Биохимические показатели крови у животных различного возраста при отравлении тяжелыми металлами

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.