Международный
научный журнал

Биохимические показатели крови у животных различного возраста при отравлении тяжелыми металлами


Blood chemistry values in animals of different age under intoxication by heavy metals

Цитировать:
Биохимические показатели крови у животных различного возраста при отравлении тяжелыми металлами // Universum: Медицина и фармакология : электрон. научн. журн. Тухватшин Р.Р. [и др.]. 2017. № 1(35). URL: http://7universum.com/ru/med/archive/item/4156 (дата обращения: 24.04.2019).
 
Прочитать статью:

Keywords: rats of different age; lead acetate; potassium dichromate; blood chemistry values

АННОТАЦИЯ

Хроническое отравление тяжелыми металлами в виде ацетата свинца и бихромата калия у экспериментальных животных нарушает углеводный и жировой обмен, а также изменяет показатели белкового обмена и ферментной системы у животных, особенно старых, у которых восстановительные процессы выражены в меньшей степени. В последние годы отмечается постепенное ухудшение экологии в плане загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе свинцом. С учетом того, что человек является конечным звеном в пищевой цепочки, высокие концентрации свинца могут поступать в его организм с пищей и питьевой водой. У животных определяли биохимические показатели крови: глюкозу, холестерин, креатинин, мочевину, АлТ, АсТ, общий белок, билирубин в крови на биохимическом анализаторе Screen master. Важно, что основная масса свинца может откладываться в костях, а подвижная, циркулирующая в организме – повреждать внутренние органы. В свою очередь, хром способен подавлять стабильность синтеза ДНК и активизировать его оксидативное повреждение. Можно отметить и значительный рост городского транспорта, загрязняющего окружающую среду продуктами сгорания топлива, к которому добавляется свинец (по крайней мере, в нашем регионе).

ABSTRACT

Chronic intoxication by heavy metals in the form of lead acetate and potassium dichromate in experimental animals gives carbohydrate and fat metabolism imbalance, as well as changes indicators of protein metabolism and the enzyme system in animals, particularly old ones, whose recovery processes are less significant. In recent years there has been a gradual ecology deterioration in terms of environmental pollution by heavy metals including lead. Given the fact that a person is the final link in the food chain, high lead concentrations can pass to his body with food and drinking water. Biochemical blood parameters are determined in animals: glucose, cholesterol, creatinine, urea, ALT, AST, total protein, bilirubin on the blood biochemical analyzer Screen master. It is important that lead basic mass can be collected in the bones and moving one which circulates in the body can damage internal organs. In turn, chrome is able to suppress stability of DNA synthesis and activate its oxidative damage. Considerable increase of urban transport is noted which pollutes the environment with fuel combustion products to which lead is added (in our region).

 

За последние два века использование свинца в промышленности получило широкое распространение. Со временем эта проблема стала более важной. Так, случаи отравления коснулись не только лиц старшего поколения, но и детей, так как свинец не только стал использоваться в промышленности, но и получил распространение, например, при изготовлении детских игрушек. Кыргызстане можно отметить и значительный рост городского транспорта, загрязняющего окружающую среду продуктами сгорания топлива, к которому добавляется свинец (по крайней мере, в нашем регионе). С учетом того, что человек является конечным звеном в пищевой цепочки, высокие концентрации свинца могут поступать в его организм с пищей и питьевой водой [1, 2, 3, 4].

Известно, что экскреция свинца почками обычно не превышает 80-100 мкг в день, тогда как у детей этот показатель значительно ниже – в 20 раз. При этом период полувыведения свинца из мягких тканей и крови происходит в течение месяца, а из костей – в три раза дольше. Важно, что основная масса свинца может откладываться в костях, а подвижная, циркулирующая в организме – повреждать внутренние органы. В свою очередь, хром способен подавлять стабильность синтеза ДНК и активизировать его оксидативное повреждение. Так, хром вызывает индукцию апоптоза, задерживая стадии клеточного цикла [6].

Цель данной работы: изучить влияние ацетата свинца и бихромата калия на биохимические показатели крови у животных различного возраста.

Материал и методы исследования

Опыты проведены на 40 самцах белых неинбредных крыс по 10 в каждой серии. Для опытов были взяты молодые крысы 2,5–6 мес. с массой тела 180 гр. ±10% и старые животные в возрасте 1,7–2 года с массой тела 250±10%.

Для изучения токсического влияния тяжелых металлов в течение 21 сут. per. os. с помощью металлического зонда проводилась комбинированная затравка крыс ацетатом свинца в дозе 15 мг на 1 кг м. т. и бихроматом калия 3 мг на 1 кг м. т.

У животных определяли биохимические показатели крови: глюкозу, холестерин, креатинин, мочевину, АлТ, АсТ, общий белок, билирубин в крови на биохимическом анализаторе Screen master [6].

Умерщвление животных проведено гуманным способом – эвтаназия хлороформом. Учитывались рекомендации, изложенные в [5].

Полученный фактический материал подвергли компьютерной обработке с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel с расчетом критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Установлено, что поступление свинца и хрома в организм молодых животных приводит к развитию гипогликемии, в отличие от показателей контрольной группы и приведенных данных в научной литературе для животных молодого возраста [4]. Так, уровень глюкозы крови у молодых животных уменьшился на 13,0%, у старых животных несколько больше – на 14,3% (рис. 1).

Произошло уменьшение концентрации холестерина на 29,6% у молодых животных и на 76,0% у старых животных (рис. 1). Снижение этих показателей, с одной стороны, отражает уменьшение энергетического потенциала организма, а с другой, пластических процессов, так как гипохолестеринемия замедляет восстановительные процессы мембран клеток.

Наблюдается увеличение уровня креатинина у молодых животных на 20,8%, а у старых на 63,0%, что указывает на дистрофические процессы в организме, вызванных поражением почек, мышц, а также развитием гипопротеинемии (рис. 2).

 

Рисунок 1. Показатели концентрации глюкозы и холестерина у животных при отравлении ацетатом свинца и бихроматом калия

*-Р<0,05 достоверно по отношению к контрольной группе.

Рисунок 2. Показатели креатинина и общего белка у животных при отравлении ацетатом свинца и бихроматом калия

*-Р<0,05 достоверно по отношению к контрольной группе.

 

В этом случае уровень общего белка крови у молодых животных был ниже на 37,6%, а у старых на 12,6%, чем у животных в соответствующих контрольных группах (рис. 2).

Снижение концентрации общего белка в крови обусловлено падением белково-синтетической функции печени. Гипопротениемия ухудшает общее состояние организма животных вследствие изменения рН крови, нарушения транспорта жиров, стероидных гормонов и потенциальных возможностей иммунной системы.

Со стороны ферментной системы происходит рост показателей ферментов крови АлТ и АсТ у молодых животных на 100% и 66,7%, а у старых на 233,3% и 333,3% соответственно (рис. 3).

 

Рисунок 3. Показатели АлТ и АсТ у животных при отравлении ацетатом свинца и бихроматом калия

*-Р<0,05 достоверно по отношению к контрольной группе.

 

Известно, что АсТ играет важную роль в процессе глюконеогенеза, т.к. организм участвует в процессах высвобождения NH3 из аминокислоты, который перерабатывается в цикле мочевины, когда происходит образование аргининосукцинат. Учитывая, что эти ферменты являются внутриклеточными, увеличение их концентрации в крови свидетельствует о разрушении клеток печени и сердца, где они вырабатываются.

Рост АлТ свидетельствует о поражении печени, а АсТ – миокарда. Их функция, как известно, взаимосвязана с обменом белков и углеводов, которые в данном случае снижены. Превалирование роста уровня фермента АлТ в крови над АсТ указывает на более выраженные повреждения клеток печени и выход эндогенного фермента АлТ в кровь.

Хроническое отравление тяжелыми металлами, в частности, свинцом, изменяет поверхность мембраны эритроцита, обусловливая снижение резистентности к механическим повреждениям в органах кровообращения. В результате сочетание повреждения печени с усиленным разрушением эритроцитов сопровождается развитием желтухи. Так, уровень общего билирубина крови у молодых животных увеличился на 27,6%, а у старых животных – на 26,4% (рис. 4). В отличие от молодых животных, у старых животных увеличился уровень мочевины на 48,38%.

 

Рисунок 4. Показатели мочевины и билирубина у животных при отравлении ацетатом свинца и бихроматом калия

*-Р<0,05 достоверно по отношению к контрольной группе.

 

Эти результаты экспериментов, в контексте с ранее проведенными исследованиями [4], показавшими, что вводимые металлы в организм животных в большей степени выводятся через ЖКТ, свидетельствуют, что средняя концентрация их в крови соответствует среднему уровню у жителей мегаполисов, вызванному загрязнением окружающей среды. Эта концентрация тяжелых металлов в крови достаточна, чтобы стать реальным негативным агентом, способным изменять биохимический статус организма животных в сторону патологии.

Таким образом, хроническое отравление тяжелыми металлами в виде ацетата свинца и бихромата калия у экспериментальных животных нарушает углеводный и жировой обмен, а также изменяет показатели белкового обмена и ферментной системы у животных, особенно старых, у которых восстановительные процессы выражены в меньшей степени.

 


Список литературы:

1. Балабекова М.К. Патогенетическая коррекция лизосомоповреждающего действия свинца в головном мозге и печени: автореф. дис. … канд. мед. наук. – Алматы, 1999. – 24 с.
2. Гора Е.П. Экология человека. – М., 2007. – 540 с.
3. Нурмухамбетов А.Н., Мельдеханов Т.Т., Баймуканова Г.К. Реактивность организма под влиянием антропо-генных загрязнителей окружающей среды : матер. V объед. съезда гигиенистов, эпидемиологов, микробио-логов и инфекционистов Казахстана. – Алматы, 1991. – Т.1. – С. 133-135.
4. Ударцева Т.П. Механизмы адаптации к совместному воздействию свинца и ограничения движений: под ред. д.м.н., проф. А.Н. Нурмухамбетова. – Алматы, 2001. – 226 с.
5. Хабриева Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. – Москва, 2005. – 234 с.
6. Snow E.T. Effects of chromium on DNA replication in vitro // Environ. Health Perspect. – 1994. – Vol. 102. –
P.41-44.


References:

1. Balabekova M.K. Pathogenic correction of lysosomes damaging effect of the lead in brain and liver. Cand. med. sci. diss. Almaty, 1999. 24 p. (In Russian).
2. Gora E.P. The human’s ecology. Moscow, 2007. 540 p. (In Russian).
3. Nurmukhambetov A.N., Mel'dekhanov T.T., Baimukanova G.K. The reactivity of the organism under the influ-ence of anthropogenic environmental pollutants: matererials of V Combined Congress of hygienists, epidemiolo-gists, microbiologists and infectious diseases doctors of Kazakhstan. Almaty, 1991, vol.1, pp.133-135 (In Russian).
4. Udartseva T.P. The mechanisms of adaptation to the combined effects of lead and restriction of movements. Al-maty, 2001. 226 p. (In Russian).
5. Khabrieva R.U. The manual on experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. Moscow, 2005. 234 p. (In Russian).
6. Snow E.T. Effects of chromium on DNA replication in vitro. Environ. Health Perspect, 1994, vol. 102, pp.41-44.


Информация об авторах:

Тухватшин Рустам Романович Tukhvatshin Rustam

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патологической физиологии Кыргызской государственной медицинской академии им. И.К.Ахунбаева, 720061, Кыргызстан, г. Бишкек, улица Ахунбаева, 92

Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Pathologic Physiology Chair, I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy, 720061, Kyrgyzstan, Bishkek, Akhunbaeva Street, 92


Аумолдаева Зауре Маратовна Aumoldaeva Zaure

ассистент кафедры патофизиологии Казахстанско-Российского медицинского университета, 050060, Казахстан, г. Алматы, ул. Ходжановская, 58/4

Assistant of Physiopathology Chair, Kazakh-Russian Medical University, 050060, Kazakhstan, Almaty, Hodzhanovskaya Street, 58/4


Абаева Тамара Сураналиевна Abaeva Tamara

к.м.н., доцент, заведующая кафедрой нормальной и топографической анатомии Кыргызской государственной медицинской академии им. И.К.Ахунбаева, 720061, Кыргызстан, г. Бишкек, улица Ахунбаева, 92

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Head of Normal and Topographic Anatomy Chair, I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy, 720061, Kyrgyzstan, Bishkek, Akhunbaeva Street, 92


Исупова Алена Анатольевна Isupova Alain

к.м.н., старший преподаватель кафедры дерматовенерологии и фтизиатрии Кыргызско-Славянского университета Кыргызской государственной медицинской академии им. И.К.Ахунбаева; 720061, Кыргызстан, г. Бишкек, улица Ахунбаева, 92

Candidate of Medical Sciences, Senior Lecturer of Dermatovenerology and Phthisiology Chair, Kyrgyz-Slavic University, I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy, 720061, Kyrgyzstan, Bishkek, Akhunbaeva Street, 92


Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-6129

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54437 от 17.06.2013

ПИ №ФС 77-66241 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Размещается в:

doi:

elibrary

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

ROAR

OpenAirediscovery

CiteFactor

Быстрый поиск

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.