Автореферат диссертации по медицине на тему Роль факторов питания в патогенезе, профилактике и лечении интоксикации вредными веществами фосфорного производства
академия МЕДИЦИНСКИХ НШ СССР
/газ
ИНСТИТУТ РЕГИОНАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ ПИТАНИЯ АМН СССР
На правах рукописи
КУЛКЫБАЕВ Габдулла Абдыкожиевич
УДК 613.2+616-084:613.63
РОЛЬ ФАКТОРОВ ПИТАНИЯ В ПАТОГЕНЕЗЕ, ПРОФИЛАКТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ ИНТОКСИКАЦИИ ВРЕДНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ . ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
14.00.07 - Гигиена
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Алма-Ата - 1989
Работа выполнена в Институте региональных цроблем питания МЫ СССР
Официальные оппоненты:
Доктор медицинских наук Б.А.Неиенко
Доктор медицинских наук, профессор И.А. Карплюк Доктор медицинских наук/профессор Г.И. Белоскурская
Ведущая организация: Институт питания АМН СССР
Защита диссертации состоится * " ___1990
в _часов на заседании специализированного совета
Д 0013501 при Институте, региональных Проблем питания
АМН СССР (480008, Алма-Ата, ул. Клочкова, 66)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института региональных цроблем питания АМН СССР
Автореферат разослан * *_-- .. ■ , 1990 г.
Ученый секретарь (
специализированного совета»!
доктор медицинских наук [/ Ж.С.НУГМАНОВА
ОБ'ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Фосфорная промгаленность в Казахстане является одной из ведущих отраслей. Почти 90?5 фосфора, производимого в стране, добывается в Казахстане. "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года" принятыми ХХУП съездом КПСС, предусмотрено дальнейшее развитие этой отрасли химической промышленности. На фосфорных предприятиях республики занято большое количество рабочих и инкенерно-технического персонала, которые имеют непосредственный контакт с вредными производственными веществами, такими как : элементарный фосфор, фосфин, фтористый водород и др. Проведенные в последнее время санитарно-гигиенические исследования фосфорных заводов республики показали, что концентрация основных вредных веществ (желтый фосфор - ПДК - 0,03 мг/м , фосфин - ПДК - 0,1мг/м", фтористый водород - ПДК - 0,05 мг/м и др.) в производственных помещениях значительно (более 10 раз) преглпает ЦЦК (Козловский З.А., Дардик А.Г., 1980; Козловский В.А., 1984, 1985). Необходимо подчеркнуть, что проводимые технические и санитарно-гигиенические мероприятия по оздоровлению труда на фосфорных предприятиях страны среди рабочих, а также среди населения, доживающего в этом регионе, не привели к снижении заболеваемости и улучшению состояния их здоровья (Попов Г.А. с соавт., 1984. и др.). Как свидетельствуют работы Белоскур-ской Г.И. с соавт. (1979, 1980), Айтбембетова Б.Н. с соавт. (1983, 1984) и др., при длительной работе (свыше 5-10 лет) на этих предприятиях у рабочих может возникнуть профессиональная хроническая фосфорная интоксикация. В настоящее время изучены изменения различных органов и систем и описаны основные клинические признаки фосфорной интоксикации (Белоскурская Г.И. с соавт., 1980; Атчабаров Б.А. с соавт., 1983).
Показано, что при развитии хронической фосфорной интоксикации центральное место занимает поражение печени ^апсаш
* - Материалы ХХУП съезда КПСС, М., Политиздат, 1986 г.
«
Yiarnet et al., 1972; Белоскурская Г.И., с соавт. 19805 Айт-бембетов Б.Н., 1984; Стрелюхина H.A., 1983 и др.) и значительно снижается функция щитовидной и половых зхелез (Зельцер М.Е. с соавт., 1980;.Косенко Г.Ф; Черниковская Л.Д., Ы80 и др.), играющих важную роль в обменных процессах, в частности, в метаболизме липидов.
Необходимо подчеркнуть, что при изучении фактического питания рабочих фосфорной промышленности была установлена несбалансированность по белковому составу и выявлен дефицит антиоксид антных витаминов А,Е,С, играющих в&'шую роль в стабилизации клеточных и субклеточных мембран (Керимбеков Б.К. с соавт. 1985; Ыашрбаев A.A., 1988 и др.). Следовательно, можно предположить значительную модифицирующую роль характера питения в патогенетических механизмах развития фосфорной интоксикации. Однако, этот вопрос до сих пор практически не изучен. Не разработаны теоретические основы патогенеза общетоксического действия вредных веществ фосфорного производства. Кроме того, остаются не выясненными вопросы самих процессов развития нарушения метаболизма липидов, механизмы повреждения мембранных структур клеток и субклеточных образований, характер изменений состояния системы микросомалького окисления в печени, патодина-мика развития острой и хронической фосфорной интоксикации, аддитивность действия различных вреднодействугощих веществ. Следует отметить, что практически не разработаны метаболические основы диетической профилактики и диетотерапии, а такие не выяснены основные направления патогенетической лекарственной терапии фосфорной интоксикации и особенности действия фарма-котерапевтических средств на фоне разнохарактерного питания.
Поэтому, изучение механизмов патогенного действия вредных веществ (желтый фосфор, фосфин, фтористый водород) фосфорного производства в клинико-экспериментальном аспекте и установление роли белково-витаминной недостаточности в патогенезе фосфорной интоксикации представляется актуальным. При этом имеет особое значение выяснение изменений в системе транспорта липидов и перекисногс окисления мембранных липидов, а также
процессов микросомального окисления как возможных важнейших звеньев в патогенезе фосфорной интоксикации. По-видимому проведение такого рода исследований позволит разработать представление об общих '' частных механизмах патогенеза фосфорной интоксикации, методы ранней биохимической диагностики и предложить принципы диетической профилактики и терапии метаболических нарушений при развитии фосфорной интоксикации. Важным также является выяснение эффективности заместительной гормональной терапии (тестостерон, тиреоидин), индукторов микросо-мального окисления (верошпирон, зшссорян), антиоксидантов ( альфа-токоферол, ретинол, аскорбиновая кислота, ионол) и эссенцичлькых фосфолипидов при фосфорной интоксикации на фоне разнохарактерного питания.
Цель работы: Установить роль факторов питания в патогенезе, профилактике и лечении интоксикации вредными веществами фосфорного производства (желтый фосфор, фосфнн я фгористгЛ водород)
Задачи:
1. .Изучить влияние разнохарактерного питания на метаболизм и перекиское окисление лкпкдов, на процессы микросомаль-чого окисления в печени, как метаболического фона при действии вредных веществ фосфорного производства.
2. Изучить закономерности развития нарушений системы транспорта липидов у больных с хронической фосфорной интоксикацией в клинике и эксперименте.
3. Установить роль перекиского окисления, яипкдов мекб->ан и защитную роль антиоксидантной системы в патогенезе ост-юй и хронической фосфорной интоксикации.
4. Выяснить значение изменений ыикросомального окисле-1ия в патогенезе данной интоксикации.
5. Изучить влияние качественной белковой недостаточности дефицита незаменимых аминокислот (лизина, треонина, метион::-
а) и дефицита антиоксидактных витаминов А,Е,С в рационе на сновные механизмы развития нарушений системы транспорта и ерекисного окисления липидов, ыикросомального окисления при ктоксикации вредными веществами фосфорного производства.
6. Установить особенности патодкнгшики острой и хроничес-
кой фосфорной интоксикации под влиянием разнохарактерного питания.
7. Изучить влияние факторов питания на токсические эффекты вредных веществ фосфорного производства на ь.емиракные образования, ультраструктуру гепатоцитов, морфофункциональное состояние печени.
8. Установить диагностическую ценность показателей лкпид- ' ного обмена и перекисного окисления липидов при хронической фосфорной интоксикации.
9. Обосновать принципы профилактического и лечебного применения сбалансированной, обогащенной антиоксидантными витаминами, ПНЖ и рысококлетчаточной'диет и специализированного продукта при фосфорной интоксикации.
о 10. Разработать основные принципы лекарственной терапии фосфорной интоксикации и выяснить особенности действия фарма-ко-терапевтических средств в условиях разнохарактерного питания.
Научная новизна:
В результате проведенного исследования впервые установлены следующие новые научные факты:
- В патогенезе общетоксического действия вредных веществ фосфорного производства весьма важную роль играют:
а) выраженные нарушения в системе транспорта липидов, заключающиеся в нарушении сборки и секреции липопротеидных молекул в эндоплазматическом ретикулуме печени, угнетении активности липолитичес.:их ферментос и ЛХАТ-реакции в плазме крови, в уменыяении содержания триглицеридов в составе ЛЛОНП и увеличении холестерина и триглицеридов в ЛПШ и ЛПВП, в снижении процессов микросокального окисления липидов и вьщеления их конечных продуктов с желчью, которые имеют решающее значение в фосфорном стеатозе печени и других паренхиматозных органов;
б) снижение содержания цитохромов Р-450 и В0, ключевых ферме;; тов монооксигеназной системы, осуществляющей детоксикацл» чужеродных соединений и угнетение активности п-деметилаз и пара гидроксилаз макросом печени вследствие, как опосредованного действия токсических агентов, так и непосредственного, в связи с увеличением микровязкости меглбранных липидов, обуелор ленным накоплением холестерина, трих'лщеродов и уменьшение?.!
- а -
содержания фосфолипидоз;
в) активация перекисного окисления мембранных липидов и угнетение анттксидантной система зашиты клетки (ингибиция активности антиоксидантиых ферментов : ГП, ГР, Г-6-5ДГ, СОД и ката-лазы, угнетениз систем наработки доноров водорода, резкое уменьшение содержания антиоксидантных витаминов А,Е,С в печени, недостаточное поступление с пищей этих витаминов и серосодержащих аминокислот);
г) токсмеская деструкция клеточных и субклеточных мембран печени, жировая и белковая дистрофия и некротические изменения гепатоцитов.
- Характер питания оказывает модифицирующее влияние на показатели метаболизма и перекисного окисления липидов, на процессы михросомального окисления и морфофункциональное состояние печени, что создает определенный метаболический и структурно-функциональный фон при действии токсических веществ фосфорного производства.
- На динамику развития острой и особенно, хронической фосфорной интоксикации оказывают значительное влияние дисбалансные по белку и антиоксидантным витаминам рационы, которые убыстряет темп наступления токсических изменений.
- При острой интоксикации массивными дозами желтого фосфора рационализация питания не оказывает положительного профилактического и терапевтического эффекта.
- Основные 'вредные вещества фосфорного производства - желтый фосфор, фосфин и фтористый еодо^од оказывают однонаправленные токсические эффекты на систему транспорта липидов, процессы шрекисного окисления липидов мембран и системы многоц&лезьг-: жсидаз микросом печени, что позволяет гозорить об их адлитив-гам действии.
- Экспериментально обосновано превентивное и лечебное примене-ме рационов, сбалансированных по всем компонентам и обогащения антиоксвдантными витамина?,;« А,2,С, пищевыми волокнами и Ш{ при хронической интоксикации вредными веществами фосфор-:ого производства. Показано, что рационализация питания способ-:а смягчить тяжелые последствия токсических эффектов желтого осфора, фосфина и фтористого водорода, посредством снижения
инициации ПОЛ и модификации липидного состава мембран» индукции активности антиоксидантных, липолитических ферментов и ферментов микроссмального окисления, увеличением содержания витаминав А,Е,С в печени.
- Специализированный продукт с антитоксическими свойствами, включенный в рацион питания, оказывает протектор!- эе действие при хронической фосфорной интоксикации, уменьшая /ровень ПОД и увеличивая содержание микросомальннх ферментов печени.
- Показана патогенетическая оправданность лечебного применения эссенциальных фосфолипидов ("эссенциале"), индукторов мик-росомального окисления (верошпирон и зиксорин), антиоксидантов ( альфа-токоферол и ионол), а также заместительной гормональной терапии тестостероном-пропионатом н тиреоидином. Причем, еффективность тестостерона и альфа-токоферола подтверждена клиническими наблюдениями. При этом, характер питания оказывает заметное влияние на терапевтический эффект указанных фармакологических препаратов. В эксперименте обнаружено существенное снижение лечебного эффекта испытанных лекарственных средств
на фоне полидисбал&нсного рациона.
- Разработаны основные принципы патогенетической дието- и фармакотерапии хронической интоксикации вредными вецествами фосфорного производства.
Практическая значимость работы:
Результаты работы по рационализации питания лиц, занятых в фосфорном производстве, использгваны в разработанных нами ( в соавторстве) Всесоюзных " Санитарных правилах для производства фосфора и его неорганических соединений " ( № 4155, утверадены МЗ СССР от 15.10.86).
Результаты исследований по уточнению диагностичяекой ценности показателей липидного обмена легли в основу инструктивного письма " Лабораторные методы диагностики нарушений липидного обмена при хронической фосфорной интоксикации" (Алма-Ата, 1586).
Кроме того, по результатам работы, касающихся обоснования принципов диетотерапии интоксикации вредными веществами фосфорного производства, выпущены методические рекомендации, утвержденные 1.13 КазССР " Диетотерапия больных с хронической
интоксикацией вредны:/,и факторами фосфорного производства" (Алма-Ата, 1986).
Все эти рекомендации внедрены в практику э медсанчастях: Гособъединения "Союзфосфор".
Данные, касающиеся основных патогенетических механизмов общетоксического действия вредных факторов фосфорного производства и дието- и фармакотерапии хронической фосфорной интоксикации, используются в учебном процессе курса профпатологии на кафедрах внутренних болезней Алма-Атинского и Карагандинского государственных медицинских институттов.
На основании прозеденных исследований оформлены и получены удостоверения на 8 рац.предложений и поданы заявки на два изобретения.
Основные положения диссертации доложены: на Международной конференции по профилактической кардиологии (Москва, 1965;, на 1У объединенном съезде гигиенистов, эпидемиологов, микробиологов, паразитологов и инфекционистов Казахстана (Чимкент, 1986), на II Всесоюзной конференции "Биоактиоксидант" (Москва, 1986), на Всесоюзном симпозиуме по медицинской знзимологип (Махачкала, 1986), на симпозиуме "Особенности липцдного об:.:ы:а в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых факторов "( Чита, 1987), на У съезде гигиенис оз, санитарных врачей, эпидемиологов, микробиологов и инфекционист ,з Узбекистана (Таокент, 1987), на Всесоюзной конференции Т-докрик-ная система организма и вредные факторы окружающей среды" ( Самарканд, 1987), на Всесоюзном симпозиуме по биохимии (Алма-Ата, 1987), на I Всесоюзной конференции "Геохимическое окружение и проблемы здоровья в зонах нового экономического освоения" (Чита, 1968), на Республиканской конференции по патогенезу, клинике, диагностике и лечению фосфорной интоксикации (Чимкент, 1983), на Республиканской конференции эндокринологов (Алма-Ата, 1989), на III Всесоюзной конференции "Биоан-тиоксидант" (Москва, 1989), на межреспубликанской конференции по проблемам питания (Ашхабад,1989), на Ученом Совете НИИ краевой патологии МЗ КазССР (Алма-Ата, 1988), Института питания АМН СССР, (Москва, I9S8) и Института региональных проблем питания АМН СССР (Алма-Ата, 1939),
Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, полный перечень которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 442 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения и обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Диссертация иллюстрирована 101 таблицей, 49 рисунками и 8 схемами. Указатель литературы содержит 693 источника, из них 280 зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объем и методы исследований. Экспериментальные работы проводились на 920 растущих крысах (самки, самцы) линии ЗАГ с исходным весом 50-70 г. Животные в течение всего времени содержались на полусинтетических рационах, моделирующих различную обеспеченность белками и витаминами. В качестве контроля служил рацион, разработанный в Казахском филиале Института питания АМН СССР, сбалансированный по основным эссенциальным нут-риентам.
Животные I группы (контрольной) получали сбалансированный полусинтетический рацион, разработанный и вкягачашгий в % : казеина - 21,25; клейковины - 3,75; крахмала - 53,55; еахара-эы - 5,95; лярда - 8,0; лииетола - 2,0; клетчатки - 2,1; солевой смеси - 3,2 и витаминной смеси - 0,2,
Животный 2-й группы скармливали корм, в котором 21,25^ белка было представлено пшеничной клейковиной ( с низким содержанием лизина, метионина, треонина) и 3,75% - казеином.
3-я группа животных получала диету, из которой исключались витамины А,Е,С.
Крысы 4-й группы содержались на рационе с белково-витами» ной недостаточностью, в котором аминокислотный дисбаланс сочетался с дефицитом витаминов А,Е,С, что отражает одну из широко распространенных форм алиментарного дисбаланса в питании населения (Т.Ш.Шарманов, 1981, 1983).
5-я группа животных получала диету, обогащенную витаминами: ретинол-ацетатом - 7,5 иг, токэфгролом - 15 мт, аскорбиновой кислотой - 200 мг на 100 г корма.
Животные 6-й группы получали шсоксклетчаточную диету
з которой содержание шеничшх отрубей составило 5 г на 100 1 диеты.
В седьмой группе яивотнглх моделировали избыток ПШК ззедением подсолнечного масла (соотношение ПШК к животным шрам 2:1).
В восьмой группе животных недостаток ПШК достигался ис-слючением из рациона подсолнечного масла.
Животные до начала затравки содержались на вьшеуказан-шх дие'хлх в течение 2-х месяцев.
В первой серии экспериментов моделировали острую интокси-сацию путем введения внутрижелудочно 0,1% масляного раствора селтого фосфора в дозе 3 мг/кг массы тела. Забой животных про-юд"лея через 12, 24 и 48 часов после затравки.
Во второй серии моделировали хроническую фосфорную инток-:икацию путем интрагастрального введения 0,1% масляного раст-¡ора желтого фосфора (0,3 мг/кг массы тела) в течение 15, 30 >0дней, а также а течение 4 месяцев.
В третьей серии осуществлялась хроническая ингаляционная >атразка фосфином (0,45 мг/м3) и фтористым водородом (0,22 мг/м3) I течение, 4 месяцев. Затравка проводилась э камерах, специальна модифицированных для этих целей (Рац. предложение № 59 от :0.12.84). Общая длительность.хронических опытов - 6 месяцев.
Животным 4-й серии с хронической фосфорной интоксикацией : целью изучения лечебной эффективности энутрииелудочно вво-:ился зиксорин в дозе 40 мг/кг массы тела в твине-80, а также :онол (2,6-дитретбутил-4-метилф<:>нол) - 100 мг/кг массы тела [а фоне соответствующих диет в течение 10 дней до забоя. Кро-:е того, животным вводили тиреоидин - 100 мг/кг массы тела, естостерона-пропконат - 10 мг/кг массы тела, эссенциале -,7 мг/100 г массы тела, специализированный продукт - 2 мл на рысу.
В течение всего экспериментального периода крысы находи-ись в одинаковых условиях - пс 5 крыс в каждой клетке. Крысы звешивались через каждые 10 дней, поедаемость корма опреде-яли путем ежедневного учета остатков корма. За 2-3 дня до кончания экспер-шентального периода у животных всех групп со-ирали кал, для чего использовались метаболические клетки.
У крыс производился дренаж желчного протока в течение 2-х часов, через каждые полчаса измерялась количество выделенной желчи (Дроговоз С.М.,1972). В собранных образцах желчи определялось содержание желчных кислот и общих липидов желчи по модифицированному методу Максименко В.Б. (1983).
Животные забивались декапитацией.
Состав общих липидов сыворотки крови определялся методом тонкослойной хроматографии (Максименко В.Б.,1983).
Спектр липопротеидов сыворотки крови определялся методом диск-электрофореза в полиакриламидном геле по Маграчевой Е.Я. (1973). Количественная оценка отдельных фракций липопротеидов проводилась с помощью интегрирующего денситометра (Denaito-metr-377» США ) Активность ЛПЛ и П-ТГЛ определяли на спектрофотометре (Хитачи-330, Япония) с использованием наборов фирмы
Boehringer láannh. (SPD ,
Для определения лецитин-холестеринацилтрансферазной (ЛХАТ) активности в исходной сыворотке крови определяли состав фракций общих липидов до и после ищгубации на водяной бане при 37°С в течение 5 часов. Полученную разницу использовали для подсчета активности фермента.
Из объединенных образцов сыворотки крови были выделены отдельные классы липопротеидов по методу Ье1гз et al,(1973). Классы ЛП ссавдались с помощью гепарина, солей Мп и М$ , а также декстрансульфата í Serva , ФРГ), В кандом из осажденных классов были определены липидный состав липопротеидов• методом ТСХ. Контроль производился электрофоретически.
Вьщеление микросомальной фракции печени (Арчаков А.И с соавт., 1968).
В полученной суспензии микросом, а также в эритроцитах определяли: содержание микросомального белка на спектрофотометре "Хитачи-330 по спектру 4-й производной, скорость накопления малонового диальдегида (ВДА) с тюмоздо тиобарбитурового теста (ТЕК) в ходе НАДФН- и аскорбатзависш-юй йгщ^диц. .(Ва^ль-ев P.S., Вигутшская A.A. ,1962; Великанов Д.М. с со'авт. ,1981; Владимиров ¡O.A., Арчаков А.И.,1975), содержание гидроперекисей
r i: -
(Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И., IS83).
Содержание цитохромов Р-450 и Bg определяли по методу Omura, Sato , (1964) и изменение активности ферментов
микросом печени ( а - деметшшрование амидопирина и Р-гидрок-силирование анилина) по методу Карузикой И.И. и АрчакоБа А.И. (1975).
Определение активности глутнтионлероксидазы в цитозоле печени и гемолизате эритроцитов (Litte c.,oiínescu н., Heid к., О*Bricn P.S. 1970).
Определение активности глутатионредуктазы (^.Yawata, K.R. Tanaka , 1974).
Определение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и каталазы по прописи тест-наборов фирмы Boohringer l£armhe±m (ФРГ).
Определение активности супероксидцисмутазы (C.Beauchamp, J.Pridovich, I971).
Определение содержания белка в цитозоле гепатоцитов биу-ретовым методом ( tf.i.Gabler, P.A.leong , IS80).
Определение-содержания гемоглобина циакметгемоглобино-вкм методом.
Микровязкссть микрссомалькых мембран, полученных ультрацентрифугированием, оценивали по степени эксимер зации флуоресцентного зонда пирена (Владимиров Ю.А., Добрецов Г Е. 1980) Фосфолипвдный состав мембран эндогшазматического ретикулума печени крыс •• определяли методом тонкослойной хроматографии на силикагеле (Новиков К.Н., Новицкая Г.В.,1972).
Желчные кислоты кала определяли методом TGX (Максименко В.В.,1983).
Витамин А и каротин в сыворотке крови определяли по методу О.А.Бессей в модификации А.А.Анисовой (1965). Витамин Е в плазме крови определяли спектрофотометрически по методу Baker, Prank (1968). В гомогенате печени живот-
ных определяли содержание витамина А, Е (Одинцова E.H., 1958), аскобвдовой кислоты, ДАК, ДГК ( Соколовский В.В. с соавт. 1974).
Содержание окисленных и восстановленных форм пиридиновых нуклеотидов в тканях печени определяли флуориметрическим методом по модификации А.Г.Халмурадова ( Халмурадов А,Г. 1979)
Содержание витамина РР в гомогенатах печени определяли микробиологическим методом по Е.Н.Одинцовой (1958) и степе.® экскреции й- метилникотинамида в суточной-моче по модификации П.Д.Старшова (1962),
Для морфологического исследования ткань печени фиксировали в 10$ растворе формалина и заливали в парафин. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином по Ван Гизону. Ретикулиновую строму иыпрегнировали серебром по Футу, нейтральные жиры окрази вали судаком III, а фосфолипиды - Суданом "Ч". Гликоген выявлялся ШИК-реакцией с контролем срегов амилазой- слюны.
Морфометрические исследования проводили с помощью окулярной сетки по Г.Г.Автандилову (1973). Проведено определение объемных соотношений паренхимы, портальных трактов и сосудов. Подсчет производили в 10 полях зрения.
Для электронномикроскопического исследования ткань печени фиксировали в 2% забуференном растворе гдутаральдегида, дофиксировалк в 1% растворе О $ 04, обезвонивали и заливали в эпонаралдит. Ультратонкие срезы контрастировали по методу Реинольдса и просматривали в электронном микроскопе УЭВ-МОК.
Обследованы в экспедиционных условиях 60 рабочих со стажем работы свыше 5 лет в ДПО "Хьлпром" и 73 больных ХФИ (из них 33 больных с I степенью и 40 больных с -II степенью тяжести) , находившихся на лечении в профпатологическом отделении Республиканской клинической больницы г.Алма-Аты. Из них 13 бол ным проведено лечение тестостероном-пропионатом (в дозе 30 мг/ в/м) в течение I месяца, а II больным - токоферол-ацетатом (10$ раствор 1,0 в/м) в течение 2-х недель.
Полученные данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики с использование для вычисления статистически значимых различий ( Р <.0,05)(Ашмарин И.П., 1975).
Автор выражает глубокую благодарность академику АМН СССР, проф. Шарманову Т.Ш., член-корреспонденту АН Каз.ССР, проф. Атчабарову H.A., проф. Тажибаеву Ш.С. за научную консультацию и практическую помощь в выполнении данной работы.
■ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных результатов показал, что под влиянием рационов, дефицитных по незаменимым аминокислотам и витамина»! А,Е,С, происходят выраженные сдвиги в содержании основных фракций липидоэ сыворотки крови. Так, например, наблюдалось достоверное увеличение концентрации СХС, ТГ и ЭХС у животных, получавших диету с пшеничной клейковиной, а такле при дефиците в пище витаминов А,Е,С. Значительное снижение уровня ФЛ от-мзчено отмечено на фоне диеты с белково-витаминной недостаточностью. В этих условиях концентрация СХС и СЕК увеличилась почти в два раза, а уровень ЗХС возрос более чем в 3 раза. Рационы, дефицитные по незаменимым аминокислотам, ПНЖК и витаминам А,Е,С способствовали увеличению уровня ЛПОНП и ЛПНП при снижении доли ЛПВП сыворотки крови. Интересные данные получены нами при изучении липидаого состава отдельных классов ЛП. Выявлено, что характерным изменением, присущим действию всех рационов, дефицитных по белковому и витаминному составу, является увеличение в той или иной степени уровня СХС, особенно ЭХС с ЛПОНП, а такке ТГ я ЭХС з ЛПНП. Вместе с тем, в ЛПВП уменьшилась доля 5Л и СХС, а з ЛПОНП - уровекг ТГ. Наряду с этим было показано, что активность дипопрстеидлипазы, печеночной триглнцеридлипаэы и лецитин-холестеринацилтрглсферязы (ЛПЛ, П-ТГЛ, ДХАТ) снижалась при всех формах белково-витамль :ой недостаточности, более выражено лри полидисбалансном ратоне.
- Как показали результаты наших экспериментов, в микросомах печени в этих условиях наблюдалось снижение концентрации цитохремов Р-450 и , сопровождающееся уменьшением содержания первичных желчных кислот. Интересно отметить, что при изолированном аминокислотном и, особенно, витаминном дисбалансах снижение содержания таурохолевой и гликохолевой кислот было более значительный, чем при полидисбалансном рационе. При этом выявлено уменьшение выделения фосфолипидов и увеличение уровня СХС и СЖК в желчи. Изучение липидаого и фосфолипидного состава мембран микросом показало, что при пищевых дисбалансах наблюдалось возрастание уровня ТГ и СХС при уменьшении доли ФЛ. Причем, уменьшение игЛ произошло за счет фосфатидил-этаиоламина и фосфат иди лс ерика, в то че время содержание ливо-фосфатидилхолкнов, ефшгомиелииов при полидисбалансном рациона
заметно увеличилось, а уровень фосфатидилхолшов почти не изменился. Необходимо отметить, что эти изменения лкпидного состава сопровождались увеличением микровязкости мембран.
Под влиянием рациона с дефицитом антиоксидаятных вита-мино и полинутриентной недостаточности значительно инициируются процссе ПОЛ и снижается активность антиоксгдантных ферментов в печени и эритроцитах.
Таким образом, различные нарушения в питании создают тот метаболический фон, на котором развертываются основные биохимические изменения, обусловленные токсическим действием вредных веществ фосфорной промышленности. Наряду с этим, полученные результаты свидетельствуют о возможности влияния на системы транспорта липидов, микросомального окисления, процессов ПОЛ и активность антиоксидаятных ферментов с помощью улучшения структуры питания путем обогащения ее витаминами, пищевыми волокнами и изменением соотношения животных и растительных жиров.
Детальное изучение влияния вредных веществ фосфорного производства в условиях моделирования распространенных пищевых дисбалансов показало, что желтый фосфор, фосфин и фтористый водород оказали однонаправленное действие на липидный обмен (Таблица I). При этом отмечалось повышение концентрации СХС, ЭХС, ТГ и С1К, болое выраженное в условиях белково-ви-таминной недостаточности рациона. В этих условиях наблюдалось перераспределение ЛП состава сыворотки крови за счет увеличения уровня ЛПОНП и ЛПНП при одновременном снижении доли ЛПВП сыворотки крови (Таблица 2). Выявленные нарушения ли-пидного обмена сопровождались изменением липиднего состава отдельных гаассов ЛП (Схема I). Так, например, во всех случаях наблюдалось заметное снижение ТГ в ЛПОНП, уменьшение доли фосфолипидов и свободного холестерина в ЛПВП, тогда как содержание эфиров холестерина в ЛПОШ и триглицеридов в ЛПНП и ЛПВП возросло.
По всей вероятности, длительная интоксикация соединениями фосфора способствовала возникновению модифицированных форм ЛП с измененным липидньм составом.
Таблица I
Злиянио хронической затравки желтым фосфором на содержание общих липидоа сыворотка крови на фона разнохарактерного питания (цмоль/л)
Условия эксперимента ш схс • сжк ТГ эхе
СД (контроль) 0,77*0,02 0,100*0,005- 0,81*0,05 0,22*0,0I 0,41*0,03
СД+&Ф 0,64*0,07® 0,180*0,008* 1,08*0,06 й 0,49*0,07 Гс 0,75*0,07"
АД+ЖФ 0,79*0.02 0,26*0,01й 1,29*0,08 * 0,56*0,02 я 0,93*0,09й
ДВЙ® 0,49*0,03 0,34*0,04й 0,99*0,14 0,62*0,02 3£ 1,99*0,10й 1
Аддада 1,05*0,04й 0,39*0,01й 2,58*0,05й 0,47*0,04 " 1,21*0,04й 01
штиуш® 0,69*0,05й 0,157*0,024 0,99*0,06 0,37*0,025 0,63*0,03*
1,25*0,93« 0,275*0,033й 1,84*0,79й 0,50*0,04655 1,06*0,65й
Пршеогяио: Здэеьи других таблицах - СД - сбалансированная диета, АД - аминокислотный дисбаланс, ДВ - дефицит витаминов, ДДДВ - аминокислотный дисбаланс с дефициюм витаышов, ШШ (+) - диета, обогащенная ПШК, ФЛ - фосфолшш« да, СХС - свободный ^лестерпн, (Ж - сиободные хшрние кислоти, ТГ - трн-глкцериды, ЭХС - эфиры зюлестсршш, - зе - достоверно по отношений к контролю, Р ¿ 0,05 .
ВЛИЯНИЕ ФОСФОРНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА СИСТЕМУ ТРАНСПОРТА ЛИПИДОВ
Схема I
Таблица 2
Влияние хронической затравки желтым фосфором на содержание ЛП сыворотки крови на фоне разнохарактерного - - • - питания {%)
Уелосия эксперимента "П " -ЛПОНП
--ЛПШ
ЛПЕП
сд
СЩ-хШ
ДЦ+ЖФ
ДВ+ЖФ
АДДВ+Ш
ПНйК(+)+КШ
пшк(-)+ж$
15 13 74
4
5
17,бб±0,2Э 19,30-0,25 19,еЗ±0,56 21,99^1,01 20,70^0,57 18,99^0,86 20,32*0,82
11,56-0,32 14.12±0,59й 17,16±0,о8* 18,13*0,31*
1д,бз±о,б1й 14,48±0,89 16,73*0,79й
63.40i0.4I
58,50*0,58*
56,30*0,88к
54,50-1,04
53,90*0,85^
59,15-0,75
56,32*0,86*
Примечание: СД - сбалансированная диета, АД - аминокислотный дисбаланс, ДВ - дефицит витами нов, Н2> - желтый фосфор, н - достоверно по отношению к контролю, Р / 0,05
Для уточнения механизмов изменения ЛП состава сыворотки рови при Х<2И нами были исследованы активности липолитических ерментов --ЛПЛ и П-ТГЛ, а также ЛХАТ (Таблица 3).
Таблица 3
Активность ферментов липидного обмена при фосфорной интоксикации на фоне разнохарактерного питания (уол.ед).
Условия экспе- ЛПЛ П-ТГЛ ЛХАТ
римента п усл.ед усл.ед %
. СД (контроль) 7 56,2*2,92 42,8*1,44 100%
. СД+К5 5 43,4*1,32* 30,3*1,25* ш
. АД+ЖФ 5 35,7*1,81* 24,1*1,36* 80%
. ДВ+Ж5 5 38,4*1,55й 27,5*1,09* 75£
. АДДВ+ЕСФ 5 23,5*1,74х 12,3-0,97й ПМо
1,
Как ввдно из таблицы 3, желтый фосфор значительно угнетал стивность липолитических ферментоз и ЛХАТ, более выражение
на фоне белково-витамидной недостаточности. Столь .значительное ингибирование ключевых ферментов липидного обмена, пс-видимому сзязана как с прямым токсическим действием желтого фосфора, так и с изменением функционального состояния печени вследствие действия гепатотропного яда.
При электронно-микроскопическом исследование к концу 4-го месяиа затравки желтым фосфором, наблюдалась выраженная деструкция, разрушение мембран эндоплазматического ретикулума (ЭПР) и аппарата Гольджи, где происходит синтез касцентных форм ЛП. По-видимому, данное обстоятельство также имеет важное значение в формировании ЛП состава сыворотки крови в условиях хронической фосфорной интоксикации.
В повышении уровня ЛПНП в этих условиях могут играть ведущую роль, предположительно, следующие механизмы. Е связи с угнетением активности П-ТГЛ, вероятно, долгое нахождение в крови ЛП промежуточной плотности, которые конкурируют с ЛПНП за рецепторы плазматических мембран (Климов А.Н., Никульчева Н.Г.,1984). Длительнее действие токсических соединений может способствовать разрушению рецеторного аппарата мембран или привести к снижению рецептор-опосредованного эндоцитоза ЛПНП. Формирование модифицированных форм ЛП под влиянием соединений фосфора, возможно, извращает механизмы рецепции клеточными мембранами.
В изменении метаболизма и транспорта липидов при интоксикации вредными веществами фосфорного производства важную роль играет и установленная нами сниженная концентрация тестостерона и тиреоидных гормонов в сыворотке крови. Как известно, тестостерон, так же как и тиреовдные гормоны является активатором ЛИЛ и ферментов микросомального окисления (Зельцер М.Е. с соавт 1980)., Чистяков В.В., Приходько А.Х.,1979). Тестостерон и ти/-реоидные гормоны, как считают некоторые авторы, также увеличивают количество рецептороЕ для ЛПНП (Косенко Т.Ф., 1983; Чистяков В.В., Приходько А.Х., 1979).
Как известно, в обмене ЛП решающую роль играет функция ЭПР печени, где происходит синтез насценхных форм ЛПОНП и ЛПВП, окисление и вцделение липидного компонента, прежде всего ХС.
Поэтому з понимании механизма особенностей липидного обмена при ХФИ важное значение имеет изучение липидной структуры макросом печени, содержание ферментов монооксигеназной системы, локализованных в них (Арчаков В.И., 1975). Нам удалось показать, что при интоксикации фосфорсодеряащиыа соединениям;: значительно снижается содержанке цатохромов Р-450 и В^ в микросо-ыах печени ( Таблица 4).
Таблица 4
Содержание цитохрадов Р-450 к при хронической фосфорной интоксикации на фоне разнохарактерного питания
. Условия экспе- Р-450 (имоль/мг) В^ (юлоль/мг '
римента
;. СД (контроль) 0,5П±0,060 0,482^0,040
сд+ж§ 0,409^,033"' 0,420^0,016
1. ДЦ+ЖФ 0,393^,035::' 0,391^0,035
1. ДВ+Ж§ 0,335*0,047" ' 0,356*0,037"
>. Д Д Д Й+Ж® 0,218±0,02^ 0,245^0,014й
Примечание: гг - достоверно по отношения :: контролю, Р < 0,05
Одновременно в этих условиях наблюдалось поскглетле содержания ТГ, СХС, ЭХО е микроссхзх печени. Установление повышенное содержание ТГ з кикроссках, в сочетании с уменьшением их доли в составе ЛПОЩ в сыворотке крови на фоне всех дефицитных рационов, пс-кндимсму, лежит в основе развития фосфорной жировой дистрофии печенк
Фосфолкпиди з иикросокалъксй мзмбраие уиеньааются, в основном, за счет фссфо?идилэтанолам:ща, фосфатидилхолина пр-д увеличении доли лизофосфатидшшшшоз. На фоне полноценной диеты наблюдалось и некотороз увеличение фосфовдозктола, Обогащение мембран микросом печени ХС и ТГ способствует выраженному увеличению микровязкости. Изменение физико-химического состояния лилвдкоЯ фазы шскросэмальных мембран, несомненно, отражается на функции многоцелевых сксвдаз. Кроме того, з не-
ханизме изменений мембранных структур имеет значение значительная активация процесса ПОЛ, угнетенно активности антиоя-сиданткых ферментов, снкиение содержания естественных антиок-сэдантсл - витаминов в печени. Следствием всех перечисленных факторов явилось уменьшение выделения с желчью первичных желчных кислот (Таблица 5), что указывает на сниженг? окисления ХС в микросомах печени. Представленные данные сы !,етельству-ють, что в основе негативного влияния соединений фосфора лежит угнетение активности липолитических ферментов к ДХАТ, а также изменение функции ЭПР в синтезе, транспорте и окислении
липидов«
Гистологическое и электронно-микроскопическое исследование подтвердило развитие жировой, белковой дистрофии в печени, нарушение структуры мембран ЭПР при интоксикации фосфором. Основные механизмы нарушения системы транспорта липидов при интоксикации вредными веществами фосфорного производства представлены на схеме I. .
Следует отметить, что изменения липидного обмена при дей-стьии различных вредных веществ фосфорного производства (желтый фосфор, фосфин, фтористый водород) характеризуются однонаправленностью (Схема 2). Так, отмечено одинаково выраженное угнетение процессов ыикросомального окисления под воздействием указанных факторов. Как установлено нами, значительно снизилось содержание цитохрома Р-450 и В^ в микросомах печени, а также активность п-деметилазы по анилину и парагидроксилазы по амвдопирину (Таблица 6). Этот факт является весьма ванным, так как оказалось-, что дегалоидизация токсических соеди-' нений фтора происходит именно в системе ыикросомального окис-: ления в печени (Арчаков В.И., 1975). По-видимому , токсические агенты вызывают деструкцию цнтохромов и подавляют синтез белка, о чем свидетельствовали результаты наших исследований ультраструктуры печени. Нам удалось показать, что происходит резкое уменьшение мембран ЭПР при воздействии желтого фосфора.
Однако необходимо заметить, что индуцибельность многоцелевых оксидаз зиксоркном и версшпироном, а таете другими лекарственными препаратами при Х<Ш сохраняются, Это обстоятельство вселяет кадекду на аффективное применение :шдуктороз микро-соьсального окисления для лечения данной профессиональной пато-
Таблица 5
Влияние хронической фосфорной интокиикации на шзлчнокислотний и липидный состав желчи при разнохарактерной питании (шоль/л)
Условия Концентрация желчных кислот в желчи ^Концентрация общих лилидов желчи
эксперимента ~ щ : ВДХ ГХ Г т' ~~ СХС СЖК
т
СД (контроль) 11,90*0,77 4,41*0,21 1,05*0,07 1,99*0г08 0,23*0,01 1,78*0,11
2, СД+ЖФ 8,80*0,67м 3,09*0,21" 0,74*0,05й 2,05*0,16 0,23*0,02 2,14*0,14
3. ДД+ЖФ 8,00*0,53й 3,31*0,20 0,47*0,05* 2,46*0,II5Í 0,29*0,03 4,04*0,43*
4. ДВ+Ж<5 6,61*0,75м 2,85*0,21й 0,53*0,07}г 1,04*0,07 0,27*0,02 2,53*0,07
5, ДДДВ+ЙФ 7,62*1,02 2,14*0,36й 0,37*0,06й 1,47*0,29 0,27*0,02 2,04*0,23
Примечание: ТХ - таурохолевая кислота, ТДХ - тауродезоксихолевая кислота, ГХ - гликохолезая кислота.
i
Схекг 2
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФ9ЕКТЫ В^ДНЫ* ФАКТОРОВ ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВ/!
логии.
Таблица 5
Активность п,- деметилазы и пара-гидроксилазы микросом печени при экспериментальной ХФК на фоне разнохарактерного питания
Условия эксперимента
л-деметилаза
по анилину
имоль/мг/мин
пара-гидрокснлаза по амидопирину
имоль/мг/мин
СД (контроль) 12,86±0,65 0,81±0,03
СД+ЖФ б,36±0,7б?5 0,44*0,06"
Адда+чФ 0,56±0,06й
ПШГ(-)+М 3,82±0,05®г 0,40^0,05'*
ОД+ЖФ 6,03±0,61й 0,49±0,02:г
ВВД+ЖФ 5,41-Х,16й 0,43*0,02"
ПНЖ(+)+М 7,24±0,6Б;5 0,46±0,04й
Приметали: П.Ж(-) - дефицит ПНКК, ПНЖКС+) -диета, обогащенная ПШК, ОД - диета, обогащенная витаминами А,Е,С, В^Д -в'-зококлетчаточная диета, п - достоверно по отношении к контролю, ?в« -достоверно по отношению к СД+Ш1
Результаты наших исследований показали, что в условиях фосфорной интоксикации также происходят однозначные изменения процесса ПОЛ в органах и тканях (желтый фосфор, фосфин, фтористый водород) (Таблицы 7, 8). (Схема 2). Во всех случаях наблюдалось значительное усиление липопероксидации в микросомах печени, приводящее, как известно, к заметным сдвигам в липидном составе .\«с: „:,';. г;ных образований. Усиление ПОЛ биомембран ведет к нарушения функций митохондрий (разобщение окисления и фосфорилирования, снижение мембранного потенциала с последующей потерей органелламк калия и кальция} и ЭПР С снижение активности Р-450-зависимых монооксигеказ и усиленная деградация цитохрома В-5 и Р-450), повреждению мембран лизо-сом, сопряженному с выходом из них кислых гидрелаз, а также плазматических мембран, связанного с активацией фосфолипаэы Ао. (гоИ оЬ а!; иадегашЛ ^¿987; Ьигг! а 0.;.;.,' ^опо .V., Х988 )
Полагают, что при усилении ПОЛ происходить двухступенчатая активация фосфолипизы А^, которая приводит к образованию ли-зофосфатидов, оказывающих цитолитическое действие.
Таблица 7
Влияние характера питания на скорость накопления ЩА (толь/мг белка/час) к содержание диеновы ■ клньюгатов (ДК) в микросомах печени крыс при хронической затравке желтым фосфором
№ Условия Накопление Накопление ДК (отн. ед)
эгсп^и- ВД4 в ^^ ^ в аскорбат-
01 ^ завис, сист. завис, системе
мента_
1. СД Ск) 15 3,934^0,162 5,441±0,173 3,926±0,135
2. СД+ЕЕ 13 -6,703±0,245к б,979±0,262й 8,126±0,235к
3. АД+К5? 7 7,974±0,331н 8,429±0,256й 8,9П±0,273зг
4. ДВ+ЖФ 4 13,427±0,2ПН П,241±0,302* Ю,275±0,233н
5. АДЦМФ 4 13,147±0,450* 13,598±0,245* 12,455^,093"
Примечание; м достоверно по отношению к контролю, Р / 0,05
Исследования, проведенные на целостном организме и на изолированных гепатоцитах показали, что усиление ПОЛ нарушает секрецию ЛП печенью, которая связана с повреждением не их сборки, а Еьхода из аппарата Гольджи ( et а1., 1987), Следует подчеркнуть, что' эти изменения наиболее выражены на поздних этапах жировой дистрофии печени.
Активацией ПОЛ мембран, можно, по-видимому, объяснить выявленный в клинике ХФИ синдром цитолиза гепатоцитов (Конча-ловская Н.М. с соавт., 1974; Коренявская С.П.,1969).
В активации ПОЛ мембран при интоксикации вредными веществами фосфорного производства, кроме прямого действия токсикантов и установленного нами снижения в тканях природных ан-тиоксидантов - витаминов А,Е,С, по всей вероятности, важное значение имеет почти тотальная ингибиция активности антиок-сидантных ферментов пзчени. Так, например, хроническая затравка фосфином и фтористым водородом в течение 4-х месяцев способствовала статистически значимому снижению активности как
ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ЖЕЛТЫМ ФОСФОРОМ кя пол и ЙНТИОКСИДДНТНУЮ СИСТЕМУ ПЕЧЕНИ.
ферментов глутатионпероксйдаэной системы, так и ферментов элиминации активных форм кислорода ССОД и каталаза). (Схема 3), Хроническая интоксикация желтым фосфором также привела к аналогичным изменениям активности антиоксидантнои ферментной системы защиты клетки, за исключением активности СОД, которая была несколько повышена по сравнению с данными контрольной группы (Таблица 8 }. Ингибицию активности СОД при интоксикации фос-фином, в отличие от затравки желтым фосфором, можно объяснить тем, что фосфин с металлами образует комплексные связи (Козловский В., 1985), в частности с медью и цинком. В то же время известно, что именно Си и гп - содержащая СОД локализована в цитозоле гепато-цитов ( <7'А" : 1980).
Судя по литературным данным, несмотря на специфичность клини-ко-зкспериментальных проявлений интоксикации, вызванной фосфором, фтором и их соединениями,, большинство функциональных и патологических расстройств имеют одинаковый характер. В целом же химизм обмена фосфора !и его соединенай,взаимный переход одних форм в другие,: предполагает однонаправленный характер общетоксического действия фосфора, фосфина и фтористых соединений. Необходимо отметить, что восстановительные дройства фосфина по отношению к металлам в организме проявляются при наличии в числе других анионов - фтор-иона, который поступает - вместе с ним ингаляционным путем и является лигандом в окислительно-воостановительньк реакциях (Козловский В.А.,' 1985)."Таким образом, результаты исследований свидетельствуют, что комбинированное действие фосфина и; фтористого водорода проявляет более выракенну» ингибицию активности антиоксидантных ферментов, нежели изолированная интоксикация желтым фосфором. '.-'■;
Обнаруженные изменения процессов переокисления липидов микро-сом печени и активности ферментов"антиоксидантной защиты в гепа-тоцитах позволяет сделать два важных заключений. Во-первых, ускорение реакции переокисления липидов и снижение функции системы антиокси^антной защиты клетки является пусковым моментом, в , повревдении гепатоцитов и тем самым подчеркивает существенную роль свободнорадикальных реакции в механизме токсического действия основных вредных факторов фосфорного производства. Во-вторых, все основные вредные вещества фосфорного производства, как показали результаты наших исследований, на уровне процессов П.0Л.
Таблица
Актчвноать антиоксиданткых ферментов в цитозоле печени пг'л хронической затравке желтым фосфором в зависимости от характера питания
Условия
Супероксид- Каталаза дисмутаза ед.акт./мг
л
1кисл.ш!ДФН "зназа н-;.восс. е, ,/мг белка НАДФ мин/мг | белка
белка
I. ОД (контр)
2. СД-^Ф
3. дв
4. Д&+Й5
5. 4Д
6. ДД+Й5
7. АДДВ
8. АадЗЖ
254,0-9,43■ 79,77*1,16 84,65*8,83 8,14*0,27 40,63*2,58
195,€0*11,41* 67,53*1,04х 62,41-3,15й II,16*1,15й 32,25*4,71
197,24*7,05 130,32*3,95 133,56*10,37 10,45*1,79 82,38*4,72
150,11*11,75** 95,48*9,01х* 86,7X6,68 13,57*0,03й 88,84*2,75*
122,24*6,90 34,19*2,23 29,24*2,85 7,73*0,78 18,10*2,27
58,24*4,17^ 18,48*1,62** 12,83*0,92^ 4,18*0,15** 14,80*1,05*
183,09*16,01 112,6*7,67 18,83*2,25 4,76*1,26 21,73*4,39
142,68*Х1,09* 35,14*0,92** 18,48*2,23« 3,50*0,12» 18,45*0,04 55
Примечание: к - достоверно по отношению к контролю, кя - достоверно по отношению к соответствующей диете, Р [_ 0,05
Схема 4
ШШЕ ФЛКТОРОВ ПИТДНМЯ НЯ ОСНОВНЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРИ ФОСФОРНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
- 29 -
оказывают однонаправленное действие.
Существенно и то, что факторы питания заметно мог'фцкуу^ж степекъ токсического, повреждающего действия как желтого фосфора, так и фосфит и фтористого водорода (Схема 4). /Чсбаланс эссенциальных аминокислот и дефицит антиоксидактных витаминов А,Е,С, моделированных в экспериментальных условиях, и их соче-танная недостаточность в питании значительно усилаьали скср;зть накопления МДА в микросомах печени и способствовали более выраженному угнетению активности антиоксидэятных ферментов печени по сравнению с данными группы животных, получазшкх корм со сбалансированным рационом. Однако надо отметить, что при дефч цате естественных антионсщантов-витеатнов Е, А и ^ в рационе наблюдалось компенсаторное повышение активности СОД и кагалагы (Таблица а)
Анализируя некоторые механизмы снижения активности антиок-сидантных ферме!.гов при хронической интоксикации вредными факторами фосфорного производства можно высказать следующие сссб ражения. Прежде всего, естественно, нельзя исключкъь прятае, разрушающие действия токсических агентов на активные центра указанных ферментов.
Креме того, в снижении активности "нтиоксидантных йзрмэнтов кокет ¡здзть значение свободкорадикалькое повреждение екзтеч синтеза их в условиях длительного усиления пероксидации дов (Бобырез В.Н., Воскресенский О.Н., 1982)*
Как показано выше, фосфорная интоксикация вызывав повреждение полисокно-рибосовдого аппарата эндсплазмати-юского рети-кулута печени и тем самым способствует угнетению синтеза белка. Вероятно, в этой связи находит объяснение обнаруженное нами более значительное угнетение активности антиоксидактш -х ферментов под влиянием токсического действия соединений кол-фора и фтора у животных, находившихся на качественно кзполне-ценном белковом питании.
Показано, что при хронической фосфорной интоксикации в эритроцитах увеличивается образованна АТФ и угнетается АТ2-аз::ап активность (Лукашев A.A., Некрасова A.C., 1980). Известно, что увеличенное количество А'ГФ тормозит реакцию пентозо-фпсфатного шунта, являясь аллостерическш ингибитором гликолиза, и ссо-~ ветстзенко, выработку НАДФН, столь необходимого для функционирования глутатионпероксидазкой системы (Лидер В.А., Богданов Н.Г., ISS4).
Обнаруженное наш резкое снижение активности Г-6-ЗЩГ - ключевого фермента пентозо-фосфатного цикла, также свидетельствует, что этот процесс значительно страдает при хронической инток-сикрции вредными факторами фосфорного производства. Это положение потверхсдается обнаруженным нами низким содержанием НАДФН в печени животных, затравленных желтым фосфором, особенно выраженным при полинутриентной недостаточности (Бижанов S.A., 1987 Необходимо подчеркнуть, что при фосфорноЛ интоксикации страда- • ют и другие пути генерации НАДШ, в частности, изоцитратдегидро-геназная реагция (Шишкова H.K,', 1980), Кроме того, можно предположить, что НАДШ переключается и на синтез жирн"х кислее в печени, усиление которого отмечено некоторыми исследователями.
Вышеизложенное свидетельствует о возможности снижения при хронической фосфорной интоксикации активности ферментов глута-ти'нпероксидазной систомы, для функционирования которой необходим достаточный фонд доноров водорода. Кроме того,, полидис-балансная диета сама по себе приводит к угнетению активности Г-б-ЩДГ без воздействия фосфора.
Известно, что в ходе синтеза АТФ образуются сесихиноны (ОН*) (Ыусил Я., Новак 0., Кунц К., I984j A.Boveris ,E.Gadenas, 1976 > Цитотоксический se эффект многих хинонов является следствием > одноэлектронного восстановления до сем:шшоновых радикалов. Вступая в редокс цикл с молекулярным кислородом, эти радикалы продуцируют активные ксилородные частицы ( A.Boveria.iï.Oshino, h.Chance,1972; G.Loschan, A.Xrii, C.Richter,T974 ). Таким образом, при фосфорной интоксикации имеет место, усиленная продукция iлслородреактивных частиц, что в свою счзредь пргводит к акти-виции систем кх утилизации, в частности* активности СОД при полноценной диете.
При усилении генерации супороксидшх анионов увеличивается продукция и перекиси водорода, для утилизации которой усиленно расходуется каталаза. В подавлении активности антиоксидантных ферментов имеет значение и изменение морфологии и структуры гепатоцитов. Электронномикроскопическое изучение печени, проведенных нами у затравленных келта,: фосфорс; : животных показало наличие некротических изменений и нарушений мембранных структур гепатоцитов, накопление жира. Естесраг -: кроцпсли-ать, что при такой ситуации синтез беяхоът не.-, с куя, зтам числе ферментов в печенотаых метках мсг*т с гит*'- чяо сшдгатьея»
При отравлении многими ядами в качестве пускового механизма компенсации вступает гипоксия» которая являете. сигнал-« к включению соответствующих механизмов (С.И.Голиков, И.В.Саноцкий, Л.А.Тиунов, 1986;. Прямым доказателъст-, • вом наличия гипоксии у лиц с Х<® является уменьшение скорости потребления кислорода в 3,2 раза, установленное путем измерения параметров кислородного режима кожи (Т.О.Срынба-ев, А.И.Дмитриев, й.М.Эпштейн, 1986). В свою очередь, активация ПОЛ доказана при многих гипокаических состояниях ( Е.Б.Бурлакова, А.И.Хохлов, 1985; Г.Я.Дубур, А.Х. Белена, 1981; Ф.З.Меерсон, 1934).
Таким образом, интенсификация процесса ПОЛ и снижение активности антиоксидантных ферментов в печени при ХМ свидетельствует в пользу предположения о существенной роли сво-бокорадикальной реак1,:.л е механизме токсического действия фосфора на орга: л»;.
В эритроцитах экспериментальных животных, затравленных желтым фосфором, нами также выявлена активация процесса ПОЛ и . снижение активности (за некоторым исключением) антиоксидантных ферментов. Полагают, что инициация свободнорадикяль-ного окисления липидов в мембранах эритроцитов происходит за счет активирующего действия самого фосфора, так как при окислении фосфора образуются различные активные радикалы фосфора и кислорода (И.Н.Семенов, 1958).
Таким образом, в результате проведенных исследг заний впервые установлено, что в патогенезе общетоксического действия вредных веществ фосфорного производства исключительно важное значение имеют:
- нарушения функции системы транспорта липкдов, лежащих в оснсле жирового перерождения печени и других паренхиматозна : органов, ,
- угнетение актйвноити липолитичееккх ферментов и ЛХАТ-реакцик, приводящих к изменению обмена ЛИ, .
- модификация липидкого и фосфолипидного состава с последующими изменениями физико-хглических свойств мембран ЭПР печени,
- угнетение процессов микросомального окисления эндо-и экзогенных субстратов,
- усиление ПОЛ, что может быть одним из ведущих механиз-
нов повреждающего действил,
- ингкбиция активности антиокоидантных ферментов и снижение содержания естественных антиоксидантов в тканях печени,
- жировая и белковая дистрофия печени, некротические изменения и деструкция мембранных образований органелл гепато-цитсв.
На основании обощения результатов исследования мы попытались создать схему патогенетических механизмов интоксикации вредными веществами фосфорного производства (схема 5).
Нзк уже отмечалось, нарушения питания, а именно, недостаток в рационе незаменимых аминокислот, антиоксидантных БКТШ/.ИНОВ и ПШК отрица"-зл.ьно влияет на основные патогенетические звенья интоксикации (схема 4).
Рационализация питания в эксперименте путем обеспечения сбалансированность рациона, обогащения витаминами А,Е и С, ПНЙК, пищевыми отрубями (ВИД) при фосфорной интоксикации приводят к позитивным сдвигам в обмене липидов, во многом однозначного порядка (схема 4). Так, например, указанные пищевые создействия способствуют уменьшению содержания ХС, ЭХС и ТГ, ЛШШ, ЛПНП в сыворотке крови, хотя эффект ВВД менее выражен и повышают содержание цитохромов Р-450 и Вд. что увеличивает синтез первичных желчных кислот. Увеличение содержания первичных желчных кислот в желчи более выражено под влиянием рациона с пшеничными отрубями, что по-видимому, связано ис их адсорбирующим желчные кислоты, эффектов (С.Г.Вайньтейн, А.М.Масик, 1985). Следует однако отметить, что в отношении гиполипидемкческого эффекта пшеничных отрубей мнения разноречивы С1101"10-114 I.R., Uallet А., 1986).
Как показали результаты настоящего исследования, рационализация питания путем включения дополнительного количества витаминов А,Е,С, хотя не привела к существенному снижению скорости накопления ЭДДА в микросомах печени по сравнению с таковой на фоне сбалансированной диеты, но способствовала менее выраженной ингибиции активности ферментов глутатион-перскскдазноЕ системы и более выраженной компенсаторной ак-
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ТОСФОРНО1' ИНТОКСИКАЦИИ
Схема 5
тивг.ции СОД. Следует под юркнуть, что содержание указанных витаминов з печени данной группы животных не достигло контрольных показателей (Г./. .Кулкыбаев , К.Х.Хасенова, 1986). Зто положение указывает на усиленное расходование природных антиоксидантов при фосфорной интоксикации.
Исключительно высокая биологическая активность витаминов А,Е в сочетании с их липофильной природой, обеспечивающей возможность проникновения и встраивания в липидную фо-зу биомембран делает их весьма перспективными средствами при воздействии чужеродных веществ на организм. Аскорбиновая кь-мста, обладая электронно-донорным свойством, выступает в качестве счнергиста природных антиоксидантов, поддерживает лх в восстановленном состоянии и тем самым способствует обрыву свободнорадикального процесса.
Применение диеты, богатой клетчаткой привело к статистически достоверному ^тленьшению скорости накопления ВДА в микросомах печени, тогда как активность антиоксидантных ферментов, особенно СОД и каталазы снизилась по сравнению с даннкли при применении сбалансированной диеты. Данное обстоятельство ык склонны объяснить возможным снижением токсического уровня желтого фосфора в связи с его усиленным выведением и уменьшением всасывания в желудочно-кишечном тракте. Креме того, известны антиоксидаитные свойства лигнина в пше-ничак отрубях. Последние, кроке прочего способствуют также всасыванию аскорбиновой кислоты, рибофлавина и никотиновой кислоты из желудочно-кишечного тракта, что может играть по-зи ивную роль в антитоксическом действии указанной диетк. Наряду с этим, пшеничные отруби содержат витамины 5, РР, Вт и способствуют утилизации белков в организме крыс (С.Г. Вайнштейн, А.М.Масик, ХУЗЬ). Известно, что пшеничные отруби обладам желчегонным эффектом, что, в свою очередь, индуцирует монооксигеназные реакции п печени, приводящие к усилению дстоксикации соединений фосфора и фтора, выведению их из организма в составе желчи.
Анализ данных литературы позволяет утверждать, что роль реакции 'ЮЛ в патологии клетки необходимо рассматривать в неразрывной связи с цитс-хром Р—150-о-гйКСИМ1!Мй реакци-
ями, поскольку оба типа реакции обеспечиваются едикши системами транспорта эл:ктронов и протонов, локализованных в гид спазматической сети гепатоцитов.
Необходимо отметить, что основные положения выдвинутой схемы патогенеза X® подтвердились при исследовании больных" с фосфорной интоксикацией. При этом обнаружено увеличение содержания продуктов ПОЛ, ингибиция активности а^тиоксидант-ных ферментов в эритроцитах, признаки нарушения липидного обмена, которые имеют несомненную диагностическую ценность.
Таким образом, экспериментально обоснованы и разработаны основные принципы диетопрофилактики и дигтотерапии ХФИ. Во многом наша точка зрения совпадает с теми принципами, которые разработаны для профилактики профессиональных заболеваний {Доцснко В.А с ооавт.,1987).
Мы полагаем, что основными принципами диетотерапии Х$И должны быть:
- сбалансированность,
- антитоксичность,
- липотропность,
- антиоксидантная направленность, которая достигается обогащением рационов витаминами А,Е,С, группы В, пищевыми волокнами и ПНЖК (схема 6).
Следует подчеркнуть, что основные цели "иетопрофилак-тических и диетотерапевтических подходов интинслкацил вредными вещества!® фосфорного производства достигнуты, как следует из результатов наших исследований, обеспечением сбалансированности питания по всем компонентам и обогащением отдельными биологически активными ингредиентами, которые повышенно расходуются в ходе развития патологического процесса. Так, например, антитоксический эффект рациона обеспечивался ликвидацией дефицита незаменимых аминокислот, в том числе серосодержащих, а тиюке обогащением диеты шгщевыми волокнами. Известно, что сульфгидрильные группы белков могут непосредственно участвовать в связывании яда (Бондарев Г.И., Мартинчик А.Н., 1984). Высококлегчаточный рацион, способствуя связыванию свободных желчных кислот и ускоренному выведению их (Ьайнштейн С.Г., .Часик A.M., 1984), индуцирует активность ферментов детоксикационной системы микросом печен:.,
что может привести к усилению дегалоидизации фтористых соединений. Необходимо отметить, что неконьюгированные желчные кислоты сами по себе оказывают токсическое действие, йсследо-ваниями наших сотрудников било показано {Дкумабаева Р.ш.,1965), что при ХФИ содержание не связанных желчных кислот значительно увеличивается, т.е. страдают процессы конъюгации з микросомах печени. Антитоксическое действие высококлетчаточного рациона, вероятно, связано и с ускорением выведения токсическим веществ (Тутельян В,А. с соавт., 1584).
Наряду с этим, витамины А,Е,С, а также ЕШЖК, которыми были обогащены рационы, примененные нами в эксперименте с профилактической и лечебной целью при ХФИ, являются досг .точно кот/ч-ными индукторами монооксигеназной системы, ответственной за де-токсикацию чужеродных соединений (Шарманов Т.Ш., 1935)
Разработанный в нашем институте специализированный антитоксический продукт, включенной в рацион, способствовал ски-ке_ -1ю содержания продуктов ПОЛ в печени и увеличивал концентрацию -дитохромов Р-450 и Вд в микросэмах печени у мвотннх, затравленных келтым фосфором. Это обстоятельство позволяет высказать ьг экие о перспективности применения данного продукта в составе рациона для повышения антитоксической функции печени у больных ХФИ. Можно полагать, что механизм положительного действия продукта связан с содержащимися в его составе витаминами А и Ь - каротиноидов, аскорбиновой кислоты, витаминов группы 3, а также красящего, вещества £ - цианина, обладающего сити оксидантными свойствами.
Как показали результаты иссл .ований, у рабочих со стажем "¡вьше 5 лет обнаруживаются доводы л определенные изменения 2 липидном обмене, характеризующиеся накоплением свободного холестерина и триглицеридоз в ыворотке крови, увеличением уровня ЛРОНП и ЖШП при тенденции к снижению доли ЛПВП. При этом у обследованных выявлено ингибирование активности липолитичес-ких ферментов сыворотки- крови.
В зависимости от стажа работы во вредны* условиях фосфорного производства изменялось состояние процессов ПОЛ а сритро-цитах (Таблица 9), а также витаминная обеспеченность у стаки-рованных рабочих (Таблица 10).
Таблица ■ 3-
Активность антиоксидантных ферментов и содержание продуктов ПОЛ в кропи у рабочих фосфопной промышленности
Группа Глутаткон- Глутатион- Глкжозо-6- Супероксиддис- Каталаза ШиФфозне .основания
пероксидаэз редуктаза фосфат-де- мутаза ед.акт./ ед.акт/ отн. ед. (блуорес-
нн.окисл. нм. окисл, гвдрогена- мг/гемоглобкна мг геиогхо- ценции
НАДФН мин/ НАДФН мин/ за нм.восст. бина мг гемогло- мг/ гемо- НАДФ мин/мг бина глобина гемоглобина
Контроль 85,42-9,46 23,37^3,03 18,67^6,83 15,47±2,17 22,1б±9,65 485,46±17,61
Рабочие со
стажем до 79,&3±4,17 28 №±3,41 19,71±2,89 13,18*2,43 24,81±3,48 507,61*16,05 5 лет
Рабочиз со
стажем от 76.36i3.7I 30,71±4,18 12,61*2,61* 23,01±2,61* 17,17*3,14 518,41*18,61
5-1.0 лет
Примечание: к - достоверно по отношения к контролю, Р I 0,05
Таблица 10
Содержание витаминов А,Е и БР у рабочих Фосфорного завода
Показатели Контроль Работаз со ста- Рабочие со стажем до 5 лет жем более 5 лет
Зитаккн А
мнг/100 мл 65,5*5,38 44,5^5,04к 46,8*4,76* Каротин
мкг/100 мл 131,4*11,57 97,5*0,42 92,5*10,08* Витамин Е
мг/ЮО мл 0,91*0,03 0,9*0,09 0,74*0,1Гг Витамин РР
мкг/мя 9,2*0,73 7,1*0,54 6,0*0,32*
Примечание: и - достоверно по отношению к контролю, Р / 0,05
Таким образом, используя защитные свойства пищи, мо:шо с большой с шенью вероятности потенцировать адаптационные возможности и резистентные возможности организма в условиях хронического поступления промышленных вредностей.
Мы полагаем, что разработанные нами диетотерапевтические подходы хронической интоксикации вредными веществами фосфорного производства находятся в соответствии с общими принципами профилактического применения фактг- оз питания при профессиональных заболевания::, сформулиров. «ными академиком АМН СССР --.А.Покровским (1974).
Следует подчеркнуть, что по настоящее время не разработаны не только диетотерапезт.ческие подходы, но и не были предм :том специальных исследований обоснования основных направлений фармакотерапии ХФИ.
Исходя из установленных в настоящем исследовании основных механизмов интоксикации, которые сводятся к активации ПОЛ и деструкции мембранных образований, угнетении процессог
микросомального окисления, а такие нарушении системы транспорта и метаболизма лииидов, ш сделали попытку оОосно-вать главные направления фармакотерапии больных данной профессиональной патологией.
Они сводятся к следующему:
1. Применение антиоксидантов С Х- токоферол, аскорбиновая кислота, ретинол, ионол и др./
2. Применение индукторов микросомального окгзления (спиро-нолактоны, зиксорин}.
3. Попытка восстановления мембранных структур с помощью фосфолипидного препарата "ессенциале"
4. Б связи с тем, что при данной интоксикации отмечено снияение функции половых и щитовидных желез, применение заместительной терапии тестостероном и тиреоидином является также обоснованным (схема 7).
Результаты наших исследований показали, что зиксорин и версшпирон способствуют снижению содержания ХС, ТГ и ЛПОЩ и ЛПНП и повышению уровня ДПВП при фосфорной интоксикации, хотя уровни их не достигали нормальных величин. Этот эффект, вероятно, связан с индукцией многоцелевых оксидаз микросом печени, присущее этим препаратам,
•Нами установлено, что версшпирон и зиксорин вызывают замет ;ое увеличение содержания цитохромов Р-450 и В^ в микросомах печени и содержания первичных желчных кислот в желчи даже в условиях белково-витаминной недостаточности рациона. Следует отметить, что ран~е Нурмагамбетовым Т.Ж. с со-авт. (1985) было показано, ч. индуцибельность монооксиге-назной системы сохраняется и при полидисбалансной ,-иете. Аналогичный эффект, но с разной степенью выраженности, достигнут и при введении антиоксиданта ионола (Кулкыбаев Г.А., Татаева Р.К., 1987) и "эссенциале". По всей вероятности, эффект ионола связан, наряду с его антиоксидантными свойствами, и прямым индуцирующим действием на цитохром Р-450 содержащую систему печени, на что имеются указания в литературе (Бурлакова Е.Б., Хохлов А.Н., 1985).
Можно предполагать, что эффект "эссенциале" опосредован через восстановление фосфолипидного состава микросомаль-ных мембран, принципиальная возможность которого доказана
Схьма 7
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ФАРМАКОТЕРАПИИ ФОСФОРНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
¿-ТОКОФЕРОЛ, ИОИОЛ \\ ДРУГИЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЛМШКСИДДНТЫ
ЗАМЕСТИТЕЛЬНАЯ ГОРМОН/ШШ ТЕРДПИЯ
й) ТИРЕинДИИ
б) т:стостерон/!- шадшндт
в экспериментальных условиях (Бородин Г.А. с соавт., 1985). Результаты проведенных нами исследований позволяют подчеркнуть определенную возможность эффективного применения антиоксидант-ов, индуктороЕ монооксигеназ и фосфолипидгшпрепаратов при нарушениях липидного обмена на фоне интоксикации ь;>едными факторами фосфорного производства. Кроме того, применение в эксперименте тиреоидина и теетсстерон-пропината, об-токоферол-ацетата у больных с хронической фосфорной интоксик цией способствовало улученив показателей метаболизма липидов.
Известно, что тиреоидине гормоны улучшают биосинтез как липидных, так и белковых компонентов липопротеидных молекул в Э11Р печени, активируют липолитические ферменты (Азимова М.И., Есенбаева В.З., 1933). Тестостерон также улучшает липолитические процессы и способствует индукции гидроксилазной системы микросом печени, потенцирует действие индукторов микросомаль-ного окисления (Чистяков В.В.,Приходько А.Х., 1979)
Указанные препараты оказали позитивное действие на процессы ПОЛ и систему антиоксидантной защиты печени. Так, например, зиксорин способствовал снижению продуктов пероксидации липидов в печени, а также существенно повышал активность всех изученных антиоксвдантных ферментов (за исключением Г-6-ЗДГ) и содержание витаминов А,Е,С в печени на фоне сбалансированной, обогащений витаминами А,Е,С и высококлетчаточной диет.
Однако, надо отметить снижениз терапевтического эффекта зиксорина на фоне полидисбалансного рациона, при этом практически не уменьшается скорость накопления ВДА в микросомах печени, хотя наблюдалась некоторая • .тивация ГП и СОД. Можно допустить, что недостаточное поступление антиоксидантн-"х витаминов и незаменимых аминокислот при белково-витаминной недостаточности рациона резко снижает индуцирующее действие на моно-оясигеназную систему печени указанного препарата. По всей вероятности, отмеченное перераспределение и моблизация аминокислот и витаминов в условиях индукции монооксигеназнсй системы на фоне полидисбалансной ;;иеты (Нурмагамбетов Т.К., Амироп Б.Б. и др., 1984) при хроническом же воздействии желтым фосфором несостоятельны в связи с повышением потребности в них.
Установление активации процесса перек'леного окисления ли-
пидов мембран в патогенезе интоксикации фосфором предполагает возможность применения синтетических актиоксидантов. - ■
Введение ионола животным, затравленным желтым фосфором, способствовало достоверному снижзнию уровня ПОЛ в печени и активации ферментов антлоксидантнсй защиты з условиях сбалансированной и рационализированных диет. В то же время стимуляция ферментов под влиянием ионола на фоне обогащенной витаминами А,Е,С диеты была не столь значительной, что вероятно, связано о проявлением синергизма природных и синтетического антяоксидсн-тов. Как и в случае применения зиксорина ионол оказался недостаточно эффективным на фоне полидисбалангпого рациона, хотя наблюдалась некотрая активация ГЛ, ГР и СОД.
Известно, что ионол в системе ПОЛ ингибирует образование гидроксильных радикалов. При пероральном введении ионо: всасывается в желудочно-кишечном тракте и его содержание в органах достигает существенных величин (Ерин А.Н., Скрыпин В.Н. и др., 1984, 1986;.Бурлакова Е.Б., Хохлов А.Н., 1985). Кроме того, сн1...'.ар интенсивность ПОЛ, замедляет выход липидов из мембран, уменьшает скорость их обновления, изменяет состав фосфолипидоз и, тем самыу уменьшает микровязкость мембран (Бурлакова Е.Б, 1975). Имею-, ля также данные о том, что ионол способствует снижению потребности тканей а. кислороде через увеличение сопряжения окисления с фосфорилированием (Ерин А.Н,, Скрыпин В.Н. и др., 1936). Ряд авторов указывают на индуцирующее Елияние ионола на цитохром-450 в микросомах печени крыс (Лашнева Н.В.,1979, 19821 Следует отметить, что полученные положительные результаты терапевтического влияния ионола на : зцессы ПОЛ мембран и активность антиоксидантных ферментов щ экспериментальной фосфорной интоксикации являются следствием многостороннего действия его на структуру мембран и с --тения потребности тканей в кислороде в условиях гипоксии.
Нами получены также данные о благоприятном действии препаратов "эссенциале", зиксорин и ионол на морфологические.и ультраструктурные изменения в печени у животных при хронической фосфорной интоксикации.
Результаты изучения возможности фармакологической коррекции метаболизма липидов, процессов ПОЛ и микросомального окисления позволили сделать важны^й в практическом отношении вывод, что для проявления положительного терапевтического действия
фармакологических препаратов в условиях хронической интоксикации промышленными ядами необходимой частью комплексного лечения является сбалансированность пс всем компонентам рациона. Дисбалансный рацион резко снижает антиоксидантные и антитоксические свойства лекарственных препаратов.
Результаты' исследований при острой интоксикации желтым фосфором выявили несколько иные сдвиги в метаболизме липидов, чем при хронической фосфорной интоксикации. Та!-, например, для острой фосфорной интоксикации характерно снижение содержания триглицеридов и холестерина при одновременном увеличении концентрации фосфолипидов и свободных жирных кислот в сыворотке крови. Снижается также уровень ЛПОНП и ДПВП. 8ти результаты, в основном, совпадают с литературными данными (Eiansani Ii.и 1972,1 ST6, ), Факторы питания оказывают незначительное влияние на выраженность этих изменений, хотя дисбалансные рационы способствуют уменьшению возможности нормализации показателей липидного обмена в ходе развития острой фосфорной интоксикации. Динамика изменений содержания цитохромов Р-<;;.'0 и в§, синтеза желчных кислот в микросомах печени характеризовалась повышением их в первые 12 часов после развития острой интоксикации с дальнейшим снижением этих показателей. В чечени через 12 часов наблюдалось накопление жира и выражеьные некротические изменения, котсоые резко усугубились к 48 часам интоксикации. Выявленные изменения, вероятно, связаны с выраженными нарушениями процессов синтеза липопротеидных молекул в ОПР, усилением синтеза жирных кислот, о чем свидетельствовало повышение содержания в печени НАДёН и увеличение s крови уровня СЕК,
Наблюдалась также резкая акт..лация ПОЛ мембран мшпосом печени, динамика которой носила фазовый характер (Рис.А), хотя в литературе имеются'данные, отрицающие ускорение ПОЛ при острой интоксикации желтым фосфором ( Dianzani i.i.a.,1972 ) Выявлены однотипные изменения активности антиоксидантных фар-ментов на усиление пероксидации липидов в печени в условиях скармливания животных разбалансированлых диет, при этом наибольшее угнетение активности ферментов обнаружено к 24 часу, а выраженность компенсаторной активации энзимов наблюдалась через 48 часов после острой затравки желтым фосфором.
Стимуляция активности ферментов-антиоксидантов может явиться результатом увеличения их компенсаторного синтеза (ферментная
СКОРОСТЬ НАКОПЛЕНИЯ МДА В МИКРОСОМАХ ПЕМЕНИ ПРИ ОСТРОЙ ФОСФОРНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА ФОНЕ. РАЗНОХАРАКТЕРНОГО ПИТАНИЯ
НАДФ.Н - ЗАВИСИМАЯ СИСТЕМА
нм/мг
БЕЛКА/ЧАС
Ю 5
АДДВ
IV-.. I
24ч
—з— • вкд
АСКОРБАТ- ЗАВИСИМАЯ СИСТЕМА
НМ/МГ
БЕДКА/ЧАС
адаптация). В этом случае имеет место более или менее выраженное напряжение системы, что, по-нидкмому,- является признаком токсического воздействия желтого фосфора. В этом смысле, на наш взгляд, интересным фактом является существенная активация ферментов через 48 'часов после интоксикации желты:' фосфором при диете, дефицитной по содержанию витаминов - антиоксидантов. Можно думать, что при такой ситуации состоятельность резервных возможностей антиоксидантной ферментной системы защиты клетки близка к истощению.
Для повышения функциональной возможности антиоксвдантной системы при острой затравке желтым фосфором, нами применялись рационы, обогащенные витаминами А,С,Е и пшеничными отрубями. Результаты данных экспериментов показали сходные фазовые изменения в процессах ПОЛ с показателями на фоне разбалансирован-ных рационах. Это позволяет сделать вывод, что предотвращение токсического воздействия больших доз желтого фосфора применением только рационализации питания недостаточно.
Таким образом, в представленной работе ¡делана определенная попытка выяснения сущности происходящих в организме патологических процессов при воздействии токсических веществ фосфорного производства и на этой основе рг-эработки дието- и фарма-кстерапевтичезких подходов.
ВЫВОДЫ
1. Распространенные пищевые дисбалансы, а именно, дефицит в рационе антиоксидантных витаминов А,Е,С, незаменимых аминокислот - лизина, треонина и метионинг, а также сочетанная белково-витамюшая недостаточность, окас дют существенное влияние на показатели метаболизма и перекисиого окисления липидое на процессы микросоыального окисления и морфо-функциональное состояние печени, чло создает определенный фон при действии токсических веществ фосфорного производства.
2. Основными звеньями патогенеза общетоксического действия соединений фосфора являются :
а) выракзнные сдвиги б системе транспорта липидов, заключающиеся в нарушении сборки и секреции ЯП молекул в ЭПР печени вследствие изменения липидаогс состава микросом, разрушении полисомно-рибосомного аппарата и аппарата Гольдки гепатоцк-тов; в угнетении активности липслитических ферментов и эсте-
рифицируицнй активности в плазме крови; в уменьшении содержания триглицеридов в ЛПОНП, свободного холестерина и фос-фолипидов в Ж1ВП и увеличении содержания холестерина и триглицеридов в ЛПНП, триглицер;:доз в Ж1ВП, угнетении активности процессов микросомального окисления липидов и выделения их конечных продуктов с желчью, которые имеют решающее значение в токсическом стеатозе печени и других паренхиматозных органах,
б) резкое усиление перекисного окисления липидов мембран с одновременным тотальным угнетением антиоксидантной системы защиты клетки (ингибиция активности антиоксидантных ферментов - ГП, ГР, Г-6-ФДГ, СОД и Кт в печени и эритрощг дх, угнетении систем наработки донора водорода, уменьшение содержания витаминов А,Е,С з печени и недостаточное поступл'.ни"* с шядей этих витаминов и серосодержащих аминокислот)
в) Подавление процессов микросомального окисления вследствие снг сения содержания цитохромов Р-450 и В-, -ключевых ферментов мс юоксигеназной системы, осуществляющих детоксикацию эндо- и экзогенных токсических субстратов, угнетения активности п-дегчтилазы и парагидроксилазы микросом печени, причиной чего i-.jF.eT быть как непосредственное действие промышленных ядов, так и опосредованное действие в результате увеличения микровлзкости липидов мембран ЭПР, обусловленного накоплением в нем холестерина и триглицеридов, уменьшением содержания фосфолипидов.
г) токсическая деструкция мембранное.образований, жировая и белковая дистрофия и некротически" изменения гепатоцитов.
') дисбалансные по незаменимым аш. .окислотам и антиоксидант-пшл витаминам рационы оказывавют существенное влияние на динамику развития основных пат «отческих процессов при острой V хронической фосфорной интоксикации, убыстряя темп наступления токсических изменений.
3). Основные вредные вещества фосфорного производства - желтый фосфор, фосфин, фтористый водород - оказывают однонаправленные токсические эффекты на систему транспорта липидов, процессы перекисного окисления липидов мембран и активность многоцелевых оксвдаз микросо;.; печени, что позволяет говорить об их аддитивном действии.
4). В связи с тем, что патологические сдвиги в метаболических процессах обнаруживаются рано С в условиях экспериментальной фосфорной интоксикации, начиная с 15 дня после нача-
.ла затравки желтым фосфором и у больных ХФИ I степени) изучение показателей липидного обмена, активности лкполитических ферментов в сыворотке крови, уроБень продуктов ПОЛ и активности антиоксидантньи фермента в эритроцитах могут служить тестами ранней диагностики данной профессиональной патологии.
5). При ocvpofi интоксикации хселтым фосфором динамика патохи-мических процессов претерпевают фазовые изменения и сопровождается выраженной деструкцией и массивными не-розами ге-паюцитов. Рацион?.лизация питения в данном случае не оказывает ожидаемого эффекте.
6). Экспериментально обоснованное профилактическое и терапевтическое применение рационов, сбалансированных по всея компонентам и обогаще.дшх витаминами А,Й,С, пищевыми волокнами и nüíiK при Х#1 способствует коррекции метаболических нарушений. Показано, что рационализация питания способна смягчить тяжелые последствия токсических эффектов желтого фосфора, фосфнна и фтористого водорода, оказывая антиокси-дантное, анти оксическое и липошропное воздействие, посредством снижения инициации ПОЛ и модификации липидного состава мембран, индукции активности антиокевдантн.ъ'х и липолитичес-чих ферментов и ферментов микросомалъного окисления, увеличении содержания витаминов А«5,С в печени.
7). Специализированный продукт с антитоксическими свойствами, включенный в рацион питания оказывает npoTt .{торное дей-ствиз при фосфорной интоксикации, уменьшая уровень процессов ПОЛ и увеличивая содержание мчкросомальных ферментов.
8). Патогенетически обосновано лечебное применение индукторов 1.тк1фосо"ального окисления (верошпирон и др), антиоксл-дантов и липотропных средств ( JL - токоферол, ионол, витамины А,С, ыетионин и др.), эссенциальных фосфолипидов, а таете заместительной терапии тестостероном и тиреоидином при хронической фосфорной интоксикации. Эффективность применения
<¿ - токофе\ хча к тестостерона-пропионета подтверждена клиническими наблюдениями.
9). ¿ерапЕвтическая эффективность лекарственных препаратов
находится в четкой зависимости от характера питания; з эксперименте обнаружен существенное снижение лечебного } отвил лекарственных средств при неполноценном питании, что необходимо учитывать при их клиническом применении.
ЦРШИЧЕСКИБ ПРВДШГеШ и РЕКОКЩАЩИ
1. Результаты работы по рационализации питания лиц, занятых в фосфорном производстве, по установлению аддитивности патогенетического действия различных вредных веществ фосфорного производства использованы б разработанных нами Всесоюзных "Санитарных лравиках для производства фосфора и его неорганических соединений " ( № 4X55, утвержден 123 СССР ст 15.10. 86 г).
2. Для ранней диагностики хронической интоксикации вредными веществами фосфорного производства, наряду с другими клпи-ческиш и бмсхи...ическими показателями рекомендуется использовать определение показателей липидного обмена (ХС, '1Т, ЛПСШ,. ЛГШП, ЛПВП, ЛПЛ, П-ЗТЛ, ЛХАТ) в сыворотке крови, продуктов ПОЛ (ВДА, ДК, шифоовые основания) и активность антиоксидактных ферментов (ГП, ГР, Г-6-ФДГ, СОД, ¡Ст), а также антипириновый тест, как показатель микросомального окисления.
3. При составлении рационов для диетопрофилактикн и диетотерапии больных с хронической фосфорной интоксикацией рекомендуется соблюдать принцип обогащения продуктами с высоюкл содержанием зитамшоа А,Е,С, пищевыми волокнами и ПН£К, обеспечивающими антиоксидантное, антитоксическое и липотроп-ное действие.
4. В_комплексе лекарственной терапии больных с Ху!1 рекомендуется использовать аотиоксиданты, индуктор мккросомальногс огчсления, эссенциальные фосфолипиды и другие лкпотропные средства, а также, при необходимости заместительную терелтию тестостероном и т!фео:тд".ном.
5. Разработанные в настоящей.работе основные звенья патогенеза общетоксического действия и основные принципы дието-
и фармакотерапии хронической интоксикации вредными веществами фосфорного производства используются в преподавании курса профпатологии в медицинских институтах и институтах усе-
вершенствования врачей.
Результаты исследования нашли отражение:
а) во Всесоюзных "Санитарных правилах по производству фосфора и его неорганических соединений" Москва, 1966
б) в методических рекомендациях: " Диетотерапия зольных с хронической интоксикацией вредными факторами фосфорного производства", Алма-Ата, 1988 г.
в) б информационном письме: " Лабораторные методы диагностики нарушений липидного обмена при хронической интоксикации вредными факторами фосфорного производства", Алма-Ата, 1986.
г) в 8 рационализаторских предложениях, утвержденных в Казахском филиале Института питания АМН СССР.
д) оформлены и поданы заявки (2) на изобретения.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Экспериментальные основы алиментарной профилактики дисли-пидемий // Материалы Ыежрунарордого конгресса по профилактической кардиологии» - М., 1985. - С.139—14/ . (Соавт.: Ыарма-нов Т.Ш., Тажибаев Ш.С., Максименко В,Б.)
2. Профилактика активации перекисного окисления липидов путем рационализации питания в эксперименте // Материалы Международного конгресса по профилактической кардиологии. - М. -1985. - С.232. (Соавт.: Шарыанов Т.Ш., Татаева Р.К., Магда
Л.В., Айдарханов Б.В.)
3. Влияние разнохарактерного питания на содержание продуктов перекисного окисления лишц"- и активность антиоксидант-ных ферментов в мшфосо;/.ах печ .А при экспериментальной хронической фосфорной интоксикации // Тез. докл. Реслуб иканско-го съезда гигиенистов, эпидемиологов и инфекционистов. -Чимкент, 1985. - T.I. - С.223-224.(Соавт.: Татаева Р.К., Магда Л.В., Кньпп B.C.).
4. Влияние бслково-витаминггой недостаточности на показатели обмена липидов при хронической затравке крыс желтил фосфором. // Тез. докл. Республ. съезда гигиенистов, эпидемиологов и инфекционистов. - Чимкент. ~ 1985. - T.I. - С. 2U4-206. (Соавт.: Нокина Г.К., Джумабаева P.M., Иекаксва Х.С.)
5. Влияние дефицита некоторых bkt-"j.:i<hc5 злгьчисвдлйктсгэ действия на метаболизм липидов при воздей:тини ксснобиотикос-.
// Тез. докл. Всесоюзной конференции "Биоантиоксидант" -M. - 1986. - С. 94-95. (Соавт.: Тажибаев Ш.С», Максименко
B.Б., Ксшкенбаев Б.Х. и др.)
6. Влияние ионола на процессы лерекисного окисления липидов з микросомах печени крыс при хронической л'океикации кел-
■ тым фосфором на фоне разнохарактерного питания // Тез. докл. Всесоюзной конференции "Биоантиоксидант" - M. - 1986. -G. 99-100. (Соавт.: Зельцер М.Е., Татаева Р.К. и др.)
7. Изменение* метаболизма липидов при хронической фосфорной интоксикации в зависимости от характера питания // Тез. докл. 1У конф. биохимиков Средней Азии и Казахстана. - Ашхабад. -1986. - С.196-197. (Соавт.: Тажибаев Ш.С., Сисемалк-.ва Ж.С., Ксшкенбаев Б.Х. и др.)
8. Влияние антиоксидантных витаминов и эссенциальных ф с-фолипидов на процессы переокисления липидов мембран при ьл-спериментальной фосфорной интоксикации // Тез. докл. 1У Зспсюзн. симпоз. по знзимологии. - Махачкала. - 1986^ -
C, Л. (Соавт.: Тажибаев Ш.С., ,Татаева Р.К., Магда Л.В. и *
9. Лабораторные методы диагностики нарушений липидного обмена при хр» :ической интоксикации вредными факторами фосфорного производства (Инструктивное письмо) - Алма-Ата. -1986. - С.13. (Соазт.: Айтбембетов Б.Н. и др,}
10. Влияние ионола и зиксорина на содержание аскорбиновой кислоты в печени при эк<?периментальной ХЗ?И на фоне разнохарактерного питания // СБ»:Гигиена труда, профпатология
и токсикология при добыче фосфора., троизводстве и использовании фосфорн. удобрений. - Алма-А а, 1986. - С.92-97. .Зоавт.: Хасенова К.Х.).
11. Влияние антиоксидантных «аминов на активность липо-литических ферментов при хронической фосфорной интоксикации // Тез. докл. симл.Особенности липидного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых факторов" - Чита, IS87, - С. II0-III. (Соавт.: Тажибаев Ш.С., Кошкенбаев Б.Х. и др.)
12. Влияние недостаточности антиоксидантных витаминов на показатели обмена липидов при экспериментальной фосфорной интоксикации // Тез. докл. симп.: Особенности липидного обме-
на е условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых факторов. - Чита, 1937» - С. 138. (.Соавт.: Нокина Г.К., Джумабаеза Р.М. и де.)
13. Питание к обмен липопротеидов // Тез. докл. Всесоюз. симп. по слохимик липидов. - Алма-Ата, 1987. - С.19. (Совет.: Тажябаев Ш.С.).
14. Влияние индукторов микросомального окисления на метаболизм липидов при алиментарных к токсических дислипопротеидь-миях. // Тез. докл. Всесоюз. симл. по биохимии липидов. -Алма-Ата, 1°87. - С„70-71. ЭСоавт.: Татаева Р.К.).
15. Выявление защитных свойств антиоксидантов при фосфорной интоксикации // Те-, докл. конф."Актуальн. вопросы гигиены
в условиях научно-технигэс ого прогресса. - Ташкент. - 1987. С, 490-492, (Соавт,: Касымжакова К.К,, Карсыбекоза Н.М.) 1Р1. Влияние тиреоидин** на процесс»! пзрекисного окисления липидов в микросомах печ-.чи крыс при интоксикации вредными факторами фосфорного производства // Тез. докл. III Всес. кокф. "Эндоярин. система организма и вредные факторы внешь. среды, - Ленинград, - 1987, - С, 82, Соавт.: Зельцер М.Е., Сергеева В.А и др.)
17. Антогонист . альдостерона в огспериментальной ^ерагчи нарушений метаболизма липидов при хрони-.еской фосфорной интоксикации // Там же. - С.127. Соавт.: Тажибаев Ш.С., Нокина Г.К,
у др.).
18. Особенности изменения пок-эателей липидного обмена в динамике развития фосфорной интоксикации при несбалансированном пит^гои // В сб.: Гигиена труда и проф. заболевшая в хим. проь.. Казахстана. - Алма-Ата, 1987. - С. 137-143.
19. Влияние факторов питания на микроциркуляторное русло, морфологические и морфомотрические показатели печени при эк-сперимента^нйй фосфорной интоксикации // Рукопись деп. в ВИНИТИ. - № 441-В88. 1988. 9/0. (Соавт.: Карабалин С.К., Ркс-Улы М.Р.)
20. Влияние некоторых фармакологических препаратов на мутагенный оффект желтого фосфора в условиях различного питания // Рукопись дгл. в ВИНИТИ, № 940 - В88. - 1988. - 8-С. (Соавт. Кожахкетова Е.Б., Карсыбекова Н.М. и др.)
21. Влияние фармакологических препаратов на содержание аскорбиновой кислоты б печени при экспериментальной xpmi.-iec-кой фосфорной интоксикации на фона разнохасактерного питания // Рукопись деп. в КазНШНТИ, 1908. - 3, 137. - С.8. _ (Соавт.: Хасенова К.Х., Татаева Р.К., Джумабаеза P.M.).
22. Диетотерапия больных хронической фосфорной интоксикацией // Методические рекомендации. - Алма-Ата, I98B. - 12 С. (Соавт.: Тажибаев Ш.С., Кадырова Р.Х.)
23» Метаболизм и перекисное окисление липидов при действии неблагоприятных факторов фосфорного производства з условиях различного пптакля // Тез. докл. I Взесоазн. конф. "Геохим. окружение и проблемы здоровья и зонах нового э оло^. освоения. - Чита, 1988. - C.I60-I6I 'Соавт.: Яошкенбаев З.Х., Татаева Р.К.)
24. Патогенетические механизмы общетоксического действия факторов фосфорного производства // Тез. докл. Республ. кснф. " Патогенез, клиника, лечение и профилактика профессиональной интоксикации на фосфорном производстве. - Чимкент, 1988. - С. 26.
25. Основные направления патогенетической терапии интоксчга-ции вредными факторами фосфорного производства // Тез. докл. Республ. конф. " Патогенез, клиника, лечение и профилактика профессиональной интоксикации на фосфорной производстве. -Чимкент, 1988. - С.63.
26. Модифицирующее влияние характера питания на функциональное состояние пиридиновых нуклеотццов при хронической фосфорной интоксикации. // Сб. работ: "Гигиена труда, профпатолэ-гия и токсикол. в ведущих отраслях народ.ч, хозяйств^. -Алма-Ата, 1988. - C.I5I-I55. (Соавт.: Батанов Е.А.).
27. Ди-а-мика нексторьтс показателей углеводного обмена в кр^вк и печени при хронической фзефорной интоксикации // Сб. работ:" Актуальные вопросы урологии. - Алма-Ата. -пев. - С. 155—161.
28. Влияние заместительной терапии тиреоидином на процессы ПОЛ и активность антискскдантных ферментов при экспериментальной фозфопной интоксикации в зависимости от характера питания // L6. работ:"Вопросы эндокринологии". - Алма-Ата,
1989. - С.123-124.,
29. К механизмам коррегируюс;зй гормональный статус терапии при хронической фосфорной интекеккедя // Сб. р^-бот: "Вопросы зндокринолеги::. - Алма-Ата, 1939. - C.I20-I2I.
30,.Влияние характера питания на антиоксидантную систему печени крыс // Тез. докл. Всес. конф. "Биоантиоксидант". - Черниголов-ка, 1939. - ТД. - С.258 (Соавт.: Татаеза P.KJ
31. Влияние зиксорина на активность антиоксадантних ферментов печени при ьчепериыентальной хронической осфорной интоксикации в зависимости от характера питания // Тез. докл. Всес. конф. "Биоантиоксидант". - Черниголовка, 1989. - T.I. - С.56-57.
32. Эчерки профессиональной эндокринологии // Монография. 10 п.л. Нз-во "Пау^а". Принята к печати. (Соаат.:Зельцор м.Е., Кайли-бяев С.К., Чацкий Г.Я.)
33. Гипербаричес.сая оксигенация в профилактике в профилактике и леченчи фосфорнсй штоке: нации // Монография. 10 п.л. Из-во "Казахстан", принята к печати (Соавт.: ОрынбаеБ Т.О., Койфман
М-А., Рыс-Улы М.Р.).
34. Влияние алиментарных факторов на состояние пиридиновых нуклеотидо!. при острой фосфорной интоксикации // Вопр. питания, принята к печати. (Соавт.: Бижанов Ж.А., балг{.мбаеза ^.Е).
35. Состояние липолитических процессов при дефиците отдельных факторов питания // Вестник биохимического общества. - Алма-Ата, 1989. - принята к печати (Соавт.: Кошкенбаев В.Х.>.