Изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и функциональное состояние организма в эксперименте

Кияева, Елена Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и функциональное состояние организма в эксперименте
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и функциональное состояние организма в эксперименте"

На правах рукописи

Кияева Елена Викторовна

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭТАНОЛА И КАДМИЯ НА ЭЛЕМЕНТНЫЙ ГОМЕОСТАЗ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

03.03.01 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2010

003492551

Работа выполнена на кафедре профилактической медицины Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Нотова Светлана Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Глазачев Олег Станиславович

доктор медицинских наук Дудченко Александр Максимович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет Росздрава»

Защита диссертации состоится «17» марта 2010 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.203.10 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 6.

Автореферат разослан «12» февраля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Н.В. Ермакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

Согласно современным представлениям, наряду с экологическими и климатогеографическими факторами, существенное влияние на жизнедеятельность и функциональные резервы организма человека оказывают характер питания и образ жизни индивидуума (Агаджанян H.A., Нотова C.B., 2009). В нашей стране на протяжении последних лет наблюдается устойчивая тенденция к изменению образа жизни населения, в том числе стереотипов алкогольного поведения. По данным проведенных ранее исследований, среди студентов спиртные напитки употребляют 82% юношей и 69% девушек (Алиджанова И.Э., 2008). Высокий уровень алкоголизации ведет к снижению рождаемости, увеличению заболеваемости и смертности (Иванец H.H., 2008; Барденштейн JI.M. с соавт., 2009).

В настоящее время все большее внимание уделяется изучению влияния факторов внешней среды и образа жизни на обмен химических элементов в организме (Anke M., 2004). В этой связи особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение сочетайного воздействия комплекса факторов на элементный гомеостаз и морфофункциональное состояние организма человека и животных. Примером веществ, одновременное влияние на организм которых встречается достаточно часто, являются этанол и кадмий, за счет сочетания употребления алкоголя и табака, аккумулирующего кадмий в больших количествах (World Health Organization, 1992; Eight Special Report to the US Congress, 1993; Falcon M. et al., 2003). Кроме того, увеличение масштабов получения и расширение сферы использования различных соединений кадмия приводит к значительному обогащению природной среды этим металлом (Ikeda M. et al, 2000; Norris D.O. et al., 2000; Агаджанян H.A., Скальный A.B., 2001; Lyon T.D. et al., 2002; Онищенко Г.Г., 2003; Степанова H.В., 2003). Установленные и подозреваемые эффекты кадмия, наряду с его широким и все возрастающим использованием и накоплением в окружающей среде, заставляют предположить, что этот металл представляет наивысшую угрозу человечеству, как экополлютант (Куценко С.А., 2004).

Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что обмен и токсичность кадмия могут изменяться при воздействии различных факторов, включая потребление алкоголя (Moniuszko-Jakoniuk J. et al., 2001; Brzöska M. M. et al., 2003). Так как этанол увеличивает проницаемость биологических мембран для кадмия (Pal R. et al., 1993), люди, употребляющие алкоголь, становятся более восприимчивыми к действию этого тяжелого металла.

Несмотря на значительный интерес исследователей к проблеме изучения влияния этанола и кадмия на организм, недостаточно научных данных о влиянии этих токсикантов на минеральный обмен и морфофункциональное состояние организма.

Цель работы: изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и морфофункциональное состояние организма в эксперименте.

Задачи исследования:

1. Изучить поведенческие особенности экспериментальных животных, при воздействии различных алкогольных напитков и кадмия.

2. Исследовать влияние пива, этанола различной концентрации и кадмия на биохимические параметры, показатели гемограммы и элементный статус крыс.

3. Сравнить влияние этанола и этанола в сочетании с кадмием на состояние перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных ферментов.

4. Выявить особенности накопления и обмена химических элементов в различных биосубстратах (кровь, структуры головного мозга, шерсть) при воздействии этанола и кадмия на организм лабораторных животных.

5. Оценить морфологические изменения в тканях головного мозга лабораторных животных при воздействии этанола и кадмия.

Научная новизна работы

Впервые изучены показатели элементного гомеостаза по содержанию 25 химических элементов в различных биосубстратах (шерсть, кровь, структуры головного мозга) лабораторных животных, подвергшихся воздействию алкоголя и кадмия. Установлено, что наибольшее воздействие на обмен химических элементов оказало сочетанное воздействие алкоголя и кадмия.

Впервые в условиях эксперимента изучено влияние этанола и кадмия на накопление химических элементов и морфофункциональное состояние различных структур головного мозга. При этом показано, что кора головного мозга, мозжечок, гиппокамп и белое вещество обладают избирательной способностью к накоплению отдельных химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия различной природы. Выявлено, что этанол приводит к увеличению накопления большинства химических элементов в коре головного мозга, а сочетанное воздействие токсикантов сопровождается увеличением содержания элементов в белом веществе и мозжечке.

Выявлена взаимосвязь элементного статуса, интенсивности процессов перекисного окисления липидов и активности ферментов антиоксидантной защиты у животных, подвергшихся воздействию нескольких ксенобиотиков. Теоретическая и практическая значимость

Исследование носит экспериментальный характер и полученные результаты, демонстрирующие эффекты сочетанного воздействия сульфата кадмия и этанола на психофизиологические параметры, биохимические показатели, гистологические изменения, а также обмен микроэлементов, относятся к области фундаментальных знаний.

Полученные результаты позволили расширить представления об обмене микроэлементов в организме, при одновременном воздействии нескольких ксенобиотиков и могут послужить основой для разработки комплекса мероприятий по коррекции дисбаланса элементов у людей, страдающих алкогольной и никотиновой зависимостью.

Материалы исследования используются в учебном процессе на кафедрах профилактической медицины, нутрициологии и биоэлементологии ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Основные положения, выносимые на защиту

1. Различные алкогольные напитки вызывают схожие изменения поведенческих реакций и биохимических показателей.

2. Влияние этанола и кадмия приводит к нарушению элементного гомеостаза, интенсификации процессов перекисного окисления липидов и изменению активности ферментов антиоксидантной защиты.

3. Различные отделы головного мозга обладают избирательной способностью к накоплению химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия различной природы. Сочетанное воздействие этанола и кадмия приводит к дегенеративным морфологическим изменениям структур головного мозга лабораторных животных.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на II Международной научно-практической конференции «Биоэлементы» (Оренбург, 2007); Международном симпозиуме, посвященном 80-летию академика РАМН H.A. Агаджаняна (Москва, 2008); Ii-ом съезде Российского общества медицинской элементологии (РОСМЭМ) (Тверь, 2008); VII Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 160-летию со дня рождения И.П. Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем (Санкт-Петербург, 2009).

Диссертационная работа выполнена при поддержке стипендии Президента Российской Федерации (Фед. агентство об образовании № 1439); гранта РГНФ № 07-06-81602а/У.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых периодических изданиях.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 24 рисунками и 31 таблицами. Указатель литературы содержит 133 отечественных и 74 зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Настоящее исследование выполнено на базе экспериментально-биологической клиники (вивария) Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета, в соответствии с рекомендациями A.C. Ермолова, М.М. Абакумова (2001). Эксперименты на животных осуществляли в соответствии с требованиями Женевской конвенции (international Guiding..., 1985), по разрешению этического комитета Оренбургского государственного университета (протокол № 12 от 22.01.2007).

Исследование проводилось на самцах крыс линии Wistar с

двухмесячного возраста. Животные получали соответствующие эксперименту рационы, а так же воду без ограничений.

Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

Рис. 1 - Общая схема исследований

Для решения поставленных задач проведено 2 серии исследований (табл.

1,2).

Таблица 1 - Схема проведения первой серии исследований.

Объект исследования Группа Периоды продолжительности опыта (сутки)

уравнительный учетный

14 75

Крысы линии Wistar, самцы, п=30 Контрольная ОР ОР

I опытная ОР ОР + А

11 опытная ОР ОР + Б

Примечание: ОР - основной сбалансированный рацион; А - пиво 5% об.; Б - 10% раствор этанола

В экспериментах использовали светлое пиво 5% об. и 96% этиловый спирт, разведенный дистиллированной водой до необходимой концентрации.

Таблица 2 - Схема проведения второй серии исследований.

Объект исследо вания Группа Периоды продолжительности опыта (сутки)

уравните льный подготовительный учетный

14 10 45

Крысы линии Wistar, самцы, п=40 Контрольная ОР ОР ОР

I опытная ОР ОР + Э ОР + Э

11 опытная ОР ОР + Э ОР + Э + 47,1 мг/гол/сут CdS04

III опытная ОР ОР + Э ОР + Э + 23,5 мг/гол/сут CdS04

Примечание: ОР - основной сбалансированный рацион; Э - 15% раствор этанола

Для адекватной оценки действия химических веществ проводилось регулярное наблюдение за животными, во время которого отмечалось потребление корма и воды, изменение внешних признаков (волосяного покрова, видимых слизистых) и особенностей поведения. Степень выраженности изменений, регистрируемых у животных, подвергающихся воздействию этанола и кадмия, определялась с помощью анализа интегральных, биохимических, гематологических показателей, микроэлементного статуса и оценки морфологической картины.

Поведенческие особенности лабораторных животных исследовались с помощью методик «крестообразный приподнятый лабиринт» (Dawson G.R., Tricklebank M.D., 1995) и «норковая камера» (File S.E., Wardill М., 1975).

Функциональное состояние лабораторных животных оценивалось по интегральному показателю, включающему изучение динамики массы тела, объема суточного потребления пищи и жидкости, изменения внешних признаков и степени активности лабораторных животных (Шелыгин К.В. с

соавт., 2002).

Анализ сыворотки крови осуществлялся при помощи биохимического анализатора Clima МС-15 А/О Юнимед. Для проведения общего анализа крови использовался анализатор гематологический MEDONIC СА-620 А/О Юнимед Москва 2002 г.

В сыворотке крови лабораторных животных определялась активность каталазы (КАТ) и концентрация малонового диальдегида (МДА) спектрофотометрическим методом (Спектрофотометр СФ-46, НИКИ МЛТ -Поволжье).

Для изучения элементного статуса организма животных в качестве биосубстратов использовали образцы шерсти, крови и тканей головного мозга (кора, белое вещество, мозжечок, гиппокамп) крыс. Анализ исследуемых образцов осуществлялся по 25 химическим элементам в лаборатории AHO «Центра биотической медицины» (регистрационный номер в государственном реестре - Росс. RU 0001. 513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017-5.04.06) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой на приборах Optima 2000 DV и ELAN 9000 (Perkin Elmer, США).

Гистологические материалы фиксировали в 10% водном растворе формалина. После стандартной гистологической обработки образцы заливали в целлоидин-парафин. Гистосрезы толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилин-эозином, по Нисслю. Цифровые версии презентативного материала получали на микроскопе «Micros» (Австрия) с цифровой камерой и подвергали морфометрической обработке программой «Тест Морфо 4.0». Взаимовлияние показателей гистоструктур выражали через коэффициенты парной корреляции (Автандилов Г.Г, 1990)

Статистическая обработка полученного материала проводилась с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel» из программного пакета «Office ХР» и «Statistica 6.0», включая определение средней арифметической величины (М), стандартной ошибки средней (m), оценку достоверности различий по Стьюденту и корреляционный анализ (Лакин Г.Ф., 1990; Платонов А.Е., 2000).

Результаты исследования и их обсуждение.

Результаты первой серии исследований показали, что в I опытной группе потребление пива, в среднем, составило 18,2 мл в сутки, а воды - 22,6 мл. Во II опытной группе животные в среднем употребляли 8,9 мл 10% этанола и 26,6 мл воды. Однако в пересчете на чистый этанол животные опытных групп употребляли практически одинаковое количество алкоголя.

При оценке психофизиологических параметров выявлено, что внешний вид (окрас, волосяной покров) и видимые слизистые оболочки лабораторных животных опытных групп на всем протяжении эксперимента не отличались от животных контрольной группы. Употребление алкогольных напитков приводило к изменениям поведенческих реакций, проявляющихся в увеличении таких традиционных показателей уровня тревоги как число переходов через центральную платформу лабиринта и количество выходов животных в

открытые рукава. Так, в I опытной группе открытые выходы достоверно (р<0,05) увеличились в 2 раза, а число переходов через центр лабиринта - в 1,6 раз по сравнению с контрольной группой. Во II опытной группе эти показатели увеличились соответственно в 1,7 раз (р<0,05) ив 1,1 раз по сравнению с контролем. Кроме того, обнаружена тенденция к увеличению показателя вертикальной исследовательской активности - количество стоек возросло в обеих группах в 1,3 раза. Показатель «оценки риска» - заглядывания вниз из концов закрытых рукавов КПЛ, в первой группе достоверно (р<0,01) увеличился в 2 раза, в то время как во второй группе уменьшился в 1,5 раз. Таким образом, усиление горизонтальной исследовательской активности крыс в КПЛ (а, следовательно, снижение уровня тревоги животных в данном тесте) демонстрирует анксиолитический эффект этанола (табл. 3).

Таблица 3 - Результаты поведенческого тестирования лабораторных животных в условиях КПЛ

~ —-__^_ Группа Показатель -—__ 1 опытная II опытная Контроль

Выходы в закрытые рукава 4,2±0,8 3,5±0,6 5,9±0,7

Переходы через центр 5,5±0,8* 4±0,4 3,5±0,6

Выходы в открытые рукава 6,5±0,8* 5,5±0,6* 3,2±0,6

Стойки 9±1,2 8,8±0,9 6,7±0,7

Заглядывания вниз 5,5±0,3** 1,8±0,2 2,7±0,5

Груминг 2,7±0,2** 8,5±1,7 5,5±0,6

Примечание: значком * обозначена достоверная разница по сравнению с контролем (р<0,05); ** (р<0,01)

В «норковой камере» наблюдалось достоверное увеличение горизонтальной активности (число пересеченных квадратиков) опытных животных по сравнению с контролем: в 2,1 раз (р<0,01) в первой группе и в 1,6 раз (р<0,05) во второй (табл. 4).

Таблица 4 - Результаты поведенческого тестирования лабораторных животных в условиях НК

~~—_ Группа Показатель ~~ [ опытная II опытная Контроль

Обследованные норки 14,5±1,7* 14,7±1,8* 8,5±1,3

Пересеченные квадратики 46±3,7** 35,5±6,1* 21,7±2,5

Стойки 19,5±3* 20±3,2* 9,5±0,9

Груминг 6,25±1,6 9,25±1,1* 4,75±1,25

Примечание: значком * обозначена достоверная разница по сравнению с контролем (р<0,05); ** (р<0,01)

Специфическая исследовательская активность - число обследованных отверстий - «норок» возросла в первых двух группах в 1,7 раз (р<0,05). Количество стоек увеличилось в 2,1 раз (р<0,05) в I и II опытных группах.

Кроме того, во второй группе наблюдалось достоверное (р<0,05) увеличение (в 1,9 раз) числа актов груминга.

Анализ биохимических показателей крови выявил, что у животных, подвергшихся воздействию этанола, обнаружены признаки цитолиза гепатоцитов, проявляющиеся ферментемией трансаминаз. Так, уровень AJTT и ACT был достоверно (р<0,01) выше в группах животных, употребляющих этанол. В первой опытной группе активность аланинаминотрансферазы была выше в 6,4 раза, а активность аспартатаминотрансферазы в 10 раз по сравнению с контролем. Во второй опытной группе эти показатели превышали таковые в контрольной группе соответственно в 5,8 и в 7,6 раз. Кроме того, достоверные различия между опытными группами и контрольной были получены по содержанию общего белка и билирубина. Так, общий белок был достоверно (р<0,01) выше в контрольной группе, а показатели билирубина были достоверно (р<0,01) выше в опытных группах. Сравнение опытных групп достоверных различий не обнаружило. Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют, что различные алкогольные напитки вызывают схожие изменения - нарушение детоксикационной и белоксинтезирующей функций печени.

Вторая серия исследований показала, что введение в рацион кадмия (II и III опытные группы) привело к изменению внешнего вида лабораторных животных. По окончании эксперимента на теле животных можно было наблюдать очаги выпадение шерсти. В первой опытной группе (содержавшейся на этаноле) и в контроле внешний вид животных не отличался друг от друга.

В «крестообразном приподнятом лабиринте» у крыс I опытной группы (получавшей 15% раствор этанола) по сравнению с контрольными животными достоверно (р<0,01) увеличилось количество выходов в открытые рукава лабиринта и уменьшилось (р<0,05) число выходов в закрытые рукава (табл. 5). Кроме того, у животных опытной группы выявлена тенденция к увеличению количества стоек и частоты актов груминга.

Таблица 5 - Результаты поведенческого тестирования лабораторных животных в условиях КПЛ

~~ ----Группа Показатель ----_- I опытная II опытная III опытная Контроль

Выходы в закрытые рукава 4,8±0,3*'*' 3,7±0,3** 3,9±0,6* 6,1±0,5

Переходы через центр 5,1±0,6 4,8±0,6 4,4±0,3* 5,4±0,3

Выходы в открытые рукава 5,3±0,3** 4,7±0,3* 4,8±0,5 3,1±0,6

Стойки 5,7±0,2*A*J 3,3±0,6 3,8±0,7 5,2±0,7

Заглядывания вниз 4,9±0,8 3,2±0,5* 3,1±0,2** 4,6±0,4

Груминг 4,2±0,3*' 3,1 ±0,2 3,5±0,3 3,7±0,4

Примечание (здесь и далее): * достоверная разница по сравнению с контролем (р<0,05); ** (р<0,01); *** (р<0,001); значком *2 - ме^кду I и II опытными группами, значком *3 -между I и III опытными группами, значком * - между II и III опытными группами.

Во II опытной группе, получавшей на фоне 15% раствора этанола кадмий

в более высокой концентрации, достоверно (р<0,05) увеличилось число выходов в открытые рукава, в то время как количество (р<0,01) выходов в закрытые рукава и число «заглядываний вниз» уменьшилось (р<0,05). Кроме того, наблюдалась уменьшение числа стоек у животных, подвергшихся воздействию токсикантов. Наряду с этим, животные опытной группы вели себя более вяло, большую часть времени проводили в центре лабиринта и его открытых рукавах. В III опытной группе, по сравнению с контрольной, количество выходов в закрытые рукава и число переходов через центр лабиринта достоверно (р<0,05) снизилось. Кроме того, у животных опытной группы было отмечено достоверное (р<0,01) снижение числа «заглядываний вниз». Количество выходов в открытые рукава лабиринта в опытной группе возросло.

В тесте «норковая камера» у животных I опытной группы количество обследованных «норок» и число пересеченных квадратиков было достоверно выше (р<0,05), чем в контрольной группе. В то время как число актов груминга снизилось в опытной группе. Показатель вертикальной активности -количество стоек - существенно не изменился у животных, подвергшихся интоксикации этанолом (табл. 6).

Таблица 6 - Результаты поведенческого тестирования лабораторных животных в условиях НК

Группа Показатель — I опытная II опытная III опытная Контроль

Обследованные норки 22,25±0,6*'*'и-' 16,25±0,4 17±0,7 18,5±1,3

Пересеченные квадратики 38±0,9*-*2'*3 21,5±0,2** 23,75±0,5* 30,5±2,5

Стойки 18,5±1,2*2 14,25±0,5* 15,75±0,2 17,25±0,9

Груминг 3,25±0,2*2 1,75±0,2* 2,25±0,5 4,75±1,25

Во II опытной группе наоборот, наблюдалось достоверное (р<0,01) уменьшение числа пересеченных квадратиков, достоверное (р<0,05) уменьшение количества стоек и частоты актов груминга по сравнению с животными контрольной группы. В III опытной группе достоверные различия с контрольной группой были получены только в отношении горизонтальной исследовательской активности - число пересеченных квадратиков оказалось ниже в группе животных, подвергшихся одновременному воздействию этанолом и кадмием.

Учитывая, что негативное воздействие на организм, в том числе ксенобиотиками, нередко бывает связано с накоплением продуктов перекисного окисления липидов (Дубинина Е.Е, 2001, Красиков С.И., 1995), или, напротив, антиоксидантных факторов (Зборовская И.А., с соавт., 1995), мы определяли концентрацию одного из продуктов перекисного окисления липидов - малонового диальдегида, а также показатели активности каталазы.

Согласно полученным данным, во всех трех опытных группах содержание

МДА было достоверно (р<0,001) выше. Так, в первой опытной группе содержание малонового диальдегида было выше в 1,7 раз, во второй группе в 2,3 раза, а в третьей группе в 1,9 раз по сравнению с контролем, что свидетельствует о накоплении продуктов перекисного окисления липидов в

А Б

Рис. 2 А - содержание МДА в сыворотке крови лабораторных животных, мкмоль/л; Б - содержание каталазьг в сыворотке крови лабораторных животных, мкат/л

Что касается антиоксидантной защиты, то в сыворотке крови животных I группы уровень каталазы оказался выше в 1,7 раз (р<0,01), чем в контрольной группе (рис. 2 Б). Во 11 опытной группе наоборот, уровень каталазы был ниже в 1,5 раз (р<0,01) по сравнению с контролем. В III опытной группе содержание каталазы было также ниже в 1,2 раза (р<0,05) чем в крови животных контрольной группы. Таким образом, можно предположить, что активность ферментов антиоксидантной защиты во второй и третьей опытных группах, по-видимому, оказалась недостаточной для компенсации усиленного перекисного окисления липидов.

Исследование содержания химических элементов в крови животных при воздействии токсикантов позволило выявить значительные изменения (табл. 7).

Таблица 7 - Концентрация химических элементов в крови лабораторных животных, содержание которых достоверно изменялось в исследуемых группах

(М±т), мг/кг

^^^^Группа Элемент^--^ I опытная I! опытная Iii опытная Контроль

Ca 34,1±0,67* 34,2±2,03 34±2,57 41 ±2,04

Mg 45,5±1,22* 42,5±0,44** 47,4±1,98 50,3± 1,62

Р 430±23 401±17* 412±5* 498±25

As 0,89±0,14 0,67±0,06** 0,54±0,1** 1,05±0,04

Fe 479±33 45I±25* 359±31* 539±14

Si 0,39±0,12** 0,4±0,H** 0,5±3** 2,5±0,5

Zn 5,9±0,2 5,4±0,2* 5,6±0,1* 6,4±0,3

Cd 0,005±0,0005* ****'*"' 0,03±0,003*** 0,03±0,004*** 0,0002±0,00007

Hg 0,002±0,0003*'-*J 0,0004±0,0001 0,0006±0,0002 0,007±0,005

Pb 0,006±0,001* 0,002±0,001 0,003±0,0009 0,002±0,0008

Для выявления взаимосвязи биохимических показателей и концентрации элементов в крови был проведен корреляционный анализ и выявлено, что уровень МДА и каталазы ассоциируется с содержанием некоторых химических элементов в крови лабораторных животных (рис. 3, 4). Причем наибольшее число достоверных связей имело место в группе животных, потреблявших этанол с максимальной дозой кадмия (II опытная группа).

Рис. 3 - Взаимосвязь между уровнем МДА и химическими элементами в крови

Рис. 4 - Взаимосвязь между уровнем КАТ и химическими элементами в крови животных II опытной группы

При изучении элементного состава шерсти лабораторных животных, подвергшихся воздействию различных ксенобиотиков, выявлено, что содержание практически всех макроэлементов оказалось повышенным у животных, подвергшихся воздействию этанола и кадмия (табл. 8). Это может свидетельствовать о нарушении элементного гомеостаза: дефиците этих элементов в организме и, как следствие, накоплении их в шерсти животных. В отношении эссенциальных и условно эссенциальных элементов обращает на себя внимание достоверное увеличение содержания цинка в шерсти крыс, подвергшихся воздействию этанола и этанола в сочетании с кадмием.

Таблица 8 - Концентрация химических элементов в шерсти лабораторных животных, содержание которых достоверно изменялось в исследуемых группах (М±ш), мг/кг

__Группа Элемент I опытная II опытная III опытная Контроль

Ca 555±23**'*'!'*j 466±13*'*4 416±13 403±19

К 2093±33**-*2 2537±71**-*4 2233±85* 1713*42

Mg 194±11 **J 176±19 129±10 128±14

р 385±20* 379±10** 309±29 263±35

As 0,05±0,004 0,04±0,005 0,03±0,003** 0,07±0,009

Со 0,012±0,003 0,007±0,002 0,005±0,0004* 0,009±0,0004

Сг 0,37±0,06* 0,26±0,02** 0,35±0,04* 0,59±0,06

Ре 20,5±2,6*-*3 13,7±2,4 9,5±0,5** 14,7±1,3

и о^о.оог*2 0,04±0,003 0,05±0,006 0,06±0,008

№ 0,22±0,04*2'*3 0,1±0,01** 0,12±0,01* 0,18±0,01

5е 0,98±0,25*' 1,65±0,11** 1,38±0,66 0,89±0,07

18,7±4,6* 14,4±2,8* 7,8±0,7 5,1±1,5

V 0,04±0,004*2 0,02±0,003* 0,03±0,009 0,03±0,002

гп 219±1***-*1 199±3*** 191±17* 146±4

С<1 О^О.О?*2'*' 8,1±1,06*** 6,06±0,93*** 0,07±0,01

РЬ 0,01*0,004*'*^ 0,001±0,0001** 0,002±0,001* 0,05±0,02

В ряде исследований (Скальный А.В., 1990, Отэтоге XV. е1 а1., 1985) высказывается мнение, что длительная алкогольная интоксикация приводит к нарушению в организме обмена цинка, которое выражается в снижении содержания цинка в цельной крови и повышении его содержания в сыворотке и волосах. Высокое содержание селена и кремния в шерсти крыс опытных групп может свидетельствовать о повышенном выведении этих элементов из организма.

Особый интерес представляет выявление взаимосвязей содержания химических элементов в различных биосубстратах, поэтому мы провели корреляционный анализ уровня накопления химических элементов в шерсти и крови лабораторных животных. Так, содержание элементов в крови и шерсти положительно коррелирует по уровню Ие и 8г, и отрицательно по уровню Р и Ъп. Полученные данные согласуются с мнением ряда ученых (Кгаиэе С. й а!., 1989; БаЬЫош Е. е1 а1., 1992) об информативности волос для определения Ре, Бг, Р и Ъп в организме.

Анализ содержания макроэлементов в различных структурах головного мозга выявил, что воздействие этанола и этанола в сочетании с кадмием привело к снижению содержания всех макроэлементов в гиппокампе, при этом во II группе содержание и Р снизилось достоверно (р<0,05). В коре головного мозга при воздействии алкоголя увеличивалось накопление Са, (р<0,05), Ыа (р<0,05) и Р. При сочетанном воздействии ксенобиотиков в коре головного мозга достоверных различий не обнаружено, однако отмечалась тенденция к увеличению содержания Ыа, Р и снижению Са и К. В мозжечке, независимо от воздействующего фактора, наблюдали тенденцию к уменьшению содержания Са и увеличению содержания Ыа и Р. Динамика содержания К была противоположной: при воздействии этанола концентрация К достоверно снижалась (р<0,05), а при сочетанном воздействии ксенобиотиков достоверно (р<0,05) повышалась. В белом веществе при воздействии алкоголя достоверно (р<0,05) увеличилось содержание Са и Р, и снизилось содержание К (р<0,05). При сочетанном воздействии этанола и кадмия наблюдалась тенденция к увеличению содержания Са, Ыа и Р и уменьшению содержания К в белом веществе (рис. 5).

Рис. 5 - Особенности распределения макроэлементов в различных структурах головного мозга крыс в условиях эксперимента по отношению к контролю

Анализ содержания эссенциальных и условно эссенциальных элементов в различных структурах головного мозга выявил тенденцию к снижению концентрации всех элементов в гиппокампе при воздействии этанола (Рис. 6).

отношению к контролю

Сочетанное воздействие ксенобиотиков привело к достоверному увеличению содержания Аэ (р<0,05), Сг (р<0,001), ве (р<0,05) и V (р<0,01) и снижению концентрации 81 (р<0,05) в гиппокампе. В коре головного мозга, независимо от воздействующего фактора, наблюдали повышение содержания химических элементов. При воздействии алкоголя увеличивалось накопление Ав (р<0,01), Сг (р<0,01), Си (р<0,05), Ре (р<0,05), и (р<0,01), Мп (р<0,01), 8е (р<0,05), V (р<0,01) и 2п (р<0,05). Одновременное воздействие этанола и кадмия привело к достоверному увеличению Со (р<0,05), Ре (р<0,05) и В (р<0,05) в коре. В мозжечке наблюдали аналогичную тенденцию к увеличению содержания элементов: употребление этанола вызвало достоверное увеличение

концентрации Си (р<0,05), Ре (р<0,05), 1л (р<0,01) и Мп (р<0,01), употребление этанола в сочетании с кадмием привело к достоверному увеличению Со (р<0,05), Ие (р<0,01), (р<0,01), V (р<0,05), Ъа (р<0,01) и В (р<0,01). В белом веществе при воздействии этанола увеличилось накопление N1 (р<0,05), Ав, Со, Сг, Ре и V. Сочетанное воздействие ксенобиотиков привело к достоверному увеличению содержания Аб (р<0,01), Со (р<0,01), Сг (р<0,01), Ре (р<0,01), Мп (р<0,001) и V (р<0,01).

Анализ содержания токсичных и потенциально токсичных элементов в головном мозге животных опытных групп, позволил выявить достоверное увеличение содержания кадмия во всех четырех структурах: от незначительного повышения в белом веществе до значительного увеличения содержания в мозжечке.

При гистологическом исследовании в головном мозге крыс под влиянием 15% этанола наблюдалось увеличение кровенаполнения, отечность. В глиальной ткани молекулярного слоя мозжечка регистрировались периваскулярные отёки, около 35% грушевидных нейронов находилось в стадии деградации. Мозговые оболочки теменной области коры были отёчны. Сосуды наполнены кровью, местами в периваскулярной зоне определялась мелкоклеточная инфильтрация, эритроцитарные стазы в артериях и венах среднего калибра. Мозговые оболочки лобной доли коры также отёчны. Молекулярный слой содержал меньшее число нейронов (в одном поле зрения), чем в контроле. Преобладали деградировавшие нейроны (75%). В центральной части гиппокампа обнаруживались крупные нейроны с просветлённым ядром и слегка базофильным перикарионом цитоплазмы. В нейронах складки амонова рога отмечалось высокое содержание белковых включений и наблюдалась высокая степень синтетической активности, свидетельствующая о компенсаторных процессах. Процент деградирующих нейронов был незначительным.

На фоне воздействия высоких концентраций кадмия в сочетании с 15% этанолом, в сосудах мозговых оболочек мозжечка идентифицировались эритроцитарные стазы (рис. 7).

Рис. 7 - Головной мозг крысы II опытной группы. (Окрашивание: гематоксилин-эозином; по Нисслю; Ув.х 600). А; Б - нейроны коры и ядер гиппокампа; В - нейроны гранулярного слоя теменной зоны коры

Мозговые оболочки были набухшими, разрыхлёнными. Молекулярная зона мозжечка отёчна, нейроны располагались редко. Большое число (55%) нейронов молекулярного слоя находилось в стадии деградации. Полости мозговых желудочков значительно увеличены. Грушевидные нейроны ганглиозного слоя были увеличены в объёме, часть нейронов (60%)

деградировали. Мозговые оболочки теменной области коры разрыхлённые, набухшие, в сосудах наблюдались эритроцитарные стазы. Молекулярный слой коры отёчен, по ходу микрососудов периваскулярные отёки. Мозговые оболочки лобной доли коры были утолщены, разрыхлены. В сосудах -эритроцитарные стазы. В переваскулярной зоне мелкоклеточная инфильтрация. Ганглиозный слой коры утратил свою характерную цитоархитектонику. В мультиполярных клетках ядер гиппокампа регистрировалось исчезновение субстанции Ниссля, кариолизис, деградация нейронов. Нейроны гиппокампа с признаками необратимой внутриклеточной деградации, имели значительно просветленную цитоплазму и вакуолизированное ядро, что явилось результатом нарушения трофики нервной ткани

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенного исследования было выявлено влияние этанола и этанола в сочетании с кадмием на поведенческие особенности, биохимические параметры, состояние перекисного окисления липидов, активность антиоксидантных ферментов, элементный гомеостаз и морфофункциональное состояние организма.

2. Алкогольные напитки вызывают достоверное увеличение активности и снижение уровня тревоги лабораторных животных в условиях «крестообразного приподнятого лабиринта» и «норковой камеры». Сочетанное воздействие этанола и кадмия, напротив, приводит к снижению двигательной активности и ограничению адаптационных возможностей при помещении крыс в новые условия в данных поведенческих методиках.

3. Выявлено, что алкогольные напитки (пиво, раствор этанола) вызывают схожие изменения биохимического состава крови, свидетельствующие о нарушении детоксикационной функции печени. У алкоголизированных крыс регистрировались признаки цитолиза гепатоцитов, проявляющиеся ферментемией трансаминаз - ростом уровня АЛТ (129±3,5 ед/л) и ACT (181,2±18,4 ед/л). При этом содержание общего белка снижено (до 65,5±2,2 г/л), а уровень билирубина, напротив, повышен (до 18,2±0,4 мкмоль/л) у животных, подвергшихся алкогольной интоксикации, по сравнению с контролем.

4. Воздействие этанола приводит к накоплению продуктов ПОЛ, следствием чего является активации ферментов антиоксидантной защиты: в крови достоверно (р<0,001) повышается содержание МДА и увеличивается уровень каталазы в 1,7 раза (р<0,01). Сочетанное воздействие алкоголя и кадмия сопровождается более выраженным накоплением продуктов ПОЛ и снижением уровня каталазы в 1,5 раз (р<0,01). Наличие корреляционных связей между содержанием химических элементов в крови и уровнем МДА и каталазы определялось силой воздействующего фактора. При этом наибольшее число достоверных связей имеет место в группе животных, потреблявших этанол с максимальной дозой кадмия.

5. Установлено, что введение этанола приводит к достоверному снижению

содержания К, Mg, и повышению концентрации Сс1, РЬ и Н» в крови, а также увеличению содержания Са, К, Р, Ре, Б!, 2п и С<3 в шерсти лабораторных животных. Наибольшее влияние на обмен химических элементов оказывает сочетанное воздействие алкоголя и кадмия, что проявляется снижением содержания в крови Р, Аэ, Ре, Си, Б!, Тп и увеличением концентрации С<1. В шерсти наблюдаются максимальные значения содержания К, Бе и Сё и минимальные значения Сг, и, N1 и V. Выявлена высокая корреляционная зависимость содержания Ре (г=0,86), Бг (г=1,00) , Р (г=-0,79) и 2п (г=-0,83) в крови и шерсти животных.

6. Различные структуры головного мозга обладают избирательной способностью к накоплению химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия. Этанол наибольшее влияние оказывает на концентрацию элементов в коре головного мозга, при этом наблюдается достоверное увеличение накопления (в 1,1 раза), Ма (в 1,1 раза), Ав (в 2,5 раз), Сг (в 2,8 раз), Си (в 1,2 раза), Ре (в 1,7 раз), 1л (в 1,4 раза), Мп (в 1,3 раза), Бе (в 1,9 раз), V (в 5 раз), Zn (в 1,1 раза), Сс1 (в 10 раз). Сочетанное воздействие токсикантов в большей степени отражается на содержании химических элементов в мозжечке и белом веществе, о чем свидетельствует достоверное увеличение содержания К, Со, Ре, 81, V, Ъп, В, Сс1, А1 в мозжечке и увеличение накопления Аб, Со, Сг, Ре, Мп, V, Сс1 в белом веществе.

7. Введение этанола приводит к увеличению кровенаполнения и появлению нейронов в стадии деградации в мозжечке и коре головного мозга. Сочетанное воздействие этанола и кадмия сопровождается выраженной деградацией и необратимой деструкцией нейронов всех рассматриваемых гистоструктур.

Практические рекомендации

1. Необходимо акцентировать внимание клиницистов на возникающем дисбалансе элементов у пациентов с вредными привычками с целью коррекции элементного статуса.

2. С целью повышения уровня знаний студентов рекомендуется внедрять в учебный процесс высших учебных заведений сведения об особенностях накопления химических элементов в различных биологических средах в норме и при воздействии экзогенных факторов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Нотов, О. С. Элементный статус лиц с различными личностными особенностями / О. С. Нотов, Е. В. Сапух, Р. Р. Алимгулов // Материалы II Междунар. науч.-практ. конф. «Биоэлементы». - Оренбург, 2007. - С. 78-80.

2. Показатели физической и психической работоспособности в связи с элементным статусом / И. Э. Алиджанова, С. В. Нотова, Е. В. Сапух, JI. А. Чадова // Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды : Всерос. науч.-практ. конф., 22-23 мая, 2007 г. : сб. материалов / отв. ред. И. П. Белов. - Оренбург, 2007. - С. 7-8.

3. Сапух, Е. В. К вопросу прогнозирования развития донозологических форм алкоголизации в молодежной среде / Е. В. Сапух, И. Э. Алиджанова // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. - 2008. -№ 82 - С. 154-155.

4. Кияева, Е. В. Влияния этанола на элементный статус и биохимические показатели крови / Е. В. Кияева, С. В. Нотова // Технологии живых систем. - 2008. - Т. 5, № 4. - С. 45-48.

5. Кияева, Е. В. Изучение влияния этанола различной концентрации на психофизиологические параметры лабораторных животных / Е. В. Кияева, С. В. Нотова // Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины : материалы Междунар. симп. -М.: Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 2008. - С. 147-149.

6. Нотова, С. В. Особенности элементного статуса при воздействии кадмия и этанола в эксперименте / С. В. Нотова, Е. В. Кияева // Микроэлементы в медицине. - 2008. - Т. 9, вып. 12. - С. 25-26.

7. Кияева, Е. В. Особенности метаболизма химических элементов в структурах головного мозга при воздействии этанола и кадмия / Е. В. Кияева // Материалы VII Всерос. конф. с междунар. участием «Механизмы функционирования висцеральных систем». - СПб., 2009. - С. 201-202.

8. Кияева, Е. В. Влияние ксенобиотиков на элементный гомеостаз организма / Е. В. Кияева // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. - 2009. - № 1 (95). - С. 96-98.

9. Кияева, Е. В. Изучение влияния токсических веществ на элементный гомеостаз в эксперименте / Е. В. Кияева, И. Э. Алиджанова // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. - 2009. - Спец. вып. (окт.). - С. 673-675.

10. Алиджанова, И. Э. Особенности элементного статуса лабораторных животных при воздействии различных внешних факторов / И. Э. Алиджанова, С. В. Нотова, Е. В. Кияева // Технологии живых систем. -2009.-Т. 6,№6.-С. 77-80.

Кияева Елена Викторовна

Изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и функциональное состояние организма в эксперименте

Работа посвящена изучению элементного гомеостаза, морфологического и функционального состояния организма при воздействии различных алкогольных напитков и кадмия. Изучены психофизиологические особенности, биохимические параметры, состояние перекисного окисления липидов, активность антиоксидантных ферментов, элементный статус и морфофункциональное состояние организма лабораторных животных в условиях воздействия ксенобиотиков. Выявлены взаимосвязи содержания химических элементов в различных биосубстратах (шерсть, кровь). Изучено содержание химических элементов в различных структурах головного мозга и показано, что кора головного мозга, мозжечок, гиппокамп и белое вещество обладают избирательной способностью к накоплению отдельных химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия различной природы. Изучены морфологические изменения в тканях головного мозга лабораторных животных при воздействии этанола и кадмия.

Kiyaeva Elena Victorovna

Study of ethanol and cadmium influence on element homoeostasis and functional state of organism in experiment

The thesis is devoted to the study of element homoeostasis, morphological and functional state of organism at influence of different spirits and cadmium. Psycho-physiological features, biochemical characteristics, state of lipid peroxidation, antioxidant enzymes activity, element status and morpho-functional state of organism of laboratory animals in the conditions of xenobiotic influence are studied. Interconnections of chemical elements contents in different biosubstrata (hair, blood) are educed. The content of chemical elements in various structures of brain is studied and it is shown that cerebral cortex, cerebellum, hippocampus and white substance possess selective ability to accumulate separate chemical elements and ambiguously react to toxic influences of various nature. Morphological changes in cerebrum tissues of laboratory animals at influence of ethanol and cadmium are studied.

Отпечатано в типографии «Экспресс-печать» 11.02.2010 Свидетельство ЮО 17472 Г.Р.Н 304561003400204

Формат 60x84/16 Бумага офисная. Усл. печ. л. 1.2 Тираж 100 экз. Заказ 13. г. Оренбург, ул. Пролетарская, 33.

Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Кияева, Елена Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Классификация химических элементов и роль элементного гомеостаза для нормального функционирования организма.

1.2. Функциональное состояние организма и показатели элементного гомеостаза при воздействии этанола.

1.3. Влияние кадмия на функциональное состояние организма.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ

3.1. Динамика массы тела и психофизиологические параметры лабораторных животных под действием различных алкогольных напитков.

3.2. Влияние различных алкогольных напитков на биохимические показатели крови крыс.

ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, ЭЛЕМЕНТНОГО ГОМЕОСТАЗА И МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭТАНОЛА И РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАДМИЯ

4.1. Особенности психофизиологических параметров лабораторных животных при воздействии этанола и кадмия.

4.2. Показатели перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных ферментов крыс под действием этанола и кадмия.

4.3. Влияние 15% раствора этанола и кадмия на микроэлементный состав крови лабораторных животных.

4.4. Содержание химических элементов в шерсти лабораторных животных опытных групп.

4.5. Особенности накопления химических элементов в различных структурах головного мозга лабораторных животных в норме и при воздействии этанола и кадмия.

4.6. Морфологические изменения в тканях головного мозга лабораторных животных при воздействии этанола и кадмия.

ГЛАВА 5. ОБСУЖДНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и функциональное состояние организма в эксперименте"

Актуальность проблемы

За последнее время российское общество столкнулось с множеством проблем. И одной из наиболее сложных является проблема сохранения здоровья нации. Снижение адаптационного потенциала и функциональных резервов организма, вызванного неблагоприятной экологической обстановкой, нерациональным питанием, состоянием социального стресса, в котором находится население РФ, усугубляется употреблением алкоголя и табакокурением (Агаджанян Н.А. с соавт., 2006; Агаджанян Н.А., Нотова С.В., 2009). В опубликованном 27 октября 2009 г. докладе Всемирной организации здравоохранения «Глобальные факторы риска для здоровья» определены 5 основных факторов риска для здоровья, среди которых употребление алкоголя, принимающее в последнее время угрожающие масштабы.

В нашей стране на протяжении последних десяти лет наблюдается устойчивая тенденция к изменению стереотипов алкогольного поведения населения. В настоящее время, в структуре потребляемых алкогольных напитков одно из первых мест занимают слабоалкогольные напитки. Особенно тревожит тот факт, что возраст первой пробы алкоголя стремительно молодеет (Егоров А.Ю., 2002; Пятницкая И.Н., Найденова Н.Г., 2002). По данным наших исследований спиртные напитки употребляют 82% юношей и 69% девушек, обучающихся в ВУЗе (Алиджанова И.Э., 2008). Пиво и алкогольные коктейли предпочитают большинство студентов. Обращает на себя внимание, что часть студентов не считают пиво алкогольным напитком и употребляют его достаточно часто, в то время как данные медицинской статистики, основывающиеся на отчетах наркологических учреждений, показывают, что 90% подростков, госпитализированных с признаками алкогольного отравления, употребляли именно пиво (Постнов В.В. с соавт., 2008).

Люди разных возрастных групп, употребляющие алкоголь, как правило, сочетают это с табакокурением, тем самым, подвергая себя дополнительному действию токсичных элементов, в том числе кадмия, поскольку листья табака аккумулируют кадмий в больших количествах (Скальный А.В., 2001; Falcon М. et al., 2003). Большинство лиц, употребляющих алкоголь, увеличивают количество выкуриваемых сигарет во время приема алкоголя. Ряд лиц курят только во время употребления алкоголя. Формируется так называемый «порочный круг»: пристрастие к алкоголю ведет к появлению или усилению других пагубных привычек, в частности курения.

Кроме того, увеличение масштабов получения и расширение сферы использования различных соединений кадмия приводит к значительному обогащению природной среды этим металлом (Агаджанян Н.А. с соавт., 2001; Онищенко Г.Г., 2003; Степанова Н.В., 2003; Ikeda М. et al, 2000; Norris D.O. et al., 2000).

Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что обмен и токсичность кадмия могут изменяться при воздействии различных факторов, включая потребление алкоголя (Tandon S. К. et al., 1987; Kershaw W. С. et al., 1990; Moniuszko-Jakoniuk J. et al., 1999, 2001; Brzoska M. M. et al., 2000, 2001, 2002, 2003). Так как этанол увеличивает проницаемость биологических мембран для кадмия (Pal R. et al., 1993) люди, употребляющие алкоголь, становятся более восприимчивыми к действию этого тяжелого металла. В ряде исследований (Brzoska М. М. et al., 2003) высказывается мнение о влиянии этанола на повышение нефротоксичности кадмия у крыс. Показано, что этанол в присутствии кадмия приводит к снижению биоусвояемости железа (Jurczuk М. et al., 2003), тем самым делая человека, употребляющего алкоголь, более восприимчивым к различным заболеваниям, связанным с дефицитом железа.

Оренбургская область, в современных границах является одним из крупнейших агропромышленных регионов России. По загрязнению окружающей среды Оренбургская область находится среди регионов России с наибольшими выбросами вредных веществ (более 500 тыс. т), и представляет собой природно-антропогенную геохимическую провинцию с повышенными концентрациями токсичных элементов, в том числе кадмия и свинца (Перепелкин С.В., 2001; Боев В.М., Верещагин Н.Н. и др., 2003; Боев

B.М., Колесников Б.Л., 2006).

Современный уровень развития медицины обусловил пристальный интерес к особенностям обмена химических элементов в организме при влиянии факторов внешней среды и образа жизни (Anke М., 2004, Нотова

C.В., 2005). В этой связи особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение сочетанного воздействия нескольких токсикантов на элементный гомеостаз и морфофункциональное состояние организма человека и животных.

Учитывая вышесказанное, весьма актуальным является исследование влияния различных алкогольных напитков и кадмия на психофизиологические параметры, биохимические показатели и обмен микроэлементов в эксперименте.

Цель работы: изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз, функциональное и морфологическое состояние организма в эксперименте.

Задачи исследования:

1. Изучить поведенческие особенности экспериментальных животных при воздействии различных алкогольных напитков и кадмия.

Научная новизна: Впервые изучены показатели элементного гомеостаза по содержанию 25 химических элементов в различных биосубстратах (шерсть, кровь, структуры головного мозга) лабораторных животных, подвергшихся воздействию алкоголя и кадмия. Установлено, что наибольшее воздействие на обмен химических элементов оказало сочетанное воздействие алкоголя и кадмия.

Выявлена взаимосвязь элементного статуса, интенсивности процессов перекисного окисления липидов и активности ферментов антиоксидантной -защиты у животных, подвергшихся воздействию нескольких ксенобиотиков.

Теоретическая и практическая значимость работы: Исследование носит экспериментальный характер и полученные результаты, демонстрирующие эффекты сочетанного воздействия сульфата кадмия и этанола на психофизиологические параметры, биохимические показатели, гистологические изменения, а также обмен микроэлементов относятся к области фундаментальных знаний.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Кияева, Елена Викторовна

выводы

2. Алкогольные напитки вызывают достоверное увеличение активности и снижение уровня тревоги лабораторных животных в условиях «крестообразного приподнятого лабиринта» и «норковой камеры». Сочетанное воздействие этанола и кадмия, напротив приводит к снижению двигательной активности и ограничению адаптационных возможностей при помещении крыс в новые условия в данных поведенческих методиках.

3. Выявлено, что алкогольные напитки (пиво, раствор этанола) вызывают схожие изменения биохимического состава крови, свидетельствующие о нарушении детоксикационной функции печени. У алкоголизированных крыс регистрировались признаки цитолиза гепатоцитов, проявляющиеся ферментемией трансаминаз - ростом уровня АЛТ (129±3,5 ед/л) и ACT (181,2±18,4 ед/л). При этом, содержание общего белка снижено (до 65,5±2,2 г/л), а уровень билирубина, напротив повышен (до 18,2±0,4 мкмоль/л) у животных, подвергшихся алкогольной интоксикации, по сравнению с контролем.

4. Воздействие этанола приводит к накоплению продуктов ПОЛ, следствием чего является активации ферментов антиоксидантной защиты: в крови достоверно (р<0,001) повышается содержание МДА и увеличивается уровень каталазы в 1,7 раза (р<0,01). Сочетанное воздействие алкоголя и кадмия сопровождается более выраженным накоплением продуктов ПОЛ и снижением уровня каталазы в 1,5 раз (р<0,01). Наличие корреляционных связей между содержанием химических элементов в крови и уровнем МДА и каталазы определялось силой воздействующего фактора. При этом наибольшее число достоверных связей имело место в группе животных, потреблявших этанол с максимальной дозой кадмия.

5. Установлено, что введение этанола приводит к достоверному снижению содержания К, Mg, Si и повышению концентрации Cd, Pb и Hg в крови, а также увеличению содержания Са, К, Mg, Р, Fe, Si, Zn и Cd в шерсти лабораторных животных. Наибольшее влияние на обмен химических элементов оказывает сочетанное воздействие алкоголя и кадмия, что проявляется снижением содержания в крови Mg, Р, As, Fe, Си, Si, Zn и увеличением концентрации Cd. В шерсти наблюдаются максимальные значения содержания К, Se и Cd и минимальные значения Cr, Li, Ni и V. Выявлена высокая корреляционная зависимость содержания Fe (r=0,86), Sr (г=1,00) , Р (г=-0,79) и Zn (г=-0,83) в крови и шерсти животных.

6. Различные структуры головного мозга обладают избирательной способностью к накоплению химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия. Этанол наибольшее влияние оказывает на концентрацию элементов в коре головного мозга, при этом наблюдается достоверное увеличение накопления Mg (в 1,1 раза), Na (в 1,1 раза), As (в 2,5 раз), Сг (в 2,8 раз), Си (в 1,2 раза), Fe (в 1,7 раз), Li (в 1,4 раза), Мп (в 1,3 раза), Se (в 1,9 раз), V (в 5 раз), Zn (в 1,1 раза), Cd (в 10 раз). Сочетанное воздействие токсикантов в большей степени отражается на содержании химических элементов в мозжечке и белом веществе, о чем свидетельствует достоверное увеличение содержания К, Со, Fe, Si, V, Zn, В, Cd, Al в мозжечке и увеличение накопления As, Со, Cr, Fe, Mn, V, Cd в белом веществе.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Кияева, Елена Викторовна, Москва

1. Автандилов, Г. Г. Медицинская морфометрия : руководство / Г. Г. Автандилов. -М. : Медицина, 1990. 384 е.: ил.

2. Агаджанян, Н. А. Проблемы адаптации и учение о здоровье : учеб. пособие / Н. А. Агаджанян, Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. М. : Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 2006. — 284 с. : ил.

3. Агаджанян, Н. А. Стресс, физиологические и экологические аспекты адаптации, пути коррекции / Н. А. Агаджанян, С. В. Нотова. -Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2009. 274 с.

4. Агаджанян, Н. А. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека / Н. А. Агаджанян, А. В. Скальный. М. : Изд-воКМК, 2001.-84 с.

5. Агаджанян, Н. А. Экологический портрет человека и роль микроэлементов / Н. А. Агаджанян, М. В. Велданова, А. В. Скальный. М. : Б. и., 2001.-236 с.

6. Агаджанян, Н. А. Экология человека и здоровье: экологические проблемы эпидемиологии / Н. А. Агаджанян, М. Ю. Бяхов, А. К. Токмалев. -М. : Просветитель, 2001. 128 с.

7. Активность каталазы при хроническом алкоголизме / Н. С. Мамонтова и др.. // Клиническая лабораторная диагностика. 1994. -№ 1.-С. 27-28.

8. Алкогольные поражения головного мозга / А. И. Угрюмов и др. // Архив патологии. — 1986—Т. 48, № Ю.— С. 14-21.

9. Аналитические методы в биоэлементологии / А. В. Скальный и др. ; под ред. А. В. Скального, С. П. Нечипоренко. СПб.: Наука, 2009. - 264 с.

10. Ананченко, В. Г. Алкогольные висцеропатии / В. Г. Ананченко, В. А. Сергеев, А. С. Чирков // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. -1986.-№4.-С. 68-72.

11. Андрианова, Т. Г. Морфологические и функциональные изменения в органах и тканях животных при поступлении в организмсоединений свинца и кадмия : дис. . д-ра ветеринарных наук : 16.00.06 : 16.00.02 / Т. Г. Андрианова. М., 2003. - 295 с.

12. Бабенко, Г. А. Микроэлементозы человека: патогенез, профилактика, лечение / Г. А. Бабенко // Микроэлементозы в медицине. -2001.-Т. 2, вып. 1.-С. 2-5.

13. Бакулин, И. Г. Клинико-патогенетическое обоснование коррекции недостаточности питания у раненых и больных с различными заболеваниями внутренних органов : дис. . д-ра мед. наук : 14.00.05 / И. Г. Бакулин. М., 2004. - 267 с.

14. Баранова, О. В. Психологические механизмы формирования алкогольной анозогнозии / О. В. Баранова // Наркология. 2005. - № 6. - С. 59-60.

15. Барышева, Е. С. Структурно-функциональная реорганизация щитовидной железы при воздействии солей тяжелых металлов на фоне разного содержания микроэлементов в пищевом рационе / Е. С. Барышева // Морфология. 2006. - № 5. - С. 29.

16. Барышева, Е. С. Структурно-функциональные взаимоотношения щитовидной железы и гипоталамо-гипофизарной нейроэндокринной системы при воздействии токсических доз кадмия и свинца / Е. С. Барышева // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. 2006. 12. - С. 36-39.

17. Беляев, Е. Н. Мониторинг питания и качество пищевых продуктов в системе социально-гигиенического мониторинга в Российской Федерации / Е. Н. Беляев // Вопросы питания. 1996. - № 3. - С. 4-8.

18. Белякова, Т. М. Микроэлементы, техногенное загрязнение окружающей среды и заболеваемость населения / Т. М. Белякова, Т. М.

19. Дианова, А. А. Жаворонков//География и природные ресурсы. 1998. - № 3.-С. 30-34.

20. Бензол и нитрат свинца как модификаторы эмбриотоксического эффекта хлористого кадмия / Н. Н. Литвинов и др. // Гигиена и санитария. — 1991.- № 1.-С. 20-22.

21. Биоэлементология: основные понятия и термины : терминологический словарь / А. В. Скальный и др.. Оренбург : ОГУ, 2005. -50 с.

22. Боев, В. М. Здоровье населения Оренбургской области : атлас / В. М. Боев, Б. Л. Колесников. Оренбург : Юж. Урал, 2006. - 136 с.

23. Буреш, Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения : пер. с англ. / Я. Буреш, О. Бурешова, Дж. Р. Хьюстон. -М. : Высш. шк., 1991.-399 с.

24. Буров, Ю. В. Нейрохимия и фармакология алкоголизма / Ю. В. Буров, Н. Н. Ведерникова. М. : Медицина, 1985. - 240 с.

25. Валеева, Н. X. О механизме пролиферации гепатоцитов, индуцированной нитратом свинца / Н. X. Валеева, А. А. Гумерова, А. Л. Клясов // Казанский медицинский журнал. 2000. - Т. 81, № 3. - С. 195-197.

26. Вернадский, В. И. Химический состав живого вещества в связи с химией земной коры / В. И. Вернадский // Избр. соч. М., 1960. - Т. 5. - С. 143-159.

27. Вернадский, В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения / В. И. Вернадский. М. : Наука, 1965. - 375 с.

28. Влияние кадмия на структурные преобразования внутренних органов / А. В. Синдирева и др. // Морфология. СПб. : Эскулап, 2007. - № З.-С. 88.

29. Влияние хлористого кадмия на ДНК-, РНК-полимеразную активность и переокисление липидов фракций хроматина печени крыс / Ю. И. Губский и др. // Украинский биол. журнал. 1993. - Т. 65, № 5. - С. 112115.

30. Всемирная организация здравоохранения о факторах риска для здоровья: информация // Вопросы наркологии. 2009. - № 5. - С. 3-4.

31. Вятчанина, Е. С. Протективное действие сульфата цинка при внутриутробном воздействии алкоголя / Е. С. Вятчанина, А. В. Скальный // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. 2007. - № 12. - С. 113-116.

32. Геохимия окружающей среды / Ю. Е. Сает и др.. М. : Недра, 1990.-335 с.

33. Гигиеническая диагностика загрязнения среды обитания солями тяжелых метллов / Б. В. Лимин и др.. СПб. : С.-Петерб. гос. мед. акад. им. И.И. Мечникова, 2003. - 130 с.

34. Громова, О. А. Нейрохимия макро- и микроэлементов. Новые подходы к фармакотерапии / О. А. Громова, А. В. Кудрин. М. : AJIEB-B, 2001.-272 с.

35. Губайдуллина, С. Г. Влияние белково-энергетического и элементного статуса на функциональное состояние организма человека : дис. . канд. мед. наук : 03.00.13 / С. Г. Губайдуллина. М., 2006. - 116 е.: ил.

36. Гуревич, К. Г. Нарушения обмена микроэлементов и их коррекция / К. Г. Гуревич // Фарматека. 2001. - № 3. - С. 45-53.

37. Дамулин, И. В. Неврологические расстройства при алкоголизме / И. В. Дамулин, Т. Е. Шмидт // Неврол. журнал. 2004. - Т. 9, № 2. - С. 4-10.

38. Дегоева, Б. А. Сравнительный анализ показателей элементного статуса у больных с хроническими заболеваниями печени / Б. А. Дегоева, И. Г. Бакулин, В. Г. Новоженов // Микроэлементы в медицине. 2004. - Т. 5, вып.4. - С. 46-50.

39. Дубинина, Е. Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состоянии окислительного стресса / Е. Е. Дубинина // Вопросы медицинской химии. 2001. - Т. 47, № 6.-С. 561-581.

40. Егоров, А. Ю. Рано начинающийся алкоголизм: современное состояние проблемы // Вопросы наркологии. 2002. - № 2 . - С. 50-54.

41. Забродский, П. Ф. Влияние ксенобиотиков на иммунный гомеостаз / П. Ф. Забродский // Общая токсикология / под ред. Б. А. Курляндского, В. А. Филова. -М. : Медицина, 2002. С. 352-384.

42. Зборовская, И. А. Антиоксидантная система организма, ее значение в метаболизме: клинические аспекты / И. А. Зборовская, М. В. Банникова // Вестн. Рос. акад. мед. наук. 1995. - № 6. - С. 53-59.

43. Злоупотребление алкоголем в России и здоровье населения. Острые отравления этиловым алкоголем и его суррогатами. Соматическая патология при хронической алкогольной интоксикации / Г. А. Ливанов и др.. М. : РАОЗ, 2000. - С. 62-106.

44. Иванов, В. В. Экологическая геохимия элементов : в 6 кн. / В. В. Иванов ; под ред. Э. К. Буренкова. М. : Недра, 1996. - Кн. 3. - 353 с.

45. Измеров, Н. Ф. Международный регистр потенциально токсичных химических веществ. Кадмий. Т. № 69. Центр международных проектов ГКНТ, М. 1984. - 60 с.

46. Иммунологические особенности больных острыми пневмониями на фоне хронической алкогольной интоксикации / В. А. Сергеев и др. // 1 Всесоюзный конгресс по болезням органов дыхания. — Киев, 1990. № 336.

47. Иммунофармакология микроэлементов / А. В. Кудрин и др.. -М. : Изд-во КМК, 2000. 537 с.

48. Использование лабораторных животных в токсикологическом эксперименте : метод, рек. / К. В. Шелыгин и др. ; под ред. П. И. Сидорова. Архангельск, 2002. — 18 с.

49. К методике формирования однородных групп животных по элементному статусу / С. А. Мирошников и др.. // Вестн. Оренбург, гос. унта. 2006. - № 2. - С. 45-46.

50. Комкова, Е. Ю. Системные особенности микроэлементного и липидного гемолимфатического обмена при острой алкогольной интоксикации : автореф. дис. . канд. мед. наук : 14.00.16 / Е. Ю. Комкова. -Новосибирск, 1999. 16 с.

51. Кошкина, Е. А. Распространенность наркологических заболеваний в Российской Федерации в 2000 г. По данным официальной статистики / Е. А. Кошкина // Вопросы наркологии. 2001. — № 3. - С. 6166.

52. Куценко, С. А. Основы токсикологии / С. А. Куценко. СПб. : Фолиант, 2004. - 720 с.

53. Лакин, Г. Ф. Биометрия : учеб. пособие для биол. спец. вузов / Г. Ф. Лакин. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1990. - 352 е.: ил.

54. Малышева, Н. В, Распространенность и влияние табакокурения и употребления пива на показатели здоровья студенческой молодежи / Н. В.

55. Малышева, М. В. Кузнецова // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. 2005. - № 11, прил. - С. 92-95.

56. Метаболические предпосылки и последствия потребления алкоголя / Ю. М. Островский и др.. Минск : Наука и техника, 1988. - 263 с.

57. Метод определения активности каталазы / М. А. Королюк и др. // Лабораторное дело. 1988. -№ 1. - С. 16-18.

58. Методические рекомендации по курсу экспериментальной физиологии для студентов биологического отделения биолого-химического факультета / сост. А. Ф. Богомолов, И. Ю. Лукьянов, Л. Р. Горбачева. -Иваново : Изд-во Ивановского гос. ун-та, 2005. —43 с.

59. Методы исследования в профпатологии (биохимические) : руководство для врачей / под ред. О. Г. Архиповой. М. : Медицина, 1988. -208 с.

60. Микронутриенты в питании здорового и больного человека : справоч. рук-во по витаминам и минеральным веществам / В. А. Тутельян и др.. М. : Колос, 2002. - 424 е.: ил.

61. Микроэлементный и антиоксидантный статус человека: развитие современных методических проблем донозологической диагностики / Т. В. Юдина и др. // Микроэлементы в медицине. 2003. - Т. 4, № 1. - С. 7-11.

62. Микроэлементозы человека : этнология, классификация, органопатология : монография. / А. П. Авцын [и др.] ; Акад. наук СССР, Акад. мед. наук СССР. -М. : Медицина, 1991. 496 с.

63. Михалева, Л. М. Патоморфологическая характеристика экспериментальной кадмиевой интоксикации / Л. М. Михалева, А. Л. Черняев // Микроэлементозы человека. М., 1989. - С. 194-195.

64. Морфофункциональное состояние системы мононуклеарных фагоцитов крыс при эмбриотоксическом воздействии кадмия / Н. Н. Литвинов и др.. // Архив анатомии, гистологии, эмбриологии. Л:, 1990. -№ 1.-С. 60-67.

65. Насенкова, Н. А. Особенности воспалительного процесса в легких при хронической алкогольной интоксикации : автореф. дис. . канд. мед. наук : 14.00.16 / А. Н. Насенкова. Новосибирск, 2006. - 16 с.

66. Немцов, А. В. Алкогольный урон регионов России / А. Немцов. -М. : NALEX, 2003. 136 с.

67. Нижниченко, Т. И. О ведении наркологических больных с сопутствующей соматической патологией / Т. И. Нижниченко, Д. М. Галабаева // XII съезд психиатров России, 1-4 нояб. 1995 г., Москва : материалы съезда. М. : Рос. о-во психиатров, 1995. - С. 788-790.

68. Новоселов, Я. Б. Нарушения обмена биометаллов при острой алкогольной интоксикации и коррекция нарушений «Литовитом» : автореф. дис. . канд. мед. наук : 14.00.16 /Я. Б. Новоселов. Новосибирск, 2001. - 17 с.

69. Нотова, С. В. Эколого-физиологическое обоснование корригирующего влияния элементного статуса на функциональные резервы организма человека : дис. . д-ра мед. наук : 03.00.13 : 14.00.51 / С. В. Нотова. М., 2005. - 314 с.

70. Нурбеков, А. Н. Влияние вредных факторов окружающей среды на состояние здоровья населения г. Балхаша : автореф. дис. . канд. мед. наук : 14.00.07 / А. Н. Нурбеков. Караганда, 1998. - 23 с.

71. Оберлис, Д. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных / Д. Оберлис, Б. Харланд, А. Скальный. СПб. : Наука, 2008. - 544 с.

72. Оберлис, Д. Новый подход к проблеме дефицита микроэлементов / Д. Оберлис // Микроэлементы в медицине. 2003. — Т. 3, вып. 1. - С. 2-7.

73. Онищенко, Г. Г. Окружающая среда и состояние здоровья населения РФ / Г. Г. Онищенко // Здравоохранение Российской Федерации. -2003.-№5.-С. 8-11.

74. Основы физиологии человека : учебник / Н. А. Агаджанян и др. ; под ред. Н. А. Агаджаняна. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд-во Рос. унта дружбы народов, 2007. - 443 е.: ил.

75. Панченко, JI. Ф. Клиническая биохимия микроэлементов / JI. Ф. Панченко, И. В. Маев, К Г. Гуревич. М. : ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2004. - 363 с.

76. Перепелкин, С. В. Комплексная гигиеническая оценка природных и антропогенных геохимических провинций в агропромышленном регионе Южного Урала : автореф. дис. . д-ра мед. наук : 14.00.07 / С. В. Перепелкин. Оренбург, 2001.-41 с.

77. Платонов, А. Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы / А. Е. Платонов. М. : РАМН, 2000.-52 с.

78. Покровский, А. Б. Скрининг хронической алкогольной интоксикации в общемедицинской практике : автореф. дис. . канд. мед. наук : 14.00.05 : 14.00.45 / А. Б. Покровский. М., 1999. - 19 с.

79. Поплевченков, Н. А. Пациенты, злоупотребляющие алкоголем, в работе врачей общей практики / А. Н. Поплевченков // Вопросы наркологии. 2001.-№3.-С. 40-49.

80. Попова, 3. Н. Мозг, алкоголь и потомство / 3. Н. Попова, Ф. А. Яхин. Казань : Изд-во Казанского гос. ун-та, 1994. - 149 с.

81. Психонейроиммунные нарушения при социально-стрессовых воздействиях / В. С. Ширинский и др. // Медицинская иммунология. 2001. -Т. 3, № 1. - С. 89-94.

82. Пурмаль, А. П. Антропогенная токсикация планеты. Ч. 1 / А. П. Пурмаль // Соросовский образовательный журнал. 1998. - № 9. - С. 39-45.

83. Пятницкая, И. Н. Злоупотребление алкоголем и начальная стадия алкоголизма / И. Н. Пятницкая. М.: Медицина, 1988. - 288 с.

84. Пятницкая, И. Н. Подростковая наркология / И. Н. Пятницкая, Н. Г. Найденова. М.: Медицина, 2002. - 256 с.

85. Различные эффекты сочетанного действия хлористого кадмия и ионизирующей радиации на содержание металлотионеинов в костном мозге и печени мышей / А. Н. Котеров и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997. - Т. 37, вып. 2. - С. 196-201.

86. Райцес, В. С. Нейрофизиологические основы действия микроэлементов / В. С. Райцес. JI. : Медицина, 1981. - 180 с.

87. Ребров, В. Г. Витамины, макро- и микроэлементы. Обучающие программы РСЦ института микроэлементов ЮНЕСКО / В. Г. Ребров, О. А. Громова. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 960 с.

88. Ревич, Б. А. Здоровье населения и химическое загрязнение окружающей среды в России / Б. А. Ревич. М. : Медицина, 1996. — 105 с.

89. Ревич, Б. А. Химические элементы в волосах человека как индикатор воздействия загрязнения производственной и окружающей среды / Б. А. Ревич // Гигиена и санитария. 1990. - № 3. - С. 55-59.

90. Регуляция гемоксигеназной активности в печени крыс при оксидативном стрессе, вызванном хлоридом кобальта и хлоридом ртути / П. А. Калиман и др. // Биохимия. 2001. - Т. 66, вып. 1. - С. 98-104.

91. Родионова, Г. Б. Взаимосвязь между содержанием тяжелых металлов и радионуклеидов в окружающей среде и продуктах питания / Г. Б. Родионова, О. Н. Канавина, А. В. Конев // Микроэлементы в медицине. -2004. Т 5, № 4. - С. 114-116.

92. Роль тяжелых металлов в возникновении репродуктивных нарушений / Н. М. Паранько и др.. // Гигиена и санитария. 2002. - № 1. -С. 28-30.

93. Рыжавский, Б. Я. Развитие головного мозга: отдаленные последствия влияния некомфортных условий / Б. Я. Рыжавский. Хабаровск, 2002.-162 с.

94. Сапух, Е. В. К вопросу о прогнозировании развития донозологических форм алкоголизации в молодежной среде / Е. В. Сапух, И. Э. Алиджанова // Вестн. Оренбург, гос. ун-та. 2008. - № 2 (82), февраль. -С. 154-155.

95. Семенов, А. С. Иммунопатологические и патобиохимические аспекты патогенеза перинатального поражения мозга / А. С. Семенов, А. В. Скальный. СПб. : Наука, 2009. - 368 с.

96. Серебрянский, Е. П. Разработка спектрометрических методов определения химических элементов в окружающей среде и биосредах человека для гигиенических исследований : дис. . канд. биол. наук : 14.00.07 / Е. П. Серебрянский. М., 2003. - 143 с.

97. Сидоров, П. И. Ранний алкоголизм / П. И. Сидоров, А. В. Митюхляев. Архангельск : Изд-во АГМА, 1999. - 306 с.

98. Скальная, М. Г. Гигиеническая оценка влияния минеральных компонентов рациона питания и среды обитания на здоровье населения мегаполиса : автореф. дис. . д-ра. мед. наук : 14.00.07 / М. Г. Скальная М., 2005.-42 с.

99. Скальная, М. Г. Зависимость содержания свинца в волосах жителей г. Москвы от уровня загрязнения окружающей среды / М. Г. Скальная // Вестн. Санкт-Петерб. гос. мед. акад. им. И.И. Мечникова. 2003.- № 1-2. -С. 77-82.

100. Скальная, М. Г. Макро- и микроэлементы в питании современного человека: эколого-физиологические и социальные аспекты / М. Г. Скальная, С. В. Нотова-М.: РОСМЭМ, 2004. 310 с.

101. Скальный, А. В. Биоэлементы в медицине : учеб. пособие для системы послевуз. проф. образования врачей / А. В. Скальный, И. А. Рудаков.- М.: Оникс 21 век : Мир, 2004. 272 с.

102. Скальный, А. В. Исследование влияния хронической алкогольной интоксикации на обмен цинка, меди и лития в организме : дис. . канд. мед. наук : 14.00.45 / А. В. Скальный. М., 1990. - 137с.

103. Скальный, А. В. Микроэлементозы человека (диагностика и лечение) : практ. рук-во для врачей и студ. мед. вузов / А. В. Скальный. 2-е изд. - М.: Изд-во КМК, 2001. - 96 е.: ил.

104. Скальный, А. В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС / А. В. Скальный // Микроэлементы в медицине. 2003. - Т. 4, вып. 1. - С. 55-56.

105. Скальный, А. В. Химические элементы в физиологии и экологии человека / А. В. Скальный. М. : Мир, 2004. - 215 с.

106. Скальный, А. В. Эколого-физиологические аспекты применения макро- и микроэлементов в восстановительной медицине / А. В. Скальный, А. Т. Быков Оренбург : ГОУ ОГУ, 2003. - 198 с.

107. Слюзова, О. В. Экотоксикологическое влияние кадмия на антиоксидантные процессы млекопитающих в модельной системе белых крыс и их потомства : автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.16 : 03.00.04 / О. В. Слюзова. Саратов, 2008. - 19 с.

108. Стежка, В. А. Влияние соединений тяжелых металлов из окружающей среды на состояние иммунной системы у механизаторов сельского хозяйства / В. А. Стежка, Н. Н. Дмитруха, Т. Н. Покровская // Довкшля i здоров'я. 2002. - № 1. - С. 6-12.

109. Степанова, Н. В. Ранжирование городской территории по уровню загрязнения тяжелыми металлами / Н. В. Степанова // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. -2003.- №2.-С. 75-77.

110. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов : учеб. пособие для студ. мед. и фармацевт, вузов / Е. Ю. Афанасьева и др. ; под ред. Н. И. Калетиной. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 1015 с.

111. Трахтенберг, И. М. Тяжелые металлы и клеточные мембраны : обзор литературы / И. М. Трахтенберг, JI. А. Иванова // Медицина труда и промышленная экология. 1999. - № 11. - С. 28-32.

112. Туинов, JI. А. Основные механизмы метаболизма ксенобиотиков в организме человека и животных / JI. А. Туинов // Метаболизм ксенобиотиков в организме животных и человека. М. : ВИНИТИ, 1981. - С. 5-64.

113. Тюрина, М. Н. Нарушения микроэлементного обмена в генезе алкогольного повреждения сердца. (Экспериментальное исследование) : автореф. дис. . канд. мед. наук : 14.00.16 / М. Н. Тюрина. Новосибирск,2000.- 16 с.

114. Успенский, А. Е. Токсикологическая характеристика этанола / А. Е. Успенский // Итоги науки и техники. Сер.: Токсикология / ВИНИТИ. -1984.-Т. 13.-С. 6-56.

115. Физиология человека / Н. А. Агаджанян и др.. М. : HFMA,2001.-526 с.

116. Физиология человека. В 3 т. / под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса ; пер. с англ. Н. Н. Алипова и др. ; под ред. П.Г. Костюка. М. : Мир, 1996.

117. Физиология. Основы и функциональные системы : курс лекций : учеб. пособие для студентов мед. вузов / В. В. Андрианов и др. ; под ред. К. В. Судакова. -М. : Медицина, 2000. 782 с.

118. Эйхлер, В. Яды в нашей пище / В. Эйхлер. М. : Мир, 1993. - 189с.

119. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / В. М. Боев и др.. Оренбург : Оренбург, кн. изд-во, 2003. - 392 с.

120. Экологобиогеохимические факторы и здоровье человека / Н. А. Агаджанян и др. // Экология человека. 2000. - № 1. - С. 3-5.

121. Ярушкин, В. Ю. Тяжелые металлы в биологической системе мать-новорожденный в условиях техногенной биогеохимической провинции / В. Ю. Ярушкин // Гигиена и санитария. 1992. - № 5-6. - С. 13-15.

122. A study of zinc metabolism in alcoholic cirrhosis / P. R. Mills, G. S. Fell, R. G. Bessent et al. // Clin. Sci. 1983. - Vol. 64, N 5. - P. 527-535.

123. Age dependence of potentially toxic elements (Sb, Cd, Pb, Ag) in human liver tissue from paediatric subjects / T. D. Lyon, M. Patriarca, G. Howatson et al. // J. Environ. Monit. 2002. - Vol. 4, N 6. - P. 1034 -1039.

124. Alcohol-related diseases in general hospital patients / P. Gerke, U. Hapke, H. Rumpf, U. John // Alcohol and alcoholism. 1997. - Vol. 32, N 2. - P. 179-184.

125. Al-Nasser, L. A. Cadmium hepatotoxicity and alterations of the mitochondrial fimction / L. A. Al-Nasser // L. Toxicol. Clin. Toxicol. 2000. -Vol. 38, N4.-P. 407-413.

126. Andreasson, S. Hospital admission for somatic care among young men: the role of alcohol / S. Andreasson, P. Allebeck, A. Romelsjo // Brit. J. Addiction.- 1990.-Vol. 85,N7.-P. 935-941.

127. Anke, M. K. Essential and toxic effects of macro, trace and ultratrace elements in the nutrition of man / M. K. Anke // Elements and their compounds in the environment. Occurrence, analysis and biological relevance / eds. E. Merian,

128. M. Anke, М. Ihnat. 2nd ed. - Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH, 2004. - P. 343-367.

129. Antioxidant effect of hydroxytyrosol (DPE) and Mn2+ in liver of cadmium-intoxicated rats / E. Casalino, G. Calzaretti, C. Sblano et al. // Biochem. Physiol. Toxicol. Pharmacol. 2002. - Vol. 133, N 4. - P. 625-632.

130. Assessment of steroid disruption using cultures of whole ovary and/or placenta in rat and in human placental tissue / M. Piasek, J. W. Laskey, K. Kostial, M. Blanusa // Arch. Occup. Environ. Health. 2002. - Suppl. 75. - S. 36-44.

131. Berger, R. Pathophysiology of perinatal brain damage / R. Berger, Y. Garhier // Brain Res. 1999. - Vol. 30, N 2. - P. 107-134.

132. Biochemical constituents of animals stressed by deficiency or over-supply of trace elements / M. Szilagyi, M. Anke, M. Mezes, M. Wittmann // International Congress on Stress of Life. Budapest : Abstract Book G 5-3. -P.191.

133. Bode, C. Alcohol's role in gastrointestinal tract disorders / C. Bode, J. C. Bode // Alcohol Health and Research World. 1997. - Vol. 21. - P. 76-83.

134. Cadmium induces alpha(l)collagen (I) and metallothionein II gene and alters the antioxidant system in rat hepatic stellate cells / E. M. Carmen, V. Souza, L. Bucio et al. // Toxicology. 2002. - Vol. 170, N 1-2. - P. 63-73.

135. Cadmium levels in maternal, cord and newborn blood in Mexico City / V. Galicia-Garcia, M. Rojas-Lopez, R. Rojas, G. Olaiz, C. Rios // Toxicol. Lett. -1997. Vol. 91, N1.-P. 57-61.

136. Cadmium turnover and changes of zinc and copper body status of rats continuously exposed to cadmium and ethanol / M. M. Brzoska, J. Moniuszko-Jakoniuk, M. Jurczuk, M. Galazyn- Sidorczuk // Alcohol and Alcoholism. 2002. -N37.-P. 213-221.

137. Cadmium-induced changes of antioxidant and metabolic status in red blood cells of rats: in vivo effects / M. M. Kostic, B. Ognjanovic, S. Dmitrijevic, R. V. Zikic, A. Stajn, G. Rosic, R. V. Zivkovic // European J. of Haematology. -1993.-N51.-P. 86-92.

138. Chmielnicka, J. Cadmium interaction with essential metals (Zn, Cu, Fe), metabolism metallothionein, and ceruloplasmin in pregnant rats and fetuses / J. Chmielnicka, B. Sowa // Ecotoxicology and Environmental Safety. 1996. - N 35. -P. 277-291.

139. Clair, H. R. Recognising alcoholism and its effects / H. R. Clair. -Basel: Karger, 1991. 106 p.

140. Crabb, D. Recent development in alcoholism / D. Crabb // The liver. 1993.-Vol. 11.-P. 207-230.

141. Das, I. Effects of zinc deficiency on ethanol metabolism and alcohol and aldehyde dehydrogenase activity / I. Das, R. E. Burch, H. K. J. Hahn // J. clin. lab. Med. 1984. - Vol. 104, N 4. - P. 610-617.

142. Dawson G. R. Use of the elevated plus maze in the search for novel anxiolytic agents / G. R. Dawson, M. D. Tricklebank // Tr. Pharmacol. Sci. 1995. -Vol. 16.-P. 33-36.

143. Donaghy, M. Toxic and environmental disorders of the nervous system / M. Donaghy // Brain's Diseases of the Nervous System Tenth edition / ed. by J. Walton. Oxford : Oxford University Press, 1993. - P. 513-529.

144. Dreosti, I. E. Interactions between trace elements end alcohol in rats // Mechanisms of alcohol damage in utero / I. E. Dreosti // Ciba Foundation Symp. 105. London : Fitman, 1984.-P. 103-123.

145. Effect of ethanol on cadmium uptake and metabolism of zinc and copper in rats exposed to cadmium / G. Sharma, R. Sandhir, R. Nath, K. Gill // J. of Nutrition. 1991. - N 121. - P. 87-91.

146. Effect of short-term ethanol administration on cadmium excretion in rats / J. Moniuszko-Jakoniuk, M. Galazyn-Sidorczuk, M. M. Brzoska, M. Jurczuk, M. Kowalczyk // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. -2001.- N66.-P. 125-131.

147. Effect of short-term ethanol administration on cadmium retention and bioelements metabolism in rats continuously exposed to cadmium / M. M.

148. Brzoska, J. Moniuszko-Jakoniuk, M. Jurczuk, M. Galazyn-Sidorczuk, J. Rogalska // Alcohol and Alcoholism. 2000. - N 35. - P. 439^45.

149. Effects of cadmium on trophoblast calcium transport / F. J. Lin, J. W. Fitzpatrick, C. A. Lannotti, D. S. Martin, B. D. Mariani, R. S. Tuan // Placenta. -1997.-Vol. 18, N4.- P. 341-356.

150. Elez, D. Cadmium affects the redox state of rat liver glucocorticoid receptor / D. Elez, J. Dundjerski, G. Matic // Cell Biol. Toxicol. 2001. - Vol. 17, N3.-P. 169-177.

151. Environmental exposures to lead and cadmium measured in human placenta / M. Falcon, P. Vinas, E. Osuna, A. Luna // Arch. Enviror. Health. -2003. Vol. 57, N 6. - P. 598-602.

152. Expression of metallothionein gene at different time in testicular interstitial cells and liver of rats treated with cadmium / X. Y. Ren, Y. Zhou, J. P. Zhang, W. H. Feng, В. H. Jiao // World J. Gastroenterol. 2003. - Vol. 9, N 7. -P. 1554-1558.

153. File, S. E. The reliability of the hole-board apparatus / S. E. File, M. Wardill // Psychopharmacologia. 1975. - Vol. 44. - P. 47-51.

154. Gupta, V. Influence of ethanol on lead distribution and biochemical changes in rats exposed to lead / V. Gupta, K. D. Gill // Alcohol. 2000. - N 20. -P. 9-17.

155. Hambidge, К. M. Zinc and copper in clinical medicine / К. M. Hambidge ; eds. B.L. Nichols. N.Y. : Spectrum Publications, 1978. - 132 p.

156. Harper, C. Alcoholism and dementia / C. Harper, D. Corbett // The Neuropathology of Dementia ; ed. by M. M. Esiri, J. H. Morris. Cambridge : Cambridge University Press, 1997. - P. 294-306.

157. International guiding principles for biomedical research involving animals. Geneva : Council for international organizations of medical sciences, 1985.

158. Intestinal iron absorption in chronic alcoholics / P. Duane, К. B. Raja, R. J. Simpson, T. J. Peters // Alcohol and Alcoholism. 1992. - N 27. - P. 539544.

159. Investigation into the combined effects of ethanol and cadmium on rat liver and kidneys / G. Hopf, R. Bocker, J. Bischoff, M. G. Werner, C.-J. Estler // Archives of Toxicology. 1990. -N 64. - P. 470-473.

160. Iron body status of rats chronically exposed to cadmium and ethanol / M. Jurczuk, M. M. Brzoska, J. Rogalska, J. Moniuszko-Jakoniuk // J. Alcohol and Alcoholism. 2003. - Vol. 38, N 3. - P. 202-207.

161. Kershaw, W. C. Ethanol decreases cadmium hepatotoxicity in rats: Possible role of hepatic metallothionein induction / W. C. Kershaw, T. Iga, C. D. Klaassen // Toxicology and Applied Pharmacology. 1990. - N 106. - P. 448-455.

162. Kollmer, W. E. Hair as an indicator of trace element status: current concepts / W. E. Kollmer // Proc. 1st Int. Confer, on elements in Health and Disease, NewDehli, 6-10 Feb. 1983.-Dehli, 1983.-P. 135-145.

163. Lieber, C. S. Alcoholism: a disease of internal medicine / C. S. Lieber // J. Stud. Alcohol. 1990. - Vol. 51, N 2. - P. 101-103.

164. Liver and kidney function and histology in rats exposed to cadmium and ethanol / M. M. Brzoska, J. Moniuszko-Jakoniuk, B. Pitat-Marcinkiewicz, B. Sawicki // Alcohol and Alcoholism. 2003. - N 38. - P. 2-10.

165. Mcintosh, C.Alcohol and the nervous system / C. Mcintosh, J. Chick // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2004. - Vol. 75, Suppl. 3. — P. 16 - 21.

166. Miller, D. M. Transition metals as catalysts of «autoxidation» reactions / D. M. Miller, G. R. Buettner, S. D. Aust // Free Radical Biol. Med. -1990.-N l.-P. 95-108.

167. Mineralstoffe und Spurenelemente / P. Braetter, W. Forth, W. Fresenius et al. Guetersloh : Verlag Bertelsmann Stiftung, 1992. 185 S.

168. National Integrated Programmes on Environment and Health in Countries in Central and Eastern Europe (CCEE) / D. Coddon, Y. Yoldsmith, W. Yedrichowski et al.. Moscow, 1994. - 115 p.

169. Ninomiya, R. Changes in metal distribution in organs of cadmium-administered and copper-deficient rats / R. Ninomiya, N. Koizumi, T. Tsukamoto // Nippon Eisigaku Zasshi. 1993. - N 48. - P. 920-931.

170. Normal liver function in women in the general Japanese population subjected to environmental exposure to cadmium at various levels / M. Ikeda, Z. W. Zhang, C. S. Moon et al. // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2000. - Vol. 73, N 2. - P. 86-90.

171. Ohta, H. Effects of cadmium intake on bone metabolism of mothers during pregnancy and lactation / H. Ohta, M. Ichikawa, Y. Seki // Toholcu J. Exp. Med. -2002. Vol. 1996, N 1. - P. 33-42.

172. Oishi, S. Effects of cadmium administration on the endogenous metal balance in rats / S. Oishi, J.-I. Nakagawa, M. Ando // Biological Trace Element Research. 2000. - N 76. - P. 257-278.

173. Placental cadmium and lipid peroxidation in smoking women related to newborn anthropometric measurements / M. Falcon, P. Vinas, M. D. Perez-Carceles, A. Luna // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2003. - Vol. 45, N 2. - P. 278-282.

174. Pourahmad, J. Contrasting role of Na(+) ions in modulating Cu (H-2) or Cd(+2) induced hepatocyte toxicity / J. Pourahmad, P. J. O'Brien // Chem. Biol. Interact. 2000. - Vol. 126, N 2. - P. 159-169.

175. Regulation of ferritin expression by alcohol in a human hepatoblastoma cell line and in rat hepatocyte cultures / R. Moirand, F. Kerdavid, O. Loreal, N. Hubert, P. Leroyer, P. Brissot, G. Lescoat // J. of hepatology. 1995. -Vol. 23, N4.- P. 431-439.

176. Rikans, L. E. Mechanisms of cadmium-mediated acute hepatotoxicity / L. E. Rikans, T. Yamano // J. Biochem. Mol. Toxicol. 2000. - Vol. 14, N 2. - P. 110-117.

177. Sanchez, J. Effect of chronic ethanol administration on iron metabolism in the rat / J. Sanchez, M. Casas, R. Rama // European J. of Haematology. 1998. - N 41. - P. 321-325.

178. Schuckit, M. A. Why don't we diagnose alcoholism in our patients? / M. A. Schuckit // J. Fam. Pract. 1987. - Vol. 25, N 3. - P. 225 - 226.

179. Some aspects of hepatic function in feral brown trout, Salmo trutta, living in metal contaminated water / D. O. Norris, J. M. Camp, T. A. Maldonado,

180. J. D. Woodling II Сотр. Biochem. Physiol. C. Toxicol Pharmacol. 2000. - Vol. 127, N4.-P. 171-178.

181. Tandon, S. K. Effects of co-exposure to ethanol and cadmium in rats / Tandon, S. K. and Tewari, P. C. // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 1987. - N 39. P. 633-640.

182. The effect of cadmium on selected hematological parameters in laying hens / A. Jackova, B. Korenskova, P. Siklenca, J. Kofterova // Zivoc vyroba. -1998.-NI.-P. 34.

183. The effect of zinc supply on cadmium-induced changes in the tibia of rats / M. M. Brzoska, J. Moniuszko-Jakoniuk, M. Jurczuk, M. Galazyn-Sidorczuk, J. Rogalska // Food and Chemical Toxicology. 2001. - N 39. - P. 729-737.

184. Toxic and essential elements in placentas of Swedish women / K. Osman, A. Akesson, M. Berglund et al. // Clin. Biochem. 2000. - Vol. 33, N 3. -P. 131-138.

185. Trace elements and alcohol / W.W. Dinsmore, D. Mc Master, M. E. Callender et al. // Sci. Total Enviroment. 1985. - Vol. 42, N 4. - P. 109-119.

186. Trace Elements in Human and Animal Nutritio / К. M. Hambidge, C. E. Casey, N. F. Krebs ; eds. Mertz W. 5th ed. ~ N.Y. : Academic Press, 1986. -137 p.

187. Trace elements reference values in tissues from inhabitants of the European Community / E. Sabbioni, C. Minoia, R. Pietra et al. // J. Sci. Total Environ. 1992. - Vol. 120. - P. 49-62.

188. Umwelt-Survey. BD. 5. Studienbeschreibung und Humanbiologisches Monitoring / C. Krause, M. Chutsch, M. Henke et al.. Berlin : Umweltbundesam, 1989. - 286 е.: S.

189. Valerio, L. G. Alcohol mediates increases in hepatic and serum nonheme iron stores in a rat model for alcohol-induced liver injury / L. G. Valerio, T. Parks, D. R. Petersen // Alcoholism: Clinical and Experimental Research. -1996.-N20. P. 1352-1361.

Информация о работе

Кияева, Елена Викторовна
кандидата медицинских наук
Москва, 2010
ВАК 03.03.01

Диссертация

Изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и функциональное состояние организма в эксперименте - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы