Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Региональные особенности содержания и влияния экотоксикантов на организм

На правахрукописи

Мухаметшина Роза Раисовна

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СОДЕРЖАНИЯ И ВЛИЯНИЯ ЭКОТОКСИКАНТОВ НА ОРГАНИЗМ (на примере Республики Башкортостан)

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных 03.00.16- экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа - 2005

Работа выполнена на кафедре Общей биологии и экологии ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» и ФГУН Уф НИИ «Медицина труда и экологии человека»

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Курамшина Наталья Георгиевна

доктор медицинских наук, профессор Башарова Гузель Радисовна

Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Тельцов Леонид Петрович

доктор биологических наук, профессор Безель Виктор Сергеевич

Ведущая организация:

ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Защита диссертации состоится « "/■»¿//-ОЛЯ 2005 г. ауд. 19 корпус 4 на заседании диссертационного совета Д 220.003.02 при ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» (450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ».

Автореферат

ра

^ианТй^

2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

Каримов Ф.А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди экологических проблем современности важную роль играет экологическая безопасность. Контроль за безопасностью жизнедеятельности человека и качеством сельскохозяйственной животной продукции входит в перечень приоритетных направлений развития науки и техники в сфере производства с/х сырья (Приказ от 25.12. 1999 г. № 295/892/Ш-Министерство науки и техники РФ и Президиума РАСХН). Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами (ТМ), стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) в настоящее время приобретает все возрастающий характер (А П Авцын и др., 1991; Н.Г. Курамшина, 1997-2000; А.В. Шакиров, 1999; A.M. Никаноров, Т.А. Хоружая, 2001; Г.Г. Онищенко, 2003 и др.)

Это в значительной мере способствует увеличению поступления ТМ и СОЗ в окружающую среду и по пищевой цепи в организм человека. В связи с увеличивающимся загрязнением биосферы особый интерес и важное практическое значение имеет, с одной стороны, познание механизмов и закономерностей поведения и распределения ТМ в окружающей среде (B.C. Безель, 1999-2003), с другой, тот факт, что более 90 % всех болезней человека прямо или косвенно связано с состоянием окружающей среды (О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999).

Важность понимания проблемы загрязнения продукции ТМ определяется тем, что сельскохозяйственные животные находятся на более высоком уровне пищевой цепи, используются как продукты питания и для биоиндикации состояния экосистемы по загрязняющим веществам (А.О. Войнар, 1960; Ф.Я. Берен-штейн, 1966; Л.Г. Бондарев, 1984; Т.Г. Дерябина, 1996; I. Braggemann et al, 1983; А.А. Мартынов, 1990-2000; Н.Г. Курамшина, 2002; Р.Ш. Кашапов и соавт., 2003; Н.В. Старова, 2003)

В связи с этим одной из актуальных задач современных направлений в морфопатологии, онкологии и экологии является определение количественной оценки и степени влияния ТМ на состояние здоровья человека и животных организмов (А. П. Авцын, 1991; Т.К. Ларионова, 1999; И.М. Донник, 2000; И .А. Аха-това, А. Г. Зорин, 2000; А,Я. Поляков, 2001; А.В. Скальный, 2001).

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования - изучение морфофизиологических, биохимических и иммунологических особенностей в организме животных и человека на территориях с различной степенью техногене-за и обоснования критериев токсической нагрузки по тяжелым металлам для Башкортостана.

В соответствии с поставленной целью были сформированы следующие задачи:

1. Определить содержание тяжелых металлов в крови, мышечной ткани и молоке лошадей.

2. Выявить содержание стойких органических загрязнителей в молоке, кумысе лошадей.

3. Изучить влияние тяжелых металлов на гематологические, иммунологические и биохимические показатели крови лошадей.

4. Провести анализ и оценку содержания тяжелых металлов в крови жителей городов и районов РБ.

5. Исследовать влияние тяжелых металлов на морфологические, биохимические, иммунологические показатели крови и психофизиологические характеристики жителей городов и районов Башкортостана.

Работа выполнялась в соответствии с программой исследований Башкирского ГАУ № 0686-076878 и в соответствии с ГНТП АН РБ «Стабилизация и развитие АПК РБ» тема № 18\1 (2000-20005 гг.), а также Республиканской программ мой «Экологическая безопасность РБ» тема № 73-2000/ЭП и ГНТП АН РБ «Государственные приоритеты здоровья населения РБ. Профилактика заболеваний и здоровый образ жизни» (2004-2005 гг.).

Научная новизна. Впервые установлено комплексное содержание тяжелых металлов в крови, мясе, молоке лошадей, осуществлен анализ и оценка мор-фобиохимических показателей крови, обоснована экологическая оценка мяса и молока. Проведено изучение фонового содержания тяжелых металлов и сравнительный анализ комплекса гематологических, биохимических и иммунологических показателей крови человека в городах и районах Башкортостана для одинаковой возрастной группы. Изучен патофизиологический ответ по психологическим показателям при повышенном содержании тяжелых металлов в крови. Результаты исследований позволяют обосновать токсическую нагрузку в экологическом мониторинге по тяжелым металлам на территории Республики Башкортостан.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследований по определению концентрации ТМ и СОЗ в молоке и мясе лошадей рекомендованы длч использования ветеринарной и санитарно-эпидемиологической службами в качестве фоновых показателей для Республики Башкортостан. Показатели концентрации ТМ в мясе и СОЗ в молоке рекомендованы к использованию в качестве базовых при ветеринарно-санитарной экспертизе конины и молока, кумыса, а также при установлении их территориального происхождения. Результаты исследований могут служить одним из «индикаторов» для экомониторинга миграции тяжелых металлов по экологической цепи. Полученные данные используются в учебном процессе БГАУ и БГМУ, а также включены в книгу И.А. Аха-товой (Молочное коневодство, 2004).

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на международной научно-практической конференции «Аграрная наука в 21 веке» (Уфа, 2003); республиканской научно-практической конференции медицинских работников «Новые технологии в диагностике, лечении и профилактики заболеваний» (Уфа, 2004); 110 научно-практической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов БГАУ «Достижения агарной науки - производству» (Уфа, 2004); Всероссийской конференции молодых ученых «Экологические механизмы динамики и устойчивости биоты» (УрО РАН Екатеринбург, 2004); рес-

публиканской научно-практической конференции «Водохозяйственный комплекс Республики Башкортостан: экологические проблемы, состояние, перспективы» (Уфа, 2005); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы в области технических, экономических, естественных и гуманитарных наук» (Уфа, 2005).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Влияние фоновых значений содержания тяжелых металлов в крови на морфобиохимические показатели лошадей в районах Республики Башкортостан.

2. Содержание тяжелых металлов и СОЗ в молоке и мышечной ткани лошадей в районах Башкортостана (Уфимский, Мишкинский, Караидельский).

3. Результаты комплексного исследования содержания тяжелых металлов и сравнительного анализа морфофизиологических, биохимических, иммунологических показателей крови человека в возрасте 20-21 г. для городов и районов Башкортостана.

4. Патофизиологические и предпатологические характеристики психологического статуса в связи с повышением содержания тяжелых металлов в крови.

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 128 страницах, содержит 26 таблиц и 8 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений и приложения. Библиографический список включает 260 источников, в том числе 39 иностранных авторов.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Материалы и методы исследований

Экспериментальная работа проведена в Центре-лаборатории «Экомонито-ринг и экобезопасность территории РБ» при кафедре общей биологии и экологии (2000-2005 гг.) и лаборатории биохимии Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека (2004-2005 гг.). Предметом исследований на содержание тяжелых металлов явились пробы крови кобыл, молока, кумыса и мяса из Уфимского, Мишкинского и Караидельского районов. Содержание СОЗ в молоке, кумысе определено в БРЭЦ*. Отбор мяса проводили в соответствии с ГОСТ 9959-91, 7269-79 «Мясо. Методы отбора образцов, органолептические методы определения свежести мяса», а также «Правила ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарная экспертиза мяса и мясных продуктов» (1998). Молоко кобыл отбирали согласно ГОСТ 26809-86. Количественное определение тяжелых металлов проводилось в соответствии с ГОСТами 30178-96 «Сырье и продукты пищевые. Атомно-адсорбционные методы определения токсичных металлов».

* БРЭЦ - Башкирский Республиканский экологический центр

Отбор проб крови у студентов проводили по общепринятым методикам. Подготовку проб к анализу на тяжелые металлы с получением растворов-концентратов в1 форме, оптимальной для ААС, проводили в автоклаве конструкции НПФ «Анкон-АТ» (МИ 2221-92), определил металлы по методу атомно-абсорционной спектрофотометрии ААС-30 на анализаторе «Спжгр-5».

Для обработки данных проведенных исследований использовали статистический пакет Statistica for Windows 6.0. Психологические показатели определяли в соответствии с тестами Ч. Спилбергера, обработка психофизиологических показателей проведена с использованием программы МКБ 10 Г.А. Аминева.

Схема исследований по теме диссертации представлена на рис. 1.

Методы исследований по гематологическим, биохимическим, иммунологическим и психологическим показателям представлены в табл. 1, 2.

Таблица 1 Гематологические, иммунологические и биохимические методы исследования

п/п Исследуемые показатели Единицы измерения Материал для исследования Методика и литературный источник

Гематологические методы исследования

1 Гемоглобин г/л кровь Анализатор «Sysmex F-820»

2 Эритроциты хЮ|2/л кровь Анализатор «Sysmex F-820»

Ретикулоциты %о кровь Анализатор «Sysmex F-820»

4 соэ мм,ч кровь Унифицированный микрометод Панченкова

5 Тромбоциты х105/л кровь Анализатор «8уьтех Р-820»

6 Лейкоциты х10'/л кровь Анализатор «Бувтех Р-820»

7 Лейоцит фор- П/ядерные нейтрофилы % кровь Унифицированный м-д при помощи микроскопа

8 С/ядерные нейтрофилы % кровь Унифицированный м-д при помощи микроскопа

9 Эозинофилы % кровь Унифицированный м-д при помощи микроскопа

10 TT Лимфоциты % кровь Унифицированный м-д при помощи микроскопа

Моноциты % кровь Унифицированный м-д при помощи микроскопа

Биохимические методы исследования

1 Билирубин прямой мкм/л сыворотка крови Колориметрический диазометод по Иендрашику

2 Билирубин непрямой мкм/л сыворотка крови Кочорометрический диазометод по Иендрашику

3 В-липопротеиды г/л сыворотка крови Биохимический анализатор «Епсог-Н». турбиди-метрический метод по Бурштейну

4 Серомукоиды ед сыворотка крови Колориметрический диазометод по Хуерго-Поппер

5 Тимочовая проба ед сыворотка крови Колометрнческий диазометод по Хуэрго-Попперу

6 Мочевая кислота моль/л сыворотка крови Анализатор Autohumalyzer-900 plus фирмы Human (Германия) Ферментативный колориметрический м-д

7 Мочевина моль/л сыворотка крови Набор фирмы «Lachema»

8 Креатинин моль/л сыворотка крови Набор фирмы «Ремикс», метод Поппера

9 АСТ- аспартатаминотрансфераза ед/л сыворотка крови Анализатор Autohumalyzer-900 plus фирмы Human (Германия)

10 АЛТ- аланинаминотранфераза ед/л сыворотка крови Анализатор Autohumalyzer-900 plus фирмы Human (Германия)

11 ггт- гаммаглутамилтрансфераза ед/л сыворотка крови Анализатор Autohumalyzer-900 plus фирмы Human (Германия)

12 Амиааза ед/л сыворотка крови Анализатор Autohumalyzer-900 plus фирмы Human (Германия)

13 Обший холестерин моль/л сыворотка крови Биохимический анализатор «Ьпсог-Ц», метод CHOD-PAP

14 Обший белок г/л сыворотка крови Унифицированный метод Меньшиков В В (1973)

15 Среднемолекулярные пептиды Х-254 нм ед сыворотка крови Спектрофотометр, метод Габриэлян Н И, Липатова В И

16 Срелнемопекулярные пептиды Х-280 нм ед сыворотка крови Спектрофотометр, метод Габриэлян Н И , Липатова В И

17 Трипицериды моль/л сыворотка крови Биохимический анализатор «Encor-И». м-д gro-pap

Иммунологические методы исследования

1 Лимфоциты Т- (Е-рок) % кровь Метод розеткообраования

2 Т-лимфоииты % кровь Метод спонтанного розеткообраования с эритроцитами барана (Е-РОК)

3 В-Личфоиит м-рок) % кровь Метод розеткообраования с эритроцитами мыши (М РОК)

4 Фагоцитоз % кровь НСТ-тест (спектрофотометрический метод)

-i HCT спонтанный V е кровь НСТ-тест (спектрофотометрический метод)

6 HCT стимулированный уе кровь НСТ-тест (спектрофотометрический метод)

7 Иммуноглобулины М г/л сыворотка крови Метод иммунальной иммунодиффузии по Малаш

8 Иммуноглобулины J г/л сыворотка крови Метод иммунальной иммунодиффузии по Мапаш

9 Иммуноглобулины А г/л сыворотка крови Метод иммунальной иммунодиффузии по Мапаш

10 Комплементарная активность ед сыворптка крови

11 ЦИК (иммуно-церкулирующие комппсксы) ед сыворотка крови Спектрофотохимический метод по ТЛ Настаушевой

Определение состояния миелограммы проводили путем пункции грудной кости. Мазки костного мозга и крови фиксировали метиловым спиртом и окрашивали по Романовскому - Гимза и Май - Грюнвальду. Идентификацию клеточных элементов проводили с помощью атласа по М.Г. Абрамову (1979).

Таблица 2 Психологические методы исследования

№ п/п Исследуемые показатели Единицы измерения Материал для исследования Методика и литературный источник

1. Самооценка личностной тревожности (СЛТ) балл тест «Шкала СЛТ Ч Спилбергера»

2 Самооценка стрессо-устойчивости личности (ССЛ) балл тест «Самооценка стрессоустой-чивости личности»

2.2 Содержание тяжелых металлов в крови, мышечной ткани и молоке лошадей

Тяжелые металлы относятся к числу наиболее опасных для природной среды химических загрязнителей (экотоксикантов), это обусловлено физиолого-биохимическими особенностями их действия, которое передается по трофическим цепям с выраженным кумулятивным эффектом. Поэтому проявления токсичности могут возникать неожиданно на отдельных уровнях трофических цепей. В этой связи необходимо обеспечение контроля содержания тяжелых металлов в биогеохимической цепочке: почва - вода - продукты питания - человек, прежде всего, для сохранения здоровья человека. Экологическая безопасность продукции животного происхождения, в том числе кумыса и конины, имеющие важное значение в рационе населения Башкортостан, является одним из главных факторов сохранения здоровья населения. Следовательно, изучение содержания экотоксикантов в организме лошадей (кровь, молоко, мышечная ткань), как представителей переходной естественно-искусственной экосистемы, является важной и акгу-альной задачей.

2.2.1 Содержание тяжелых металлов в крови лошадей

Пробы крови лошадей были отобраны в личных хозяйствах Уфимского, Караидельского и Мишкинского районов и проанализированы на содержание Си, Хп, РЬ, Мп, Сё (табл. 3)

Таблица 3 Содержание ТМв крови лошадей * мг/л_

№

Район РБ

Содержание ТМ, мг/л

Си М±т /п М±т РЬ М±т Мп М±т Сё М±т

1 Уфимский 9,4±0,3 17,8±0,5 0,06±0,2 1,2±0.4* 0,6±0,2*

2 Караидельский 19,8±0,5* 15,6±0,2 0,01 ±0,3 0,4±0,2 0,4±0,1

3 Мишкинский 10,0±0,1 16,1±0,2 - 0,6±0,2 0,4±0,1

4 Физиол. норматив (ср значение) 10,4 14,8 0,06 0,8 0,3

п=16. *-Р<005

норм-а

Районы РБ (ТМ) Районы РБ (ТМ)

Рис 2 Сравнительная характеристика поступления тяжелых металлов в кровь лошадей (I- Уфимскии,!! - Караидельский, III - Мишкинский)

Из полученных результатов следует, что показатели концентрации в крови соединений меди соответствуют физиологическим нормативным значениям у лошадей Уфимского и Мишкинского районов. Содержание соединений свинца и марганца не превышают нормативных показателей у животных Уфимского, Ка-раидельского районов.

Повышенный уровень содержания меди (19,8 мг/л при норме 10,4 мг/л) обнаружен в крови животных Караидельского района. Концентрация соединений цинка (15, 6-17, 8 мг/л при норме 14, 8 мг/л) и кадмия (0,4-0,6 мг/л при норме 0,3 мг/л) существенно превышено у животных, представляющих все три района.

2.2.2 Содержание тяжелых металлов в молоке лошадей

Пробы цельного молока были отобраны в личных хозяйствах Уфимского, Караидельского и Мишкинского районов, занимающихся доением кобыл в летний период Исследования содержания тяжелых металлов (РЬ, Cd, Zn, Си, Mn) в пробах молока показали, что имеет место превышение значений ПДК по кадмию (0,025-0,105 мг/л при ПДК=0,03 мг/л), цинку (4,78-10,19 мг/л при ПДК=0,03 мг/л), марганцу (0,748-2,250 мг/л при ПДК=0,1 мг/л). Во всех районах концентрация свинца в пробах молока не превышало ПДК (0,033-0,082 мг/л при ПДКЮ,1 мг/л, Сан ПиН 2.3.2.560-96), (табл.4)

Таблица 4 Содержание пшжелых металлов в молоке лошадей'1', мг/л

№ Наименование Районы Республики Башкортостан ПДК,

ТМ Уфимский М±т Караидельский М+т Мишкинский М+т мг/л

1 РЬ 0,082+0,008 0,048+0 0005 0 033+0 001 01

2 еа 0 105+0,004* 0,025+0 002 0,037+0 003 0 03

3 Zn 10 185+0,120* 6 650+0Д30* 4,780+0,080* 05

4 Си 0 595+0,053 0,411 +0 060 0,520+0,0б 10

5 Мп 2 240*0,015* 0,748+0 150 1,050+0,04 0,1

п = М6* - Р< 00 5

2.2.3 Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани лошадей

В результате количественного анализа проб мяса лошадей из хозяйств Уфимского, Караидельского и Мишкинского районов на содержание тяжелых металлов (РЬ, Сё, Си, Мп) установлено превышение содержание свинца в 3,16 раза и кадмия в 6 раз для мышечной ткани лошадей Уфимского района. Концентрация цинка (11,33-13,93 мг/кг при ПДК= 10,0-70,0 мг/кг), меди (0,80-1,11 мг/кг при ПДК=0,5-5,0 мг/кг) и марганца (0,99-1,56 мг/кг при ПДКИ), 1-2,5 мг/кг) в исследуемых пробах мяса не превышало ПДК (САН ПиН 2.3.2.560-96), (табл.5).

Таблица 5 Содержание тяжелых металлов

№ Наименование ТМ Районы Республики Башкортостан ПДК, мг/кг

Уфимский М±т Караидельский М±т Мишкинский М±т

1 РЬ 1,58±0,12* 0,065±0,005 0,90±0,019 0,5

2 Сё 0,303±0,02* 0,0100±0,004 0,018±0,006 0,05

3 7п 13,93*1,2 12,60±01,324 11,33±1,817 10,070,0

4 Си 1,11 ±0,07 0,80±0,05 0,83±0,047 0,5-5,0

5 Мп 1,56±0,13 1,0±0,07 0,99±0,191 0,1-2,5

п=16*-Р<005

□ Уфимский

■ Караидельский

□ Мишкинский ОЛДК

Рис. 4. Сравнительная характеристика поступления тяжелых металлов в мясо лошадей

Районы РБ (ТМ)

2.2.4 Характеристика морфологических, иммунологических и биохимических показателей крови лошадей

Результаты, полученные при изучении гематологических показателей крови лошадей (табл.6) свидетельствуют о том, что у животных Уфимского района значительно понижен в крови уровень эритроцитов, гемоглобина, СОЭ при некотором лейкоцитозе, нейтропении, лимфоцитопении, эозино - и моноцитозе.

Таблица 6 Характеристика гематологических показателей крови лошадей*_

№ п/п Показатели Стат. пока- Районы РБ В

крови затель Мишкии-ский Караидельский Уфимский среднем норма

1 Лейкоциты

2 Ретикулоциты М±ш 3,71±0,04* 3,30±0,05* 2,10±0,03* 4.2

3 Cv% 4,26 5,84 6,49

4 Эозинофилы M±m 6,20±0,05* 6,00±0,04* 6,90±0,08* 40

5 Cv% • 3,06 2,79 4,55

6 Нейтрофилы.

7 Палочкоядерные M±m 2,10±0,04* 2,40±0,04* 1,80±0,04* 4.5

8 Cv% 8,16 6,63 7,86

9 Cet ментоядерньге М±ш 39,69±0,48* 41.63±0,70* 32,00±0,71 * 53 5

10 Cv% 4,84 6,73 8,91

1) Лимфоциты M±m 27,63±0,64* 24,00±0,41* 21,19±0,44* 34.5

12 Cv% 9,24 6,80 8,30

13 Моноциты M±m 7,22±0,29* 7,61±0,12* 9,39±0,20* 3.5

14 Cv% 16,19 6,19 8,40

15 Эритроциты, M±m 10,050±0,70 10,070±0,40 7,180±0,52 9,1

16 СОЭ (30') M±m 48,7±3.1 59,5±2,0* 45,0±2,4* 54,0

17 Гемоглобин, г/л M±m 85,0±11,05 90,0±8,05 85,0±2,06 110,0

n = 16. * - Р< 0.0 5

Данное обстоятельство указывает на определенные негативные сдвиги в защитно-регуляторных механизмах и подтверждается измененными параметрами иммунной реактивности организма животных (табл.7).

Таблица 7Иммунологические показатели крови лошадейМ±т,

оу%. в %)

Показатели крови лошадей

Стат. показатель

Районы Республики Башкортостан

Мишкинский

Караидель-ский

Уфимский

Средние показатели, норма

Бактерицидная активность, %

М±ш

33,63±0,53*

31,41±0,81*

30,11 ±0,63*

С\'%

6,34

10,35

8,37

45,7-48,5

Лизоцимная активность, %

М±т

18,69±0,59*

16,44±0,46*

14,31±0,30*

СУ%

12,62

11,10

8,35

26,8-30,4

Фагоцитарная активность нейтрофилов, %

М±т

33,88±0,66*

34,41±0,95*

31,63±0,70*

Су%

7,76

11,10

8,86

43,4-45,6

Т-Е-РОК-лимфоциты, %

М±ш

35,19±1,34*

34,91±0,65*

31,31 ±0,75*

С\%

15,19

7,44

9,53

42,0-45,0

М*Ю"

М±ш

3,71±0,09*

3,50±0,05*

3,21±0,08*

СУ%

9,93

6,26

9,64

5,9-6,4

Т-хелперы, %

М±ш

16,19±0,41*

16,38±0,48*

15,91±0,36*

СУ%

10,14

11,77

9,05

шг

21Д-23,0

М*10

М±ш

1,70±0,03*

1,50±0,03*

1,10±0,03*

Су%

7,49

9,11

9,39

3,3-3,6

Т-супрессоры

п®

М±т

16,81±0,44

17,19±0,51*

17,69±0,71*

СУ%

10,47

11,87

16,09

13,2-13,8

М*10

М±т

1,94±0,02

2,10±0,06*

2,40±0,04*

СУ%

4,57

10,54

7,14

0,7-0,8

В-ЕАС-лимфоциты, %

М±ш

14,19±0,29*

13,91±0,34*

12,63±0,22*

СУ%

8,23

9,67

7,01

17,1-19,4

М*10"

М±гп СУ%

1,61±0,03* 7,36

1,40±0,03* 9,40

1,51±0,04* 913

2,7-2,9

п=16,*-Р<0.05

Данные представленные в табл. 8 свидетельствуют о существенном сдвиге в продукции костным мозгом лошадей исследованных районов нейтрофильных клеток со сдвигом ядра влево до миелоцитов, при уменьшении палочкоядерных и сегментоядерных форм.

Также в костном мозге животных Мишкинского, Караидельского и, особенно, Уфимского районов регистрировалось выраженная эозинофилия, которая превышала контрольную цифру в 1,32, в 1,45 и 2,14 раза на 2,02 на 2,87 и 7,16 %).

Костный мозг исследованных животных отвечал затормаживанием выработки клеток эритроидного ростка. Их уровень был понижен у лошадей Мишкинского района в 1,36 раза (на 19,2 %), Караидельского в 1,44 раза (21,9 %), Уфимского в 2,25 раза (на 39,8 %).

Таблица 8 Миелограмма костного мозга лошадей (М±т, Су%, в %)

Кпетки крови Стат. пока-зат. Районы РБ Средние данные нормы

Мишкинский Караидельский Уфимский

Нейтрофильные клетки' миелоциты М±ш 2,86±0,04* 3,63±0,03* 4,97±0,03* 0,82

С\% 5,08 3,72 2,52

метамиелоциты М±т 5,97±0,24* 6,74±0,19* 10,31±0,51* 2,67

СУ% 16,32 11,14 19,62

палочкоядерные М±т 3,25±0,04 3,00±0,04* 2,74±0,05* 4,83

СУ% 5,02 5,58 7,41

сегментоядерные М±т 8Д6±0,31* 9,44±0,32* 6,12±0,10* 11,3

Су% 15,08 13,47 6,84

Итого нейтрофильных клеток М±т 20,34±0,36 22,81 ±0,64* 24,13±0,51* 19,62

Су% 6,99 11,23 8,41

Эозинофильные клетки М±т 8,26±0,18 9,11±0,27* 13,41±0,51* 6,24

С\% 8,50 11,97 15,36

Клетки эритроидного ростка М±т 52,41 ±0,71* 49,72±0,61* 31,81±0,79* 71,6

С.\'% 5,39 4,90 9,89

Лимфоциты М±т 2,86±0,05 2,54±0,05* 1,92±0 04* 3,2

С\% 6,85 7,17 7,90

Моноциты М±т 2,11±0,04* 3,18±0,04* 4Д1±0,18* 0,7

С\% 7,84 5,33 16,78

Плазматические клетки М±т 0,20±0,001 0,16±0,001* 0,12±0,001* 0,28

Су% 8,08 10,67 18,52

п=16, *-Р<0 05

У исследованных лошадей выявлялась достоверная лимфопения. Уровень лимутоцитов в костном мозге лошадей описываемых ростков был ниже физиологических норм в 1,11 в 1,25 и 1,66 раза и на 0,34 на 0,66 и 1,28 %).

В костном мозге животных наблюдался выраженный моноцитоз. Содержание моноцитов у лошадей Мишкинского района повышало контрольную цифру в 3,01, Караидельского - в 4,54 раза, Уфимского -в 6,01 раза.

Содержание плазматических клеток в костном мозге лошадей исследованных районов было понижено.

Так, показатели естественной резистентности: БА, ЛА, ФА лошадей Уфимского района понижены в 1,51 -1,61, в 1,87-2,12, в 1,37-1,44 раза. Уровень Т-Е-РОК-лимфоцитов в крови уступает физиологическим нормам в 1,34-1,43 раза (на 2,7-3,2* 109л.), Т - хелперов в 1,33-1,44 раза (на 2,2-2,5*109л.), В-Е-АС-лимфоцитов в 1,35-1,53 раза (на 1,2-1,4* 109л.). Показатели иммунной реактивности животных Мишкинского и Караидельского районов незначительно выше данных лошадей Уфимского района. Но при этом они не достигают физиологического уровня. В организме животных всех трех районов значительно повышены супрессивные реакции.

Представленные данные свидетельствуют о неблагоприятном влиянии солей тяжелых металлов на показатели иммунного статуса организма лошадей.

Изменение биохимических показателей крови лошадей (табл.9) проявлялись в виде некоторого понижения в крови животных Уфимского района общего белка (на 1,4 г/л) и альбуминов (на 0,6 г/л).

Таблица 9 Характеристика биохимических показателей крови лошадей*, г/л

№ Показатель Районы РБ Среднее зна-

Мишкинский Караидельский Уфимский чение норма-

М±т М±т М±т тивных показателей

1 Общ. белок, г/л 73,4±0,3 73,8±0,2* 70,6±0,4 72,0

2 Альбулины, г/л 27,4±0.2 28,2±0,3* 26,4±0,4 27,0

3 Глобулины, г/л 46,0±0,3 44,6±0,4 47,2±0,5* 46,0

п=16,*-Р<0 05

2.3 Биоаккумуляция тяжелых металлов в крови человека и влияние на гематологические, биохимические, иммунологические показатели

В процессе эволюции живые организмы приспособились к определенному химическому составу среды. Известно, что накопление химических элементов организмами определяется не только их биологической природой и геохимической средой, но и пищевыми цепями, через которые осуществляется связь организмов и среды. Нарушение баланса микроэлементов и их дефицит в организме может развиваться не только из-за недостаточности их поступления с пищей или содержания элементов - антагонистов, мешающих усвоению, но также и вследствие избыточных потерь под влиянием таких факторов, как стресс, интоксикации, болезни.

Диагностика элементов путем выявления их в крови давно практикуется для тестирования токсичных тяжелых металлов в организме человека (А.В. Скальный, 2000;Т. Ларионова и др., 2004). Проведенное в данной работе исследование сыворотки крови только здоровых студентов на содержание тяжелых металлов (Си, /п, Бе, Сё, РЬ, Сг, N1, Мп, Нё), представляющих жителей пяти городов (г.г. Уфа, Стерлитамак, Салават, Ишимбай, Кумертау и двух сельских районов РБ (Караидельскою, Мишкинского), выявило существенное превышение содержания хрома, никеля в крови городских жителей, (Сг: 7,24 - 8,90 мкг/г при ПДУ = 0,02 - 0,83 мкг/г; N1: 0,52 - 0,80 мкг/г при ПДУ < 0,28 мкг/г (табл.10)) При этом обнаружен дефицит соединений цинка, железа в крови представителей сельских районов. (/п: 2,86 мкг/г при ПДУ = 4,5 - 12,9 мкг/г; Бе: 3,73 мкг/г при ПДУ = 232 - 600 мкг/г. Имеет место существенное различие содержания тяжелых металлов (Си, /п, Сё, Сг, N1, Мп) в крови студентов, представляющих города РБ с различной степенью техногенной нагрузки (табл. 10).

Таблица 10 Содержание тяжелых металлов крови студентов* __из р разных городов (мкг/г) _

Тяжелые Уфа Ишимбай Салават Стерлигамак Кумертау ПДУ**

металлы М±т М+т М+т М+т М+т

Си 254+0,12* 2,0+0,08 24+0,1* 2,2+0,12 1,80+0,05 0,51 - 2,2

/п 8,84+0,12 5,2+01 4,9+0,1 7,2+0,1 2,60+0,10 4,5-12,9

Сё 0,24+0,01 0,10*0,01 0,03+0,01 0,10Ы0,01 0,17+0,01 <0,44,

Сг 8,90+0,10* 0,27+0,1 7,4+0,1 7,24+0,05 7,70+0,06 0,02-0,85

N1 0,72+0,02* 0,60+0,01* 0,14+0,01 0,52+0,02* 0,80+0,05* <0,28

Мп 0,15+0,01 0,04+0,005 0,08+0,01 0,13+0,01 0,12+0,01 0,1-0,4

п=16, * - Р < 0,01, ** - Макаренко Т.Ф.

Наблюдается превышение концентрации соединений меди, цинка, кадмия, хрома, никеля и марганца в крови представителей г. Уфы по сравнению с таковыми для г. Салавата (Си - 1,1; /п - 1,8; Сё - 8; Сг - 1,2; N1 - 5,1; Мп - 1,9 раза), г. Стерлитамака (Си - 1,2; /п - 1,2; Сё - 2,4; Сг - 1,2; N1 - \,4\ Мп - 1,2 раза), г. Ишимбая (Си - 1,3; /п - 1,7; Сё - 2,4; Сг - 33; N1 - 1,2; Мп - 3,8 раза), г. Кумертау (Си - 1,4; /п - 3,4; Сё - 1,4; Сг - 1,2; N1 - 0,9; Мп - 1,3 раза) (табл 10).

Изучение гематологических показателей крови исследованного контингента показало, что при повышенном содержании соединений N1, Сг наблюдаются низкие значения ретикулоцитов, тромбоцитов и величины СОЭ. В лейкоцитарной формуле наблюдаются лимфопения, моноцитоз и эти сдвиги более выражены у мужчин. Картина крови у лиц с превышением содержания соединений кадмия, цинка и меди схожи по своим признакам: ретикулопения более выражена у женщин, тромбоцетопения и эозинофилия у мужчин, лимфоцетопения у 60 - 100 % лиц обоего пола при относительном моноцитозе у мужчин. Пониженное содержание гемоглобина и эритроцитов наблюдается у мужчин, имеющих повышенную концентрацию соединений цинка в крови (табл. 11).

Таблица 11 Гематологические показатели у лиц с превышением содержания тяжелых металлов*

Показатели крови П Среднее значение показателей

и Си гл са Сг № Физиол

л М±т М+т М±ш М±т М±т норматив*

Ретикулоциты.Ко м 5,0±0,24* 4,5±0,43* 4,3+0,43* 4,25±0,43* 4,25±0,24* 7,2±

ж 4,0±0,31* 4,0±0,71* 4,0±0,71* 4,€±0,71* 4,0±0,31 * 0.24

Тромбоциты, х] О'/л м 220,0±3,82* 235,5+8,2 220,3±7,53* 220,2±8,2* 220,2±3,82* 245,0±

ж 240,0+9,44 257,3±15,0 237,7±7,77 270,0115,0 268 2±9,44 1,6

Лейкоциты. хЮ'/л м 5,7±0,19 4,8±0,3* 4,9±2,2 5,12±0,3 5,12±0,19 6,48±

ж 5,6±0,23 9.7±0,37 б,0±0,25 7,7±0,37 7,2±0,23 0,05

1 2 3 4 э 6 7 8

П/ядерные м 3 0±0,2* 3,0±ОД5 2,3 ±0,32* 2,5+0,25* 2,5±0,32* 4,9+

нейтрофилы ж 2,6+0,24* 3,5±0,47 2,5+0,39* 2,5±0,47* 2,5±0,39* 0.1,

а Эозинофилы м 5,0±0,16* 4,0±0,34 4,3±0,32 4,3 ±0,34 4,3 ±0,32 2,56±

о. о ж 2,6±0,24 3,1±0,38 2,75+0,32 2,7+0,38 3,2±0,32 0,07

Лимфоциты м 29,0±0,56* 29,0±0,86* 21 0±0,9* 27,6±0,86* 27,6±0,9* 32,8±

о ¥ ж 25,0±0,75* 17,3+1,55* 2б,0±1,38* 26,0+1,55* 27,0± 1,38* 0,3

Моноциты м 7,0±0,23* 8,5±0 44* 10,0±0,44* 10,0±0,44* 10,0+0 44* 5,67±

ж X,6+0,45 7,0±0,69* 7,5±0,63* 6,0±0,69 6,4+0,63 0,1

п=16, *- достоверность Р<0,001, ** - по Меньшикову В В

Таким образом, выявленные гематологические изменения свидетельствуют о негативном действии избыточного содержащихся соединений тяжелых металлов на клеточном уровне еще до клинического проявления патологий. При анализе биохимических показателей крови в пробах с повышенным содержанием никеля и хрома установлено умеренное превышение уровня билирубина (до 9,1 - 9,4 мкм/л при норме 0-5,1 мкм/л), серомукоидов (до 0,124-0,128 ед. при норме 0,130 - 0,200 ед, тимоловой пробы ( до 0,7 - 0,9 ед. при норме 0,4 ед ), средних молекул (до 0,328 ед. при норме 0,276 - 0,316 ед. по В.В. Меньшикову) (табл. 12)

Таблица 12 Биохимические показатели у лиц с высоким содержанием

металлов в крови и частота их отклонений (%)

Показатели пол Си М±т Хп М±т Сй М+т Сг М+т N1 М±ш Фиэиол норм

>Ы

Билирубин прямой, мкм/л м 10,5± 0 9* 10,5± 0,9* 9,1± 0,4* 9,4± 0 4* 9,1 ± 0 4* 0-5,1 87,5+6,6

ж 8,7± 02* 11,2± 0,9* 9 2± 0,4 11+ 0,1* 7,1± 0 1

В-лигтопротеиды г/л м 3,1± 0,1 3 1 + 0,1 3,6± 0,1 3,0± 0,1 3,6± 0,1 3 6-7,5

ж 2,5± 0,1* 2,6± 0,1* 2,3± 0,1* 1,9± 0 !* 2,2± 0,1*

Серомукоиды, ед м 0,222± 0,001* 0,222± 0,001 0,214± 0 001 0,218± 0 001 0,214± 0 001 0 1300,200 37,5 ±4,0 25±4,0

ж 0,01± 0 136 0,177 ±0,01 0 164± 0,001 0,185± 0,001 0,125± 0,001

Тимоловая проба, ед м 0,31 0,01 0,3± 0 01 0 9± 0,01 0,7± 0 01 0 9± 0,01 04 87,5±6 6

ж 1,8± 0,03* 1,3± 0,01 1,6± 0,01* 1,0± 0,01 1 7± 0,01*

Ср молек ^ 254нм (ед) м 0 291± 001* 0 293 +0 01 0,307± 001* 0,307* 0 01* 0,307+ 001* 0,2260,266

ж 0,274 ±001 0,296 ±Д,01* 0,274 + 001* 0,291 ±0,01* 230+0,01

Ср молекулы А.-280нм (ед) м 0,315 ±0,01 0,315 ±0 01 0,328± 0,01* 0,328± 0,01* 0,328± 0,001* 0,2760,316 37,5+4,1

ж 0,237 ±0 01 219± 0,1 0.23 7± 0,01 0,222+ 001 0,273± 0,01

Тригяидериды моль/л м 1,4+ 0 04 1 4± 0.04 1,8± 01* 1,6+ 0,1 1,8+ 0,1* 0,5-1,7 25±4,0

ж 1 2± 0,01 1,1± 0 01 1,4± 001 1,2± 0,01 1,3± 0,1

п=16 *- статистическая достоверность, Р<0 05 ** - по Меньшикову В В

Как известно, повышенный уровень свободного билирубина указывает на нарушение функциональной активности гепатоцитов. Следует отметить, что недостаточное обезвреживание билирубина и повышенный показатель тимоловой пробы характерны для 87,5 % обследованных студентов. У каждого третьего обнаружены повышенные уровни серомукоидов и средних молекул, что свидетельствует о недостаточности функции детоксикации организма.

Исследование иммунологических показателей исследуемого контингента показало о пониженном уровне в пробах крови лимфоцитов Т - (Е - РОК) -(54±5,5 при норме 60 - 75 %) , о повышенном содержании Т-нулевых клеток (40,4±1,9 при норме 0-25 %). Во всех исследованных пробах обнаружено снижение фагоцитоза (50,5 ± 4,5 при норме 50 - 65 %), нет стимулированного (0,7±0,05 при норме 0,85 - 1,1 у.е.) и иммуноглобулинов класса М -(0,7±0,1 при норме 0,79 - 1,57) и класса А - (1,39 ± 0,3 при норме 1,39 - 3,7) (табл. 13).

Таблица 13 Иммунологические показатели у лиц

г ¿ги/гт^ипл и/л- и^/1 ni.lv ллоют л л

Показатели п о л Для лиц с превышением Ср. зн. для всех обслед-ых Норм, значения

Си 2п са Сг N1 все м ж

Лимфоциты Т-(Е-РОК), % м 53 ±4,6* 51,6 ±4,2* 51,6 ±4,4* 51,6 ±4,6* 50,0 ±4.2* 54 ±5,5* 49,8 ±4,4* 61,2 ±3,5 6075

эк 58 ±3,5 55,2 ±3,3 55,2 ±3,3 55,0 ±3,5* 50,0 ±3,3*

Т-нулевые, % м 39 ±4.0* 41,6 ±3,3* 41,6 ±3,2* 41,6 ±4,0* 40,1 ±3,3* 40,4 ±1,9* 40,8 ±2,8* 42,2 ±3,0* 0-25

ж 1 ±3,0 24,3 ±4,0 24,3 ±2,8 28,0 ±3,0 28,0 ±4,0

Фагоцитоз, % м 58 ±1,8 51,8 ±3,4 51,3 ±1,7 50,0 ±1,8 51,3 ±3,4 50,5 ±4,5 45,8 ±1,7 57,2 ±4,0 5065

ж 42 ±4,0* 49,5 ±4,4 49,5 ±3,7 46,5 ±4,0* 48,5 ±4,4

НСТ стиму лир, у е м 0,60 ±3,5* 0,7 ±4,8* 0,7 ±6,7 0,7 ±3,5 0,7 ±4,8 0,7 ±0,05 0,58 ±1,8 0,71 ±2,6 0,851.1

ж 0,8 ±2,6 0,8 ±3,0 0,8 ' ±1,8 0,89 ±2,6 0,8 ±3,0

Ичмуногло булины М, г/л м 0,65 ±3,4* 0,82 ±2,7 0,82 ±3,4 0,76 ±3,4 0,82 ±2,7 0,7 ±0,1 0,72 ±3,4 0,79 ±3,4 0,791,57

ж 1,34 ±3,4 1,16 2,0 1,16 ±1,8 1.2 ±3,4 1,2 ±2.0

Иммуногло булины А. г/л м 1,11 ±3,5* 1,15 ±4,8* 1,15 ±0,7* 1,15 ±3,5* 1,15 ±0,7* 1,39 ±0,3 1,37 ±5,6 1,39 ±3,5 1,393,7

ж 1,3 ±3,7 1,36 ±2,7 1,36 ±5,6 1,38 ±3,7 1,38 ±2,7

п=16, *- статистическая достоверность, Р<0,05

Выявленные иммунологические сдвиги, по-видимому, отражают адап-тивно-комплексаторные процессы в организме к повышенной химической на-

грузке по тяжелым металлам, которые выражаются снижением активности клеточного иммунитета.

1 Таким образом, отмеченные характерные изменения в иммунных, биохимических показателях и системе крови у практически здоровых молодых людей на территории РБ можно рассматривать в качестве наиболее ранних доклинических признаков неблагоприятного воздействия на организм тяжелых металлов. Следовательно, для сохранения постоянства нормальных значений показателей крови и физиологического состояния организма, устойчивого функционирования обменных процессов, отсутствия сдвигов в иммунологических показателях допустимые (региональные-нормативные) уровни меди, цинка, кадмия, хрома и никеля на территории Башкортостана должны быть ниже, чем принятые в литературных источниках.

3. ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено комплексное исследование содержания тяжелых металлов (Си, Zn, ?Ь, Mn, Cd) в крови, молоке и мышечной ткани лошадей и дана характеристика морфобиохимических показателей крови.

2. Установлено, что концентрация меди в крови лошадей Уфимского и Миш-кинского районов соответствует физиологическим значениям (9,4 мг/л, соответственно при норме 10,4 мг/л), а содержание цинка и кадмия существенно превышают нормативные показатели ^п = 15,6 - 17,8 мг/л при норме 14,8 мг/л; Cd = 0,4 - 0,6 мг/л при норме 0,3 мг/л)

- В пробах молока лошадей Уфимского района имеет место превышения значения ПДК по Cd, Zn и Mn ^ = 0,105 мг/л при ПДК = 0,03 мг/л; Zn = 10,19 мг/л при ПДК = 0,5 мг/л; Мп = 2,25 мг/л при ПДК = 0,1 мг/л). Для проб из Караидельского и Мишкинского районов это не характерно. При этом во всех пробах молока концентрация свинца и меди ниже уровня ПДК.

- Концентрация Zn, Си и Мп в исследуемых пробах мяса лошадей не превышает ПДК. Для образцов мышечной ткани лошадей Уфимского района обнаружено повышенное содержание РЬ и Cd (1,58 мг/кг при ПДК = 0,5 мг/кг; 0,30 мг/кг при ПДК = 0,05 мг/кг, соответственно).

3. Повышение ПДК тяжелых металлов в организме лошадей, как представителей переходной естественно-искусственной экосистемы, характеризуется:

- развитием лейкоцитоза, нейтропении. лимфоцитопении. эозинофилии. моноцитоза и анемии,

- понижением факторов естественной резистентности (бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови в 1,51-1,61 и 1,87-2,12 раза и фагоцитарной активности нейтрофилов в 1,37-1,44 раза);

- затормаживанием активности показателей Т- и В- систем иммунитета (Т-Е-РОК лимфоцитов в 1.34-1,43 раза, Т-хелперов в 1,33-1,44 раза, В-ЕАС-лимфоцитов в 1,35-1,53 раза),

- активизацией реакции Т-супрессоров в крови в 1,28-1.34 раза

4. Более выраженные иммунопозитивные реакции выявлены в организме лошадей Уфимского района и несколько ниже - у животных Мишкинского и Ка-раидельского районов.

Повышенный фоновый уровень тяжелых металлов в крови лошадей Миш-кинского, Караидельского и Уфимского районов сопровождается нарушениями процессов пролиферации клеток в центральном органе иммунитета - костном мозге, проявляющимися в виде нарушения продукции нейтрофильных- клеток со сдвигом ядра влево до миелоцитов, при уменьшении палочко- и сегментоядерных форм;

- повышения уровня эозинофилов в 1,32 в 1,45 и 2,14 раза (на 2,02 на 2,87 и 7,16%);

- затормаживания выработки клеток эритроидного ростка в 1,36, 1,44 и 2,25 раза (на 19,2 на 21,9 и 39,8 %);

- понижения числа лимфоцитов в 1,11 в 1,25 и 1,66 раза (на 0,34, на 0,66 и 1,28%);

- выраженного моноцитоза при повышении уровня моноцитов в 3,01, в 4,54 и 6,01 раза.

- понижения содержания плазматических клеток

5. Исследование гематологических (число эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобин и СОЭ) и биохимических (общий белок, альбумины, глобулины) показателей показало:

- число эритроцитов в крови лошадей изученных районов изменяется в интервале 7,18 - 10,07 млн/мм3 и соответствует нормальным значениям;

- скорость оседания эритроцитов изменяется в интервале 45,0 - 59,5 (при норме 54,0) наименьшее значение характерно для лошадей Уфимского района;

- число лейкоцитов изменяется в интервале 8,90 - 12,50 тыс/мм3 и соответствует нормальным значениям;

- наблюдается пониженный уровень гемоглобина (85,30 - 90,0 г/л) для всех проб; наименьшее значение отмечено для лошадей Уфимского района;

- содержание общего белка в крови лошадей изменяется в интервале 70,6-73,8 г/л, наименьшее значение характерно для лошадей Уфимского района.

6. Проведены анализы крови респондентов (возраст 20-21 г), гг. Уфы, Стер-литамака, Салавата, Ишимбая, Кумертау и двух сельских районов Республики Башкортостан на содержание тяжелых металлов (Си, Zn, Бе, РЬ, Сг, N1, Мп, Щ). Установлено существенное превышение концентрации Сг и N1 в крови городских жителей. Обнаружен дефицит соединений Zn, Бе в крови представителей сельских жителей.

7. Наблюдается превышение концентрации соединений меди, цинка, кадмия, хрома, никеля и марганца в крови представителей г. Уфы по сравнению с г. Сала-ватом (Си - 1,1; Zn - 1,8; Cd - 8; Сг — 1,2; №5,1; Мп - 19 раза), г. Стерлитамаком (Си - 1,2; Zn - 1,2; Cd - 2,4; Сг - 1,2; N1 - 1,4; Мп - 1,2 раза),

г. Ишимбай(Си- 1,3; Zn-1,7; Cd - 2,4; Cr - 3,3; Ni -1,2; Mn -3,8 раза), г. Кумертау (Си- 1,4; Zn- 3,4; Cd- 1,4; Cr- 1,2; Ni - 0,9; Mn - 1,3 раза).

8. Гематологические показатели крови исследованного контингента показало, что при повышенном содержании соединений Ni, Cr наблюдаются низкие значения ретикулоцитов, тромбоцитов и величины СОЭ.

9. Анализ биохимических показателей крови у лиц с повышенным содержанием Ni и Сг показывает умеренное повышение уровня билирубина, серомукои-дов, тимоловой пробы, средних молекул, которое свидетельствует о недостаточной детоксикации в организме.

10. Наиболее выраженные сдвиги в иммунологических показателях выявлены у лиц с превышением уровня содержания в крови соединений Ni (низкое содержание лимфоцитов, Т-Е-РОК, повышенная концентрация Т- нулевых клеток, снижения фагоцитоза НСТ - стимулированного и иммуноглобулинов классов А и М). Выявленные отклонения свидетельствуют о снижении защитных сил организма.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Результаты исследований по концентрации тяжелых металлов и СОЗ в молоке, мясе лошадей рекомендуются использовать в качестве фоновых региональных показателей для Республики Башкортостан для ветеринарно-санитарной экспертизы конины и кумыса.

2. Критерии экологической безопасности содержания тяжелых металлов в крови человека внедрены в диагностическую практику гематологической, биохимической и иммунологической лаборатории УфНИИ медицины труда и экологии человека, как дифференцированные стандарты для населения городов с развитой нефтехимической промышленностью и сельскохозяйственных районов Республики Башкортостан.

3. Материалы диссертации рекомендуется использовать при написании монографий, учебный пособий, а также чтений лекций и проведении лабораторно-практических занятий со студентами биологических, ветеринарных факультетов и в научно-исследовательских лабораториях соответствующего профиля.

5. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мухаметшина P.P. Изучение чувствительности к ксенобиотикам на территории с высоким уровнем техногенеза / P.P. Мухаметшина, Л.М. Камаева, Н.Г. Курамшина // Аграрная наука в 21 веке: Сборник материалов Республиканской НПК молодых ученых и аспирантов. - Уфа, 2003. -С.143-146.

2. Эколого-биологический мониторинг диоксинов в Башкортостане / Н.Г. Ку-рамшина, З.К. Амирова, Э.М. Курамшин, P.P. Мухаметшина // Достижения

аграрной науки - производству: Материалы ПО НПК преподавателей, сотрудников и аспирантов университета. - Уфа, 2004. - С. 102-107.

3. Клинические аспекты фоновых воздействий / Г.Р. Башарова, Н.Г. Курамшина, P.P. Мухаметшина, Ф.З. Пьянова // Новые технологии в диагностике, лечении и профилактике заболеваний детей и подростков: Сборник научных работ. - Уфа, 2004. - С.25-27

4. Биоиндикация поверхностных вод в условиях влияния г. Уфы / P.P. Мухаметшина, А.Д. Назыров, А.Х. Нафикова, Н.Г. Курамшина // Водохозяйственный комплекс Республики Башкортостан: экологические проблемы, состояние, перспективы: Сборник докладов Республиканской НПК. -Уфа, 2005. - С. 79-88.

5. Камаева Л.М. Влияние экотоксикантов на психологический и психофизиологический статус учащихся г. Уфы / Л.М. Камаева, Э.Г. Аминев, P.P. Мухаметшина // Актуальные проблемы в области технических, экономических, естественных и гуманитарных наук: Материалы Международной НТК. - Уфа, 2005.-С. 177-180.

6. Мухаметшина P.P. Содержание тяжелых металлов в крови и психоэмоцио-- нальный статус у студентов из разных городов РБ / P.P. Мухаметшина,

Н.Г. Курамшина, Г.Р. Башарова // Актуальные проблемы в области технических, экономических, естественных и гуманитарных наук: Материалы Международной НТК. - Уфа, 2005. - С.301-304.

Лицензия № 223 от 03.08.2000г. Подписано в печать 27.05.2005г. Формат 60*84 1/16 Бумага типографская. Компьютерный набор. Печать на резографе. Тираж 100 экз. Заказ № 232

Отпечатано в типографии НИИБЖДРБ МЧС РБ, 450005, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 8марта. 12/1

О 9 m 2005

\

1Г42

1.1. Актуальность проблемы. На современном этапе развития цивилизации проблема загрязнения среды обитания различными экотоксикантами приобретает глобальную значимость. Ежегодно в окружающую среду из различных источников выбросов поступают миллионы тонн загрязняющих веществ. Антропогенному воздействию подвергаются все элементы биосферы: поверхностные и подземные воды, атмосфера, почвенные экосистемы, растения и животные. Исследования многих ученых показывают, что антропогенные нагрузки на природные системы превысили допустимые уровни, состояние окружающей среды близко к потере равновесной стабильности (B.C. Безель и соавт., 1987; Г.С. Гильденскиольд и соавт. 1992; В.В. Иванов, 1996; 1994; Б.А. Ревич, 19902001; Г.Г. Онищенко, 2000; В.М. Боев 1998-2002; А.А. Абдуллина, 2000; A.M. Шахраманьян, 2001; A.M. Никонорова, Т.А. Хоружая, 2001, Гос. докл. о состоянии здоровья в РФ, 2004).

Любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ. Еще в 1973 году ООН был принят список из 15 наиболее опасных для человека веществ, среди которых наряду с хлорорганическими соединениями значатся и тяжелые металлы - ртуть, свинец, кадмий. Они могут привести к изменению микроэлементного состава природной среды и возникновению так называемых техногенных биогеохимических провинций, нарушению защитно-приспособительных реакций организма и появлению новых патологических состояний (А.О. Войнар, 1962; Ю.И. Москалев, 1985; В.И. Смоляр, 1989; Б.Н. Чумаков и др., 1999; Н.Ф. Измеров, 2000; А.В. Скальный и соавт., 1996 -2004; В.П. Стусь и др., 2002; Н.В. Старова, 2003; A.JI. Горбачев и др., 2003).

Биологическая роль химических элементов связана с их участием практически во всех биохимических процессах в организме. Загрязнение окружающей среды в регионах размещения промышленных предприятий характеризуется повышенным содержанием свинца, меди, кадмия, хрома, никеля, и других тяжелых металлов и органических соединений. Все эти элементы могут поступать в организм человека и животных с дыханием, пищей, водой, депонироваться в отдельных органах и тканях, циркулировать в организме, включаться в процесс обменно-физиологических реакций и представлять потенциальную опасность для здоровья человека и организма животных (Y. Takagi, S. Matsuda, S. Irnai, Y. Ohniori, 1986; B.A. Дубровский, 1996; JI.M. Карамова 1996; L. Leonard et al., 1997; McCubbin Donald R.et al., 1999; J. Occup, 2000; A.Arman et al., 2000; N. van Larebeke et al., 2001; Д.А. Лещенко, 2001). Так, свинец, при поступлении в организм, проникает в кровь, связывается с гемоглобином (В.Г. Минеев и др., 1982; Б.А. Ревич и др., 1997; А.А. Шаршенова, 2004). Кадмий ингибирует активность некоторых ферментов, подавляет иммунитет, оказывает канцерогенное действие (X. Зигель, 1993; С.В. Олихова и др., 2000). Никель, хром, цинк, медь являются эссенциальными элементами, но при повышенном поступлении могут вызывать болезни органов дыхания, печени, почек, малокровие, нарушать биохимические процессы, влиять на иммунитет и пр. (А.И. Войнар, 1962; Д.П. Никитин, 1980; Ю.Г. Покатилов, 1983; Ф.Ф. Даутов, 1990; Л.М. Карамова, 1993; Э.В. Малышева, 1995; В.В.Петров, 1996; В.А. Дубровский, 1996; Г.Р. Башарова, 2001; С.А. Магжанова и др., 2001; Т.К. Ларионова и др., 2004). Имеются также сведения о негативном влиянии тяжелых металлов на психическое здоровье человека (П.В. Симонов, 1975; Y. Takagi, S. Matsuda, S. Irnai, Y. Ohniori, 1986; Э.В. Малышева, 1995; P.M. Хаитов, 1995; Л.М. Карамова, 1996; П.З. Шур и др., 2000; Л.П. Великанова и др., 2001; Н.К. Сухотина, 2002).

Окружающая среда динамична, в ней все время происходят процессы с понижением или повышением уровней загрязнения. Среда, в которой мы живем, всегда имеет потенциальную опасность риска, которая никогда не равна нулю (Осн. показатели мед. обслуживания РБ, 2003; О сост. защиты нас. и тер. РБ от ЧС прир. и техн. характера, 2003; Гос. докл. о сост. здоровья населения РФ, 2004).

Проблема устойчивого развития среды обитания и их популяций особенно остро стоит в таких регионах как Республика Башкортостан, где высока концентрация самых различных промышленных отраслей: добычи и транспортировки нефти и газа, нефтехимии, нефтепереработки, химии, приборо- и машиностроения, черной и цветной металлургии, горнодобывающей промышленности, высокоразвитого агропромышленного комплекса. В связи с этим особый интерес и важное практическое значение имеет, с одной стороны, познание механизмов и закономерностей поведения и распределения ТМ в окружающей среде, с другой, то, что более 90 % всех болезней человека прямо или косвенно связано с состоянием окружающей среды (Y.Carl Reheing, 1967; G. S. Everly, 1989; И.А. Моложанов, 1999; О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999; JI.А. Бархато-ва и др., 2001; Ф.И. Ингель, A.M. Прихожан, 2003; А.А. Шаршенова, 2004).

Необходимо обеспечение строгого контроля за процессами антропогенной миграции ТМ в биосфере, прежде всего для сохранения здоровья людей, постоянный мониторинг содержания ТМ в окружающей среде, организме животных и человека, коррекция их уровня в биогеохимической цепочке почва-вода-продукты животноводства-человек.

Отрицательные изменения среды обитания человека влекут за собой рост заболеваемости населения. В первую очередь проявляются экологозависимые заболевания: врожденные дефекты, заболевания иммунной и нервной системы, синдром гиперактивности, депрессия и астма, гормональные нарушения, энцефалопатия, рак.

Важность понимания проблемы загрязнения продукции ТМ определяется тем, что сельскохозяйственные животные находятся на более высоком уровне пищевой цепи, используются как продукты питания и для биоиндикации состояния экосистемы по загрязняющим веществам (Г.С. Инихов, 1931; М.С. Мироненко, 1958; О. Краснова, 1962; А.О. Войнар, 1962, 1964; Ф.Я. Беренштейн, 1966; Т.Г. Дерябина, 1996; I. Bruggemann et al, 1983; Р.Ш. Кашапов и соавт., 1999; Н.Н. Исламов и др., 2001; Е.Е. Гладкова,

М.В. Авдюшина, 2001; Н.Г. Курамшина, 2002; Н.В. Старова, 2003; А.А. Мартынов, 2005).

В связи с этим одной из актуальных задач современных направлений в морфопатологии, онкологии и экологии является определение количественной оценки и степени влияния ТМ на состояние здоровья человека и животных организмов (I. Bruggemann et al., 1983; A. Bottger et al., 1990; А.П. Авцын, 1991; Т.К. Ларионова, 1999; И.М. Донник, 2000; И.А. Ахатова, А. Г. Зорин, 2000; А .Я. Поляков, 2001; А.В. Скальный, 2002-2004).

1.2. Цель и задачи исследований. Цель настоящего исследования - изучение морфофизиологических, биохимических и иммунологических особенностей в организме животных и человека на территориях с различной степенью техногенеза и обоснования критериев токсической нагрузки по тяжелым металлам для Башкортостана.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Определение содержания тяжелых металлов в крови, мышечной ткани и молоке лошадей.

2. Выявление содержания стойких органических загрязнителей в молоке, кумысе лошадей.

3. Изучение влияния тяжелых металлов на гематологические, иммунологические и биохимические показатели крови лошадей.

4. Проведение анализа и оценки содержания тяжелых металлов в крови жителей городов и районов (студенты 20-21 года).

5. Исследование влияния тяжелых металлов на морфологические, биохимические, иммунологические показатели крови и психофизиологические характеристики жителей городов и районов Башкортостана.

Работа выполнялась в соответствии с программой исследований Башкирского государственного аграрного университета № 0686-076878 и в соответствии с ГНТП АН РБ «Стабилизация и развитие АПК РБ» тема № 18\ 1 (200020005 гг.), а также Республиканской программой «Экологическая безопасность

РБ» тема № 73-2000/ЭП и ГНТП АН РБ «Государственные приоритеты здоровья населения РБ. Профилактика заболеваний и здоровый образ жизни» (2004-2005 гг.).

1.3. Научная новизна. Впервые установлено комплексное содержание тяжелых металлов у лошадей в крови, мясе, молоке, осуществлен анализ и оценка морфобиохимических и иммунологических показателей крови, обоснована экологическая оценка их мяса и молока. Проведено изучение фонового содержания тяжелых металлов и сравнительный анализ комплекса гематологических, биохимических и иммунологических показателей крови человека в городах и районах Башкортостана одной возрастной группы. Изучен патофизиологический ответ по психологическим показателям при повышенном содержании тяжелых металлов в крови. Результаты исследований позволяют обосновать токсическую нагрузку в экологическом мониторинге по тяжелым металлам на территории Республики Башкортостан.

1.4. Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследований по определению концентрации тяжелых металлов и СОЗ в молоке и мясе лошадей рекомендованы для использования ветеринарной и санитарно-эпидемиологической службами в качестве фоновых показателей для Республики Башкортостан. Показатели концентрации тяжелых металлов в мясе и СОЗ в молоке рекомендованы к использованию в качестве базовых при ветеринарно-санитарной экспертизе конины и молока, кумыса, а также для установления их территориального происхождения. Результаты исследований могут быть использованы в экомониторинге тяжелых металлов. Полученные данные используются в учебном процессе БГАУ и БГМУ, а также включены в книгу И.А. Ахатовой (Молочное коневодство. - Уфа, 2004).

1.5. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Влияние фоновых значений содержания тяжелых металлов в крови на морфобиохимические и иммунологические показатели лошадей в районах Республики Башкортостан.

2. Содержание тяжелых металлов и СОЗ в молоке и мышечной ткани лошадей в районах Башкортостана (Уфимский, Мишкинский, Архангельский, Караидельский).

3. Результаты комплексного исследования содержания тяжелых металлов и сравнительного анализа морфофизиологических, биохимических, иммунологических показателей крови человека в возрасте (20-21 г.) для городов и районов Башкортостана.

4. Патофизиологические и предпатологические характеристики психологического статуса в связи с повышением содержания тяжелых металлов в крови.

1.6. Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на международной научно-практической конференции «Аграрная наука в 21 веке» (Уфа, 2003); республиканской научно-практической конференции медицинских работников «Новые технологии в диагностике, лечении и профилактики заболеваний» (Уфа, 2004); 110 научно-практической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов БГАУ «Достижения агарной науки - производству» (Уфа, 2004); всероссийской конференции молодых ученых «Экологические механизмы динамики и устойчивости биоты» (УрО РАН Екатеринбург, 2004); республиканской научно-практической конференции «Водохозяйственный комплекс Республики Башкортостан: экологические проблемы, состояние, перспективы» (Уфа, 2005); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы в области технических, экономических, естественных и гуманитарных наук» (Уфа, 2005).

1.7. Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

1.8. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 128 страницах, содержит 28 таблицы и 8 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений и приложения. Библиографический список включает 260 источника, в том числе 38 иностранных авторов.

5. ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено комплексное исследование содержания тяжелых металлов (Си, Zn, Pb, Mn, Cd) в крови, молоке и мышечной ткани лошадей и дана характеристика морфобиохимических показателей крови.

2. Установлено, что концентрация меди в крови лошадей Уфимского и Мишкинского районов соответствует физиологическим значениям (9,4 мг/л, соответственно при норме 10,4 мг/л), а содержание цинка и кадмия существенно превышают нормативные показатели (Zn = 15,6 - 17,8 мг/л при норме 14,8 мг/л; Cd = 0,4 - 0,6 мг/л при норме 0,3 мг/л).

- В пробах молока лошадей Уфимского района имеет место превышения значения ПДК по Cd, Zn и Mn (Cd = 0,105 мг/л при ПДК = 0,03 мг/л; Zn = 10,19 мг/л при ПДК = 0,5 мг/л; Мп = 2,25 мг/л при ПДК = 0,1 мг/л). Для проб из Караидельского и Мишкинского районов это не характерно. При этом во всех пробах молока концентрация свинца и меди ниже уровня ПДК.

- Концентрация Zn, Си и Мп в исследуемых пробах мяса лошадей не превышает ПДК. Для образцов мышечной ткани лошадей Уфимского района обнаружено повышенное содержание РЬ и Cd (1,58 мг/кг при ПДК = 0,5 мг/кг; 0,30 мг/кг при ПДК = 0,05 мг/кг, соответственно).

3. Повышение ПДК тяжелых металлов в организме лошадей, как представителей переходной естественно-искусственной экосистемы, характеризуется:

- развитием лейкоцитоза, нейтропении, лимфоцитопении, эозинофилии, моноцитоза и анемии;

- понижением факторов естественной резистентности (бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови в 1,51-1,61 и 1,87-2,12 раза и фагоцитарной активности нейтрофилов в 1,37-1,44 раза);

- затормаживанием активности показателей Т- и В- систем иммунитета (Т-Е-РОК лимфоцитов в 1,34-1,43 раза, Т-хелперов в 1,33-1,44 раза, В-ЕАС-лимфоцитов в 1,35-1,53 раза);

- активизацией реакции Т-супрессоров в крови в 1,28-1,34 раза.

Более выраженные иммунопозитивные реакции выявлены в организме лошадей Уфимского района и несколько ниже - у животных Мишкинского и Караидельского районов.

Повышенный фоновый уровень тяжелых металлов в крови лошадей Мишкинского, Караидельского и Уфимского районов сопровождается нарушениями процессов пролиферации клеток в центральном органе иммунитета - костном мозге, проявляющимися в виде нарушения продукции нейтрофильных клеток со сдвигом ядра влево до миелоцитов, при уменьшении палочко- и сегментоядерных форм;

- повышения уровня эозинофилов в 1,32 в 1,45 и 2,14 раза (на 2,02 на 2,87 и 7,16%);

- затормаживания выработки клеток эритроидного ростка в 1,36, 1,44 и 2,25 раза (на 19,2 на 21,9 и 39,8 %);

- понижения числа лимфоцитов в 1,11 в 1,25 и 1,66 раза (на 0,34, на 0,66 и 1,28 %);

- выраженного моноцитоза при повышении уровня моноцитов в 3,01, в 4,54 и 6,01 раза.

- понижения содержания плазматических клеток.

Исследование гематологических (число эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобин и СОЭ) и биохимических (общий белок, альбумины, глобулины) показателей показало:

- число эритроцитов в крови лошадей изученных районов изменяется в интервале 7,18 - 10,07 млн/мм3 и соответствует нормальным значениям;

- скорость оседания эритроцитов изменяется в интервале 45,0 - 59,5 (при норме 54,0) наименьшее значение характерно для лошадей Уфимского района;

- число лейкоцитов изменяется в интервале 8,90 - 12,50 тыс./мм3 и соответствует нормальным значениям;

- наблюдается пониженный уровень гемоглобина (85,30 - 90,0 г/л) для всех проб; наименьшее значение отмечено для лошадей Уфимского района;

- содержание общего белка в крови лошадей изменяется в интервале 70,6-73,8 г/л, наименьшее значение характерно для лошадей Уфимского района.

6. Проведены анализы крови респондентов (возраст 20-21 г), гг. Уфы, Стер-литамака, Салавата, Ишимбая, Кумертау и двух сельских районов Республики Башкортостан на содержание тяжелых металлов (Си, Zn, Fe, Pb, Cr, Ni, Mn, Hg). Установлено существенное превышение концентрации Cr и Ni в крови городских жителей. Обнаружен дефицит соединений Zn, Fe в крови представителей сельских жителей.

7. Наблюдается превышение концентрации соединений меди, цинка, кадмия, хрома, никеля и марганца в крови представителей г. Уфы по сравнению с г. Салаватом (Си - 1,1; Zn - 1,8; Cd - 8; Cr - 1,2; Ni 5,1; Mn - 1,9 раза), г. Стерлитамаком (Си - 1,2; Zn - 1,2; Cd - 2,4; Cr - 1,2; Ni - 1,4; Mn - 1,2 раза), г. Ишимбай (Си - 1,3; Zn-1,7; Cd-2,4; Cr-3,3; Ni — 1,2; Mn - 3,8 раза), г. Кумертау (Си - 1,4; Zn - 3,4; Cd - 1,4; Cr - 1,2; Ni - 0,9; Mn - 1,3 раза).

8. Гематологические показатели крови исследованного контингента показало, что при повышенном содержании соединений Ni, Cr наблюдаются низкие значения ретикулоцитов, тромбоцитов и величины СОЭ.

9. Анализ биохимических показателей крови у лиц с повышенным содержанием Ni и Cr показывает умеренное повышение уровня билирубина, серомукоидов, тимоловой пробы, средних молекул, которое свидетельствует о недостаточной детоксикации в организме.

10. Наиболее выраженные сдвиги в иммунологических показателях выявлены у лиц с превышением уровня содержания в крови соединений Ni (низкое содержание лимфоцитов, Т-Е-РОК, повышенная концентрация Т- нулевых клеток, снижения фагоцитоза НСТ — стимулированного и иммуноглобулинов классов А и М). Выявленные отклонения свидетельствуют о снижении защитных сил организма.

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Результаты исследований по концентрации тяжелых металлов и СОЗ в молоке, мясе лошадей рекомендуются использовать в качестве фоновых региональных показателей для Республики Башкортостан для ветеринарно-санитарной экспертизы конины и кумыса.

2. Критерии экологической безопасности содержания тяжелых металлов в крови человека внедрены в диагностическую практику гематологической, биохимической и иммунологической лаборатории УфНИИ медицины труда и экологии человека, как дифференцированные стандарты для населения городов с развитой нефтехимической промышленностью и сельскохозяйственных районов Республики Башкортостан.

3. Материалы диссертации рекомендуется использовать при написании монографий, учебных пособий, а также чтений лекций и проведении лабораторно-практических занятий со студентами биологических, ветеринарных факультетов и в научно-исследовательских лабораториях соответствующего профиля.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Среди различных программ, направленных на улучшение экологической ситуации в России, особое место занимает мониторинг окружающей среды, призванный, в частности, следить за изменением в экосистемах концентрации тяжелых металлов. Без оценки уровней загрязнения почвы, растительности и воды тяжелыми металлами невозможно получить общую картину техногенной нагрузки этих веществ на окружающую среду. При этом необходимо учитывать их поведение в экосистеме. Особенно, важен комплексный подход при оценке загрязнения аграрных районов, поскольку они являются основными производителями сельскохозяйственной продукции (А.З. Равилов, 2001; Н.Н.Исламов, 2001; В.Р.Туктаров, 2001).

Тяжелые металлы относятся к числу наиболее опасных для природной среды химических загрязнителей (экотоксикантов), это обусловлено физиолого-биохимическими особенностями их действия, которое передается по трофическим цепям с выраженным кумулятивным эффектом (П.А.Власюк, 1964; Л.Г.Бондарев, 1984; В.М.Боев, 2002). Опасность заключается в том, что многие токсичные тяжелые металлы являются аналогами микроэлементов, содержащихся в структурных компонентах тканей и органов важнейших биологических систем животных. Попадая в организм, они становятся конкурентами микромакроэлементов и замещают их в тканях, приводя к нарушению работу ферментных систем белкового обмена (А.О.Войнар, 1962; Н.А.Агаджанян, 2001; А.В.Скальный, 2002).

На территории республики Башкортостан расположено более 3500 промышленных предприятий (33394 источников загрязнения). Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составляет 1340,0 тыс.тонн, или около 329 кг на одного жителя республики. Вследствие этого, одной из актуальных задач современных направлений морфопатологии, онкологии и экологии является определение количественной оценки и степени влияния тяжелых металлов на состояние здоровья человека и животных организмов (Т.К. Ларионова, с соавт., 1999; Н.В.Старова, 2003).

Учитывая вышеизложенное, нами впервые проведено комплексное исследование содержания тяжелых металлов Си, Zn, Pb, Mn, Cd в крови, молоке и мышечной ткани лошадей и дана характеристика морфобиохимических показателей крови.

Результатами наших исследований установлено, что концентрация меди в крови лошадей Уфимского и Мишкинского районов соответствует физиологическим значениям (9,4 мг/л, соответственно при норме 10,4 мг/л), а содержание цинка и кадмия существенно превышают нормативные показатели (Zn = 15,6 — 17,8 мг/л при норме 14,8 мг/л; Cd = 0,4 - 0,6 мг/л при норме 0,3 мг/л). Результаты наших исследований согласуются с данными И.А. Ахатовой (2001, 2002) по содержанию тяжелых металлов в молоке и мясе лошадей РБ. Следовательно, можно предполагать, что в организме животных, у которых повышена содержание кадмия обязательно будет нарушена работа ферментов, связанных с дыханием, а также ферментов нуклеинового и белкового обмена (А.О.Вайнар, 1962; Т.К.Ларионова, 1999, 2000; Т.Ф.Макаренко, с соавт., 2001). Причем следует указать, что все химические элементы поступают в организм в основном с растительной, животной пищей и питьевой водой (В.С.Безель, 1994).

Результаты количественного анализа проб мяса лошадей из хозяйств Уфимского, Караидельского и Мишкинского районов на содержание тяжелых металлов (Pb, Cd, Zn, Си, Mn) показывают превышение содержание свинца (1,58 мг/кг при ПДК=0,5 мг/кг) и кадмия (0,30 мг/кг при ПДК=0,05 мг/кг) в мышечной ткани лошадей Уфимского района. В то же время концентрация цинка (11,33-13,93 мг/кг при ПДК= 10,0-70,0 мг/кг), меди (0,80-1,11 мг/кг при ПДК=0,5-5,0 мг/кг) и марганца (0,99-1,56 мг/кг при ПДК=0,1-2,5 мг/кг) в исследуемых пробах мяса не превышает ПДК (САН ПиН 2.3.2.560-96. З.Д. Макаго-нова, с соавт., 1999; Т.Ф.Макаренко, с соавт., 2001; А.А.Мартынов, 2005). В образцах мышечной ткани лошадей Уфимского района обнаружено повышенное содержание Pb и Cd (1,58 мг/кг при ПДК = 0,5 мг/кг; 0,30 мг/кг при ПДК = 0,05 мг/кг, соответственно).

Таким образом, основным фактором способствующим накоплению тяжелых металлов снижающих санитарное качество мяса и других продуктов животноводства, является высокий уровень роста энергетической и химической мощи общества, приводящий к загрязнению окружающей среды через сточные воды и газовые выбросы химических предприятий, нефтяной, угольной и металлургической промышленности, и в особенности предприятий по производству удобрений и пестицидов (Н.З.Милощенко, 1993; Ю.П.Фомичев, 2000).

В связи с тем, что в Республике Башкортостан особо остро стоит диокси-новая проблема, проведено изучение экологической ситуации по содержанию высокоопасных ксенобиотиков - диоксинов и их изомеров в молочной продукции коневодства на территории РБ (Л.М.Карамова, 1993; Г.Р.Башарова, 1999; З.К.Амирова, 2004). Впервые на территории Башкортостана изучено загрязнение ПХДД/Ф и ПХБ как кобыльего молока, так и кумыса. Показано, что в расчете на объем их содержание находится в пределах 0,02-0,05 пг/мл. Загрязнение молока кобыл в расчете на липиды соответствует загрязнению коровьего молока. Снижение содержания липидов в кумысе в 3 раза, приводит к возрастанию суммарного коэффициента токсичности более чем в 2 раза, однако цифровые значения исследованных показателей находятся в пределах установленных нормативов.

Понимание проблемы загрязнения продукции тяжелыми металлами определяется тем, что сельскохозяйственные животные находятся на более высоком уровне пищевой цепи. При этом повышение ПДК тяжелых металлов в организме лошадей, как представителей переходной естественно-искусственной экосистемы по нашим исследованиям, характеризуется:

- развитием лейкоцитоза, нейтропении, лимфоцитопении, эозинофилии, моноцитоза и анемии (А.А.Мартынов, 2004, 2005);

- понижением факторов естественной резистентности (бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови в 1,51-1,61 и 1,87-2,12 раза и фагоцитарной активности нейтрофилов в 1,37-1,44 раза); затормаживанием активности показателей Т- и В- систем иммунитета (Т-Е-РОК лимфоцитов в 1,34-1,43 раза, Т-хелперов в 1,33-1,44 раза, В-ЕАС-лимфоцитов в 1,35-1,53 раза); активизацией реакции Т-супрессоров в крови в 1,28-1,34 раза. Наряду с вышеустановленным, более выраженные иммунопозитивные реакции нами выявлены в организме лошадей Уфимского района и несколько ниже - у животных Мишкинского и Караидельского районов.

Следует отметить, что повышенный фоновый уровень тяжелых металлов в крови лошадей Мишкинского, Караидельского и Уфимского районов сопровождается нарушениями процессов пролиферации клеток в центральном органе иммунитета — костном мозге, проявляющимися в виде: нарушения продукции нейтрофильных клеток со сдвигом ядра влево до миелоцитов, при уменьшении палочко- и сегментоядерных форм; повышения уровня эозинофилов в 1,32 в 1,45 и 2,14 раза; затормаживания выработки клеток эритроидного ростка в 1,36, 1,44 и 2,25 раза; понижения числа лимфоцитов в 1,11 в 1,25 и 1,66 раза; выраженного моноцитоза при повышении уровня моноцитов в 3,01, в 4,54 и 6,01 раза; понижения содержания плазматических клеток (К.Едыгенов, 1976; И.А.Ахатова, 2000).

В то же время следует заметить на адаптационные процессы происходящие в организме лошадей выявленные по результатам гематологических и биохимических показателей (И.А.Ахатова, 1999). Так, изучением гематологических (число эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобин и СОЭ) и биохимических (общий белок, альбумины, глобулины) показателей выявлено, что число эритроцитов в крови лошадей изученных районов изменяется в интервале 7,18 - 10,07 млн/мм3 и соответствует нормальным значениям; а скорость оседания эритроцитов изменяется в интервале 45,0 - 59,5 (при норме 54,0), наименьшее значение характерно для лошадей Уфимского района. Численность лейкоцитов у описываемых животных изменяется в интервале 8,90 - 12,50 тыс./мм3 и соответствует нормальным значениям. Однако нами зарегистрирован пониженный уровень гемоглобина (85,30 - 90,0 г/л) для всех проб. Причем наименьшее ее значение отмечено для лошадей Уфимского района. Такое же явление характерно содержанию общего белка в крови лошадей, которое изменяется в интервале 70,6-73,8 г/л, наименьший ее показатель характерен для лошадей Уфимского района (В.В.Меньшиков, 1995).

В процессе эволюции живые организмы приспособились к определенному химическому составу среды. Известно, что накопление химических элементов организмами определяется не только их биологической природой и геохимической средой, но и пищевыми цепями, через которые осуществляется связь организмов и среды В.И.Смоляр, 1989; А.В.Скальный, 2004). По нашим данным имеет место существенное различие содержания тяжелых металлов (Си, Zn, Cd, Cr, Ni, Мп) в крови студентов, представляющих города РБ с различной степенью техногенной нагрузки.

Результаты анализа крови респондентов гг. Уфы, Стерлитамака, Салавата, Ишимбая, Кумертау и двух сельских районов Республики Башкортостан на содержание тяжелых металлов (Си, Zn, Fe, Pb, Cr, Ni, Mn, Hg) показывают существенное превышение концентрации Cr и Ni в крови городских жителей. Обнаружен дефицит соединений Zn, Fe в крови представителей сельских жителей.

В отношении содержания макро-микроэлементов в крови представляется возможным отметить, что наблюдается превышение концентрации соединений меди, цинка, кадмия, хрома, никеля и марганца у представителей г. Уфы по сравнению с г. Салаватом (Си-1,1; Zn-1,8; Cd-8; Cr-1,2; Ni5,1; Mn-1,9раза), г. Стерлитамаком (Си - 1,2; Zn - 1,2; Cd - 2,4; Cr - 1,2; Ni - 1,4; Mn - 1,2 раза), г. Ишимбай (Си - 1,3; Zn - 1,7; Cd - 2,4; Cr - 3,3; Ni - 1,2; Mn - 3,8 раза), г. Кумертау (Си - 1,4; Zn - 3,4; Cd-1,4; Cr-1,2; Ni - 0,9; Mn - 1,3 раза) (А.В.Скальный, 2000). При этом изучение гематологических показателей крови исследованного контингента показало, что при повышенном содержании соединений Ni, Сг наблюдаются низкие значения ретикулоцитов, тромбоцитов, величины СОЭ и умеренное повышение уровня билирубина, се-ромукоидов, тимоловой пробы, средних молекул, которое свидетельствует о недостаточной детоксикации в организме (А.О.Войнар, 1962).

Отмеченные характерные изменения в иммунных, биохимических показателях и системе крови у практически здоровых молодых людей на территории РБ можно рассматривать в качестве наиболее ранних доклинических признаков неблагоприятного воздействия на организм тяжелых металлов (В.Ф.Даутов, 1990; Б.П.Григорьян, 1994).

Следовательно, для сохранения постоянства нормальных значений показателей крови и физиологического состояния организма, устойчивого функционирования обменных процессов, отсутствия сдвигов в иммунологических показателях допустимые (региональные-нормативные) уровни меди, цинка, кадмия, хрома и никеля на территории Башкортостана должны быть ниже, чем принятые в литературных источниках (Л.Г.Бондарев, 1994; А.В.Скальный, 2004).

Близость промышленных предприятий на наш взгляд образует зоны с повышенным содержанием свинца, ртути, кадмия, никеля, а также токсичных микроэлементов создающих угрозу для здоровья и стабильного функционирования нервной системы. Вследствие этого по результатам наших исследований выявляется высокая сопряженность частоты и степени выраженности отклонений со стороны нервной системы, у лиц проживающих в местности с повышенным содержанием химических элементов в почве, воде, растениях (В.М.Боев, 2002). Это особенно отчетливо выявилось при сочетании воздействия естественно-природных неблагоприятных факторов с техногенной агрессивной нагрузкой. По данному факту корреляционный анализ выявил следующие отношения: увеличение концентрации свинца имеет прямую положительную связь с повышением систолического и диастолического давления в покое и после нагрузки (г = 0,19; 0,15; 0,14; 0, 16 в покое); (г = 0,19; 0,16; 0.33; 0, 35 после нагрузки). Усиление депрессии положительно коррелирует с содержанием цинка, кадмия, свинца г = 0,12; 0,16; 0,12; выраженность астенического характера и астении личности положительно коррелирует с содержанием меди, цинка, свинца в почве г = 0, 22; 0, 18; 0,22; 0,14; г = 0,18; 0,15; 0,14;0,11).