Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние нефтяного загрязнения пищи и воды на морфологический состав костного мозга и периферической крови белых крыс

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние нефтяного загрязнения пищи и воды на морфологический состав костного мозга и периферической крови белых крыс"

РГб О,

I

М

и!' ' На правах рукописи

ТУРБАСОВА Наталья Вячеславовна

ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПИЩИ И ВОДЫ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТНОГО МОЗГА И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ БЕЛЫХ КРЫС

03.00.13. - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Тюмень 1998

Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

академик РАЕН, доктор медицинских наук, профессор В. С. Соловьев

член-корреспондент РАМН, академик РАЕН, доктор медицинских наук, профессор Ю. М. Захаров

доктор биологических наук, профессор А. Д. Шалабодов

Ведущая организация: Южноуральский государственный

университет

Защита состоится "ЛЬ" О^у&ЛЛ^ 1998 года в № часов на заседании диссертационного совета К. 064. 23. 08. по присуждению ученой степени кандидата биологических наук Тюменского государственного университета по адресу: 625043, Тюмень, ул. Пиро-гова, 3

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Тюменского государственного университета

Автореферат разослан ¡ллЛ _ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук I / _ Н. Н. Гребнева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Нефтяную промышленность в настоящее время вполне справедливо относят к тем отраслям промышленности, которые в наибольшей степени ответственны за загрязнение объектов окружающей среды. Несовершенство технологий добычи, транспорта и переработки нефти приводит к систематическому попаданию ее в окружающую среду. В еще большей степени этому способствует рост аварийности работ по нефтедобыче в связи с сильным износом специального оборудования (Измеров, 1992, Обзор, 1994, 1996, Гашев, 1992, Сулейма-нов, 1996).

Тюменская область занимает первое место в России по количеству техногенных аварий с выбросом нефти и нефтепродуктов. В 80-х годах в области фиксировалось 200-300 аварий ежегодно, в последнее время это количество оценивается в 2500-3000 случаев, при этом прогнозируют тенденцию к дальнейшему ежегодному приросту на 2-3% (Обзор, 1996).

При попадании нефти и нефтепродуктов в водоемы происходит образование на поверхности воды нефтяной пленки, которая существенно нарушает естественный обмен энергией, теплом, газами, влагой между атмосферой и водоемами', что отрицательно сказывается на процессах естественного самоочищения водоемов и на их обитателях (Красовский, Егорова, 1996, Сулейманов, 1996). Попадание нефти в почву приводит к разрушению структуры ее и нарушению в течение ряда лет нормального роста растений (Гашева, 1990, Сулейманов, 1996).

Сегодня все реки Тюменской области являются источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Их загрязнение влияет в значительной степени на состояние здоровья людей. Сбросы сточных вод предприятий нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности привели к тому, что на настоящий момент концентрация нефтепродуктов в р. Оби, Обской и Тазовской губах превышает ПДК в воде в 19-128 раз (Буганов, 1997).

С целью своевременного выявления патологических отклонений при действии экологически неблагоприятных факторов, к которым относится и нефтяное загрязнение окружающей среды, необходимо использовать информативные методы анализа, по-

зволяющие быстро оценивать активность защитных функций организма,, его резервные возможности, степень реакции различных систем на действие экстремальных факторов (Мартынова, 1997).

В настоящее время можно считать установленным, что начальный период экстремальных воздействий сопровождается экстренной мобилизацией физиологических механизмов, не зависящих от природы раздражителя. Это позволило назвать такие механизмы неспецифическими. Основу их составляет кровь (Горизонтов, 1981). Система крови участвует в интеграции орга-низменного ответа наряду с центральной нервной системой и гуморальными регуляторами. Кровь препятствует нарушениям энергетического, структурного, кислотно-щелочного и других видов гомеостаза, обеспечивает реакции сопротивляемости внезапным сдвигам метаболизма. Фагоциты крови совместно с тканевыми аналогами очищают организм от токсических веществ, от поврежденных клеток, их осколков и продуктов распада. Костный мозг, эритроциты и лейкоциты приобретают значение организменной системы гомеостатического регулирования, определяющей способность организма сопротивляться воздействию нефтяного загрязнения и восстанавливаться.

Все названные функции крови при действии нефтяного загрязнения на организм животных и человека исследованы очень слабо. Практически отсутствуют данные о состоянии костномозгового кроветворения и морфоцитометрии эритроцитов, не прослежена иерархическая картина нарушений системы крови в динамике хронического воздействия загрязнителя на живые организмы.

Это делает проблему изучения нефтяного загрязнения на организм животных и человека актуальной, несмотря на наметившийся в последнее время спад в общих объемах добычи нефти в Тюменской области. Такая проблема важна и в плане организации экологического мониторинга, для которого настоящие исследования дают методы сравнительно простых экспресс-оценок качества среды обитания.

Цель и задачи исследования. Цель исследования заключалась в изучении влияния сырой нефти, входящей в качестве

примесей к пище и воде, на систему крови. В работе были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние нефтяного загрязнения на показатели периферического отдела эритрона.

2. Исследовать влияние нефтяного загрязнения пищи и воды на лейкоцитарную формулу.

3. Изучить влияние нефтяных добавок к пище и воде на количественные и качественные показатели костного мозга белых крыс.

Научная новизна. Впервые проведено изучение количественных и качественных показателей костного мозга и периферической крови, а также морфоцитометрических показателей эритроцитов при действии нефтяного загрязнения пищи и воды на организм белых крыс. Показано, что нефтяные добавки к пище и воде ведут к изменению как количественных, так и качественных показателей системы крови, отражающих токсическое и стрессорное влияние загрязнителя на организм белых крыс.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования ее данных в организации мероприятий экологического мониторинга, биодиагностики и экологического нормирования и прогнозирования. Результаты работы включены в общие лекционные курсы "Физиология человека и животных" и "Биология индивидуального развития" на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета (Акт внедрения научно-исследовательской, диссертационной работы от 25 ноября 1997 г.).

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на международной научно-практической конференции "Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере" (Тюмень, 1995); 34-й международной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 1996); 2-й международной научно-практической конференции "Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере" (Тюмень, 1997).

Публикации. Результаты исследований опубликованы в трех тезисах и одной статье.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов иссле-

дования и 3 глав собственных исследований, заключения и выводов. Список цитируемой литературы включает 267 источников, в том числе 75 на иностранных языках. Работа изложена на 117 страницах. ,машинописного текста, иллюстрирована 15 рисунками и 2 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование воздействия сырой нефти на организм животных было выполнено на 450 половозрелых белых беспородных крысах-самцах, массой 180-200 граммов. Все животные были разделены на пять групп. Первая группа - интактные крысы (контроль); вторая, третья, четвертая и пятая группы - крысы, которые находились под влиянием экспериментального воздействия в течение 7, 14, 30 и 45 суток.

Для моделирования условий, которые возникают при нефтяном загрязнении в природных биогеоценозах, в течение всего эксперимента животные второй, третьей, четвертой и пятой групп получали воду и пищу с легкой степенью нефтяного загрязнения. Содержание нефти в корме составило 1% (слабая концентрация), в питьевой воде создавали 0,001%-ю концентрацию. '

В качестве добавок в диету белых крыс входила сырая нефть Северо-Хохряковского месторождения, относящегося к Нижневартовскому нефтеносному району (пойма реки Колекь-еган). Загрязнитель характеризуется малосернистостью - 0,1%, относительно высоким содержанием парафинов - до 7,8% и небольшим количеством асфальтенов и силикагелевых смол - 0,7% и 4,4% соответственно. Нефть такого типа содержит мало ароматических углеводородов и особенно наиболее токсичных моноциклических углеводородов.

Контрольная группа животных получала те же корма, в тех же количествах и пропорциях, но без добавления нефти.

Все животные содержались в стандартных условиях вивария и были одного возраста.

Опыты проводились в весенне-летний период (май-июнь), и через 7, 14, 30 и 45 суток экспериментального воздействия осуществлялся забой животных (декапитация) и забор периферической крови и костного мозга для исследований.

Крыс перед декапитацией усыпляли эфиром. Все исследования проводились утром, животных перед забоем не кормили. Контрольных крыс забивали по окончании всех экспериментальных серий, так как у однородных по полу и возрасту групп животных гематологические показатели при воспроизводимых условиях эксперимента (стандартный режим кормления, оптимальные температурные условия, одно и тоже время суток, сезон года, условия покоя) проявляют относительную стабильность (Мелесова, 1993).

В работе использовался ряд клинико-физиологических методов исследования:

1) определение количества эритроцитов и лейкоцитов в 1 мкл крови, гематокритной величины, СОЭ, количества ретикулоци-тов; морфометрию эритроцитов; подсчет лейкоформулы проводили по стандартным общепринятым методикам (Кост, 1975);

2) расчет цитометрических показателей: объема эритроцита, толщины - и показателя сферичности проводили по формулам, приведенным в "Справочнике по клиническим и лабораторным методам исследования" (Кост, 1975);

3) определение общего содержания гемоглобина в г/л крови проводили унифицированным гемоглобинцианидным методом (Кост, 1975);

4) цветовой показатель, среднее содержание гемоглобина в одном эритроците (ССГЭ), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците рассчитывали по формулам, приведенным в монографии И. А. Кассирского и Г. А. Алексеева (1970);

5) количество миелокариоцитов определяли в костном мозге бедренной кости. Костный мозг для количественного анализа клеток эритроидного и неэритроидного рядов получали из бедренной кости путем выдувания содержимого канала на часовое стекло после скалывания эпифизов. Затем получали отпечатки костного мозга на предметном стекле. Окраску мазков производили Азур-эозином по Романовскому (Кост, 1975), после чего определяли относительное количество клеток эритроидного и неэритроидного ростков костного мозга на 500 клеток. Подсчитывали содержание клеток в микролитре пунктата в камере Горяева. В качестве разводящей жидкости применяли 3% раствор уксусной кислоты, подкрашенной метиленовым синим;

6) количественное отношение клеток гранулоцитарной системы к клеткам эритропоэтической системы (индекс соотношения лей-ко/эритро) рассчитывалось по формуле, приведенной Е. Б. Владимирской (1990).

Результаты обработаны на ЭВМ IBM 286 PC/AT по программе "Stat" с определением средней арифметической, среднего квадратичного отклонения и ошибки средней арифметической. О достоверности различий судили по t-критерию Стьюдента с определением уровня значимости Р по таблицам (Лакин, 1990). Достоверными считали различия при уровне значимости Р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНЫХ ДОБАВОК К ПИЩЕ И ВОДЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО ОТДЕЛА ЭРИТРОНА И МОРФОЦИТОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРАСНЫХ КРОВЯНЫХ КЛЕТОК КРЫС

В результате исследования был установлен фазовый характер сдвигов в различных звеньях системы крови. Общим было снижение числа эритроцитов и уменьшение концентрации гемоглобина в периферической крови у всех подопытных животных. Изменения носили достоверный характер (Р < 0,001) (табл. 1).

Полученные результаты согласуются с данными С. Н. Гашева (1991), которым была отмечена стойкая тенденция к уменьшению гемоглобина в крови красной полевки и достоверное снижение его в крови обыкновенной бурозубки, обитающих на загрязненных нефтью территориях, что, как отмечает автор, явилось результатом непосредственного влияния сырой нефти на организм мелких млекопитающих, употребляющих пищу, загрязненную нефтью. Снижение количества эритроцитов и концентрации гемоглобина в крови происходило за счет гемолиза и сопровождалось четкой пойкилоцитарной картиной периферической крови. Подобные изменения в мазках крови при накожном воздействии сырой нефти на организм животных наблюдал Э. И. Герман (1972).

В ходе эксперимента исследовалась и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) (табл. 1). Достоверное (Р<0,001) увеличение СОЭ к 7-м суткам от 2,4±0,09 мм/ч в контроле до 4,89+0,18

мм/ч было, на наш взгляд, связано с развитием эритропении в периферической крови. Ускорение оседания красных кровяных телец, связанное с эритропенией, отмечалось в монографиях Г. И. Вурчинского (1962) и А. Л. Чижевского (1980). Как видно из таблицы 1, у крыс на 14-е и 30-е сутки опытного наблюдения произошло снижение скорости оседания эритроцитов. В результате активации красного ростка кроветворения в кровь вымывались молодые эритроциты с большим диаметром (макроциты). Причиной могло быть и раздражающее действие токсических компонентов нефти на костный мозг. Повышение содержания макроцитов в крови было подтверждено нами и при анализе кривых Прайс-Джонса у этих животных. Таким образом, замедление СОЭ мы связываем с эритропенией, отличающейся в сравнении с исходным периодом большим содержанием макроцитов. На факты более медленного оседания макроцитов в свое время указывали С. Павельски и 3. Завадски (1964).

Исследование количества ретикулоцитов в периферической крови выявило наличие ретикулоцитоза у всех подопытных животных на всех стадиях наблюдения (табл. 1), что указывало на активацию красного ростка костного мозга и формирование ги-поксической реакции организма. Определенную роль в повышении активности эритропоэза могли играть и продукты распада эритроцитов (Ужанский, 1968), так как в опытах кровь содержала явные следы процесса разрушения клеток.

Мы не исключали и раздражающего влияния на красный росток токсических компонентов нефти.

Выраженность ретикулоцитоза находилась в прямой зависимости от продолжительности воздействия сырой нефти, входящей в качестве добавок в корм и пищу, на организм животных. Подобную закономерность в ходе длительной адаптации крыс к высокой температуре обнаруживала и Л. П. Варыпаева (1986). Ретикулоцитоз не компенсировал дефицита эритроцитов, возникающего у животных, подвергнутых длительному экспериментальному воздействию нефтяного загрязнения пищи и воды.

Как видно из таблицы 1, у всех подопытных крыс наблюдалось увеличение объема одиночного эритроцита с повышением среднего содержания гемоглобина в одном эритроците, цветового показателя и снижением средней концентрации гемоглобина в эритроците.

Таблица 1

Влияние нефтяного загрязнения пищи и воды на периферические показатели эритрона белых беспородных крыс (М±т)

Показатель Группы животных

I (11=40) II (п=40) III (п=40) IV (п=40) V (п=40)

эритроциты, 1012 л 8,4310,12 3,8910,18*" 4,7710,18*" 5,6510,19*** 4,3610,15***

гемоглобин,' г/л 133,82±1,87 91,4712,24*** 113,5311,28*** 95,1312,04"* 81,4512,29***

цветовой показатель, у.е. 0,80±0,015 1,2810,067*** 1,2510,037"* 0,8910,044 0,97+0,035*"

среднее содержание гемоглобина в одном эритроците, лг 15,9910,29 25,4111,32"* 24,7710,73"* 17,8810,87* 19,26+0,67*"

средняя концентрация гемоглобина в одном эритроците, пг/мкм3 0,33±0,005 0,1910,005"* 0,31±0,004" 0,3010,008** 0,2910,009*"

ретикулоциты, ■ 24,2310,77 45,7510,89*" 122,7511,29"* 103,0711,01*" 347,5514,88"'

гематокрит, % 40,17±0,32 45,6710,20*" 36,5310,34*** 31,8810,41"* 28,110,27"*

скорость оседания эритроцитов, мм / ч 2,4010,09 4,8910,18"* 0,8510,07"* 0,6410,06"* 10,3810,16***

объем эритроцита, мкм3 48,03±0,74 125,5715,17*" 79,7512,42*** 59,6212,56*** 67,3912,58***

Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001- достоверность различий между контрольной и опытными группами; п - количество животных в группе; I - контрольная группа животных; И, III, IV, V - опытные группы животных, которые находились под влиянием экспериментального воздействия в течение 7, 14, 30 и 45 дней.

Наряду с определением количества эритроцитов, содержания гемоглобина и ретикулоцитов в периферической крови, нами были рассчитаны цитометрические показатели: средний диаметр, толщина, а также индекс сферичности эритроцита (табл. 2). Динамическое наблюдение за этими показателями выявило развитие микросфероцитоза в крови с прогрессивным увеличением толщины эритроцитов, снижением показателя сферичности и

увеличением среднего объема эритроцита. Подобные изменения цитометрических показателей эритроцитов при воздействии на них синтетических производных переработки нефти - хлорбензола и трикрезола - ранее были выявлены Р. А. Габулгалимовой с соавторами (1988). При этом также отмечалось увеличение объема и толщины эритроцита.

Соотношение эритроцитов различного диаметра в крови в разные сроки экспериментального воздействия было отражено на кривых Прайс-Джонса (рис. 1, 2).

Таблица 2

Влияние нефтяного загрязнения пищи и воды на морфометрические показатели эритроцитов белых беспородных крыс (М±т)

Показатель Группы животных

1(п=50) Щп-50) Ш(п=50) Щп=50) У(п=50)

Диаметр эритроцита, мкм 8,5±0,И 9,04±0,12*" 8,73±0,1 9,14±0,11*** 7,59±0,14"*

Толщина эритроцита, мкм 0,89+0,028 2,06±0,011*** 1,38±0,042*** 0,94±0,048 1,55±0,071"*

Показатель сферичности 10,28±0,46 4,94±0,24*** 6,810,34*"* 10,94±0,55 5,58±0,37***

Примечание: *** - Р < 0,001 - достоверность различий между контрольной и опытными группами; п - количество животных в группе; I - контрольная группа животных; Н, III, IV, V - опытные группы животных, которые находились под влиянием экспериментального воздействия в течение 7, 14, 30 и 45 дней.

1.1 ДИАМЕТР ЭРИТРОЦИТА В РАЗНЫЕ СРОКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Анализ построенных кривых Прайс-Джонса выявил, что нефтяное загрязнение пищи и воды приводило к полиморфно-сти эритроцитов. В крови одновременно циркулировали как более старые эритроциты с меньшим диаметром, так и молодые -с большим диаметром. Сдвиг вершины кривой вправо мы связывали с появлением молодых форм, вышедших из костного мозга. Появление на 7-е сутки эксперимента (рис. 1) в крови молодых клеток и постепенное повышение их числа вплоть до 30-х суток (рис. 2) может быть связано с активизацией красного ростка костного мозга, реагирующего на воздействие развивающейся гипоксии, а также на продукты распада эритроцитов и токсические компоненты нефти. Можно предположить, что в

период с 14-х по 30-е сутки в крови устанавливалось новое стационарное состояние, так как в течение этого времени существенных изменений в картине распределения эритроцитов по диаметру на кривых Прайс-Джонса не наблюдалось. Это состояние характеризовалось повышенным распадом и усиленной продукцией эритроцитов. Относительное равновесие между этими процессами при действии синтетических производных нефти (хлорбензол и трикрезол) на организм животных отмечала Р. А. Габулгалимова с соавторами (1988).

Рис. 1. Распределение диаметров эритроцитов по кривой Прайс-Джонса у ин-тактных крыс и у крыс, находящихся под влиянием нефтяного загрязнения 7 и

14 суток. %

25 20 15 10 5

■Н-1-1—н-

Ч-1-1—ь

30 дней -45 дней

«> от сч о

Ю (О ю

Рис. 2. Распределение диаметров эритроцитов по кривой Прайс-Джонса у белых беспородных крыс, находящихся под влиянием нефтяного загрязнения 30 и 45 суток.

2. ВЛИЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПИЩИ И ВОДЫ НА ЛЕЙКОФОРМУЛУ

Экспериментальные данные показали, что пребывание крыс на нефтяной диете приводило и к значительным изменениям лейкоцитарной картины периферической крови. На седьмые сутки пребывания крыс на нефтяной диете наблюдалось статистически достоверное (Р < 0,001) увеличение общего количества лейкоцитов до 6,14±0,22 109 л. по сравнению с исходным показателем - 4,42±0,11 109 л. Постепенно количество лейкоцитов нормализовалось и к 45 суткам достигло следующей величины -4,46±0,11 109 л. Повышение общего количества лейкоцитов на 7 сутки происходило в основном за счет нарастания содержания сегментоядерных нейтрофилов и в меньшей степени лимфоцитов.

Нельзя исключить возникновения лейкоцитоза в наших экспериментах и за счет мобилизации клеток из пристеночного пула в циркуляторный. На подобные факты, при развитии типичной стресс-реакции организма у жителей Севера, указывала Н. А. Мартынова (1997).

Таблица 3

Влияние нефтяного загрязнения пищи и воды на лейкограмму белых беспородных крыс (М ±т)

Показатель Группы животных

I (11=40) II (п=40) III (п=40) IV (п=40) V (п=40)

лейкоциты, 10» л 4,42±0,11 6,14+0,22*** 3,97±0,13* 3,89±0Д8» 4,46±0,19

палочко-ядерные нейтрофилы а.75±0.17 33,7 ±7,67 1Э4,45±18,83*** 37,67+4,42 0.60±П.13 24,2715,08 16,6314,22

сегменто- ядерные нейтрофилы 980,29+37,39 237Ш01.92*" 1256,72+45,31"' 727,63±49Д2"* 422,67±30,64'**

эозинофилы 1,98+0.19 88,75±9,29 1.75±0,12 108,3±8,83 таш 74,07±6,54 1.0+П.12"* 38,4216,18*" 124,82110,46*

моноциты 3.78+0.22 6.19±0.29*** Ш+£Ш 160,1±7,69 311,13116,77"* 2.65+0.11*** 118,4717,01***

172,65±11,93 384±25,53***

лимфоциты 73.32±0.72 73.35±1.73 59.9±П.80«* 69.63+0 67*** 3606,951162,27

3239,15±87,59 4552,23±197,19*** 2386,75±90,83*" 2689,25±И 5,91***

Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001 - достоверность различий между контрольной и опытными группами; п - количество животных в группе; I - контрольная группа животных; И, III, IV, V - опытные группы животных, которые находились под влиянием экспериментального воздействия в течение 7, 14, 30 и 45 дней; В числителе - относительное содержание различных видов лейкоцитов в периферической крови (в %); В знаменателе - абсолютное содержание различных видов лейкоцитов в периферической крови (109/л).

Как видно из таблицы 3, у животных второй группы параллельно с нарастанием числа сегментоядерных нейтрофилов шло увеличение количества палочкоядерных нейтрофилов в периферической крови, что мы связываем с усиленным вымыванием этих клеток в кровоток из костного мозга, на это указывает снижение числа палочкоядерных нейтрофилов в миелограмме крыс данной группы (табл. 4).

У животных третьей группы уровень полиморфноядерных нейтрофилов поддерживался на цифрах выше контрольных (табл. 3), что, как мы полагаем, отражает следовые явления перераспределительной реакции крови. На последующих этапах воздействия нефтяного загрязнения пищи и воды на организм крыс произошло снижение числа нейтрофильных гранулоцитов и к 45 суткам достигло следующих величин: палочкоядерные нейтрофилы - 0,38±0,09%, сегментоядерные нейтрофилы -9,52±0,51% по сравнению с контрольными цифрами - 0,75±0,17% и 22,13+0,52% соответственно. Сопоставляя наши результаты с фазами общего адаптационного синдрома и опираясь на работу П. Д. Горизонтова с соавторами (1983), можем констатировать развитие стадии истощения, которая возникает, после 15-суточного воздействия любого стрессогенного фактора и характеризуется снижением содержания нейтрофильных гранулоцитов в периферической крови.

У экспериментальных животных 4-й группы пребывание на нефтяной диете приводило к эозинопении (табл. 3), которая имела абсолютный характер. Эозинопения неоднократно встречалась и другими исследователями, изучавшими действие бензола на систему крови (Фраш, 1980, Мелесова, 1990, Захаров, 1991). Главная причина уменьшения числа эозинофилов при любом стрессорном влиянии на организм, как указывает П. Д. Горизонтов (1981), заключается в том, что происходит их перераспределение из кровотока в ткани. Одновременно нельзя исключить и торможение выхода зрелых эозинофилов из костного мозга в кровь, на что указывает достоверное увеличение числа зрелых эозинофильных гранулоцитов в миелограмме опытных животных всех групп (табл. 4).

В периферической крови белых крыс наблюдалось повышение числа моноцитов на 7 и 30 сутки диеты с добавлением сырой нефти (табл. 3). Наши результаты хорошо согласуются с

данными Л. М. Карамовой и соавторов (1996), которые выявили увеличение количества моноцитов в крови у людей, проживающих и работающих на территориях с развитой нефтехимией.

Определенные сдвиги были отмечены в содержании лимфоцитов. Так, к седьмым суткам опытного наблюдения число лимфоцитов оставалось на уровне, нормы( а у крыс 3 и 4 групп -была отмечена абсолютная лимфопения, которая имела достоверный (Р< 0,001) характер (табл. 3). Эта реакция, возможно, является неспецифической на воздействие нефтяного загрязнения пищи и воды, так как была отмечена в ряде работ (Горизонтов, 1983, Козинец, 1990, Sheung, 1989) по изучению влияния других стрессирующих факторов на систему крови. Поскольку уровень лимфоцитов в периферической крови является отражением двух процессов - поступления из мест пролиферации и ухода в места функционирования, сбалансированных при нормальном физиологическом состоянии организма, можно полагать, что лимфопения при экспериментальном воздействии явилась результатом значительно возросшего выхода клеток из кровотока.

Повышение числа лимфоцитов к исходу опытного наблюдения (табл. 3) мы связываем с выходом их из возможных депо, в частности из белой пульпы селезенки. Наши результаты согласуются с данными А. В. Елифанова и соавторов (1994), которыми было обнаружено, что нефтяное загрязнение пищи и воды вызывает у белых крыс опустошение лимфатических фолликулов селезенки.

Таким образом, экспериментальное воздействие вызывало в организме мелких млекопитающих сложную длительную перестройку количественных и качественных показателей белой крови на ранних и поздних этапах наблюдения. Полагаем, что изменения лейкоформулы отражают сложные сдвиги защитных систем организма, связанные с ослаблением неспецифического и специфического иммунитета.

3. ВЛИЯНИЕ ДИЕТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ НЕФТИ НА МИЕЛОГРАММУ

Существенные изменения были выявлены в функциональной активности мезенхимы под влиянием нефтяного загрязнения пищи и воды.

Наши исследования выявили активацию эритроидного ростка костного мозга у подопытных крыс, которая заключалась в увеличении числа как пролиферирующих форм - базофйльных эритробластов, так и дифференцирующихся - полихромато-фильных и оксйфильных нормобластов (табл. 4). Вероятно, это было обусловлено развитием гипоксической реакции организма, связанной 'с' гемолизом и сопровождаемой значительным рети-кулоцитозом в периферической крови.

В отношении миелоидного ростка костного мозга было определено, что поддержание уровня миелокариоцитов на цифрах выше контрольных в ходе всего периода наблюдений происходило за счет умеренного увеличения миелоидных элементов костного мозга вследствие влияния токсических компонентов нефти. Об этом косвенно свидетельствуют данные о достоверном увеличении индекса соотношения лейко/эритро (Владимирская, 1990) у всех опытных животных (табл. 4).

Полученные результаты выявили усиление выхода зрелых нейтрофильных гранулоцитов на периферию. Подобные явления наблюдал П. Д. Горизонтов с сотрудниками (1973), которые зарегистрировали выход зрелых нейтрофильных клеток в периферическую кровь при стресс-реакциях. Сырая нефть, по данным С. Н. Гашева и др. (1994), также является стрессорным фактором для животных.

Количественная реакция эозинофильных гранулоцитов костного мозга белых беспородных крыс под влиянием нефтяного загрязнения пищи и воды была следующей: количество более ранних предшественников эозинофильного ряда в ходе всего экспериментального воздействия поддерживалось на уровне выше исходного, что также указывало на усиление пролифера-тивной активности ранних предшественников эозинофилопоэза.

Как видно из таблицы 4, число более зрелых форм эозинофильных гранулоцитов (сегментоядерных эозинофилов) в течение всего эксперимента было повышено. Сравнивая этот показатель с содержанием эозинофилов в периферической крови, мы заключили, что произошла задержка выхода эозинофилов на периферию из костного мозга.

Таблица 4

Влияние нефтяного загрязнения пищи й воды на миелограмму белых беспородных крыс (М±т)

Показатель Группы животных

1(л=50) П(п=50) Ш(п=50) 1У(п=50) У(п=50)

миелокариоциты, (тыс/мкл.) 113,62±2,35 128,1В±2,76"" 135,3012,01*** 139,14±1,82**' ■ 135,94±1,78"*

эритроблзсты базофилькые, % 1,32±0,052 0,59±П,082*** 4,42+0,15*" 3,1±0,19*** 1,18±0,024*

гюлихрпмато-фильмые нормобласты, % 29,56±0,65 31,58*0,62* 41,78*0,73**« 34,18*0,62*" 19,79*0,89*"

оксифильные нормобласты, % 0,77*0,073 3,58*0,22"* 3,77*0,11*" 2,59*0,092*** 2,51*0,14***

миелоцитьг нейтрофильные, % 9,31*0,27 14,12*0,23*** 9,28*0,33 7,73*0,25*** 13,5*0,53*"

метамиелоциты нейтрофштьные, % 8,79*0,29 10,89*0,27"' 7,95*0,19* 7,49*0,27** 17,83*0,45*"

палочкоядерные нейтрофилы, % 14,83*0,54 9,83*0,39*" 7,79*0,23*** 7,82*0,44*** 11,72*0,35***

еегментоядерные нейтрофилы, % 19,81*0,46 22,96*0,59*" 11,96*0,17*" 20,53*0,49 17,65*0,29***

миелоциты эозинофильные, % 0,12*0,035 0,22*0,036* 0,19*0,038 0,05*0,02 0,11*0,033

метамиелоциты эозинофильные, % 0,15*0,028 0,29*0,046* 0,42*0,032*" 0,17*0,016 0,26*0,042*

палочкоядерные эоэинофклы, % 0,22*0,006 0,15*0,015"* 0,61*0,056*** 0,23*0,007 0,24*0,032

сегментоядерные эозинофилы, % 0,25*0,024 0,77*0,052"" 1,04*0,097"* 2,16*0,12"* 0,69*0,067"*

лимфоциты, % 18,13*0,49 11,05*0,27*" 23,77*0,99*" 13,12*0,28*** 15,2*0,41*"

моноциты, % 2,17±0ДЗ 1,07*0,1*" 0,82*0,053*" 0,73*0,062*** 2,19*0,063*

индекс соотношения лейко/эритро 1,35*0,09:1 1,78*0,1:1" 0,67*0,025:1*** 1,19*0,059:1 2,59*0,22:1"*

Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001- достоверность различий между контрольной и опытными группами; п - количество животных в группе; I - контрольная группа животных; II, III, IV, V - опытные группы животных, которые находились под влиянием экспериментального воздействия в течение 7, 14, 30 и 45 дней.

Одним из механизмов значительного и достоверного снижения количества лимфоцитов в миелограмме опытных животных на начальных зтапах воздействия (7-е сутки) могло быть угнетение пролиферации лимфоидных клеток под действием нефтяного загрязнения пищи и воды. Убыль числа лимфоцитов в костном мозге на данном этапе эксперимента можно объяснять и их повышенной миграцией на периферию.

На 14-е сутки экспериментальные исследования показали повышение количества лимфоцитов костного мозга, возможно, связанное с миграцией лимфоцитов из периферического пула при стрессе, в костный мозг. Этому положению мы нашли подтверждение в работе П. Д. Горизонтова с сотрудниками (1983), в которой приведены данные о ремиграции лимфоцитов из периферических органов (селезенка, тимус) при стресс-воздействиях в костный мозг.

Зафиксированное к исходу экспериментального воздействия новое уменьшение количества лимфоцитов костного мозга у крыс происходит, вероятно, за счет вымывания на периферию Т- и В-лимфоцитов.

Исследования показали, что на протяжении месяца у опытных животных в костном мозге шло снижение числа моноцитов, которое нормализовалось к исходу опытного наблюдения. Сопоставляя эти факты с показателями периферической крови, где содержание моноцитов на 7-е и 30-е сутки эксперимента было повышенным, можно констатировать, что произошло быстрое вымывание этих клеток в кровь. Моноциты, как известно, обладают способностью к трансформации в различные формы макрофагов (Чернух, 1979), и уменьшение их содержания в костном мозге - благоприятный признак в аспекте регенеративных свойств организма в целом.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что миелокарио-цитарная реакция при воздействии сырой нефти на организм животных носила системный характер, коррелирующий с показателями периферической крови. В механизме костномозгового ответа преобладала стимуляция, охватывавшая как эритроидный, так и гранулоцитарный ростки кроветворения и изменявшая соотношение пролиферирующих и дифференцирующихся элементов эритроидного и гранулоцитарного рядов костного мозга в сторону увеличения активности процессов пролиферации.

Таким образом, экспериментальное моделирование нефтяного загрязнения позволило выявить снижение неспецифической и специфической резистентности организма животных при действии загрязнителя, что может привести в дальнейшем к росту неспецифической и инфекционной заболеваемости. Наши результаты хорошо согласуются с данными (Сидоренко, 1992,

Овчаров, 1996, Тукаев, 1996, Ивашиненко, Шемет, 1996, Мартынова, 1997) о снижении иммунитета и повышенной аллергизации жителей промышленных городов с вредными химическими производствами и регионов с развитой нефтяной промышленностью.

ВЫВОДЫ

1. Нефтяные добавки к пище и воде вызывают у белых беспородных крыс развитие гемолитической анемии, сопровождающейся пойкилоцитозом, ретикулоцитозом, повышением среднего объема одного эритроцита, среднего содержания гемоглобина и цветового показателя.

2. Под влиянием нефтяных добавок развивается микросфе-роцитоз с увеличением толщины и уменьшением диаметра одиночного эритроцита.

3. Нефтяное загрязнение пищи и воды, наряду с нарастанием числа микроцитов в периферической крови, ведет к появлению популяции макроцитов, на что указывает кривая Прайс-Джонса у подопытных животных.

4. Нефтяное загрязнение пищи и воды вызывает на ранних и поздних этапах эксперимента перестройку лейкоформулы, характерную для стресса: нейтрофилез, эозинопению и лимфопе-нию.

5. В результате действия загрязнителя происходит усиление процесса эритропоэза и увеличивается количество молодых эритроцитов в крови, что, по-видимому, связано с вымыванием их на периферию.

6. Миелоидный росток кроветворения реагирует уменьшением числа зрелых нейтрофильных гранулоцитов и увеличением количества зрелых эозинофильных гранулоцитов у животных всех опытных групп на всем протяжении эксперимента.

7. Проведенные исследования позволяют констатировать, что нефтяное загрязнение пищи и воды ведет к изменению как количественных, так и качественных показателей системы крови, отражающих токсическое и стрессорное влияние загрязнителя на организм белых крыс.

список работ, Опубликованных

по теме диссертации

1. Турбасова Н. В. Реакция эритроидного ростка костного мозга белых крыс на нефтяные добавки к пище // Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере: Тез. докл. 11-14 сентября 1995. Тюмень, 1995. С. 136-137.

2. Турбасова Н. В. Реакция эритроидного ростка костного мозга белых крыс на нефтяные добавки к пище // Студент и научно-технический прогресс: Тез. докл. 23-25 апреля 1996. Новосибирск, 1996. С, 108-109.

3. Турбасова Н. В. О некоторых морфологических изменениях эритроцитов белых крыс под влиянием нефтяного загрязнения пищи и воды / / Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере: Тез. докл. 17-20 сентября 1997. Тюмень, 1997. С. 64-65.

4. Турбасова Н. В., Елифанов А. В. Влияние сырой нефти на морфофункциональное состояние системы эритрона и селезенки белйх крыс (в печати).