Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Функционально-морфологические аспекты алкогольобусловленной патологии в зависимости от характера интоксикации и фармакологической коррекции (экспериментальное исследование)
Автореферат диссертации по медицине на тему Функционально-морфологические аспекты алкогольобусловленной патологии в зависимости от характера интоксикации и фармакологической коррекции (экспериментальное исследование)
«в 06
г Ц да«
На правах рукописи
Громова Людмила Евгеньевна
ФУНКЦИОНАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
А ТТЬ'ГУГП Г11-ЛГ\'Г 1ТЛП ТТТ?гшпй ТТА ТА ТТПГТЛЯ и
Г1-.1Л«\->! V м-. VI ' V'".' ■ . I | III1 I ■ I » . Ч Ц < | 1|Л Д»
ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ИНТОКСИКАЦИИ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ (экспериментальное исследование)
14.00.17 - Нормальная физиология 14.00.45 - Наркология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Архангельск 1997
\
Работа выполнена в Архангельской государственно! медицинской академии.
Научные руководители:
доктор медицинских наук, профессор H.H. Алеутский доктор медицинских наук, профессор А.Г. Соловьев.
Официальные оппоненты:
доктор биологическихх наук, профессор В.А. Барашков кандидат медицинских наук, д оцент 3. И. Тараскина
Ведущая организация:
11етр о з аво дский государ ств енный унив ер ситет.
Защита диссертации состоится «££)» ноября 1997 г. в_час. ш
заседании дассертационного совета Д 084.60.01 при Архангельской государ ственной медицинской академии (163061, Россия, Архангельск, Троиц
ъ-им ттппгпркт ЯIV
-------£ - , ,
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ар хангельской государственной медицинской академии.
Автореферат разослан октября 1997 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В связнсрезко об острившейся нарк о -ситуацией в России, при продолжающемся росте числа больных хроническим алкоголизмом, значительном омоложении наркологического контингента, неконтролируемом приеме суррогатов алкоголя особенно актуальными являются исследования, раскрывающие взаимосвязь в действии алкоголя и других сопутствующих факторов, ранние метаболические и гистохимические изменения в организме при различныхви-дах алкогольной интоксикации, а также поиск фармакологических корректоров соматических изменений в организме больных и лиц групп наркологического риска (Груздева К.Н., 1991; Чернобровкина Т.В., 1996).
Исследование хронического алкоголизма в последние годы привело к необходимости уточнения особенностей заболевания в случаях, когда алкогольная интоксикация длительно протекает в экологически нестабильных условиях; при этом было выделено новое научное направление—экологическая наркология (Сидоров П.И., Соловьев А.Г., 19В9). Одним из основных направлений экологической наркологии является фармакологическое — изучение возможностей использования лекарственных средств для профилактики и коррекции психопатологических и сомато-неврологических осложнений наркологических заболеваний у лиц, подвергающихся одновременному действию и других поллютан-гов.
Специфической моделью становления и развития наркологического заболевания на фоне антропогенно-агрессивной среды является алкоголизация рабочих гидролизного спиртового производства, где злоупотребление этиловым спиртом нередко сочетается с ингаляционным влиянием повышенных концентраций паров побочных химических продуктов спиртового производства — метанола, фурфурола и др. По понятным причинам углубленное изучение особенностей подобного вида алкоголизации требует экспериментального подтверждения результатов на лабораторных животных.
В доступной литературе имеется крайне мало работ, отражающих )ффекты комбинированного влияния этанола и ксенобиотиков на развитие органопатологии. Фрагментарность лабораторно-клиническихи > к сп ер им ент а л ы I ы х исследований, противоречивость результатов не позволяют однозначно оценить направленность и динамику патологических сдвигов под влиянием алкогольно-токсических воздействий.
Практически отсутствуют сведения о влиянии на эти процессы фармакологических средств.
Вышеперечисленное определило выбор цели и задач настоящей работы. Исследование выполнено в соответствии с планом НИР Архангельской медицинской академии в рамках Региональнойнаучно-тех-нической программ!,I «Здоровье населения Европейского Севера».
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью настоящей работы является выявление и экспериментальное обоснование особенностей реагирования гематологической системы, изменений углеводного обмена и патоморфологических проявлений внутренних органов в зависимости от характера алкогольно-токсического воздействия и фармакологической коррекции.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Выявить особенностигематологическихпоказателейлаборатор-ных животных при различных видах алкогольной интоксикации и фармакологической коррекции.
2. Определить закономерности изменения углеводного обмена в организме животных в зависимости от характера (комбинации веществ, дозы, пути введения) алкогольно-токсического воздействия н на фоне фармакопротекторов (ноотропила, глутаминовой кислоты).
3. Оценить характер морф о логических изменений внутренних органов при алкогольной интоксикации с учетом одновременного действия экологически неблагоприятных факторов и при использовании фармакологических пр отектор ов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Новым в представленнойработе является комплексный функцио-нально-морфологическийподход к исследованию механизмов развития соматической патологии при комбинированном алкогольно-токсическом воздействии. Впервые с применением модели хронической алкогольной интоксикации на фоне действия экологически неблагоприятных факторов выявлены особенности динамики основных гематологических показателей в зависимости от характера (комбинации, дозы, пути введения) интоксикации с учетом назначенных фармакопрот екторов -препаратов ноотропного ряда. Впервые проведен анализ изменений углеводного обмена как отражения нарушения энергетического баланса
организма при алкогольной интоксикации, протекающей на экологически неблагоприятном фоне; показаны особенности висцеральной патологии основных органов-мишеней при алкогольно-токсическом воздействии. Впервые установлен характер связи развития патологических и защитно-компенсаторных реакций жизненноважных систем организма в зависимости от комбинации токсических веществ при сочетании ингаляционного и интрагастрального путей введения. Экспериментально обоснованы возможности и целесообразность применения ноотро-пов при лечении последствий комбинированного алкогольно-токсического воздействия: установлена эффективность использования ноотропила и глутаминовой кислоты для коррекции показателей углеводного обмена и системы эритрона при алкогольной интоксикации, протекающей на экологически неблагоприятном фоне.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
Совокупность полученных результатов позволяет сформулировать концепцию механизмов развития метаболических сдвигов нарушенного гомеостаза при комбинированном алкогольно-токсическом воздействии, основу которых составляет процесс, отражающий сочетание формирования компенсаторно-приспособительных и патологических реакций.
Результаты исследования открывают перспективу применения ноотропов с целью коррекции ранних, проявлений соматической патологии при алкоголизации в условиях изменения постоянства внешней среды. Экспериментальные данные позволяют предположить участие ноотропов в механизмах антистрессорной защиты и формирования адаптивных реакций. Уточнены функциональные, в определенной степени, обратимые изменения в случае целенаправленного применения ноотропов, улучшающих обменные процессы при хронической алкогольной интоксикации, протекающей на экологически неблагоприятном фоне.
По материалам работы выпущены методические рекомендации «Использование крыс при моделировании алкогольобусловленной органе патологии» для научныхработшпсов, проводящих исследования в области экспериментальной и биологической наркологии. Основные результаты и выводы диссертации внедрены в учебный пр оцесс кафедр фармакологии, психиатрии и наркологии, гигиены и медицинской экологии Архангельской медицинской академии.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫ НОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
1. Степень декомпенсации функционирования системы эритрош и нарушения углеводного обмена» организме лабораторных животных усиливаетсяпараллельно нарастанию аддитивного характера алкогольно-токсического воздействия.
2. Экспериментальная хроническая алкогольная интоксикация i относительно небольших дозах, но протекающая на фоне одновременного ингаляционного влияния смеси паров метанола и фурфурола, пс сравнению с изолированным введением этанола приводит к выраженным деструктивным изменениям внутренних органов.
3. Применение фармакологических протекторов — препаратов ноотропного действия (ноотропила, глутаминовой кислоты) при алкогольной интоксикации на фоне влияния экологически неблагоприятных факторов вызывает сглаживание функциональных нарушен™ жизненно-важных систем и морфологических изменений внутренних органов лаб ор аторных жив отных.
АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИИ
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийском симпозиуме «Экологически обусловленные заболевания» (Ростов-на-Дону, 1993); научно-практической конференции «Медико-биологические и профилактические проблемы адаптации населения к современным экологическим условиям жизни» (Архангельск, 1994); VII Международном Соловецком форуме «Экология человека: будущее культуры и науки Севера» (Архангельск, 1995); II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995); 53 итоговой научной сессииАГМАи Северного научного центра РАМН (Архангельск, 1995); VIII Международном Соловецком форуме «Морская медицина и условия работы в экстремальных условиях» (Архангельск, 1996); II Международной научно-пр актической конференции «Алкоголизм и наркомания в Евро-Арктическом Баренц регионе» (Архангельск, 1996), V ежегодном Санкт-Петербургском нефрологаческом семинаре (С.-Петербург, 1997); расширенном заседании проблемных комиссий АГМА по психическому здоровью, медапсо-биологических проблем Севера и секции наркологии Ассоциации врачей-психиатров Архангельской области (Архангельск, 1997).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано в печати 7 работ.
ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на ! 17 страницах машинописи и состоит из введения, пяти глав (литературного обзора, материалов иметодов исследования, трехглав по результатам собственных исследований), обсуждениярезультатов, выводов и списка литературы, включающего 185 источников на русском (121) и иностранных (64) языках. Диссертация содержит 6 таблиц и 18 рисунков.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проводились на 260 конвенциональных белых крысах-самцах. Животные содержались на обычном режиме вивария. В работе использована модель ранних проявлений морфогенеза хронической алкогольной интоксикации, развивающихся в условиях действия неблагоприятных факторов—ингаляционного влияния паров метилового спирта и фурфурола, широко применяемых в гидролизной, химической и других видах промышленности (Соловьев А.Г.,1994).
Исследования проводились ежедневно в течение 28 дней. Для исключения острого влияния изучаемых токсических веществ на 29 сутки всех животных забивали декапитацией (Фролов В.А. и соавт.,1984).
Моделирование проявлений алкогольно-токсического воздействия проводили в трех сериях экспериментов. Животные первой серии подвергались интрагастральному введению 40% этилового спирта в дозе 1/2 ЛД50 (Соловьев А.Г., Тараскина З.И., 1988);второй—четырехчасовой ингаляционной затравке смесью паров этанола к фурфурола в концентрациях, соответствующих 2-3 ПДК с учетом экстраполяции данных человека и животных (Красовский Г.И., Собшшшва O.P., 1970) (как модель, приближенная к реальным условиям гидролизного спиртового производства); третьей — комбшшрованному интрагастральному введению 40% этилового спирта в дозе 1/4 ЛД50 на фоне ингаляционного воздействия указанной смеси паров метанола и фурфурола. Контрольной группе внутрижелудочно вводили дистиллированную воду в эквивалентных объемах.
Исследование влияния ноотропила проводилось в четырех сериях. Первую серию составили животные, которым ежедневно интрагаст-рально вводили 40% этиловый спирт в дозе 1/2 ЛД50 с одновременным внутрибрюшинным введением ноотропила в дозе 200 мг/кг (Островская Р.У.,1995; Григорьева Н.Д.,1995); крысы второй серии подвергались ингаляционной затравке смесью паров метанола и фурфурола в
концентрациях 2-3 ПДК с одновременным внутрибрюшинным введением ноотропила в дозе 200 мг/кг; третьей — интрагастральному введе-1шю этилового спирта в дозе 1/4 ЛД50на фоне ингаляционного воздействия паров метилового спирта и фурфурола с одновременным внутрибрюпшннымвведением ноотропила в дозе 200 мг/кг. Четвертую серию составили животные, которым вводили внутрибрюшинно ноот-ропилв дозе 200 мг/кг.
Исследование влияния глутаминовой кислоты проводили в четырех сериях. Животным первой серии ежедневно интрагастрально вводили 40% этиловый спирт в дозе 1/2 ЛД50 с одновременным перораль-ным введением глутаминовой кислоты в дозе 1 мг/г (Генкин A.M. с соавт., 1975); второй — ингалщионно смесь паров метанола и фурфурола в дозе 2-3 ПДК с одновременным пероральным введением глутаминовой кислоты в дозе 1 мг/г; третьей — интрагастрально этиловый спирт в дозе 1/4 ЛД^иингаляционно —метиловый спирт и фурфурол с одновременным пероральным введением глутаминовой кислоты в дозе 1 мг/г. Крысам четвертой серии интрагастрально вводили глутамино-вую кислоту в дозе 1 мг/г.
Количество эритроцитов (Э) и средний объем эритроцита (СОбЭ) определяли на гематоанализаторе «Picoscale» (Венгрия). Общее содержание гемоглобина (НЬ) исследовали гемоглобинцианидным методом фотометрически. Цветной показатель (ЦП), среднее насыщение эритроцита гемоглобином (СНЭГ), среднее содержание (ССГЭ) и среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците (СКГЭ) рассчитывали по методике И.А. Кассирского и Г.А. Алексеева (1970). Количество ретику-лоцитов (Рг), суточный эритропоэз (СЭ) и среднюю продолжительность жизни эритроцитов (СПЖЭ) определяли по методу E.H. Мосягиной (1962).
Содержание глюкозы в сыворотке крови определяли ортотолуи-диновым методом (Кушманова О.Д., Ивченко Г.М., 1983). Количественное определение гликогена в печени проводили с использованием орто-толуидннового реактива и оценивали по содержанию полученной после его гидролиза глюкозы, которую определяли калориметрически при помощи фотоэлектрокалориметра (Орехович Е.В., 1977).
Гистологическому исследованию подвергались сердце, печень, головной мозг, легкие и почки животных. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином, суданом-3, азур-эозином, по Ван-Гизону и реактивом Шиффа.
Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием критериев Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных данных позволил систематизировать характер функционально-морфологических изменений в организме лабораторных животных в ответ на длительное воздействие токсических факторов и применение фармакологических корректоров.
Особенности гематологических показателей в зависимости от характера алкогольно-токсического воздействия.
Результаты исследования представлены в таблице 1.
Достоверное повышение СЭ по сравнению с контролем наблюдалось в группах с изолированным введением токсикантов, контрастируя с достоверным снижением данного показателя до 80.9% (р<0.01) в группе с комбинированной затравкой. Сравнительный анализ процентного содержания Рт в периферической крови показал, что во всех опытных группах его уровень был повышен по сравнению с контрольной. Снижение содержания НЬ имело место во всех экспериментальных группах, с максимальным—до 78.5% (р<0.001)—в группе скомбинированной затравкой. В крови животных с изолированной метанольной и метанольно-фурфуролыюй интоксикациями наблюдалась тенденция к повышению числа Э и, в то же время, значительное снижение их — до 85% (р<0.01)—в группе с комбинированным алкогольно-токсическим воздействием. Во всех экспериментальных группах отмечалось увеличение СОбЭ, максимально — до 118% (р<0.05) — в группе с комбинированной затравкой. Показатель СПЖЭ имел тенденцию к снижению во всех группах по сравнению с контрольной.
Имеющиеся данные показывают, что при комбинированном эта-нольно-меганольно-фурфуролыюм воздействии наблюдается истощение возможностей гемопоэза. В соответствии с результатами исследования обнаружено достоверное повышение СОбЭ на 18.2% (р<0.05) по сравнению с контрольными показателями — наибольшее среди всех экспериментальных групп. Достоверное снижение количества Э, содержания НЬ, падение показателей СКГЭ и ССГЭ свидетельствуют о затруднении трансмембранного обмена кислорода в тканях, ведущего к симптомам тканевой гипоксии. Увеличение СОбЭ наряду с увеличением С КГЭ и СНГЭ указывают на максимальное снижение скорости синтеза пигмента в эритроцитах и иллюстрируют напряженность внутри-
Гематологические показатели при различных видах алкогольно-токсического воздействия (М±м)
Виды интоксикации СЭ, х10т Рт, % НЬ, г/л э, х10"/л ЦП СОбЭ, мкм ссгэ, пг скгэ, пг/мкм3 снэг спжэ, сут
Этанол 320,78138,23 2,0910,13 141,20118,6 6,57+0,13 0,64+0,02 81,19+7,57 21,47+0,82 0,2710,03 0,72+0,08 19,2711,20*
Метанол фурфурол 369,27110,68* 2,1510,08* 13б,66±6,91 6,6610,11 0,61+0,02 76,29+1,92 20,49+0,77 0,2710,01 0,7110,03 18,1210,77*
Этанол метанол фурфурол 214,75+18,26" 2,03±0,13 114,017,36"« 5,5610,35** 0,62+0,03 89,4516,59* 20,5610,86 0,2310,02** 0,61+0,04*** 13,46-28,79
Контроль 265,5416,64 1,83+0,07 145,1415,21 6,5310,11 0,6610,02 75,69+1,52 22,2210,59 0,2910,006 0,7710,02 24,27+0,67
Примечание: здесь и далее в таблицах 2-3 отмечены показатели, достоверно отличающиеся от контроля: * -прир<0,05; **-прир<0,01; *** -прир<0,001
клеточного метаболизма. Истощение возможностей гемопоэза подтверждается: также и тем, что имело место резкое снижение числа Э и умень-шешге СЭ. Достоверное понижение последнего при отсутствии адекватного ретикулоцитоза подчеркивало, что защитно-компенсаторные реакции в данной группе являлись явно недост аточными и означали срыв механизмов адаптации.
Проведенные нами исследования свидетельствуют, что изменение ряда гематологических показателей зависит от характера алкогольно-токсического воздействия. Изолированное влияние как этанола, так и метанольно-фурфурольной смеси в течение 4 недель приводит к определенной стимуляции защитно-компенсаторных механизмов. Этанольная интоксикация, даже в относительно небольших дозах, но протекающая на фоне экологически неблагоприятных факторов (метанола и фурфурола) вызывает изначальную десинхронизацию взаимосвязанных гематологических процессов и нарастающую анемизацию организма, истощение саморегуляторных механизмов.
Таким образом, изменениегематологическихпоказателейприком-бинированном действии ксенобиотиков является следствием более чем аддитивного действия изучаемых ингредиентов, быстро приводящего к патологическим гуморальным сдвигам. Одновременное влияние вредных веществ усиливает и ускоряет токсическое воздействие, приводит к суммированию их биологических эффектов, что можно рассматривать в качестве «синдрома взаимного отягощения».
Влияние ноотропила на гематологические показатели.
Результаты исследования представлены в таблице 2.
При введении ноотропила на фоне этанольной интоксикации, организм усиливал выделение Рг, стремясь компенсироватъ снижение СПЖЭ. Показатели СПЖЭ, СЭ, количества Э в данной группе были близки к показателям контрольной; повышение СОбЭ наблюдалось на 7.6%, что, в целом, свидетельствовало о компенсации анемии при введении ноотропила, учитывая его антиоксидантные свойства (Белозерцев Ю.А. с соавт.,1995; Воронина Т.А.,1995). Известно, что ноотропил оказывает положительное влияние на реологические характеристики крови, восстанавливает конфигурационные свойства наружной мембранырегид-ных эритроцитов, повышает «гибкость» клеток (Ковалев Г.И., 1995; Селивоиенко В.Г. с соавт.,1995). «Гибкий» эритроцит легче проходит через барьеры селезенки, она его не выбраковывает даже при повышенном СОбЭ. В наших исследованиях при введении ноотропила в группе : метанольно-фурфурольной интоксикацией наблюдалось снижение
Гематологические показатели при введении ноотропила на фоне алкогольно-токсического воздействия
(М±м)
Визы интоксикации СЭ, х 10' Рт, % НЬ г/л Э, 10"/л ЦП соеэ. мкм ССГЭ,пг скгэ пг/мкм снэг СПЖЭ сут
Этанол- НООТрОПКЛ 249.61+4,16 1,9510,03*" 146,8+1,25* 6,48±0,06 0,68+0,007*** 75,8±0,84*** 22,6710,22*** 0,3010,004 0,7910,01 25,9810,38
Метанол фурфурол ноотропил 278,1314,52* 2,00+0,05** 144,51+2,1 6,28+0,07*** 0,69+0,01*** 79,35+1,00*** 23,0+0,27*** 0,29+0,002** 0,76+0,004*** 22,62+0,44***
Этаяол мешюл ФУРФУРОЛ иоотропил 290,86+9,9** 2,11+0,08*** 138,83+1,79 6,04±0,11*** 0,69+0,005*** 77,96+1,1*** 23,0+0,18*»* 0,29+0,005* 0,78+0,01* 20,85+0,57***
Ноотропил 254,75+7,41 2,04+0,05*** 153,16+2,64»** 6,75+0,04* 0,68±0,01*** 72,97+0,36*** 22,7+0,46*** 0,3110,005* 0,8210,01* 26,6110,68
Контроль 255,5+8,42 1,79+0,05 141,28+2,31 6,62+0,08 0,64±0.005 70.44+0,54 21.33+0,16 0,30+0,003 0,8010,008 26,08+0,85
СПЖЭ на 13.3% (р<0.001), повышение СОбЭ на 12.6% (р<0.001) на фоне усиления СЭ и повышения количества Рт в периферической крови.
При комбинированном алкогольно-фурфурольном воздействии наблюдалось снижение числа Э на 8.8% (р<0.001), достоверное снижение общего содержания НЬ и СПЖЭ. Изменения СКГЭ и СНГЭ были выражены менее, чем в аналогичных группах без ноотропила, что вероятно, указывает на меньшую напряженность внутриклеточного метаболизма в его присутствии. Таким образом, использование ноотропила при токсических затравках снижает выраженность анемизации организма животных с сохранением на уровне контроля содержания НЬ, сдерживая тенденцию уменьшения количества Э и стимулируя компенсаторные процессы за счет достоверного повышения СЭ, ССГЭ и числа Рт. Вместе с тем, однонаправленное достоверное увеличение СОбЭ в крови животных показало, что феноменмакроцитоза при затравке этанолом на фоне воздействия экологически неблагоприятных факторов является стойким маркерным признаком, не исчезающим при медикаментозной коррекции.
Влияние глутаминовой кислоты на гематологические показатели.
Результаты исследов ания представлены в таблице 3.
Анализируя изменение показателя СЭ, можно отметить достоверное его повышение во всех экспериментальных группах. Изучение процентного содержания Рт в периферической крови показало, что в группе с комбинированной затравкой их уровень был значительно повышен по сравнению с другими опытными и группой контроля. Достоверное снижение содержания НЬ имело место во всех экспериментальных группах, максимально — в группе с комбинированной з атравкой. Показатель СПЖЭ имел тенденцшо к снижению во всех группах по сравнению сконтрольной.
Показатели красной крови во всех экспериментальных группах свидетельствовали о наличии умеренной анемизации. При проведении сравнительного анализа полученных результатов у групп животных при комбинированном воздействии поллютантов без введения глутаминовой кислоты и у групп животных с такой же интоксикацией, но с введением глутаминов ой кислоты отмечается общее повышение значенийвсех изучаемых показателей. Полученные нами результаты указывают, что применение глутаминовой кислоты при алкоголизации на фоне экологически неблагоприятных факторов ведет к повышению адаптационных возможностей организма в результате антигапоксического и стрес-спротективного эффектов. Проведенные исследования раскрывают
Гематологические показатели при введении глутаминовой кислоты на фоне алкогольно-токсического
воздействия (М±м)
Виды интоксикации СЭ, х И1 Рт, % 111. г/л Э, 10ц/л ЦП С05Э, мкм ССГЭ.пг скгэ пг/жм снэг СПЖЭ суг
Этанол-ГЛУ 287,127+4,39*** 1,91+0,04 147,68+3,08 6,710,11 0,65+0,005* 74,83+0,62* 22,010,17* 0,2910,002 0,7710,007 23,40+0,55***
Метанол фурфурол ГЛУ 306,17+13,2*** 1,97+0,03** 143,7512,7 6,45+0,08 0,66+0,008* 68,6911,27** 22,28 + 0,26* 0,3210,005*** 0,8510,015*** 21,06+0,25"*
Этанол метанол фурфурол ГЛУ 300,42+7,31*** 2,07+0,04*** 134,16+2,8*** 6,17+0,11** 0,65+0,009 79,59+0,75*** 21,7310,29 0,2710,003*" 0,72+0,007*** 20,6510,71"*
ГЛУ 271,28+6,76"* 1,12+0,05*»* 141,36+1,13** 6,69+0,06 0,63+0,003 70,23+0,65** 21,14+0,095*" 0,3+0,003" 0,7910,007* 24,7710,79***
Контроль 221,2614,31 1,8510,04 147,44+1,38 6,8710,1 0,641 0,007 72,810,72 21,4810,22 0,29510,002 0,77+0,006 31,11+0,71
механизмы гематологических рекций в ответ на комбинированное действие изучаемых токсических компонентов и указывают на функциональные, в определенной степени обратимые изменения в случае целенаправленного применения ноотропов, улучшающих обменные процессы.
Изменение показателей углеводного обмена в зависимости от характера алкогольно-токсического воздействия.
Во всех наблюдаемых случаях мы отмечали развитие у животных признаков гипергликемии. Изолированное внутрижелудочное введение этанола приводило к активации процессов гликогенолиза (достоверное уменьшение уровня гликогена до 9 0.1 % (р <0.05) при одновременн ом увеличении гликемии до 113.68% по сравнению с контрольными данными). Активация гликогенолиза, вероятно, обусловлена прежде всего тем, что этанол понижает концентрацию инсулина в крови посредством угнетения функции р-клеток поджелудочной железы и повышает функцию а-клеток и концентр ацию глюкагона (Todorovic V., Koko V.,1995). Известно, что этанол тормозит 1 и 2 фазы секреции инсулина (Jshic H.,Nakamura M. et al.,1994), замедляет и ослабляет выброс инсулина (Sarles H.,1995; Coutelle С. et al., 1995). Кроме того, существует мнение, что введение этанола может способствовать развитию инсулинрезис-тенгности (Xu Dan D.,Amardeeps et. ail., 1995), приводящей к нарушению поступления глюкозы в клетки и способствующей развитию гипергликемии (Spolarics Z.,Bagly G. et al.,1994). Анализируя собственные результаты, следует отметить, что после введения этанола животным мы наблюдали снижение содержания гликогена в печени наряду с повышением концентрации глюкозы в крови, что свидетельствует об активирующем действии этанола на распад гликогена. Гликогенолитичес-кий эффект этанола опосредуется, очевидно, через усиление выделения адреналина (Островский Ю.М. и соавт.,1988).
При вдыхании животными смеси паров метанола и фурфурола наблюдалось повышение уровня глюкозы в крови на 40% (р<0.05) и повышение количества гликогена на 138,9% (р<0.01) по сравнению с контрольными данными. Активация процессов глюконеогенезав данном случае определяется, прежде всего, особенностями путей введения изучаемых ксенобиотиков. Ингаляционное поступление паров метанола и фурфурола характеризуется наиболее быстрым их всасыванием, при этом кровь минует такой важный барьер, как печень (Лужников Е.А.,1994). Безусловно, организм будет реагировать на резорб-тивное действие ядов изменением гормонального статуса — усилением
секреции стресс-гормонов —к ортик о стероидов, обуславливающих активацию глюконеогенеза.
Комбинированное алкогольно-токсическое воздействие ггриводи-ло к г лубоким нарушениям углеводного обмена (с повышением содержания гликогена в печени до 518.5% (р<0.001) и увеличением концентрации глюкозы крови до 125.25% (р<0.05). Несмотря на то, что доза этанола в этой группе была уменьшена в 2 раза по сравнению с изолированным введением спирта, здесь отмечались грубые изменения метаболизма углеводов — содержание гликогена возросло в 5 раз по сравнению сконтролем. Достоверное увеличение уровня глюкозы в крови с одновременным высокодостоверным повышением количества гликогена в печени, вероятно, указывало на блокирование усвоения энергетических субстратов тканями организма.
Результаты, полученные при комбинированном введении животным этанола, метанола и фурфурола свидетельствуют о том, что введение этих веществ в организм приводит к состоянию «химической зр ав -мы». Одновременное выраженное увеличение показателей г люкозы в крови и гликогена в печени связано с активацией процессов глюконеогенеза, опосредованного, очевидно, усилением функциигипофизарнона дпочечниковой системы в ответ на интоксикационный стресс.
Значительное усиление глюконеогенеза при комбинированном введении этанола, метанола и фурфурола указывает на развитое «дистресса» или «болезни адаптации», когда ответная реакция организма оказывается более сильной, неадекватной, и сама становится причиной последующих патологических процессов в организме. С нашей точки зрения, это объясняется аддитивным характером действия повреждающих агентов, приводящихк срыву механизмов адаптации.
При введении ноотропила у животных всех экспериментальных, групп наблюдалась тенденция повышения уровня глюкозы в крови по сравнению с контр ольными данными и снижение содержания гликогена в печени.
При сравнении уровней гликемии у животных при различных видах интоксикации без введения ноотропила мы отмечали следующее: у группы животных, которым ингаляциошю вводился метанол с фурфуролом— наблюдалось увеличение уровня глюкозы на 40% (р<0,05), а с ноотропилом — только на 6.99%; у животных скомбинированной затравкой отмечалось повышение содержания глюкозыв крови на 25.26% (р<0,05), а с ноотропилом —лишь на 3.03%. Итак, введение ноотропила при различных видах алкогольно-токсического воздействия приво-
дат к значительному снижению гипергликемии, что свидетельствует об улучшении метаболизма углеводов, стимуляции поглощения глюкозы тканями. Таким образом, применениеноотропила на фоне алкогольно-токсического воздействия сопровождается проявлением гликогеноли-тического эффекта препарата и коррекцией показателей углеводного обмена.
При исследовании влияния глутаминовой кислоты на показатели углеводного обмена у животных всех опытных групп отмечалось незначительное повышение содержания гликогена в печени по сравнению с контрольными данными и умеренное понижение концентрации глюкозы в крови.
При сравнении содержания гликогена в печени у животных при различных видах алкогольно-токсического воздействия без введения глутаминовой кислоты мы отметили следующее: у группы животных с ингаляционной затравкой метанола и фурфурола наблюдалось повышение содержания гликогена на 138.9% (р<0.01); у животных с комбинированной затравкой — на 418.5% (р<0.001), а с глутаминовой кислотой оно было меньше, соответственно в 2 и 5 раз.
Таким образом, введение глутаминовой кислоты при различных видах алкогольно-токсического воздействия приводит к улучшению метаболизма углеводов с увеличением утилизации глюкозы тканями.
Гистологические изменения внутренних органов при различных видах алкогольно-токсического воздействия.
Морфологическая картина внутренних органов животных при изолированной алкогольной интоксикации характеризовалась наруше-ниямимикроциркуляции, отеком и диффузной дистрофией, очаговьми острымивоспалительнымиявлениями. Ингаляцияметанольно-фурфу-рольной смесью приводила к слабо выраженным непостоянным и неспецифическим изменениям микроструктуры органов, за исключением тегких, где воспаление бронхов быстро распространялось на периброн-шалыше ткани. Вместе с тем, при комбинированной интоксикации этмечалось интенсивное нарастание патологических изменений: в го-товном мозге распространенные нарушения мшсроциркуляции сочетались с наличием погибших «клеток-теней», с микроинфарктами и единичными постинфарктными кистами; в сердце, наряду с дистрофическими, имели место атрофические участки и гомогенизация слеток; в печени, на фоне диффузной жировой дистрофии и выражениях воспалительных изменений деструкция клеток доходила до некро-¡а гепатоцитов; в почках прогрессирующая гидропическая и зернистая
дистрофия сопровождалась диффузными кровоизлияниями в паренхиму и очаговыми изменениями типа острого экссудативного пролифера-тивного гломерулонефрита; в легкихкатарально-гнойные процессы затрагивали мелкие и средние бронхи и альвеолы, а поражение сосудов носило повсеместный характер.
Таким образом, во всех изучаемых случаях токсического воздействия структурной основой поражения внутренних органов являлись дистрофические изменения разной степени выраженности с тенденцией нарастания прикомбинациитоксическихвеществ. Гистологическая картина органов животных при комбинированном введении ингредиентов характеризовалась максимальными токсическими эффектами. С одной стороны, более чем аддитивное действие изучаемых веществ можно объяснить тем, что органотропность этанола проявлялась на фоне измененной общей реактивности организма, с другой — сам этиловый спирт мог выступать в качестве универсального растворителя, способствующего интенсивному проникновению в органы иткани чyжq)oд-ных химических агентов.
Гистологическое исследование внутренних органов при введении но от}) опила во всех экспериментальных группах выявило менее выраженную патологию. Сосудистые нарушения ткани мозга носили очаговый характер, микрокисты и микроинфаркты были единичш>ши, а явление псриваскулярного отека наблюдалось лишь при смешанной интоксикации. В сердечной мышце патология была обнаружена только при комбинированной затравке. В печени прослеживались из менения в виде зернистой и жировой дистрофии, а признаки воспаления были минимальными. Сохранялись патологические процессы в легких, но на фоне ноотрогшла картина поражения стихал а: кровоизлияния были единичные и мелкие, отсутствовали катарально-гнойные процессы на всю толщину стенок, хотя воспалительный процесс сохранялся. В почках регистрировалась очаговая зернистая дистрофия эпителия сминималь-ными сосудистыми нарушениями.
При введении глут аминовой кислоты патоморфологаческиеизменения проявлялись в меньшей степени. Изменения в головном мозге были представлены в виде дистрофических, микроинфаркты отсутствовали, выявлялся мелкоочаговый энцефалит. В сердечной мышце дистрофические поражения выражены в меньшей степени, лишь при смешанной интоксикации наблюдался очаговый миокардит и мелкие диапедезные кровоизлияния. Печень показала все виды дистрофии, однако явления некроза и признаки острого гепатита не обнаруживались. В почках со-
судистые изменения были в отдельных петлях капилляров клубочков, явления дистрофии в редких участках, а метанольно-фурфурольное воздействие не выявило отличий от нормы.
Улучшение гистологической картины вовлеченных в патологический процесс органов-мишеней, вероятно, обусловлено преждевсего мем-бранозащитным, антиоксидантным действием ноотропила и глутами-новой кислоты: они способны улавливать свободные кислородные радикалы, активируют биосинтез фосфолипидов, способствуют улучшению метаболических процессов, улучшению микроциркуляции, свойств крови и, таким образом, оказывают антягипоксическое действие с улучшением процессов биоэнергетики (Воронина Т.А. и соавт.,1995; Белозерцев Ю.А. и соавт.,1995; Григорьев И.А. и соавт.,1995).
Таким образом, результаты гистологического исследования внутренних органов лабораторных животных, как и данные гематологического статуса и особенности углеводного обмена при применении ноот-ропила и глутаминовой кислоты на фоне различных видов алкогольно -токсического воздействия, показали менее выраженную патологию. Это указывает на обратимые до определенной степени изменения структ)'ры органов в случае целенаправленного применения ноотропои, о бладающихмембранозащитным действием и улучш ающих обменные процессы, что ведет к повышению адаптационных возможностей организма в условиях нахождешм под влиянием факторов экологически неблагоприятной среды.
ВЫВОДЫ
1. Степень выраженности функционально-морфологических изме-ненийв организме лабораторных животных при хроническом алкогольно-токсическом воздействии определяется комплексом дополнительных око логически неблагоприятных факторов, а также использованием фармакологических препаратов, обладающих протекторными свойствами.
2. Хроническая алкогольная интоксикация на фоне ингаляционного действия ксенобиотиков — смеси паров метилового спирта и фурфурола — приводит к значительной декомпенсации системы красной крови с развитием анемизации организма, напряжением адаптационных механизмов эритропоэза иусиленияэритродиереза.
3. В отличие от «чистой» алкогольной интоксикации длительное комбинированное алкогольно-токсическое воздействие характеризуется более глубокими нарушениями углеводного обмена с развитием ги-
пергликемического синдрома и блокированием усвоения энергетических субстратов органами и тканями в организме лабораторных животных.
4. Несмотря на двукратное снижение дозы этилового спирта при экспериментальной алкоголизации на фоне ингаляционного действия комплекса неблагоприятных химических факторов, деструктивные изменения внутренних органов животных характеризуются наибольшей степенью выраженности по сравнению с изолированными видами интоксикации. В первую очередь это проявляется воспалительными, дистрофическими, некротическими и геморрагическими нарушениями в паренхиме органов, что может служить морфологическим базисом злокачественности соматотропных патологических процессов.
5. Использование при алкогольной интоксикации на фоне ингаляционного действия экологически неблагоприятных факторов фармакологических протектором —препаратов ноотропного действия (ноогро-пила, глутаминовой кислоты) — приводит к сглаживанию функционально-морфологических висцеральных нарушений у лабораторных животных: одним из основныхмеханизмов их позитивного влияния является повышение энергетического потенциала организма. Выявленные изменения служат экспериментальным подтверждением целесообразности применения указанных препаратов в структуре лечебных мероприятий в наркологической практике.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ (в скобках указаны соавторы)
1. Морфогенез алкогольной шггоксикации на экологически неблагоприятном фоне.//Тез. докл. Всероссийского симпозиума «Экологически обусловленные заболевания»,- Ростов-на-Дону — 1993 — с.45-47. (А.Г.Соловьев, В.Я.Леонтьев)
2. Динамика гематологических показателей при алкогольной интоксикации в зависимости от экологической ситуации.//Бюлл. эксп. биол. и медицины. — 1993 — №8 — с. 195-197 (А.Г.Соловьев, Г.Н.Дегте-ва, П.И.Сидоров, Ю.Р.Теддер, H.H. Коношок)
3. Химико-токсилогическая характеристика гидролизного этилового спирта .//Тез. докл. научной конфер енции молодых ученых «Меди-кобиологические и профилактические проблемы адаптации населения к современным экологическим условиям жизни». -Архангельск — 1994 — с.76-78 (А.Г.Соловьев, В.Г.Костенко)
4. Влияние некоторых экологически неблагоприятных факторов на состояние неспецифической резистентности организма в чксперимейте.//Тез. докл. VII Соловецкого форума «Экология человека: будущее культуры и науки Севера»,- Архангельск — 1995 — с.61 -61 (Р.Н.Калашников, Р.Г.Калинин, Н.А.Мартынова)
5. Влияние некоторых экологически неблагоприятных факторов на заживление послеоперационных кожных ран в эксперименте, фармакологическая коррекция процесса заживления.//Тез. докл. II съезда физиологов Сибири и Дальнего Востока, — Новосибирск— 1995 — с.188 (Р.Н.Калашшпсов, Р.Г.Калинин, Н.А.Мартынова)
6. Морфологические аспекты алкогольно-токсической патологии почек на фоне применения ноотропов.//Тез. докл. Нефрологического семинара, — С.-П. — 1997 (В.Я.Леонтьев, П.И.Сидоров, А.Г.Соловьев)
7. Р1спользование лабораторных крыс при моделировании алкогольных интоксикаций (методические рекомендации). — Архангельск — 1997 (А.Г.Соловьев, В.Я.Леонтьев, И.А.Кирпич, П.И.Сидоров).