Влияние тяжелых металлов пагубно сказывается на организме человека иживотных, нарушая физиологические функции. Наиболее полно изучено патологическое влияние соединений тяжелых металлов на печень, почки, сердечно-сосудистую систему, систему крови, иммунную систему. Однако, такие металлы, как молибден, хром изучены вменьшей степени, мало изучено их действие на систему крови. Если учесть то, что вокружающей среде эти элементы встречаются довольно часто вконцентрациях намного превышающих предельно допустимые, изучение их воздействия на организм представляется весьма актуальным.
Механизм токсического воздействия соединений тяжелых металлов складывается из местного ирезорбтивного эффектов. Местное действие проявляется вдеструкции ткани изависит от способности этих соединений кдиссоциации. Врезультате уплотнения иденатурации белка образуется некроз тканей со струпом. Воснове резорбтивного действия лежит блокирование функционально активных групп белков-ферментов иструктурных белков. Наибольшее значение имеет блокирование сульфгидрильных (тиоловых) групп (SH), обеспечивающих биологическую активность более 50 белков-ферментов; блокируются также аминные, карбоксильные идр. группы [4].
Рибосомы клеток млекопитающего содержат около 120 сульфгидрильных групп, причем примерно половина из них имеет функциональное значение для осуществления белкового синтеза. Образование комплекса токсиканта сSН-группами биомолекул сопровождается их повреждением, нарушением функции, что иинициирует развитие токсического процесса
(рисунок) [6].
Взаимодействие сульфгидрильной (тиоловой) группы SH с ионами тяжелых металлов
Другой механизм токсического действия обусловлен способностью ионов тяжелых металлов конкурировать сэссенциальными металлами: происходит их «вытеснение» из органических комплексов [5].
Большинство признаков интоксикации молибденом аналогичны или идентичны таковым при дефиците меди (то есть, замедление роста ианемия). Профессиональные интоксикации, выявленные эпидемиологическими методами, характеризуются повышением концентрации мочевой кислоты вкрови иувеличении случаев подагры.
В организме соединения молибдена вытесняют медь ифосфор, что приводит куменьшению количества меди впечени ифосфора вкостях. Медь связывается смолибденом, образуя растворимый комплекс, который выводится смочой. Снижается активность фосфатаз имедьсодержащих ферментов; например перекиси дисмутазы. Нарушается обмен АТФ, белковый обмен, блокируется синтез аминокислот. Молибден является прямым антагонистом меди, вольфрама исульфатов. Повышение концентрации серы вкорме замедляет усвоение меди имолибдена. Вызванный молибденом токсикоз может усиливаться при высокой концентрации серы или низком содержании меди ворганизме. Если соотношение меди имолибдена меньше чем 2:1 тяжесть течения отравления усиливается. Заболевание начинается при поступлении молибдена вколичестве свыше 50мг/кг сухого вещества корма. Отравление протекает остро ихронически. Уживотных отмечают диарею спримесью пузырьков газа икрови вфекалиях, отечность влагалища, прогрессирующие истощение, депигментация шерстного покрова вокруг глаз, остеопороз, хромота, мышечная дрожь, артриты, снижение оплодотворяемости. Вкрови снижение гематокрита, макроцитарная гипохромная анемия. Наблюдается: жировая дистрофия печени, дистрофия почек, катаральный или катарально-геморрагический гастроэнтероколит, хрупкость костей идеформация суставов [6].
Всасывание хрома происходит через желудочно-кишечный тракт, атакже через дыхательные пути икожу. Выведение всосавшихся соединений хрома из организма происходит главным образом через почки (возможно повреждение клубочков ислизистых оболочек мочевыводящих путей). Воздействие соединений хрома: наряду сраздражением или прижиганием пораженного участка слизистой оболочки или кожи возникает угроза вначале кровообращению, позже функции почек, атакже печени. Возможно образование метгемоглобина, появление гемолиза. После приема внутрь дихромата калия или подобных токсичных соединений хрома появляются окрашивание, припухлость или химические ожоги слизистых оболочек рта иглотки, сильные боли вживоте; рвота сжелто-зеленой окраской (иногда кровавой), профузный (кровавый) понос. Тотчас же возможны коллапс илетальный исход, или втечение нескольких дней развиваются желтуха игеморрагический диатез. Дизурические расстройства, гематурия, альбуминурия переходят ванурию иуремию. Иногда развиваются судороги икома. После массивной ингаляции хроматной пыли развивается острая пневмония. После контакта скожей возможны химический ожог ирезорбтивное действие. Раны, загрязненные хроматами, заживают очень плохо [3].
Целью данной работы явилось изучение биохимического состава плазмы крови экспериментальных животных при отравлении солями молибдена ихрома.
Материалы иметоды исследования
Эксперименты проводились на лабораторных белых крысах, массой 180-200г, которые были разделены на 3группы.
Первую группу (n=5) составляли контрольные животные.
Вторую группу (n=5) составляли животные, которым втечение трех месяцев внутрижелудочно вводили хронические дозы солей молибдена.
Третью группу (n=5) составляли животные, которым втечение трех месяцев per os вводили хронические дозы солей хрома.
Для биохимических исследований забор крови осуществляли из сонной артерии. Определяли активность ферментов - (АЛТ, АСТ), содержание общего белка вплазме крови, содержание глюкозы, мочевины. Биохимические показатели крови определяли на биохимическом анализаторе SCREEN MASTER компании HOSPITEX DIAGNOSTICS. Применяли следующие методы: активность аланинаминотрансферазы иаспартатаминотрансферазы - методом Рейтмана-Френкеля, общий белок - биуретовым методом, глюкозу - глюкооксидазным методом, мочевину - унифицированным методом по цветной реакции сдиацетилмонооксимом. [1].
Результаты исследования обрабатывали статистически сиспользованием программы Microsoft Excel. Сучетом критерия Стьюдента регистрировали изменения показателей [2].
Результаты исследований и их обсуждение
В ходе проведенного эксперимента было выявлено, что содержание АЛТ вплазме крови лабораторных крыс, принявших соли молибдена увеличилось на 168,4 (р<0,001), отравленных солями хрома повысилось на 150,4 (р<0,001) по сравнению сживотными контрольной группы.
Содержание АСТ также увеличилось уживотных, отравленных сульфатом молибдена на 85,8 (р<0,001), отравленных солями хрома на 110 (р<0,001) по сравнению спервой группой.
Концентрация белка вплазме крови животных, получивших хронические дозы молибдена, понизилась на 32,9 (р<0,001), получивших ионы хрома уменьшилась на 43,6 (р<0,001) вотличие от группы интактных крыс.
Показатели содержания глюкозы вкрови по сравнению сконтрольными значениями также понизились при отравлении сульфатом молибдена на 64,0 (р<0,001), при отравлении сульфатом хрома на 56,0 (р<0,001) соответственно.
Содержание мочевины вкрови животных, принявших хронические дозы солей молибдена, уменьшилось на 27,9 (р<0,001), солей хрома понизилось на 21,2 (р<0,001) по сравнению сконтрольной группой экспериментальных животных (таблица).
Показатели биохимического анализа крови экспериментальных крыс при хронической интоксикации солями металлов
|
Показатели |
Контроль |
Молибден |
Хром |
|
АЛТ, нмоль/с*л |
152,25±5,82 |
408,75±3,26*** |
381,25±2,56*** |
|
АСТ, нмоль/с*л |
170,0±4,71 |
316,0±5,66*** |
357,0±32,76*** |
|
Белок, г/л |
83,25±0,68 |
57,5±0,76*** |
48,32±0,48*** |
|
Глюкоза, ммоль/л |
5,46±0,29 |
1,95±0,01*** |
2,4±0,02*** |
|
Мочевина, ммоль/л |
4,15±0,02 |
2,99±0,02*** |
3,27±0,02*** |
Примечание. * (р<0,05); ** (р<0,01); *** (р<0,001) - достоверность по сравнению сконтрольной группой животных.
При хронической интоксикации солями металлов повышение ферментативной активности АЛС иАСТ наблюдается при воспалительных процессах впечени инарушении функции сердечной мышцы. Причем повышение содержания АЛТ вопытной группе было больше по сравнению сАСТ, что показывает, большее нарушение функции печени, по отношению ксердечной мышце.
Гипопротеинемия выявляется обычно при патофизиологических синдромах, выражающихся вснижении биосинтеза, усилении катаболизма, патологическом распределении белка между отдельными секторами организма. Понижение содержания белка вплазме крови отмечается при нарушении функции желудочно-кишечного тракта, при продолжительных воспалительных процессах встенке кишечника, сопровождающихся ухудшением переваривания ивсасывания белков. Кроме того, понижение содержания белка вплазме показывает также нарушение функции почек, так как белки ижидкость из плазмы крови уходят вткани ипочки. Вэтом случае увеличивается сосудистая проницаемость впочечных клубочках ибелки выводятся смочой.
Глюкоза является ценнейшим питательным веществом для большинства клеток иособенно ткани мозга. Половина энергии, расходуемой организмом, выделяется за счет глюкозы. Гипогликемия (ГПГ) - снижение содержания глюкозы вкрови - чаще всего связана сабсолютным или относительным повышением уровня инсулина вкрови. Кроме того, гипогликемия, укрыс опытных групп, по-видимому, наблюдается при злокачественных опухолях внепанкриотической локализации (фиброма, фибросаркома), атакже при поражении желудка икишечника.
Отмечалось понижение концентрации мочевины. Поскольку мочевина (остаточный азот) образуется главным образом впечени, то уровень мочевины вкрови уменьшается при тяжелых ее поражениях.
Выводы
В заключение можно предположить, что увеличение АЛТ, АСТ, понижение содержания вплазме крови белка, глюкозы, мочевины показывает нарушение функции желудочно-кишечного тракта, печени, почек, сердца уэкспериментальных животных при хроническом отравлении солями молибдена ихрома.
Список литературы
- Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика: справочник. - М., 2003. - 495 с.
- Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 351 с.
- Лудевиг Р., Лос К. Острые отравления. - М.: Медицина, 1983. - 560 с.
- Лужников Е.А., Костомарова Л.Г. Острые отравления. - М.: Медицина, 1989. - 419 с.
- Петров В.И., Ревяко Т.И. Наркотики ияды: Психоделики итоксические вещества, ядовитые животные ирастения. - М., 2002. - 340 с.
- http://tokson.ucoz.ru.
- Юртов Е.В., Лейкин Ю.А. Химическая токсикология: текст лекций МХТИ. - М., 1987.