Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Биогеохимические факторы риска развития кобальтозов

РГБ ОД

? 2 ОЕВ

На правах рукописи

ГОМБОЕВА Агния Цыбгастовна

БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РИСКА РАЗВИТИЯ КОЕАЛЫОЗОВ

14.00.07 - Гигиена

14.00.16 - Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Иркутск - 1996

Работа выполнена в Читинской государственной медицинской академии Минздравмедпрома РФ

Научные руководители: член-корреспондент РАМН, профессор академик МАВШ и заслуженный деятель науки и техники РФ профессор, кандидат медицинских наук

В.Н. Иванов Л.П. Никитина

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

кандидат медицинских наук

П.М. Явербаум В.М. Прусаков

Ведущая организация: Институт медицины труда и экологии человека ВЦНЦ СО РАМН

_ часов на заседании диссертационного Совета Д. 084.26.01

в Иркутском государственном медицинском университете.

Адрес: 664003,г. Иркутск, ул. Красного восстания, дом N 3 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного медицинского университета.

Автореферат разослан "_" января 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета, кандидат медицинских наук, доцент Г.А. Шилин

/

Защита диссертации состоится

н

1996 Г. В

Актуальность работы. Важной проблемой экологии является скрытие механизмов адаптации организмов в геоэкстремальной еде (В.Н. Иванов, 1993, В.Н. Иванов и соав., 1988, В.М.Би-нкис, 1981).

Забайкалье характеризуется резкоконтинентальным климатом, рным характером рельефа и широким распространением много-тней мерзлоты. Эти факторы обусловливают неравномерное определение микроэлементов в почве и сказываются на интен-

вности их миграции по пищевой цепи почва-> вода->

стение -> животное -> человек (A.P.Avtsyn et

.,1991, Т.А. Бабенко, 1990, М.Ю. Гедымин с соавт., 1988, В. Добровольский, 1988;. Многолетние исследования сотруд-ков ЧТУ территории Читинской области позволили им выявить лежи кобальтсодержащих руд в долине реки Шилка в Сретенс-м районе.

Кобальт является жизненно важным биотиком, избыточное зтупление оказывает токсическое действие на живой организм .А. Казимов, 1992, А.П. Авцын и соавт.., 1991, C.G. Elinder, 34, J.M. Llobet et al., 1988); механизм развивающихся при зм биохимических сдвигов еще не до конца изучен. Установлено, что кобальт в составе витамина Biz является эуктурным компонентом двух ферментов метилмалонил-КоА-музы и тетрагидроптероилглутаматметилтрансферазы и участвует азотистом обмене и синтезе гема (П.М.Альперин с соавт., Ч, F. De Matties et al., 1977, G.S. Drimmond et al., 30,-P.A. Kaliman et al., 1986, M.D. Maines et al., 1977). Эффект токсических доз в известных нам работах просто ютатируется, дается описание морфологических повреждений здечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем (P. Seg-22i et al., 1992, S.M. Factor et al.,'1985, P. Roto, 1980) i 'объяснения интимных механизмов развивающихся нарушеннй. настоящего времени опубликовано небольшое количество ра-посвященных изучению сдвигов метаболизма липидов при :дении в организм надпороговых доз соединений микроэлемен-Причем описанпие результаты носят довольно противоречи-[ характер, особенно это касается статуса холестерина и [ (Х.Н. Джураев с соавт., 1992, R.M. naplan et al., 1963, !. Kadiiska, 1989, Y. Ta-np et al., 1991). С целью коррекции сдвигов, наблюдаемых при интоксикации альтом традиционно используются средства, обря?wii^ie

о

- 2 -

комплексы "с его ионами, довольно легко экскретируемые из организма (ЭДТА, ДТРА, №-ацетил-Ь-цистеин) (J.D. Domingo et al.,1985, G. Nordberg, 1994, M. Ohmichi, 1977).

Хорошая комплексообразуюшдя способность селена и высокая антирадикальная активность Se-зависимой глутатионпероксидазы позволяют предложить соединения селена с целью предотвращения глубоких патологических сдвигов после нагрузки кобальтом.

Все вышеизложенные обстоятельства указывают на необходимость комплексного исследования, целью которого служило бы установление особенностей кобальтовой пищевой цепи в отдельных регионах Забайкалья и выяснение характера метаболических альтераций в эксперименте на белых крысах при хронической интоксикации солями этого металла с последующей коррекцией селенметионином.

Исходя из цели работы, основные направления экспериментальных исследований были следующими:

1. Представить сравнительную характеристику распределения и миграции кобальта в компонентах пищевой цепи, установить с помощью компьютерной технологии количественные взаимосвязи между ее отдельными звеньями.

2. Исследовать закономерности распределения кобальта и характер сдвигов обмена липидов и интенсивности ПОЛ у животных с экспериментальным кобальтозом.

3. С помощью корреляционного анализа установить изменение характера количественных взаимосвязей между показателями ПОЛ и липидного обмена в крови и тканях опытных крыс.

4. Выяснить эффективность препаратов селена в терапии ко-бальтозов.

Научная ценность и практическая значимость работы заключаются в том, что в ней дана развернутая характеристика статуса кобальта в различных представителях флоры и фауны Забайкалья. Подобраны условия, дозы и продолжительность нагрузки для получения экспериментальной модели кобальтоза у крыс. Уточнен характер патологических сдвигов в липидном обмене и ПОЛ при данном страдании. При кобальтозе впервые выявлена эритроцитопения как следствие перестройки липидов мембран красных кровяных телец.

Впервые зарегистрировано подавление скорости диффузии кислорода через плазмолеммы клеток различных органов больных животных. Предложен и экспериментально обоснован положительный эффект селена при кобальтозах.

Установлена разница в корреляционных взаимоотношениях между показателями обмена липидов и процессов их пероксида-ции у здоровых, больных и леченых животных.•

Основные положения, выдвигаемые на защиту:

1. В отдельных районах прослеживается стабильно высокие /ровни кобальта во всех звеньях пищевой цепи (почва, вода, растение, животное).

2. Хроническая затравка кобальтом приводит к органному перераспределению микроэлемента, вызывая существенные сдвиги з липидном обмене (гиперлипидемия, гиперхолестеролемия, ги-тертриацилглицёролемия, гиперфосфолипидемия) и процессах пе-эекисного окисления липидов (ПОЛ) (накопление ДК и ТБК-ак-гивных продуктов). Интенсификация процессов пероксидации ли-1идов нарушает нормальное функционирование мембран клеток, следствием чего является поглощение кислорода тканями и ос-шбление резистентности плазмолемм эритроцитов к гемолизу.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и об-:уждены на международной научно-практической конференции 'Вопросы медицинской экологии и проблемы улучшения здоровья [аселения Забайкалья и КНДР" (Чита, 1989), на Всероссийской :аучно-практической конференции "Экология и здоровье" (Пен-'а,1993),на научной конференции "Экологическая патология: опросы биохимии, фармакологии, клиники" (Чита, 1995), на овместном заседании Читинских отделений Российских обществ иохимиков, патофизиологов и гигиенистов (Чита, 1995).

Структура работы. Работа изложена на 154 страницах маши-описного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, ыводов, списка литературы, включающего 113 отечественных и 22 иностранных источников; содержит 30 таблиц, 9 рисунков.

Публикации.| По теме диссертации опубликовано 5 работ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Проанализированы на содержание кобальта образцу почв, вод, растений, органов и тканей животных, сбор которых производился в экспедиционных командировках 1988 - 1992 гг. в Сретенском районе Читинской области, характеризующимся избыточным накоплением микроэлемента. В качестве контроля использовались подобные объекты из Дульдургинского района. Экспедиционные работы выполнены по крупномасштабным почвенным и геологическим картам при постоянных консультациях с местными геологами и почвоведами. Полевые работы состояли из маршрутных обследований с закладыванием почвенных разрезов и взятием образцов. Во время маршрутных поездок заложено 158 почвенных разрезов на типичных в природном отношении участках. Так как корневые системы растений могут находиться на различной глубине, количество кобальта определялось в нескольких генетических слоях почв:

А - слой почвы на глубине 0-10 см;

В - горизонт до 30 см;

С - слой на глубине свыше 30 см.

Образцы отбирали по генетическим горизонтам в мешочки из хлопчатобумажной и льняной тканей. В-месте разреза собирали надземную часть растительности. Для характеристики содержания микроэлемента было взято 36 проб почвенно-грунтовых, подземных и поверхностных вод (из колодцев, скважин, рек, озер) в полиэтиленовые сосуды. Отбор растений производился в фазу цветения, бутонизации. Спектр произрастающих в местностях представителей флоры включал шиповник (Rosa majalIs Herrm.), кубышку желтую (Nuphar lutear (L.) Smith.1, чистотел (Chelidonlum таз us L.), папоротник (Dryoptegis flllx mas.), клевер луговой (Trifolium pratense), хвощ полевой (Eguisetum arrense L.), тысячелистник (Achlella millifoli-um). Из кормов и кормовых растений изучению подвергались сено, заготовленное из разных видов трав, силос, степное и луговое пастбищное разнотравье, овес. Среди культурной растительности исследованы свекла обыкновенная (Beta vulgaris L.), морковь посевная (Daucus satlvus/ Hoffm/ Poehl.), картофель (Solanum tuberosum L.), горох (Pisum Sativum L.), чеснок (Allium sativum 1..), малина (Rubus saxatilis L.),

ерная смородина (Rubus nigrum L.). Из продуктов животного роисхождения изучению подвергались пробы молока, мяса (ба-анина, говядина, свинина), печень (говяжья, баранья и сви-ая).

Отбор растительных и животных образцов, а также почв, вод подготовка их к анализу, которому было подвергнуто всего В2 пробы, осуществлялись с учетом требований, предъявляемых работе при изучении микроэлементоз.

В связи со сложностью дифференцировки многочисленных гео-имических, экологических факторов, воздействующих на орга-изм животных, нами предпринят хронический эксперимент на 48 беспородных белых крысах-самцах. С этой целью животным водили внутрижелудочно ежедневно водный раствор хлористого обальта в дозах 1,0 ; 1,25; 1,5; 2,0 и 3,0 мг/кг массы тела оответственно номерам групп в течение 3 месяцев. Клиника, арактерная для кобальтоза (вялость, потеря аппетита, пони-ение температуры тела, взъерошенность волосяных покровов, у екоторых тугоподвижность суставов), была получена уже в руппе крыс, подвергающихся ежедневному введению по 1,25 г/кг соли металла. Для дальнейшего изучения патохимической артины были сформированы 3 группы животных: одна служила эновым контролем, на другой получали модель кобальтоза, водя 1,25 мг/кг массы тела в течение 3 месяцев, а третьей, эдвергшейся такой же нагрузке хлористым кобальтом, в пос-эдние 10 суток эксперимента внутрижелудочно вводили селен-

5ТИ0НИН0М.

Для определения кобальта в образцах почв, вод, представи-элей флоры и фауны использовали пиридилазорезорциновый ме-эд (1962). Для установления взаимоотношений между статусом ^кроэлемента и некоторыми агрохимическими показателями прочились следующие анализы: величины валового гумуса иссле-эвали по И.В.Тюрину (1963), с помощью по'тенциометра судили кислотности почв (рН).

Эвтаназию животных производили путем декапитации. Исследо-1нию подвергали кровь и органы (печень, почки, легкие и се-гзенка). В крови определяли Ееличинн кобальта (Со), общих отидов (ОЛ), триацилглицеридов (ТАГ), фосфолипидов (ФЛ), Зщего холестерола (ОХ), эфиров холестерола (ЭХ), свободного

о

- 6 -

холестерола (СХ), диеновых конъюгатов (ДК), ТБК-активны: продуктов, гемоглобина, эритроцитов, интенсивность перекис-ного гемолиза эритроцитов. В каждом наблюдении на холод; брали 2 кусочка органа в стандартных участках. Затем одну ш проб помещали ex tempore в аппарат Варбурга для изученш степени поглощения кислорода, выражая его в мкл Ог, поглощенного в течение 1 часа 1 мг ткани.

Другую половину образцов замораживали в жидком азоте, гомогенизировали в фарфоровой ступе. Гомогенат растворяли i 0,1 М фосфатном буфере (рН = 7,4) в соотношении 1:10, дл? получения супернатанта его центрифугировали при 3000 об/мш в течение 10 минут. В полученных образцах изучал^ величинь Со, 0JI, ДК и ТБК-активных продуктов.

Содержание кобальта в органах опытных животных из-за малой массы тканей определяли атомно-абсорбционным методом. Для выяснения концентрации гемоглобина применяли цианметге-моглобиновый метод; колебания уровня этого белка в крови е пределах 110-130 г/л рассматривались как норма. Значения ниже 110 г/л оценивались как гипогемоглобинемия. Подсчет, эрит-■ роцитов проводили в счетной камере Горяева. Оценка интенсивности спонтанного перекисного гемолиэа эритроцитов проводилась по Ягеру в изложении Е.А. Строева и В.Г.Макарова (1986). Величины 0JI и ТАГ изучали, используя унифицированный метод с помощью наборов "Bio-La-Chema-Test" (ЧССР). О количестве общих <Ы1 судили по содержанию в них фосфора (C.H.Fis-ke, I.Subbarrow, 1925). Цифры ОХ и его фракций определяли по Н. Станкевичене (1972). Метод В.Б.Гаврилова с соавт. (1983) использовали для полной характеристики ДК. Значения ТБК-активных продуктов находили по методу Л.И. Андреевой и соавт. (1988) и выражали в нмодь на мг липидов.'-

Для исследований выше перечисленных показателей использовались спектрофотометр ОФ-26/- фотоэлектроколориметр КФК-3, аппарат Варбурга, атомно-абсорбционный спектрофотометр "Спектр-1". Математическая обработка результатов осуществлена методами вариационной статистики (с определением доверительных границ М±б, расчетом достоверности различий по критерию Стъюдента) и корреляционного анализа на ЭВМ "Искра 1030 М".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Специфика миграции кобальта по пищевой цепи в исследуемых районах. Спектр значений биотика в различных горизонтах почвенного разреза контрольного района сопоставим с его средним содержанием для всей совокупности почв территории Российской Федерации, в то время как в эндемичной местности его уровень в 6,5 раза выше (р < 0,001). Интересно, что картина взаимоотношений между характером почв и количеством валового кобальта не зависит от района. По уровню исследуемого микроэлемента в изучаемых образцах можно, составить следующий ряд: черноземные > серые лесные > каштановые. Максимальная разность содержания биотита в последовательности почв регистрируется, конечно, в эндемичной местности: статус кобальта в каштановых не достигает 70Х от серого лесного ландшафта. Пик величин приходится на чернозем, достигая 85,65 ± 3,21 мг/кг (р < 0,001). Распределение металла в различных горизонтах почв в изучаемых районах обнаруживает закономерность: если в образцах фиксируются близкие к кларковым величины микроэлемента, то количественный спектр имеет тенденцию к уменьшению уровня кобальта по мере углубления слоя, в то время как в пробах, богатых биотиком, наблюдается противоположная картина, т.е. увеличение его значений происходит параллельно снижению горизонта.

В Сретенском районе ни в одном слое, ни в одном виде почв концентрация валового кобальта не опускается до пороговых величин.

Ведущую роль в биогенном эффекте Со играет его подвижная фракция биотика. Как известно, подвижность и концентрация производных кобальта зависят от таких процессов, как адсорбция, осаждение, величины рН, активность процессов гумусооб-разования, а также от, количества атмосферных осадков, климата, хозяйственной деятельности человека и т.д.(В.Е. Соколов, Б.В. Бочаров, 1988, С.П. Торшин с соавт., 1990, В.В. Ковачь-ский с соавт., 1982).

Полученные данные указывают на то, что изменения в содержании микроэлемента в почвах зависит от разницы в значениях рН и гумусооОразования, хотя и не во всех случаях достаточно значимая. В то же время это явление не техногенного характе-

ра, не зависит от количества атмосферных осадков, и в целс ' климата, так как в обоих исследуемых районах эти фактор сходны по действию. И все же среднее значение растворимс формы данного микроэлемента в почвенной толще эндемичнс местности в 5 раз выше по сравнению с контролем (р < 0,001) Данный факт связан прежде всего с высокими концентрациям его валового количества. Правда, в здоровой местности прос леживается прямая сильная, близкая к функциональной, связ между изучаемыми показателями (г = 0,942; р < 0,001), в т время как в районе с почвами, обогащенными валовым кобаль том, характер их взаимоотношений резко меняется на прям противоположный (г = -0,546, р < 0,05).

Одним из факторов, оказывающих существенное влияние н подвижность кобальта, является гумус. Констатируемый сравни тельно высокий уровень микроэлемента в гумусовом слое (неза висимо от региона), по-видимому, является следствием биоген ного накопления, о чем можно судить по рассчитанным величи нам коэффициентов корреляции между количеством подвижнол кобальта и гумуса (гц = 0,910, р < 0,001, п = 0,825 р<0,001 в эндемичной и незндемичной местностях соответственно), с также по спектру его величин"в различных горизонтах главным аккумулятором служит гумусовый слой, п<э мере углубления горизонты обедняются этой фракцией.

Особая роль среди природных факторов, регулирующих концентрацию подвижного кобальта в почве, принадлежит рН среды. _Содержание данной фракции находится в обратной зависимосп от величин рН (гц=- 0,715, р < 0,001, п=- 0,558, р < 0,01 Сретенского и Дульдургинского районов соответственно), Величина этого показателя определяет и содержание Со в воде.

По уровню микроэлемента водоисточники обоих исследуемы> районов можно расположить в следующий ряд: скважины > колодцы > реки, озера. В среднем содержание биотика в природных водах контрольной местности колеблется в пределах 2,29 1 0,64 мкг/л, а исследуемая жидкость эндемичной местности им е 5 раз богаче р < 0,001).

Использование корреляционного анализа дает следующие сведения: в Сретенском районе регистрируется прямая значительная связь между содержанием подвижного кобальта в почвах и

водах (гп = 0,844, р < 0,001), эта закономерность, хотя и в меньшей силе сохраняется и в контрольной местности . (п=0,408, р < 0,05).

Особый вклад в пищевую цепь вносят представители флоры, часть из которых используется на корм скоту и птице, часть необходима непосредственно человеку. Также зарегистрирована мозаичность картины в этом звене пищевой цепи, что во многом связано с большим разнообразием видов произрастающих в Забайкалье растений.

Изученные кормовые растения из разных районов обладают неодинаковой способностью кумулировать кобальт: если разница в содержании биотика в овсяной соломе чуть больше 800Х (р < 0,001), то в зернах этого же растения она превышает 16 раз (р < 0,001). Сильны различия и в микроэлементном составе в силосе из кукурузы: если он взят в Сретенском районе, то содержит в 14 раз (р < 0,001) больше кобальта, чем в контрольной местности; закономерность подобной величины характерна и для сена из злаковых.

Корма, заготовленные из одних и тех же трав, но в разные вегетативные периоды, значительно разнятся друг от друга по величинам кобальта. Трава, скошенная под сено и неоднократно попавшая под дождь во время сушки, теряет много листьев, аккумулирующих кобальт, несколько больше, чем стебли, и частично разлагается, о чем свидетельствуют данные наблюдений за величинами микроэлемента в луговом разнотравье в течение вегетационного периода 1991-1992 гг.

В эндемичной местности, если в начале июня, когда основная масса трав находилась в фазе цветения или бутонизации, количество кобальта достигало в та 3,95 ± 0,03 мг/кг, в июле обнаруживалась тенденция к его уменьшению (3,07 ± 0,09 мг/кг), то к концу вегетации (последняя декада августа) данный показатель составлял лишь 2,83 ± 0,13 мг/кг.

В контрольном районе прослеживалась аналогичная закономерность. Тенденция снижения концентрации микроэлемента в процессе физиологического старения растений проявлялась достаточно четко, но тем не менее содержание кобальта у представителей флоры эндемичной местности даже к концу вегетационного периода было в 8 раз выше (р < 0,001), чем у разнот-

равья контрольного района.

Из всех изученных лекарственных растений, используемых местным населением с целью профилактики и терапии тех или иных заболеваний,, наибольшим концентратором микроэлемента следует считать кубышку желтую и чистотел (хотя для всех остальных фиксируется прямая зависимость уровня Со рт местности) . Констатируемое их обогащение кобальтом в Сретенском районе (размах колебаний составляет 400Х, р < 0,001) опасно для здоровья, т.к. неконтролируемое использование подобных образцов лекарственных трав грозит развитием кобальтоза у человека или же отягощением других хронических заболеваний, поэтому необходимо проявлять осторожность при их применении.

Как известно, содержание микроэлемента, в пищевых продуктах находится в зависимости от характера почв, ее физических свойств и химического состояния, климато-географических и погодных условий, от вида, сорта и стадии вегетации растений, применяемых удобрений, от вида сельскохозяйственных животных и других условий (N. Yamagata et al., 1962, B.B. Ковальский с соавт., 1974, K.M. Ловкова с соавт., 1990).

В местности, где величины Со в почвах близки к кларковым, основными его пищевыми источниками могут служить, по нашим данным, малина, чеснок, намного меньше его в свекле и горохе, а картофель и морковь резко обеднены им. В эндемичном районе эта количественная последовательность сохраняется, только величины содержащегося в растениях микроэлемента резко повышены, особенно ярко это высвечивается в пробах гороха и картофеля. А черная смородина слабо реагирует на количественные сдвиги статуса биотика в пищевой цепи: разница в содержании Со в ягодах разных местностей относительно невелика, хотя и достоверна.

Несмотря на то, что данный микроэлемент является жизненно необходимым для животных организмов (облигатность участия в кроветворении), его концентрация в продуктах животного происхождения несоизмеримо (на 1-2 порядка) ниже, чем у ягод и овощей. Если же выбирать среди первых, то независимо от характера местности на I - III места можно поставить печень свиней, крупного рогатого скота, овец, что вполне объяснимо, т.к. этот орган служит депо многих микроэлементов, в том

числе и кобальта.

На последнем месте среди исследуемых образцов стоит молоко, которое практически невозможно использовать как источник Со.

Все вышеперечисленное позволяет сделать вывод: так как при исследовании пищевой цепи в Сретенском районе во всех звеньях концентрация кобальта не опускается до пороговых величин, отсюда идея об эндемичности этой местности выглядит достаточно убедительно.

Эффект поступления надпороговых доз кобальта. Учитывая немногочисленные литературные данные и собственные результаты, характеризующие статус Со в пищевой цепи в Сретенском районе, мы посчитали своевременным и необходимым изучить спектр биогеохимических альтераций, которые развиваются в условиях кобальтоза. Предварительно опытным путем установлена наименьшая доза соли Со в расчете на металл, при хроническом поступлении которой в организм начнут повреждаться различные стадии метаболизма с последующими морфологически),!» нарушениями.

В качестве индикатора статуса Со могло использовать его концентрацию в крови, так 1«ак она линейно связана с его общим содержанием в пище. У опытных животных количество микроэлемента в этой биологической жидкости повышается на 48% от контроля (р < 0,05). Аналогичные изменения наблюдаются и в других тканях. Его уровень возрастает в легких с 31,28 ± 0,28 мкг/кг в контроле до 44,31 ± 0,13 (¿кг/кг в опыте (р < 0,05). Обогащается кобальтом и селезенка: его величина составляет 1282 от юэнтроля. Наибольшая аккумуляция биотика характерна для печени и почек (187% и 169Х соответственно).

Учитывая особую роль данного биофила'в процессах кроветворения, логичным было бы ожидать развитие срывов в системах, обеспечивающих эту функцию. Немаловатаым критерием в данных условиях обычно служат величшш красных кровяных телец в крови: у опытных белых крыс зафиксирована эритрсцпто-пения (снижение значений на одну треть, р < 0,02). Параллельно наблюдается уменьшение содержания гемоглобина: количество этого сложного белка не достигает 0,68 от исходных величин (р < 0,001).

Выраженная анемия побудила нас определить степень устойчивости эритроцитов к спонтанному перекисному гемолизу. Оказалось, что полученный результат (10,84±0,36 ) достоверно ниже контрольного (18,97±1,23 , р < 0,02). Низкая резистентность эритроцитов свидетельствует о возможных поломках в их структуре, возникающих сдвигах в физико-химических, биологических свойствах. Функциональная активность эритроцитов зависит прежде всего от состава важнейшего компонента их мембраны -липидов. Изучение липидных показателей крови поможет выяснить причину данных расстройств.

Провоцирующую роль кобальта в развитии дисбаланса липидов характеризует полученные данные: в сыворотке крови растет уровень обида липидов (4,36 ± 0,03 г/л). Наибольший вклад в увеличение этого показателя вносит 70-проценгное повышение содержания общего холестерола; в то время как, хотя абсолютное количество ТАГ увеличивается, их удельный вес в общей массе липидов практически не меняется. Что касается амфифильных липидов, то подъем концентрации фосфатидов на 37%, не обеспечивая сохранения нормальной пропорции, ведет к уменьшению их вклада в пул липидов. Среди развивающихся при кобальтозе неблагоприятных сдвигов следует особо отметить тенденцию к развитию гиперхолестеролемии, причем снижаются величины ЭХ по отношению уровню его свободной фракции: наблюдаемый рост общего количества холестерола обеспечивается за счет накопление его неэстерифицированной формы. Величина данного показателя достигает 173% от контрольных значений, в то время как содержание эфиров холестерола составляет лишь 169%.

Гидролиз фосфолипидов мембран с последующим перекисным окислением освободившихся ПНЖК лежит в основе деструкции всех оболочек клеток, особенно гепатоцитов, о чем свидетельствует выраженный рост значений продуктов ПОЛ в супернатанте печени (уровень ТБК-позитивного материала и ДК на 68% и 103% выше контрольных значений), чем в сыворотке крови, где значения начальных и промежуточных продуктов составляет 133% и . 165% соответственно.

Проведенный корреляционный анализ исследуемых параметров выявил следующее: у интактных животных (I группа) установле-

ны средней силы связи между значениями ТБК-позитивного материала и ДК липидов в сыворотке крови (г = 0,612, р < 0,05), между концентрациями промежуточных продуктов СРО в суперна-танте печени и сыворотке крови (г = 0,542, р < 0,05), между величинами начальных продуктов ПОЛ этих же. объектов (г=0,457, р < 0,05) и, наконец, сильная связь, имеющая то же направление, была зарегистрирована между цифрами ТБК-активных продуктов и диеновых конъюгатов липидов в печени (г=0,867, р < 0,001). Однонаправленный характер сдвигов в системе "ПОЛ - антиоксиданты" и достоверность коррелятивных взаимоотношений у животных с хроническим токсикозом определяет новый уровень протекания метаболических процессов. Анализ проведенных исследований показал положительную средней силы связь между уровнями ТБК - позитивного материала и ДК липидов супернатанта (г = 0,662,' р <0,05), соотношение этих величин в сыворотке немного уступает(г = 0,407, р; > 0,05). Содержание метаболитов цепных неуправляемых реак£дей в обеих исследуемых жидкостях имело средней силы зависимость друг от друга (г = 0,436, р < 0,01), а начальные продукты ПОЛ положительно соотносились между собой (г = 0,383, р > 0,05).

Разбалансировка липидного состава мембран, возбуждение в них ПОЛ обусловливает, по всей видимости, нарушения з свойствах оболочек, в том числе наблюдаются сдвиги в интенсивности диффузии кислорода. Степень его преодоления мембран гепа-тоцитов составляет менее 53% от исходного уровня (р< 0,001).

Почки реагируют подобным же образом: данный показатель равен 7,30 ± 0,31 мкл/ч*мг, против контроля 3,10 ± 0,12 мкл/ч*мг. Так как центральная нервная система очень чувствительна к гипоксии, то наблюдающееся падение скорости поглощения кислорода тканью головного мозга более, чем в два раза очень опасно для организма. Нарушаются.условия функционирования " кладбища" эритроцитов: величина изучаемого параметра в селезенке не достигает 38% контроля (р < 0,001).

Таким образом, хроническое поступление надпороговых величин кобальта сопровождается его аккумулированием в различных органах, в первую очередь, в печени и почках, что обусловливает развитие повреждений в липидном обмене, стимулирует генерацию ПОЛ, в результате нарушается структура мембран кле-

ток, следствием чего является снижение интенсивности диффузии кислорода через клеточные мембраны, приводящие к гипоксии, а также ослабляется резистентность плазмолемм красных кровяных клеток к гемолизу.

Возможность коррекции препаратами селена нарушенного при кобальтозе метаболизма. После курса селенметионином регистрируется перераспределение кобальта в тканях, практически восстанавливается его статус. Соединения этого металла вымываются из своих главных депо: печени и почек. Уровень кобальта в гепатоцитах становится соизмеримым с его значениями у здоровых крыс (р < 0,02). Подобная картина характерна и для основного выделительного органа - почек. Очень сходные сдвиги в балансе биотика наблюдаются и в селезенке, хотя и менее выраженные: количество кобальта в ней отличается от исходных величин чуть более чем на 10% (р < 0,05). Разная степень выраженности коррегирующего эффекта селена в различных органах отражается на картине крови: гиперкобальтемия, характерная для белых крыс II группы, стремится к границам величин у здоровых животных, хотя и не достигая желаемых значений (р < 0,02).

Снижается резистентность эритроцитов - маркеров токсического эффекта кобальта, усиливается их гемолиз, что влечет за собой снижение уровня гемоглобина. Зритроцитопения, развившаяся у крыс II группы, практически исчезает: уровень красных кровяных клеток составляет 882 от нормы (р < 0,001). Подобная закономерность обнаруживается и для их основного белка: сниженные при кобальтозе цифры гемоглобина возрастают после приема селенметионина, хотя не достигают величин, соизмеримых с контрольной группой (р < 0,05).

Биоселен, вводимый в течение 10 суток, вызывает количественные однонаправленные сдвиги в спектре изученных липидов. Концентрация общего холестерола уменьшается с 3,71±0,03 (II группа) до 2,69 ± 0,11 (III группа) ммоль/л), недостоверно разнясь от контроля.

Не сохраняется у белых крыс III группы и гипертриацилгли-церидемия: концентрация нейтральных жиров снижается на 27% от цифр животных с кобальтовом, но не успевает достигнуть нормы, составляя от нее 117% (р < 0,05). Уровень общих липи-

дов, достигший при кобальтозе 153% от контроля, под влиянием селена нормализуется Ср < 0,01).

Отлично зарекомендовал себя селен в деле восстановления баланса в системе: ПОЛ-АОА. Повышенные почти на 40% цифры ДК (у крыс II группы) снижаются, оставаясь, правда, почти на 20% большими, чем в норме (р < 0,05). Подобная динамика фиксируется и для уровня ТБК-активных продуктов: степень их накопления уменьшается со 165% до 134% от значений контроля (р < 0,001, р < 0,05 соответственно). Наблюдающиеся количественные колебания показателей ПОЛ в сыворотке крови не более как следствие развивающихся изменений СРО в органах. Генерируемая, в печени в условиях кобальтоза липидная пероксидация (рост величин ДК достигает почти 170% от нормы) резко подавляется после введения органического селена (р>0,05).

При сопоставлении коррелятивных взаимоотношений перекис-ных метаболитов у токсикозных крыс после лечения селенметио-нином выявляются положительные средней силы связи между начальными и промежуточными продуктами ПОЛ в сыворотке крови (г = 0,564, р < 0,05), подобная зависимость наблюдается меж-цу этими же показателями в супернатанте печени (г = 0,704, р с 0,001)-. Концентрация ТБК-позитивного материала печени положительно соотносилась с промежуточными продуктами СРО в ;ыворотке крови (г = 0,474, р < 0,02).

Нивелирование с помощью селена сдвигов в обменных процессах, а также в свободнорадикальном окислении липидов отража-этся и на структуре и физико-химических свойствах мембран. 1нтенсивность диффузии кислорода из плазмы в клетки после угнетения ее надпороговыми величинами кобальта начинает юсстанавливаться. Уровень этого показателя в гепатоцитах фыс III группы составляет почти 80% от нормы, в почках он ¡ырастает в сравнении с цифрами при хроническом кобальтозе ia 50%, однако еще не достигает 70% от контрольных цифр. 1налогичные изменения регистрируются и в других тканях. . Таким образом, в Забайкалье выявлена кобальтовая биогео-имическая провинция, характеризующаяся надпороговыми значенный этого микроэлемента во всех звеньях пищевой цепи. Хро-ическое же поступление необычных величин его соединений розит развитием гемолитической анемил, сопровождающейся

эритроцитопенией, снижением резистентности красных кровяных телец к перекисному гемолизу, а также провоцирует всплеск ПОЛ, разбалансировку липидного метаболизма, вызывающего альтерации мембран с последующей потерей способности регулировать скорость диффузии Ог , что обусловливает возникновение гипоксии со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Введение соединений селена предотвращает развитие подобных сдвигов или, если они уже имеют место, то обеспечивает положительную динамику.

ВЫ ВОДЫ

1. Результаты изучения биогеохимической ситуации в Сретенском районе ' Читинской области свидетельствуют о повышенном содержании кобальта по всей пищевой цепи.

2. Избыток соли металла отрицательно сказывается на его статусе в организме: резко возрастают величины биотика в печени и почках, в меньшей степени в легких.

3. Аккумулирование кобальта в тканях провоцирует грубые изменения в течении липидного обмена, сопровождающиеся ги-перлипидемией, гиперхолестеролемией, гипертриацилглицероле-мией и гиперфосфолипидемией, вызывает-разбалансировку систем ПОЛ-АРА.

4. При экспериментальном кобальтозе возникают повреждения мембран клеток различных тканей (наблюдаются нарушения скорости диффузии кислорода через них, подавление устойчивости плазмолемм эритроцитов к перекисному гемолизу).

Б. Селен восстанавливает характер распределения кобальта, нормализует метаболизм липидов, интенсивность ПОЛ, повышается антиокислительная активность, угнетается выраженность пе-рекисного гемолиза эритроцитов, что подтверждает стабилизирующий мембраны клеток эффект вводимого препарата.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. К обоснованию биогеохимической кобальтовой провинции в Читинской области //Вопросы медицинской экологии и проблемы улучшения здоровья населения Забайкалья и КНДР: Тез. докл. научн.- практич. конф. - Чита, 1989 - С. 47-48.

!. Кобальт в почвах восточного региона Забайкалья // Патология человека и роль препаратов селена и пантов в ее терапии. - Чита,1993. - С.148-149. (соавт. В.Н. Иванов).

!. Распределение кобальта в системе почва - растение //Экология и здоровье: Тез. докл. научн.- практ. конф. 16-17 декабря 1993г, Пенза. - Пенза, 1993. -4 1. - С. 33-34.

: Динамика показателей липидного обмена при кобальтовой интоксикации и пути ее коррекции // Экологическая патология: Вопросы биохимии, фармакологии, клиники: Тез. докл. Всерос. научн. конф. - Чита, 1995. - Ч.II - С. 236- 237. (соавт. В.Н. Иванов).

. Использование селена с целью антиоксидантной защиты при экспериментальном кобальтозе // Экологическая патология: Вопросы биохимии, фармакологии, клиники:- Тез. докл. Всерос. научн. конф. - Чита, 1995. - Ч. П.- С.235-236. (соавт. В.Н. Иванов).

Подписано в печать 15.01.1996. Усл. печ. л. 1,0 Тира* 100. Заказ 315.