Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние хронического алкоголизма на водно-солевой состав тканей и их аккумулирующую способность
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Влияние хронического алкоголизма на водно-солевой состав тканей и их аккумулирующую способность"
АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ
На правах рукописи УДК 616.89-С08.13-06:616.008.922.12-074
ИЩЕНКО АННА РЕВМИРОВНА ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО АЛКОГОЛИЗМА НА ВОДНО-СОЛЕВОЙ СОСТАВ ТКАНЕЙ И ИХ АККУМУЛИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ
Физиология человека и животных - ОЗТбО.ХЗ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Новосибирск - 1990
Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Новосибирского государственного ордена Трудового Красного -Знамени педагогического института.
Научный руководитель -доктор биологических наук,
профессор Л.К. ВеликаноЕа
Официальные оппоненты: - доктор медицинских наук,
профессор Л.Н. Иванова -доктор медицинских наук, профессор Г.С. Якобсон Ведущая организация - Научно-исследовательский институт Еозраст-
ной физиологии и гигиены АПН СССР, г. Москва
Защита диссертации состоится (," [///_1950 г.
на заседании специализированного Совета по присуждению ученой степени кандидата наук (К.-001.1^.01) при Институте физиологии СО АМН СССР (630117, Новосибирск, ул. акад. Тимакова, 2а). С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института. Автореферат разослан "_" _ 1990 г.
Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат биологических наук •
Г.М. Домахина
.Общая характеристика работы Актуальность исследования. Общеизвестно пагубное действие хронического алкоголизма, его многочисленные медицинский, психологические и социальные последствия.
Особую треЕогу вызывает тенденция к "омоложению" этой болезни, вплоть до возникновения ее симптомов в подростково-юношеском возрасте (Братусь B.C., Сидоров П.И., 1984). Начинаат употреблять алкоголь с 13-14 лег подростков (Знтин Г.М., 1982). При этом происходяг патологические нарушения функционирования центральной нервной системы интоксикационного характера, эндокринной системы с серьезными изменениями е обмене катехоламинов, гормонов гипофиза, вегетативных функций, психического состояния.
Эти изменения зависят от дозы употребляемого алкоголя, возраста и других фактороЕ (Преодоление алкоголизма у подростков и юношей: Психофизиологический аспект/Под ред. Д.В.Колесова, 1987).
Особенно опасны нарушения, возникающие в случаях влияния этанола на организм в процессе пре- и раннего постнатального онтогенеза (Таболин Б.А., УрыЕчиков Г.А., 1986; Артюхина Н.И., 1986; 1987; Жулин A.C., 1989), приводящие к всевозможным структурно-функциональным нарушениям, аномалиям развития, алкогольному синдрому плода.
Несмотря на то, что отечественными и зарубежными исследователями накоплены неоспоримые факты нарушения структуры и деятельности различных систем организма под действием алкоголя (Стральчук И.В., 1973; Кондратенко В.Т., 1977; Борисов Е.Б., I960; Панчвнхо Л.Ф. и др., I987l Коломейцева И.А. и др., 1989), нногае С5ороны этого вопроса не ясны, противоречивы или просто не изучены (Панченко Л.§. и др., 1987;. Борисов Е.Б., 1980).
Среди них одно из первых мест занимает проблема влияаия алкоголя на различные стороны водно-солевого обмена.
Данных о токсическом действии этилового спирта на морфологическое- и функциональное состояние почки очень мало (Николаев А.Ю. 1978; Кондратенко В.Т., Скугаревский А.Ф., 1983; Умбетов 1.1., Антонов А.Р., 1989), они отрывочна и дискуссионны .
Сведений о влиянии алкоголя на внепонечные механизмы регуляции водно-солевого обмена вообще не имеется.
Не исследовано действие этилового спирта на аккумулирующую способность тканеЕых водно-солевых депо, связывающих воду и соли в случае их избыточного попадания в организм. Мекду те!Гэта система является областью сосредоточения осмо-, волюмо- и ионорецеп-торов, с которых начинаются одноименные рефлексы, обеспечивающие окончательную стабилизацию констант внутренней среды организма.
Хорошо известно, что демпфирующая функция тканей формируется в процессе постнатального онтогенеза, способствуя повышению устойчивости организма к неблагоприятным факторам среды (Айзман Р.И., Великанова Л.К.-, 1978; Забелло И.Н., 1978).
Не исключено, что многие формы патологии в детском возрасте связаны с поломом адаптационных механизмов е этой системе под влиянием алкогольной интоксикации в пре- и постнатальном периодах.
Из сказанного1 ясно, что назрела необходимость изучения влия--ния длительной алкогольной интоксикации на внепочечную систему регуляции Еодно-солевого обмена в различные периоды онтогенеза.
Цель работы. Основной целью настоящей работы явилось изучение влияния длительной алкогольной интоксикации на водно-электролитный состав тканей в различные периоды пре- и постнатального онтогенеза, а также действие этанола на ионодепонирующую способность водно-солевых депо.
Задачи исследования: I. Оценить значение дозы употребляемого алкоголя в развитии алко-
гольной интоксикации.
2. Выяснить характер нарушений водно-солевого гомеостаза в зависимости от возраста, с которого начато употребление алкоголя.
3. Изучить Елияние систематического употребления алкоголя в период беременности и молочного вскармливания на водно-электролитный состав тканей потомства.
Исследовать влияние хронического алкоголизма на ионодепонирую-щую способность тканей и на резервные возможности системы регуляции водно-солеЕого баланса.
Научная новизна. В условиях эксперимента впервые изучено влияние длительного употребления алкоголя на Еодно-солевой состав тканей в различные периоды постнатального онтогенеза.
Установлено, что изменения в содержании воды и электролитов зависят от Еозраста, с которого начата алкоголизация и от дозы употребляемого алкоголя. Последний фактор характеризуется большими нарушениями по сравнению с первым.
Показано, что воздействие этилового спирта на потомство, полученное от алкоголизированных в период беременности и лактации крыс, приводит к задержке созревания внепочечной системы регуляции Еодно-солевого обмена.
Выявлено, что длительная алкоголизация снижает аккумулирующую способность тканей.
Проведенное исследование позволяет считать., что длительная алкогольная интоксикация, вызывая нарушение многих ферментативных и гормональных систем е организме приводит к задержке онтогенетического развития животных, в том числе и Еодно-солевого гомеостаза, снижает биологическую надежность организма в целом.
Теоретическое и практическое значение. Настоящее экспериментальное исследование позволяет углубить теоретическое представление о значении экзогенных факторов в формировании резервных воз-
А
можностей организма в процессе онтогенеза. Кроме того, материалы диссертации, раскрывающие особенности влияния хронического алкоголизма на водно-электролитный состав тканей и их аккумулирующие способности, могут быть учтены в педиатрической практике при прогнозах алкогольной патологии гидро-ионного обмена на различных этапах онтогенеза.
Внедрение результатов исследования. Результаты работы используются е преподавании возрастной физиологии и школьной гигиены в педвузах, в школьном курсе анатомии, физиологии и гигиены человека, в пропаганде здорового образа жизни, а также в научно-исследовательской работе.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Доза употребляемого алкоголя является решающей в развитии признаков алкогольной интоксикации тканей.
2. Нарушения водно-солевого гомеостаза тканей зависят от еоз-раста, с которого начата алкоголизация.
3. Систематическое употребление алкоголя в период беременности и молочного вскармливания приводит к изменению содержания еоды и электролитов в тканях потомства.
Хронический алкоголизм оказывает влияние на ионодепонирующую способность тканей.,
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на. ежегодных научных конференциях Новосибирского государственного педагогического института в 1987-1989 г., на УШ Всесоюзной конференции по физиологии почек и Еодно-солевого обмена е Харькове, 1989; на республиканской конференции "Проблемы гистофизиологии соединительной ткани" в Новосибирске, 1989; на региональной конференции. "Актуальные проблемы медицинской эмбриологии" в Иркутск ке, 1989; на Всесоюзной конференции "Актуальные Еопросы клик/ -^г-кой патофизиологии почек и водно-солевого обмена.в Калуге, ,
на 7 симпозиуме по физиологии почки, ГДР, ИЕНА, 1989.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, 2 работы сданы в печать.
Апробация работы проведена на семинаре' лаборатории гистофи-зиологии Института физиологии СО АМН СССР, 1990 г.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 4 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Работа содержит 145 страниц машинописного текста, 19 таблиц, 14 рисунков. Библиография включает 320 источников: 222 на русском и 98 на иностранных языках.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проведено на крысах линии Вистар обоего пола. Хроническая алкогольная интоксикация создавалась в различные пб-„ риоды онтогенеза (с 10, 20, 30-ти дней жизни), пероральным введением с помощью зонда 20$ раствора этанола в дозах 1,2,3 мл/100 г массы тела через день в течение 2-х месяцев. Контролем (фоном) служили интактные животные, соответствующие возрасту опытных х концу эксперимента.
Содержание воды и электролитов в тканях потомства алкогои-зированных самок исследовалось спустя 10 дней после рождения. Самки получали 20# раствор этилового спирта весь период беременности в дозе 3 мл/100 г. Контролем (фоном) служили 10-ти дневные крысята неалкоголизированных матерей, 17-18-ти дневные интактные
эмбрионы.( ЕльковаН.Г., 1989).
Влияние этано/ш на ионоделонирующую способность тканевых водно-срлевых депо изучалось на взрослых'животных, получавших алкоголь в дозе 3 мл/100 г в течение 2-х месяцев. Для контроля (фона) были'взяты интактные взрослые животные. Создание эначи-
тельного гиперосмотического сдвига достигалось пероральным вгеде нием 50 мл/кг % раствора хлорида натрия за 60-70 минут до забоя. По окончании, эксперимента животные всех серий подвергались дека-питации.
Для анализа брали ткани головного мозга, сердца, печени, почки, скелетной мышцы бедра, кожи с подкожной клетчаткой из межлопаточной области, а также пробы крови.
В полученных образцах тканей определяли содержание воды, натрия и калия, а в плазме - осмотическое давление, концентрацию электролитов.и этилового спирта. В мозге потомства алкоголи-зированных самок исследовали ферментативную активность моноамин-оксидазы (МАО) и дофамин-^-гидроксилазы (ДБГ).
Весь полученный экспериментальный материал обрабатывался методом вариационной статистики с применением t -критерия Стью-дента, а также методом многофакторного анализа с применением критерия Фишера и считался достоверным при р^ 0,05.
РЕЗУЛЬТАТА ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
I. Водно-электролитный состав тканей алкоголизированных животных е зависимости от возраста и дозы вводимого этанола.
При действии этилового спирта в исследуемых тканях наблюдались изменения содержания воды и электролитов, зависящие от возраста, с которого начата алкоголизация животных, а также от дозы вводимого этанола (.таблица I).'
Из таблицы можно Еидеть, что у крысят, употреблявших этанол с 10-ти дней жизни, содержание натрия и калия в большинстве тканей возрастало при всех алкогольных нагрузках. Однако, увеличение концентрации калия было достоверным только в сердце и подкожной клетчатке, причем нарастание содержания одновалентных катионов в этой ткани было значительнее, чем в других.
У животных, употреблявших этанол с 20-ти дней жизни, конце :•
Таблица I
Водно-электролитный состав тканей (ммо ль/100 г сухой массы) алхоголиэированных животных в зависимости от возраста и дозы этанола ( М + т)
Ткани
Печень
Сердце
Почки
Мышцы
П ЩО
#/.Н,0 Иа
К
Иа
7Л О
N0
Подкожная клетчатка
'вдэ N(1 К
1 гр., с Л) дней
эмм хюе их хж
Г ил/100 Г 8 70,8+0,8 14,040,8 24,8+1,1 77,1*0,5 19,5*0,6 33,2*0,5 77,0-1,2 33,1±1,1 26,2*0,7
х ххх ' х • •
2 мл/100 Г II 71,2+0,8 11,6+0,8 23,7+0,7 77,7+0,3 19,3+1,0 28,5+0,5 76,9+0,3 25,3+1,2 24,4+0,7
ххл яхя *
3 мл/100 г 5 72,0+0,4- 14,1+1,0 25,0+0,9 77,3+0,6 16,9+0 , 5 29,5+0 , 8 77,5+0 , 3 28,3+0 , 9 24,0+0 ,3
Контроль
15 70,3+0,2 9,2+0,5 23,7+0,5 77,9+0,2 13,0+0,6 26,7+0,5 76,8+0,3 25,6+1,3 24,3+0,4
ххх яхх хх* „ „
78,1±3,0 15,0-1,4 37,0+2,6 б2,5±5,2 20,3+3,6 8,8+1,5
ххх • хк „ ххх
77,4+0,2 12,0+0,7 35,5+0,8 75,5+1,0 37,4+3,7 14,0+1,2
76,3+0,5 13,8+0,5 34,Г±Г,6 74,0+1,5 44,0+3,7 20,2+1,3
75,8+0,3 9,2+0,3 35,9+1,6 38,8+?,4 6(5^р,б 3,4+0,3
II гр., с 20 дней
1 мл/100 г 13
2 мл/100 г 8
3 Ю1/100 г 12
хх ххх я яхх тп ххх
70,5+0,5 11,2+0,7 19,2*0,3 77,21?,2 16,8-1,0 24,4-1,0 77,0*0,2 22,5±1,1
Я "X XX*
72,5+0,4 12,5+0,8 22,8+0,4 77,9+0,2 18,5+0,6 27,0+0,7 77,3+0,5 25,1+0,9
XXX ХЯЯ XXX ХКХ XXX XXX X*» йхх
64,3+0,5 6,7+0,3 14,5+0,5 70,6+0,5 9,5+0,3 Г6,7+0,5 71,0+0,4 16,0+0,4
21,5-1,1
Контроль
\
25,3+0,4
ххх 15,3+0,3
13 71,5+0,4 15,8+1,1 29,4+0,7 78,7+0,1 22,8+0,8 34,4+0,5 77,4+0,2- 28,9+0,8 31,2+0,7
III гр., с 30 дней
1 мл/100 г 6
2 ыл/ЮО г 6
3 мл/ЮО г 13
X XX
73,1*0,7 12,9*0,8 26,1+0,3 77,3*0,5 22,1*0,4 32,5-1,2 75,1-1,2 26,4±1,5 2Э,3±1,6
3« X х "ххх ххх х?«
73,1+0,2 14,9+0,4 20,7*0,7 77,7*0,1 24,0*0,7 25,7^3,7 77,8*0,4 27,9£1,1 ,23,2±1,1
)нее кжг "ххх ххх ххх хях „ *хх
64,0+0,9 6,2+0,2 14,7+0,3 68,8+0,6 9,5+0,3 15,0+0,4 69,3+0,6 13,8+0,5 .14,3+0,5
ххх яхх хях ххх
77,7±1,3 Н,7±1,0 29,6±Л,2 62,3±3,1 25,3+3,3 7,3+1,1
74,3+2,6 16,8+1,2 32,8+0,9 47,8+3,5 Ю,7±1,5 4,4+0,6
64,8+!?* 4,5+0*2 18,5+0?5 40 , 8+3,3 8,3+1,2 ^,2±0,6
~б"4^7"14Т2±1"2" 45,0+1,3 40 , 7+1,8 9 , 5+1,3 4,0+0,8
XXX X ХНХ
74,3-0,9 13,4±0,2 35,3ы3,6 43,7*.4,3 14,6+1,3 8,7*0,1
XXX
75,9*0,4 16,3-1,7 27,8+1,7 38,3*4,1 9,7+0,4 2,3+0,3
xxx xxx xxx 3« "x
60, 3±16,5 4,4+0,2 16,3*0,6 31,7-3,1 7,0+0,8 2,2+^3
Контроль
13
71,5+0,4 15,8+1,1 29,4+0,7 78,7+0,1 22,8+0,8 34,4+0,5 77,4+0,2 28,9+0 , 8 31,2*0 , 7 76,4+0,2 14,2+1,2 45,0 + 1,3 40,7+1,8 д^+х.З 4,0+0,8
Примечание: - достоверные отличия по сравнении с контролем,соответственно прир40,05; 0,01; 0,001
л - количество хиьотных
трация катионов в большинстве тканей снижалась. Однако, в подкож*-ной клетчатке и мышцах при ведении этанола наблюдалось увеличение содержания натрия.
Почти ео всех тканях крыс происходило уменьшение концентрации калия, как при введении им самой малой, так и самой большой доз спирта.
У крыс, алкоголизированных с 30-ти дневного Еозраста дозой I мл/100 г изменения содержания натрия и калия в большинстве тканей были недостоверны.
При более значительных нагрузках концентрация этих катионоЕ существенно снижалась, особенно при дозе 3 мл/100 г. Так, в пече " ни при этой нагрузке содержание натрия уменьшалось на 9,4, а в сердце - на 12,3 (ммоль/100 г).
Что касается количества жидкости е исследуемых тканях, то оно у крыс младшей возрастной группы достоверно возрастало только в подкожной клетчатке, а в остальных тканях колебалось в пределах контрольных значений.
При введении жиеотным алкоголя с более старшего возраста наблюдалась существенная дегидратация тканей, возрастающая по мере увеличения объема употребляемого этанола. Так, у крыс 3 группы при алкоголизации 3 мл/ЮО г содержание воды в мышцах снижалось более, чем на 10$, а в печени - на 20$.
Проведенные исследования позволяют заключить, что длительная алкоголизация жиеотных сопровождается неоднозначными изменениями водно-электролитного состава тканей.
Выявленные нарушения могут быть связаны прежде всего с возрастными особенностями появления алкогольдегидрогеназы - фермента, расщепляющего алкоголь, пак известно, этот фермент в процессе пост-натального онтогенеза в различных тканях появляется неодновременно и накапливается там в неодинаковых количествах (Островский Ь.Ы,
и др., 1986).
Поскольку у крысят, употреблявших алкоголь с 10-ти дневного возраста, способность удерживать воду, натрий и калий выше, чем у животных других возрастов, можно также предположить, что под действием этанола происходит замедление созревания морфологических и ферментативных систем соединительной ткани. Задерживается процесс сульфатирования гликозамингликанов и сохраняется на более продолжительное время структура "незрелого детского" коллагена СГабуда С.П., Ржавии А.Ф., 1976).
Сказанное позволяет заключить, что нарушения в содержании и распределении воды и электролитов в тканях зависят от возраста животных и .от дозы вводимого спирта.
Наши данные соответствуют литературным сведениям, в которых отмечается, что алкоголь способствует потере воды и приводит к перераспределению жидкости и электролитов в организме (Руководство по судебно-медицинской экспертизе отравлений / Под ред. Р.В. Бережного с соавт., 1980;£л«ж ,,%<1гоп%., 1986).
2. Водно-электролитный состав мозга в зависимости от дозы
вводимого этанола,
1
Длительная алкогольная интоксикация вызывает глубокие структурно-функциональные нарушения в различных отделах центральной нервной система С 1ЪЫ-,СокепМ.й а£., 1983;Воробь-
ва Т.М. и др., 1984; Попова Э.Н., 1988), увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера (Майзелис М.Я., 1986; Бори-сенко^С.А. и др., 1986).
Представляло интерес выяснить влияние на головной мозг хронической алкоголизации крыс в зависимости от возраста, с которого началось употребление этанола, и дозы вводимого раствора, Результаты этой серии экспериментов представлены в таблице 2, Длительная алкогольная интоксикация сопровождалась значи-
Таблица 2
Бодно-электролитный состав ткани мозга крыс разного Еозраста е зависимости от дозы этанола ( М+в?)
НгО
Нв~
I гр.,с 10 дней I ил/100 г
| 2 кл/100 г
3 мя/100 г
ЗВ& ш
8 78,6+1,1 24,7+1,2 40,6*1,5
КХХ 5ВС
II 79,7+0,2 21,3+0,0 37,7+0,8
s jose SSS1
5 80,3+0,2 22,8+0,7 39,7+1,1
Контроль 15 78,9+0,6 16,2+0,8 33,8+0,8
II гр.,с 20 дней
1 мл/100 г
2 цл/IOO г
3 мл/100 г
язве гзш
13 79,0+0,8 18,3+0,9 34,6+1,3
зес кк
8 78,8+0,9 24,2+1,0 36,9+0,6
эвезе ■ see зкг
12 72,2+0,4 11,9+0,4 20,7+0,5
Контроль
13 78,8+0,2 23,1+0,6 42,4+0,7
III rp.,c 30 дней
1 ыл/IOO г
2 мл/100 г
3 их/100 г
Контроль
52SE
6 77,9+0,6 22,1+0,9 39,1+0,9
jbbi :ве кз
6 80,0+0,2 28,5+0,9 32,7+1,4
ют юек rsa
13 67,8+1,9 8,6+0,5 17,2+0,6
13 73,8+0,2 23,1+0,6 42,4+0,7
Достоверность отличий от контроля: я - р-^0,05, гш - р40е01, хкк ~~р40,001, количество животных
тельными изменениями в содержании жидкости и одновалентных катионов в мозге. Степень обнаруженных изменений зависела от гозраста животных.
В контроле у разновозрастных крыс практически все показатели при сопоставлении между собой не имели достоверных отличий.
У-крыс, употреблявших этанол, содержание воды и катионов в I группе кивотннх достоверно возрастало, а в остальных группах скисалось. Так, количество жидкости е мозге достоверно меньше у крыс.II группы на 6,6 % , а у животных III группы на II % при введении этанола в дозе 3 мл/100 г массы тела. Концентрация натрия у животных этого возраста уменьшалась соответственно на 11,2 и 14,3 (.ммоль/ЮО г сухой массы). ' Содержание калия увеличивалось у крысят I Еозрастной группы на 5,9 ммоль/100 г (р £ 0,001).
Алкоголизация животных с 20-ти и 30-ти дней жизни приводила к значительному снижению количества калия соответственно на 21,7 и 25,2 (ммоль/100 г сухой массы),
Введение животным доз этанола I и 2 мд/100 г с 10,20-ти дней жизни не приводило к существенным изменениям гидратации мозга, а у адкоголизироввнных с 30-ти дней наблюдалось ее достоверное уве. личение.
Концентрация натрия при алкоголизации в дозе I мл/100 г у I группы крысят возрастала, а у II и III групп уменьшалась, е дозе . 2 м*/М0 г повышалась во всех группах
Содержание калия увеличивалось в первой группе жиеотных и уменьшалось во второй и третьей группах.
Анализ возрастных изменений водно-солевого гомеостаза мозга свидетельствует о том, что наибольшие нарушения наблюдались у животных, получавших алкоголь с 30-ти дневного возраста, особенно В дозе 3 мд/100 г. Предполагается, что данную группу крыс можно
отнести к началу пубуртата, е котором мозг оказывается наиболее уязвимым для алкоголя (Губернаторов Е.Е., Фарбер Д.А.,1985).
Вероятнее Есего алкоголь застает структуры гемагоэнцефаличес-кого барьера (ГЭБ), нервные клетки и активность ферментативных процессов на различном уровне онтогенеза. Это приводит к их недо-зозависимому отраЕлению, которое способствует нарушении избирательной проницаемости ГЗБ. В результате, переход катионов и воды е мозг осуществляется также как и е,другие ткани.
Проведенный многофакторный анализ свидетельствует о том, что главную роль в нарушении водно-солегого состава тканей играет доза вводимого алкоголя, а возраст, с которого начата алкоголизация,, имеет второстепенное значение.
3. Состояние плазмы алкоголизированных крыс в зависимости от возраста и дозы этанола.
Mокно предположить, что изменения в содержании воды и однова- • лентных катионов в тканях сопряжены с их переходом из крови. Предположение было проверено е опытах с определением содержания натрия, калия и осмолярной концентрации плазмы крови во всех сериях экспериментов.
У крысят, алкоголизированных с 10, 20, 30-ти дней жизни,происходит снижение содержания натрия при всех вводимых дозах этанола. Так, у животных, употреблявших алкоголь с 10-ти дневного возраста, концентрация натрия уменьшалась с 152,0 + 1,3 до 130,0 + 2,06 (ммоль/л). концентрация калия достоверно возрастала у крыс, которым алкоголь вводился с 20 и 30-ти дней жизни в дозе 2 мд/100 г,
а в остальных случаях она колебалась на уровне фона.
Осмотическое давление плазмы у крысят, получавших этанол с 10-ти и 20-ти дней не имело достоверных отличий от .контроля,' а у животных, получавших его с 30-ти дней, существенно снижалось.
Доказательством этого могут служить данные, представленные fea рисунке I.
Из сказанного выше следует, что электролитный состав плазмы • крови алкоголизироЕанных крыс зависит также от Еозраста жиеотных, с которого начата алкоголизация, и в большей степени от дозы еео-дЦцрго этанола.
Только в случае введения животным спирта в дозе 1 мл/ЮО г происходило перераспределение катионов из плазмы в ткани. С увеличением вводимой дозы этанола концентрация катионов в плазме уиеньиалась, однако их накопления в тканях не происходило.
Этот факт можно объяснить, используя известные в литературе сведения в разжижающем действии этанола на мембраны клеток (Островский D.M., Садовник М.Н., 1984; Буров D.B., Ведерникова H.H., 1985).
Нарастание осмотического давления при уменьшении содержания катионов в плазме может быть связано с длительным применением алкоголя в слабом расгаоре и малых дозах, которое вызывает компенсаторную перестройку метаболизма при одновременном закреплении отологического типа обменных процессов, составляющих сущность алкогольной интоксикации (Савенко В.А., 1972; Панченко Л.£. и др., 1987).
Кроме того, известно {¿есоу Я. 1961), что этиловый спирт является осмотически активным веществом и нарастание осмотического давления плазмы пропорционально его концентрации в крови.
Влияние длительной алкоголизации беременных крыс на водно-солевой обмен их потомства.
В последнее время интерес к проблеме влияния хронического алкогольного отравления матери на морфофизиологичсское состояние
к
-имЧ__р
' осмолярность '1
Рис,
I Физико-химические показатели крови
Ю 20,30-ти дневных крысят при дозе
3 ыд/ЮО г Сразность от фона).
спирта
* 0,05
XX*
-р 4 0,001
плода неизменно нарастает. Во многих исследованиях показано, что длительное употребление этанола ео время беременности Еызывает разнообразные нарушения, которые принято называть "алкогольным синдромом плода" (Бородкин Ю.С., Грекова Т.И., 1987; Алипое В.И., Корхов В.В., 1988).
Несмотря на определенную ценность полученных данных, многие стороны этой проблемы изучены недостаточно. К их числу относятся вопросы влияния длительной алкогольной интоксикации матери во Еремя беременности на состояние водно-солеЕого баланса потомства.
Проведенные нами исследования не обнаружили врожденных .ууидои; в потомстве алкоголизированных матерей. Однако, количестве крысят е пометах опытных самок меньше, чем у интактных, а масса тела к 10-му дню жизни крысят была 15,0 + ОД гместо 21,0 + 0,4 (.г) у интактных сверстников.
Содержание электролитов и воды в тканях опытных крысят выие,
чем е контроле (.таблица 3 ).
Концентрация натрия в печени Еозрастала почти е 3,5 раза, е подкожной клетчатке - в 2,5 раза, е мышцах и почках - в 2 раза.
Калий достоверно увеличивался только в сердце. Известно, что содержание еоды и катионов с возрастом снижается (Рачев Л. и др., 1962; Денисова I.A. и др., 1985; Айзман Р.Й., Елькова Н.Г., 1987).
Предполагая замедление развития системы регуляции Еодно-соле-еого баланса, мы провели сравнение гидратации тканей и содержания одновалентных катионов у.Ю-ти дневных алкоголизироЕанных крысят с интактными сверстниками и 17-18-ти дневными эмбрионами (.таблица 3). Как можно видеть, концентрация электролитов опытных крысят ближе к показателям эмбрионов, чем к контрольным.
Таблица 3
Содержание воды {%), натрия и калия (ммоль/ЮО г влажной массы) в тканях
10-ти днеЕных алкоголизированных, интактных крысят и 17-18-ти дневных эмбрионов (М^т
Крысята интактных матерей Крысята алкоголизированных 17-18-ти дневные эмбрионы
« =60 Na К матерей _ . п =25 На К л =60 Na • К
Сердце 83,2+0,5 7,3+0,6 6,2+0,5 83,8+0,6 ккх 13,1+0,9 к 7,8(+0,6 кл 87,1+0,7 МП к«и 20,3+1,6 4,1+0,3
Печень 74,4+0,5 3,0+0,2 5,8+0,3 кх 76,4+0,4 кх 10,4+2,2 8,5+1,5 шн 81,4+0,4 Л XJf 5,2+0,5 7,7+0,5
Почки 82,9+0,6 5,7+0,3 5,8+0,2 83,8^0,5 ш 13,5+0,9 5,4+0,9 юга 68,0+0,1 шя я 9,4+0,1 7,4+0,1
,Мвщцы 78,3+0,7 4,9+0,3 5,1+0,2 78,8+4,8 11,0+0,3 7,4+2,8 88,3+0,3 9,7+1,4 6,1+0,7
Кожа 65,7+1,4 4,1+0,2 3,7+0,1 яя 83,3+5,0 я* 10,6+2,2 3,9+0,8 зет 89,3+0,4 и» 8,3+1,4 5,3+0,8
Достоверность отличий от контроля: я - р40,05, кя - р<0,01, кж - р<0,001, и- количество живот—"*
В плазме крови 10-ти дневных крысят алкоголизироЕакной самки концентрация натрия уменьшалась на 16,5 ммоль/л по сравнению с контролем, концентрация калия имела тенденцию к возрастанию. Значительно увеличилась концентрация осмотически активных веществ (.рисунок 2).
Полученные результаты подтверждают литературные данные о том, что длительная алкоголизация замедляет созревание морфофункцио-нальных систем, таких как Ма,К-АТФаза Oíшlвd^J .е1 об., 1985), снижает ферментативную активность е мозге опытных крысят моно-аминоксидазы с 0,75+0,12 е контроле до 0,47+0,08 (нм/мг белка/мин) в опыте и дофамин-^/-гидроксилазы - с 10,61+1,23 до 6,78+0,84 (нм/мг белка/час). Кроме того, алкоголь нарушает развитие соединительной ткани, е которой задерживается процесс скачкообразного преобразования форм гликозамингликаноЕ и коллагена.
. По-Ейдимому, длительная алкогольная интоксикация в анте-, пре- и постнатальный периоды разгития организма вызывает задержку Еозрастных преобразований, обычно протекающих в эмбриогенезе.
Возможно, чт.о эмбриогенез является одним из критических периодов в созревании всех функциональных систем, е том числе и системы годно-солевого обмена.
5. Влияние алкоголя на ионодепонируещую способность тканей
крыс.
Представляло интерес выявить возможные изменения аккумулирующей способности тканей под действием этанола. После солевой нагрузки (таблицам) у алкоголизированных животных концентрация ¡¡атрия и калия испытьтала недостоверные колебания. Содержание годы имело тенденцию к снижению, однако, достоверное» уменьшение тканевой жидкости имело место только в печени.
I/ а 1<М|/И
X (ааак/а)
• ОС* Ьамиоаа/а)
Рис. 2 Содержание насрия, калия и осмотическое давление плазцы крози алкоголизированного потомства я йнгзктных крысят (контроль) ^ ^ ^ ; - контроль; хх —р^О,01; «х* -р«0,001
Таблица 4
.Содержание вода (%). натрия и калия (ммоль/ЮО г сухой массы) е тканях алкоголиэированных крыс до и после солевой нагрузки ( М+ Щ )
До солевой нагрузки,п = 9 После солевой нагрузки, п- б
Показатели Н20 Ип К НрО N а К
Ткани
Сердце 74,5+1,2 11,2+0,7 20,4+1,5 72,6+1,1 13,0+0,8 21,6+1,3
Печень 67,7+1,2 7,8+0,4 17,5+0,9 63,8+1,2 9,4+0,9 18,2+0,8
Почки 73,8+1,5 19,3+0,5 17,3+0,9 73,7+2,2 51,9+1,4 18,5+1,2
Мышцы 70,4+1,5 6,9+0,5 22,5+1,3 64,9+2,2 7,7+1,2 22,7+2,2
Подкожная клетчатка 45,0+4,7 7,9+0,8 2,5+0,6 36,2+3,6 9,3+0,9 2,3+0,2
Достоверность отличий: эе - р&0,05,
Полученные данные позеоляют думать, что в условиях алкоголизации ионодепонирующая способность тканей снижалась, а имеющееся несущественное увеличение концентрации катионов не сопровождалось нарастанием осмотической активности при введении хлорида натрия. Подтверждением сказанного служит сохранение количества тканевой жидкости е большинстве тканей.
При сопоставлении реакции на гкперосмкю интактных и алкоголизиро-. Еанных жиеотных были выявлены значительные различия (.рисунок 3). У первых при введении солевой нагрузки возрастала концентрация натрия во всех тканях, за исключением мозга и-в меньшей степени -концентрация калия, а гидратация тканей достоверно снижалась. У вторых, изменения в содержании воды были незначительны.
Представляло интерес сравнить содержание тканевой жидкости и' одновалентных катионов в ткани мозга интактных и опытных крыс до и после солеЕой нагрузки (рисунок 3). У интактных крыс солевая нагрузка не сопровождалась достоверными изменениями содержания тканевой жидкости, натрия и калия в мозге, тогда.как у опытных животных концентрация натрия возрастала в 1,4 раза (р^0,01).
Наши данные о том, что в ткани мозга интактных животных гееличения концентрации натрия и калия после солевой нагрузки не 1роисходит совпадают с литературными (Пинеган I.E., Тибекина I.M. f др., 1979; Паутова О.М., 1985).
Сказанное позволяет полагать, что длительная алкогольная штоксикация приводит к ухудшению ионодепонирующей способности тканей. Если у интактных жиеотных тканевые водно-солевые депо, аккумулируя значительные количества натрия при гиперосмии, предоть-защают нарушения-водно-соленого гомеостаза, то в условиях алкогольной интоксикации один из важных гнепочечных механизмов осмо-¡егуляции нарушается., снижаются его стабилизирующие возможности.
<• III IV (нниМ,: 1» "Л"1 к'" ____ Г''" -1 / У ■ / К' 1—-1 111 ^ у'' ________ / / /
У К „ (мнш/в^) 'I. ....... н -- к---- I-1 |-----^
11 11,0 м (7.) -» 1— к. •»• 111 к"
1-—^
й
Рис. 3 , Содержанке жидкости и одновалентных катионоЕ е тканях крыс до и после
солевой нагрузки: I—I - алкоголизированные. • г интактные, - р40,05; хх,ДА - р«. 0,01; ххк,Ш-р 40,001
Б сеязи о этим уменьшается сопротивляемость организма к сдвигу Еодно-солевого баланса.
Описанные нарушения могут развиваться по различным причинам. 3 их числе важное место занимают изменения системы "гликозамин-гликаны-гиалуронатгидролаза'" соединительной ткани, снижение ферментативной активности элементов мембраны клеток, особенно Na/X.'-AТФазы, а также других энзимов.
Не малую роль в подавлении аккумулирующей способности тканей может играть нарушение функций гипоталамо-гипофизарно-надпочвч-никоеой системы, которая осуществляет регуляцию депонирования в тканях СComp&iW, tUamentT,, l97Q;Jui&>sful Ж. ,McdauJin. 0-., I98I; Михайлова H.H., 1985; 1987).
Поскольку в тканях алкоголизированных животных мы не обнаружили накопления катионов, то естественно было предположи«, чта после употребления 50 мл/кг 5% раствора.хлорида натрия у них увеличится содержание одновалентных катионов в плазме в большая степени, чем у интактных.
Действительно, концентрация натрия у алкоголизированных крыс возрастала на 23,3 ммоль/л, одновременно увеличивалась осмоляр-ная концентрация на 25,9 мосм/л,. тогда как у интактных в таких яэ условиях (Великанова Jl.it., 1984) эти показатели возрастали на 18,4 ммоль/л и на 5,5 мосм/л.
Таким образом, хроническая алкогольная интоксикация приводит к снижению ионодепонирующей способности, которая сопровождается увеличением содержания катионог и осмолярной концентрации плазкй крови, что может быть расценено как ре-зультат снижения резервных возможностей механизмов регуляции Еодно-солевого баланса.
Подтверждением сказанного может служить сопоставление -о-
Рис, 4
Содержание воды и натрия у взрослых интактных крыс (I),взрослых алкоголиэированных (2) и интактных крысят 16-24 дней жизни (3) Примечание: взят достоверный материал
держания воды и натрия после солевой нагрузки у крысят 16-24 дней жизни (Ангоненко Н.П.,1982), взрослых интакткых и взрослых алкоголизированных жиеотных (рисунок 4).
Наибольшей способностью депонировать натрий обладают Езрос-лые интактные животные. У взрослых алкоголизироЕанных крыс депо-, нирующая способность тормозится под действием этанола и находится примерно на том же уровне, что и у крысят. Особенно отчетливо это проявляется в сердечной и почечной тканях. Депонирующая способность печени и подкожной клетчатки взрослых алкоголизированных крыс выше, чем у крысят, но значительно ниже, чем у Езрослых интактных животных. Это может быть обусловлено незрелостью ионоде-понирующей функции тканевых водно-солевых депо крысят, что совпадает с литературными данными (Виноградов В.В.,1984; Айзман Р.Й., 1985).Содержание воды е различных тканях алкоголизированных крыс свидетельствует о том, что они, подобно крысятам, ие способны отдавать Еоду.
ВЫВОДЫ
1. Длительная алкогольная интоксикация .сопровождается изменением водно-электролитного состава тканей, характер которого зависит от возраста, с которого начата алкоголизация животных,« дозы вводимого этанола.
2. У животных, получавших спирт с 10-ти дневного возраста, содержание воды, независимо от дозы,.испытывает недостоверные колебания, а концентрация натрия и калия существенно повышается ^ после употребления всех нагрузок. У животных, употреблявших
этанол с 20-30-днвЕного ъозраста, достоверная дегидратация тканей наблюдается*после введения алкоголя в объеме 2 и 3(ил/100г). При этих же нагрузках существенно снижается концентрация натрия и калия, особенна у-животных, получавших этанол с 30-ти дневного
<
возраста.
3. В условиях длительной алкогольной интоксикации происходит изменение водно-солевого состава подкожной клетчатки, основного водно-солерого депо, проявляющееся е увеличении содержания еоды, натрия и калия при всех нагрузках у крысят младшего возраста и снижении концентрации электролитов у более старших животных. Наибольшие сдвиги отмечаются в период перехода крыс к дефинитивному вскармливанию, особенно при Еведении алкоголя в дозе 3 мл/100 г. Указанные сдеиги б электролитном составе, по-видимому, обусловлены не только изменением содержания еоды, но и замедлением развития ионосвязывающих структур соединительной ткани.
4. Алкогольная интоксикация нарушает избирательную проницаемость гемато-знцефалического барьера, вследствие чего переход катионов и еоды в мозг осуществляется также, как и в другие ткани. Причем наибольшие нарушения наблюдаются у животных, употреблявших этанол с ЗО-дневного возраста.
5. Употребление алкоголя во Еремя беременности и в период молочного вскармливания вызывает замедление роста, развития плодов и задержку у них созревания механизмов регуляции водно-солевого обмена, вследствие чего уровень Еодно-электролитного состава
.тканей Ю-дневных крысят остается на стадии 17-18-днеЕных эмбрионов. В ткани мозга указанной группы животных отмечается снижение ферментативной активности моноеминоксидазы (МАО) и дофамин-£ -гидроксилазы (ДБГ).
6. Длительная алкогольная интоксикация снижает аккумулирующую способность водно-солевых депо, вследствие чего развивающаяся гиперосмия внутренней среды организма практически не вызывает на-кепления натрия и дегидратации тканей, обычно наблюдаемых в этих условиях у интактиых животных.
7. 3 различные периоды онтогенеза диапазон резервных возможностей системы регуляции водно-солевого баланса неодинаков. Поэтому период эмбриогенеза, а также возраст 10 и 30 дней жизни оказываются наиболее уязвимыми для токсического действия алкоголя.
Работы, опубликованные по материалам диссертации.
1. Ищенко А.Р., Антоненко Н.П., Великанова Л.К. Влияние алкоголя на водно-солевой обмен материнского организма и потомства // Актуальные проблемы медицинской эмбриологии: Тезисы региональной конференции.- Иркутск, 1988.- С.62.
2. Ищенко А.Р. Возрастные и дозозависимые реакции тканей крыс на длительную алкоголизацию // ПН Всесоюзная конференция по физиологии почек и Еодно-солевого обмена.- Харьков, 1989.- С.78.
3. Антоненко Б.П., Великанова Л.К., Ищенко А.Р., Сергеева Е.Т. Влияние хронического алкоголизма на ионодепонирующую способность тканей // Деп. ВИНИТИ, К5703.В.89., М. АМН СССР, ред. БЗБМ, 1989, 12 с.
4. Антоненко Н.П. , Великанова Л.К., Ищенко А.Р. Влияние длительной алкогольной интоксикации на водно-электролитный баланс
в разные возрастные периоды // Новые исследования по возрастной физиологии и психологии.- М.: Педагогика, 1969.- №2.- С.92-94.
5. Антоненко Н.П., Великанова Ji.lv., Ищенко А.Р. Влияние хронического алкоголизма на резервные возможности механизмов регуляции водно-солевого обмена // Актуальные вопросы клинической пате-физиологии почек и водно-солевого обмена: Тезисы Всесоюзной конференции.- Калуга, 1989.- С.8.
6. Антоненко Н.П., Великанова Лих., Ищенко А.Р. Возрастные особенности соединительной ткани крыс'в условиях хронического алкоголизма // Проблемы гистофизиологин соединительной ткани: Т*-зисы республиканской конференции.- Новосибирск, 1989,- С.5-7. ♦
7. Великанова J1.K., Ищенко А.Р. Влияние хронической алкоголизации на функцию почек и водно-солевой обмен // Фармакология почек: Тезисы III Всероссийской научной конференции.- Барнаул, 1990.- С.23-24.
8. Антоненко Н.П., Ищенко А.Р. Влияние хронического алкоголизма крыс на содержание воды и электролитов е тканях потомства // Интеграция функциональных систем е онтогенезе,- Новосибирск: Изд. НГПИ, 1990,- С.66-72.
9. Ищенко А.Р. Проблемы алкоголизма: опыт зарубежных исследователей // Совершенствование содержания, форм и методов антиалкогольном и антинаркотического Боепитания учащихся: Тезисы региональной научно-методической конференции.- Благовещенск, 1990.- С.137-139.
10. Я. Агатам , ЛЛп1спел{о, S.Jksiuuhiitv, M-StActC-, Л. vJ icknio, d. ШАалст. Ше* - eMttäytt ¿almvct rf
<ti/fW!nt cObcUÜm <f /Уирпалсп
ЯЮЯ, Jena. - -j 24. ff 7
3ax.658.Тир. 100.Печлл.1,0 Тип.СО АШ СССР
- Ищенко, Анна Ревмировна
- кандидата биологических наук
- Новосибирск, 1990
- ВАК 03.00.13
- Влияние длительной алкогольной интоксикации на морфофизиологическое состояние почки в условиях гипо- и гиперосмии
- Влияние пренатального введения дексаметазона на формирование водно-солевого гомеостаза и функций почек у потомства крыс I поколения
- Формирование резервных возможностей системы регуляции функций почек и водно-солевого обмена в онтогенезе
- Водно-солевой обмен растений при солевом стрессе
- Молекулярные механизмы влияния этанола и его метаболитов на клеточные мембраны in vitro и in vivo