що свідчать знижені в межах 17 % – 30 %
інтегральні коефіцієнти К1 і К2. Коефіцієнти К3ст зросли у 2-3 рази
порівняно з ІІ-ю серією досліду, але не досягли контрольної величини,
антиоксидантний захист у тканині печінки був дещо вищим, ніж у крові. За
умов КД речовин пектин і кальцій зменшували гальмівні процеси утворення
ДК в обох тканинах і підвищували активність каталази на 35,5 % у тканині
печінки і на 31,8 % у крові, але на фоні зниженої активності СОД на 32,6
% та 16,3 % відповідно порівняно з контролем. Коливання активності СОД і
каталази як показників неспецифічного характеру можуть бути зумовлені
саме фазовими змінами адаптаційно-компенсаторних процесів внаслідок
додавання біопротекторів.
Одночасне вживання кальцію і пектину знижувало приріст активності АлАТ і
АсАТ порівняно з ІІ серією дослідів, покращуючи функціональний стан
печінки при КД речовин. Рівняння регресії для АлАТ свідчить про
односпрямований ефект з тенденцією до взаємного послаблення (див. табл.
2). Активність ЛФ при дії свинцю наближається до контролю, при дії фтору
і КД відповідно була підвищеною на 13,8 % і 28,6 %. Ефективність кальцію
підтверджується отриманими нами результатами: збільшене надходження
кальцію може викликати в інтактних тварин підвищення його рівня в
сироватці крові, у піддослідних тварин практично нормалізує його
концентрацію у сироватці крові, позитивно впливаючи на кальцієвий
гомеостаз. Це збігається з думкою J. D. Bogden et. al. (1999), які
пропонують призначати при дії свинцю кальцій у кількостях, що є вищими
від фізіологічної норми. Адаптаційні процеси супроводжувалися зростанням
у наднирниках концентрації вітаміну С, проте його рівень залишився ще
зниженим, а отже, і функція наднирників не є повністю відновленою.
Показники СПП при окремій дії речовин підвищуються в межах 13 % – 15 %
на 15 добу досліду, що можна розцінювати вже як реакцію тренування в
адаптаційному процесі. Удвічі сповільнилися гальмівні процеси у ЦНС і
при КД речовин (див. рис. 2). Якісну зміну адаптації підтверджують також
хвилеподібні зміни екскреції ?-АЛК з сечею. Порівняно з І серією досліду
при КД речовин екскреція ?-АЛК з сечею знизилася у 2,6 рази, фтору – у 2
рази, концентрація свинцю у кістках – у 2,1 рази, у крові – у 3,1 рази.
Зазначені гомеостатичні реакції пояснюються не лише фізіологічною дією
кальцію на організм, але й тим, що пектин і кальцій запобігають
всмоктуванню свинцю, депонуванню його в організмі і сприяють його
виведенню (Авцын А. П. и др., 1991; Луговской С. П., 2002). При
додаванні кальцію утворюється фторид кальцію, який у 6 разів є менш
токсичний, ніж NaF (Филов В. А., 1988), не виключеною є можливість
утворення й мало розчинної сполуки свинцю глюконату. Утворені сполуки
можуть виводитися з організму завдяки додаванню пектину. У процесі
адаптивної перебудови характер КД речовин змінювався від більш ніж
адитивної до адитивної або менш ніж адитивної. Отже, кальцій і пектин є
більш ефективним засобом регуляції адаптаційних процесів. Можна вважати,
що кальцій і пектин зумовлюють підвищення функціональних можливостей
організму та перехід стану перенапруження до стадії напруження.
Тріовіт у комплексі з пектином і кальцієм активує центральні та локальні
стрес-лімітуючі системи адаптаційного захисту. Комплекс біопротекторів
практично нормалізував процеси вільнорадикального окиснення та
антиоксидантного захисту: з тридцяти параметрів (за десятьма показниками
для кожного з трьох змодельованих дезадаптаційних станів) 22 знаходилися
в межах контрольних величин (див. рис. 1, табл. 3.).
Таблиця 3
Зміни показників функціонального стану білих щурів (М ± m) на 30 добу
досліду за умов щоденної окремої і комбінованої дії свинцю і фтору на
фоні додавання пектину, кальцію і тріовіту до раціону (IV серія
дослідів)
Показники Контроль Pb(NO3)2 NaF Pb(NO3)2 + NaF
Вміст у крові:
ТБК-активні продукти, мкмоль/мл
ІАОА, відн. од.
ДК, од Е/мл
СОД, од.акт./мл·хв
Каталаза,
мкмоль Н2О2/мл · год
АлАТ, ммоль/л · год
АсАТ, ммоль/л · год
ЛФ, ммоль/л · год
Кальцій, ммоль/л
Сечовина, ммоль/л
Вітамін С у наднирниках,
мг %
СПП (вольт)
Нірковий рефлекс, ум. од.
Вміст у сечі:
?-АЛК, мкмоль/г креатиніну
Фтор, мкмоль/л
108,9 ± 5,1
1,42 ± 0,07
1,31 ± 0,05
513,1 ± 12,0
79,1 ± 4,1
1,55 ± 0,08
2,69 ± 0,13
3,94 ± 0,15
2,77 ± 0,05
5,17 ± 0,23
401,0 ± 19,3
9,2 ± 0,6
9,5 ± 0,6
6,05 ± 0,54
40,5 ± 3,2
94,8 ± 6,6
1,85 ± 0,09а
1,62 ± 0,13а
483,1 ± 16,6
80,0 ± 5,4
1,47 ± 0,13
2,93 ± 0,10
4,22 ± 0,13
2,41 ± 0,05а
6,21 ± 0,27а
392,7 ± 22,1
7,9 ± 0,4а
11,2 ± 0,4а
10,73 ± 0,57а
45,8 ± 3,2
118,7 ± 7,6
1,63 ± 0,12
2,08 ± 0,24а
601,3 ± 37,5а
79,3 ± 3,5
1,73 ± 0,10
2,60 ± 0,13
4,61 ± 0,08а
2,46 ± 0,08а
5,80 ± 0,23
357,7 ± 26,3
10,2 ±0,7
10,1 ± 0,7
6,08 ± 0,23
131,5 ± 0,2а
114,4 ± 7,32
1,25 ± 0,02а
1,35 ± 0,13
441,5 ± 11,0а
87,7 ± 4,9
1,78 ± 0,10
2,72 ± 0,20
4,98 ± 0,14а
2,63 ± 0,08
6,60 ± 0,38а
350,6 ± 15,5
7,8 ± 0,6а
10,8 ± 0,4
12,67 ± 1,22а
120,1 ± 5,3а
Примітка: а- вірогідно відносно контролю, (Р > 0,05).
За впливу свинцю ще спостерігається підвищення рівня ДК у печінці та
крові, при дії фтору – лише в крові, але вже на фоні підвищеної
активності СОД, що можна розглядати як захисну фізіологічну реакцію. При
КД речовин адаптаційні механізми АОЗ у крові залишаються ще
пригніченими, про що свідчить зниження активності СОД на 14 % відносно
контролю на фоні формального контрольного рівня ДК і ТБК-АП. Такі зміни
вже можуть належати до стадії перебудови адаптації організму на дію
слабкого чинника, яким умовно можна вважати свинець і фтор на фоні
біопротекторів. Це підтверджується значеннями інтегральних коефіцієнтів,
котрі наближаються до контрольних величин, що свідчить про
налагоджуваність динамічної рівноваги між про- та антиоксидантними
системами. На основі отриманих інтегральних коефіцієнтів К3ст у процесі
корекції, на нашу думку, можна оцінити силу дії досліджуваних
стрес-чинників та стан напруження регуляторних систем за Р. М. Баевским
(2003) або стан адаптаційних реакцій за Л. Х. Гаркави и др. (1999).
Значення К3ст 8,0 (з пектином) > 4,1 (з пектином і кальцієм) > 1,8 (з пектином,
кальцієм і тріовітом), при КД речовин – 12,0 > 9,1 > 4,5 > 2,1;
відповідно кратність перевищення концентрації фтору в сечі утворює
наступний ряд при дії самого фтору: 20,1 > 19,3 > 11,6 > 3,2, при КД
свинцю і фтору – 15,4 > 14,5 > 7,6 >3,0. Комплекс біопротекторів сприяв
зниженню вмісту свинцю в кістках від 234,2±18,8 мкмоль/кг до 70,5±9,2
мкмоль/кг, у крові – від 6,04±0,19 мкмоль/л до 1,50±0,01 мкмоль/л. На
нашу думку, вивчення динаміки адаптаційних процесів при окремій та
комбінованій дії хімічних речовин, і передусім при проведенні адаптивної
біопрофілактики, поряд з вивченням загальноприйнятих неспецифічних
ефектів доцільно супроводжувати реєстрацією ефектів специфічного
характеру для даної речовини та оцінкою її вмісту в біосубстратах.
Ультраструктура печінки на фоні додавання комплексу біопротекторів є
збереженою, розвинута система мітохондрій, лізосом, пероксисом свідчить
про активацію адаптаційно-компенсаторних процесів та відновні процеси у
тканині печінки.
Отже, дію комплексу пектину, кальцію і тріовіту можна вважати
синергічною. Отримані результати засвідчують, що застосований комплекс
покращує механізми регуляції нервово-гуморальних і ферментних систем,
налагодженість взаємозв’язку функціональних систем та підвищує
функціональні резерви організму і може забезпечувати адаптацію до
тривалої одночасної дії хімічних стрес-чинників свинцю і фтору.
ВИСНОВКИ
1. У дисертаційній роботі вирішено актуальне наукове завдання, що
стосується обґрунтування корекції та підвищення адаптаційних можливостей
організму та біопрофілактики порушення гомеостазу за умов тривалої
комбінованої дії хімічних стрес-чинників свинцю і фтору шляхом
комплексного застосування біопротекторів пектину, кальцію і тріовіту. На
основі паралельного вивчення метаболічно-структурних змін та
особливостей перебігу адаптаційно-компенсаторних процесів за умов
окремого й одночасного впливу свинцю і фтору на фоні послідовного
додавання до раціону пектину, пектину і кальцію, комплексу
пектину, кальцію і тріовіту з’ясовано залежність перебігу адаптаційного
процесу від застосованих біопротекторів та обґрунтовано їх ефективність.
2. Пероральне надходження нітрату свинцю в дозі 36 мг/кг маси тіла і
фториду натрію в дозі 10 мг/кг маси тіла та їх комбінації упродовж 30
діб призводить до поступового зниження адаптаційних резервів організму з
напруженням регуляторних систем та порушенням механізмів адаптаційного
захисту стрес-лімітуючої антиоксидантної системи, що виявлялося за
ефектами неспецифічного і специфічного характеру. Перебіг адаптаційного
процесу за умов комбінованої дії речовин ускладнювався підвищенням
концентрації свинцю в крові і тканині печінки при дії фтору.
3. Метаболічні зміни, що призводили до порушення дисбалансу між
показниками ліпопероксидації й антиоксидантної активності тканини
печінки і крові при окремій і комбінованій дії речовин, полягали в
підвищенні рівня дієнових кон’югатів і ТБК-активних продуктів, зниженні
активності каталази та різноспрямованих змінах активності
супероксиддисмутази. Особливістю тривалої комбінованої дії речовин
виявилося гальмування утворення продуктів ПОЛ, зниження антирадикального
і антиперекисного захисту, що може свідчити про дистрофічні зміни в
клітинах і виснаження адаптивних реакцій.
4. Зниження функціональних резервів організму при моделюванні
дезадаптаційних станів відбувалося внаслідок порушення окисного
гомеостазу, функціонального стану печінки і центральної нервової
системи, порфіринового обміну. Максимальні зміни зниження
антиоксидантного захисту в тканині печінки і крові, вітаміну С у
наднирникових залозах, зниження рівня кальцію та підвищення активності
трансаміназ у сироватці крові, гальмування безумовно-рефлекторної
діяльності та емоційної реактивності спостерігалися наприкінці досліду,
що узгоджується зі зростанням концентрації дельтаамінолевулінової
кислоти і фтору в сечі, свинцю у біосубстратах, процесами біодеградації
та дезорганізації ультраструктури печінки, розвитком окремих вогнищ
некрозу при комбінованій дії речовин.
5. Застосування пектину сприяло покращанню перебігу метаболічних
процесів у організмі в першій половині дослідів, передусім за умов дії
свинцю та комбінованої дії свинцю і фтору завдяки пригніченню дії самого
свинцю. Пектинопрофілактика для підвищення адаптаційних резервів
організму виявилася недостатньою при дії самого фтору, тривалому
надходженні свинцю та свинцю і фтору.
6. Корекції адаптаційних можливостей організму за умов одночасного
впливу свинцю і фтору ефективно сприяють кальцій і пектин за домінуючої
ролі кальцію у відновленні гомеостатичних реакцій. Адаптація
супроводжувалася нормалізацією рівня кальцію в сироватці крові,
покращанням безумовно-рефлекторної діяльності, зниженням приросту
активності трансаміназ у сироватці крові, екскреції
дельтаамінолевулінової кислоти у 2,6 рази і фтору до 2 разів з сечею та
концентрації свинцю в кістках – у 2,1 рази, крові – в 3,1 рази, а також
зміною характеру комбінованої дії за окремими ефектами до
взаємопослаблення і менш ніж адитивної дії.
7. Активація механізмів адаптаційного захисту стрес-лімітуючої
антиоксидантної системи відбувалася завдяки застосуванню тріовіту.
Тріовіт, пектин і кальцій, як біопротектори, виявляють синергічну дію,
ефективно активують метаболічні процеси, забезпечують достатні
адаптаційні можливості організму до тривалої дії свинцю і фтору. Це
засвідчується налагодженістю стану прооксидантно-антиоксидантної системи
тканини печінки та крові, антитоксичної функції та ультраструктури
печінки, безумовно-рефлекторної діяльності й емоційної реактивності
тварин та узгоджується зі зниженням екскреції дельтаамінолевулінової
кислоти у 5,7 … 5,9 рази та в 5,1 … 6,3 рази фтору із сечею, у 3,3 рази
концентрації свинцю в кістках і в 4 рази в крові. Для вивчення
адаптаційно-компенсаторних процесів при корекції донозологічних станів
еколого-хімічного генезу поряд з неспецифічними показниками доцільно
проводити визначення специфічних ефектів для даної речовини та її
концентрацію у біосубстратах.
8. Зниження інтегральних коефіцієнтів у динаміці характеризує наростання
окисного стресу. Послідовне додавання пектину, кальцію і тріовіту сприяє
підвищенню інтегральних коефіцієнтів від 0,09 до 1, що свідчить про
відновлення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги. Запропонований
метод інтегральної оцінки антиоксидантного захисту можна рекомендувати
як критерій метаболічних зрушень у системі ПОЛ-АОЗ та стану адаптації
при дії стрес-чинників хімічної природи, аналізу динаміки перебігу
адаптаційно-компенсаторних реакцій за умов застосування біопротекторів,
а також як діагностичний критерій контролю ефективності корекції
порушень антиоксидантного захисту. Його використання підвищить
інформативність оцінки адаптаційних можливостей організму при
дослідженні впливу довкілля на організм.
9. Застосування математичного планування експерименту дозволило оцінити
динаміку змін комбінованої дії свинцю і фтору та сумарного ефекту при
послідовному додаванні біопротекторів. Виявлені хвилеподібні й
різноспрямовані зміни ефектів, різні типи комбінованої дії за
досліджуваними ефектами характеризують фазовий перебіг адаптивних
реакцій. Сам характер комбінованої дії залежить від реєстрованого
ефекту, сили і тривалості дії стрес-чинника та застосованого
біопротектора і може бути критерієм оцінки динаміки
адаптаційно-компенсаторних процесів при корекції дезадаптаційних станів,
викликаних комбінацією речовин.
10. Оптимальний коригуючий ефект (профілактичний) у разі одночасного
впливу свинцю і фтору досягається за допомогою комплексу пектину,
кальцію і тріовіту. Комплекс доцільно застосовувати для адаптивної
біопрофілактики (корекції) порушень гомеостазу та синдромів екологічної
дезадаптації. Перспективи подальших досліджень пов’язані з пошуком нових
шляхів біопрофілактики негативного одночасного впливу інших
стрес-чинників хімічної та фізичної природи з метою підвищення
функціональних резервів організму, корекції донозологічних станів і
забезпечення повноцінної адаптації до умов довкілля.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ
Гжегоцький М. Р., Федоренко Ю. В., Терлецька О.І. Корекція порушень
стану антиоксидантного захисту при дії свинцю в експериментальних умовах
// Експерим. та клін. фізіологія і біохімія. – 2003. – №3. – С. 21-25.
(Здобувач – експериментальне моделювання, дослідження показників,
статистичне опрацювання матеріалу, написання роботи, М.Р. Гжегоцький –
загальне редагування, О.І. Терлецька – участь в аналізі отриманих
результатів)
Федоренко Ю. В. Протекторна роль пектину та кальцію при роздільній і
комбінованій дії свинцю і фтору // Експерим. та клін. фізіологія і
біохімія. – 2003. – № 4. – С. 13-17.
Федоренко Ю. В. Вплив пектину на декотрі показники комбінаційної
токсичності свинцю і фтору в експериментальних умовах // Гигиена
населенных мест. – К., 2003. – Вып. 41. – С. 125-131.
Гжегоцький М. Р., Федоренко Ю. В. Біологічна профілактика сумісної дії
фтору і свинцю як еколого-фізіологічна проблема // Таврический
медико-биол. вестник. – 2004. – Т.7, №1 – С. 47-50. (Здобувач –
експериментальне моделювання, дослідження показників, статистичне
опрацювання матеріалу, написання роботи, М. Р. Гжегоцький – ідея
дослідження, загальне редагування).
Гжегоцький М. Р., Федоренко Ю. В. Біологічна профілактика
свинцево-фторидної інтоксикації в експериментальних умовах // Гігієнічна
наука та практика на рубежі століть: Матер. XIV з’їзду гігієністів
України. – Т.1 – Дніпропетровськ, АРТ-ПРЕС. – 2004. – С. 393-395.
(Здобувач – експериментальне моделювання, дослідження показників,
статистичне опрацювання матеріалу, написання роботи, М. Р. Гжегоцький –
загальне редагування).
Федоренко Ю. В. Оцінка комбінованої дії свинцю і фтору в гострих
дослідах як забруднювачів навколишнього середовища // Актуальні проблеми
профілактичної медицини. – Львів, 2002. – С. 65-67.
Федоренко Ю. В. Оценка кумулятивных свойств фторида натрия и его
комбинированное действие с азотнокислым свинцом // Здоровье и окружающая
середа: Сб. научн. Трудов к 75-летию НИИ санитарии и гигиены. – Минск,
2002. – Т.2. – С. 371-374.
Fedorenko Yu. The bioprotective role of pectin, calcium and triovit
under separate and combined action of lead and fluoride // Annales
Universitatis Mariae Curie-Sklodowska. – Lublin-Polonia. – 2004. – Vol.
XVII, №2. – Sectio DDD. – P. 197-199.
Федоренко Ю. В. Вміст кальцію у сироватці крові при сумісному
надходженні свинцю і фтору //Актуальні питання гігієни та екологічної
безпеки України: Тез. доп. наук. практ. конф. – К., 2003. – Вип. 5. – С.
103-104.
Адаптивна біопрофілактика порушення фізіологічного гомеостазу при
комбінованій дії свинцю і фтору / М. Р. Гжегоцький, Ю. В. Федоренко, О.
І. Терлецька, С. М. Ковальчук, Л. П. Козак // Х конгрес СФУЛТ, 26-28
серпня, 2004 р., м. Чернівці.: Тези доп. – Чернівці – Київ – Чікаго,
2004. – С. 43. (Здобувач – експериментальне моделювання, дослідження
показників, статистичне опрацювання матеріалу, написання роботи, М. Р.
Гжегоцький – ідея дослідження, загальне редагування; інші співавтори –
участь у проведенні дослідження, аналізі отриманих результатів).
Інформаційний лист “Метод інтегральної оцінки антиоксидантного захисту
при дії ксенобіотиків” / Гжегоцький М. Р., Федоренко Ю. В., Терлецька О.
І., Ковальчук С. М. – Київ, № 28-2004. – 4 с.
АНОТАЦІЯ
Федоренко Ю. В. Оцінка та корекція адаптаційних можливостей організму за
умов одночасного впливу стрес-чинників хімічної природи (на прикладі
свинцю і фтору). – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за
спеціальністю 14.03.03 – нормальна фізіологія. Львівський національний
медичний університет імені Данила Галицького. – Львів, 2005.
Дисертація присвячена обґрунтуванню корекції та підвищенню адаптаційних
можливостей організму та біопрофілактики порушення гомеостазу за умов
тривалої одночасної комбінованої дії хімічних стрес-чинників свинцю і
фтору шляхом комплексного застосування біопротекторів пектину, кальцію і
тріовіту. Встановлено, що тривалий вплив свинцю і фтору призводить до
порушення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги в тканині печінки і
крові, порушення функціонального стану печінки і порфіринового обміну,
гальмування безумовно-рефлекторної діяльності і емоційної реактивності
тварин, зниження вмісту кальцію у сироватці крові. Виявлено особливості
розвитку зазначених змін та ультраструктури печінки до і після введення
біопротекторів, закономірності накопичення в організмі свинцю та
виведення фтору, типи їх комбінованої дії, фазовість перебігу адаптації.
Запропоновано метод інтегральної оцінки антиоксидантного захисту при дії
хімічних стрес-чинників, критерії оцінки динаміки
адаптаційно-компенсаторних процесів, обґрунтовано спосіб підвищення
функціональних резервів організму та біопрофілактики дезадаптаційних
станів за умов одночасного впливу свинцю і фтору.
Ключові слова: адаптація, біопрофілактика, корекція, свинець, фтор,
комбінована дія, пектин, кальцій, тріовіт.
АННОТАЦИЯ
Федоренко Ю. В. Оценка и коррекция адаптационных возможностей организма
при одновременном воздействии стресс-факторов химической природы (на
примере свинца и фтора). – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по
специальности 14.03.03 – нормальная физиология, Львовский национальный
медицинский университет имени Данила Галицкого. – Львов, 2005.
Диссертация посвящена обоснованию коррекции и повышения адаптационных
возможностей организма и биопрофилактики нарушения гомеостаза при
длительном одновременном комбинированном действии химических
стресс-факторов свинца и фтора путем комплексного использования
биопротекторов пектина, кальция и триовита. Установлено, что длительное
влияние свинца и фтора приводит к нарушению
прооксидантно-антиоксидантного равновесия ткани печени и крови,
нарушению функционального состояния печени и порфиринового обмена,
торможения безусловно-рефлекторной деятельности и эмоциональной
реактивности животных, снижения содержания кальция в сыворотке крови.
Выявлено особенности развития указанных изменений и ультраструктуры
печени до и после использования биопротекторов, закономерности
накопления в организме свинца и выведения фтора, типы их
комбинированного действия, фазовость протекания адаптации. Предложен
метод интегральной оценки антиоксидантной защиты при действии химических
стресс-факторов, критерии оценки динамики адаптационно-компенсаторных
процессов, способ повышения функциональных резервов организма и
адаптивной биопрофилактики дезадаптационных состояний при
комбинированном действии свинца и фтора.
Ключевые слова: адаптация, биопрофилактика, коррекция, свинец, фтор,
комбинированное действие, пектин, кальций, триовит.
ANNOTATION
Yu.V. Fedorenko Evaluation and correction of adaptive resources of the
organism under simultaneous influence of chemical stress-factors (at the
example of lead and fluorine). – Manuscript.
Dissertation seeking the scientific degree of Candidate of Medical
Sciences, specialty 14.03.03 – Normal Physiology. Lviv National Medical
University named after Danylo Halytsky. – Lviv, 2004.
The dissertation is dedicated to substantiation of correction and
increasing of adaptive resources of the organism and bioprophylaxis of
impaired homeostasis under prolonged combined action of chemical
stress-factors (lead and fluorine) by complex application of
bioprotectors, such as pectin, calcium and triovit. The peculiarities of
the metabolic and structural changes and the course of adaptive
processes have been studied in parallel in separate and combined action
of the substances without and with continuous administration of the fore
mentioned bioprotectors based on the mathematical planning of the
experiment with evaluation of combined action by regression equations.
Modeling of disadaptative conditions was performed by daily oral
administration lead nitrate (36 mg/kg of body weight) and sodium
fluoride (10 mg/kg of body weight) and their combination in subchronic
experiments on male white rats. In order to prevent the formation of
PbF2 in vitro the substances were administered with an interval of
1,5-2 hours in the sequence “lead-fluorine”. The bioprotectors were
added to the ration of the animals.
It was estimated that lead, fluorine and their joint entry lead to the
gradual decrease in adaptive resources of the organism, which occurred
due to the disbalance in the lipid peroxidation and antioxidant
protection systems, disruptions of calcium and porphyrine metabolism,
manifestations of hepatotoxic and neurotoxic, ultrastructural changes of
hepatic tissue. The maximal changes were found in combined action of the
substances on the 30th day of the experiment, which was confirmed by
accumulation of lead in biosubstrates and high fluorine content in
urine. In hepatic tissue and in blood an increase in dienic conjugates
and TBA-active products, decrease of superoxidedismutase and catalase
activity was found. The peculiarity of a prolonged combined action of
the substances compared to their separate action was inhibition of lipid
peroxidation products formation in decreased antiradical and
antiperoxidative protection, which testifies the low
adaptive-compensatory capabilities of the organism. Thus impairment of
the adaptive protection mechanisms of the stress-limiting antioxidant
system was detected. The dynamics of changes of activity of alanin- and
aspartatetransaminase, alkaline phosphatase and urea content in blood
was characterized by wave-like and multidirectional patterns of change,
which indicate the phase course of adaptation. Disruption of calcium
homeostasis was accompanied by the least level of calcium in combined
entry of the substances. The separate action of lead, the action of
fluorine to a lesser extent was causing inhibition of unconditional
reflex activity and conduction of nerve signals, decrease of emotional
reactivity of animals. A decrease of the content of ascorbic acid in the
adrenals which indicates the decrease of the non-enzymatic link of the
antioxidant status and is an indirect index of the decrease of the
adaptive reactions of the organism. An increase in ?-aminolevulenic acid
(ALA) excretion with urine in the action of lead and augmentation of the
effect of fluorine, which promotes the complication of adaptive process
course. It was shown that fluorine promotes the increase of lead level
in biosubstrates, and lead decreases the excretion of fluorine-ion with
urine.
The protective role of pectin, pectin with calcium and the complex of
pectin with calcium and triovit. It was found that pectin prophylaxis is
the most effective in the first half of the experiments primarily in the
action of lead ad the least effective in the action of fluorine and a
prolonged administration of lead. Improvement of the parameters in
combined action occurred due to the decrease of the action of lead
alone. The efficacy of pectin prophylaxis is decreasing in the direction
“lead > lead + fluorine > fluorine”. Calcium with pectin was found to be
the most effective agent to correct all three modeled disadaptation
conditions, directed upon the mechanism of both substances studied: the
gain of peroxidation products under the action of substances and
inhibitory processes of diene conjugate formation in combined action
were both decreased, the catalase activity increased, the calcium
content and alkaline phosphatase activity in blood serum have become
virtually normal, the parameters of nervous system activity
significantly improved, urine excretion of ?-ALA and fluorine has also
dropped. It was proven that triovit with pectin and calcium exert a
synergetic action in adaptive bioprophylaxis, effectively activate
metabolic processes, decrease the action potency of lead and fluorine
and their combination by augmenting the functional capacity of the
organism. Application of the complex activate central and local
stress-limiting systems of adaptive protection, normalizes most of the
studied effects, decreases lead concentration in bones 3,3 times,
delta-АLA in urine – 6 times, fluoride – 5-6 times. The phasal course of
adaptive reactions is characterized by the detection of wave-form and
multidirectional changes of the effects, different types of combined
activity by the effects studied. The very character of the combined
action depends on the registered effect, the strength and duration of
the stress-factor’s action and the bioprotector used and can serve as a
criterion for evaluation of the dynamics of adaptive-compensatory
processes in correction of the disadaptation conditions, caused by a
combination of substances. A new method of integral evaluation of
antioxidant protection in xenobiotic action was suggested. The author
has grounded the optimal mode of correction of adaptive process and
increasing of functional reserves of organism and adaptive
bioprophylaxis of homeostasis disturbances of the organism in a
prolonged simultaneous input of lead and fluorine.
Key words: bioprophylaxis, pectin, calcium, triovit, lead, fluorine,
combined action, disadaptation, adaptive-compensatory processes.
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
?-АЛК (?-АLА)– дельтаамінолевулінова кислота (aminolevyline acid)
АлАТ – аланінамінотрансфераза
АОЗ – антиоксидантний захист
АсАТ – аспартатамінотрансфераза
ДК – дієнові кон’югати
КД – комбінована дія
КТЛ – каталаза
ЛД50 – середня смертельна доза
ЛФ – лужна фосфатаза
МДА – малоновий діальдегід
ПОЛ – пероксидне окиснення ліпідів
СОД – супероксиддисмутаза
СПП – сумаційно-пороговий показник
ТБК (TBA)– тіобарбітурова кислота (tiobarbiture acid)
ТБК-АП – ТБК-активні продукти
PAGE \* Arabic 25
_________________
Примітка. * Перелік умовних скорочень наведено на стор. 20
a
a
b
аb
аb
а
а
а
а
b
b
а
а
аb
а
а
b
80
100
120
140
160
180
%
КТЛ
СОД
ТБК-активні продукти
ДК
а
Pb (NO3)2
NaF
Pb (NO3)2+NaF
а
а
b
а
а
а
b
b
а
а
аb
b
60
80
100
120
140
160
180
%
а
а
а
а
аb
b
а
а
а
а
b
b
а
а
а
а
b
0
20
40
60
80
100
а
а
а
аb
а
а
а
b
b
b
а
b
аb
аb
40
60
80
100
120
140
%
30 доба
а 15 доба 30 доба
+пектин
30 доба
+ пектин
+ кальцій
30 доба
+ пектин
+ кальцій
+ тріовіт
а 15 доба
а
а
а
а
а
аb
а
аb
а
а
а
аb
а
а
аb
а
аb
аb
15 доба
30 доба
15 доба 30 доба
+пектин
b
15доба 30 доба
+ пектин
+ кальцій
b
15доба 30 доба
+ пектин
+ кальцій
+тріовіт
аb
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
%
Pb (NO3)2
NaF
Pb (NO3)2+NaF
аb аb аb
аb
аb
b
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
