CC BY
6
Создание страховой защиты населения представляет собой практический механизм решения проблем повышения доступности и эффективности медицинской помощи (прежде всего профилактической) для широких слоев населения, увеличения финансовых средств, инвестируемых работодателями на обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия, безопасности и улучшение состояния здоровья, создания условий для максимально возможного предотвращения и сокращения риска для здоровья.
Литература
1. Никонов Б. И., Гурвич В. Б., Кузьмин С. В. и др. // Вести. Урал. мед. акад. науки. — 2003. — Спец. вып. - С. 20-26.
2. Никонов Б. И., Гурвич В. Б., Кузьмин С. В., Ярушин С. В. // Вестн. Урал. мед. акад. науки. — 2005. — № 2. - С. 39-44.
Поступила 07.12.06
Summary. The paper describes a principal scheme of insurance protection organization due to the negative human influences of environmental factors and industrial risks as one of the most effective mechanisms responsible for controlling sanitary-and-epidemiological well-being and human health. It also considers how a voluntary medical collective insurance program and a civil responsibility insurance one are being implemented due to unforeseen damages done to the population's health and how the quality and safety of goods (work, services) are controlled. Organizational, methodic, and normative legal approaches are proposed to developing the population's insurance protection system.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 614.7:615.91]-07
Т. Д. Дегтярева, Б. А. Ксщнельсон, И. А. Минигалиева, Ю. И. Солобоева, С. В. Брезгина, О. 10. Береснева, Т. А. Береснева, Т. В. Слышкина, Н. П. Макаренко
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ТОКСИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ФГУН Медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий Роспотрсбнадзора, Екатеринбург; МУ городская детская больница № 2, Нижний Тагил, ГОУ ВПО УГМА Росздравнадзора, ТУ Роспотрсбнадзора в Свердловской области
Для экологической ситуации ряда индустриальных регионов России с развитой черной металлургией и высокой автотранспортной нагрузкой типичным является сочетанное воздействие на организм многокомпонентных комбинаций токсичных металлов (свинца, хрома, кадмия, меди, никеля, мышьяка) и ряда органических соединений (например, бенз(а)пирен, фенол, нафталин и др.), обладающих разносторонним общетоксическим, канцерогенным, мутагенным и другими эффектами вредного влияния на организм. Это воздействие создает существенный риск ухудшения здоровья населения, а бенз(а)пирен в сочетании с рядом других канцерогенных полиароматических углеводородов (ПАУ), а также при совместном действии с канцерогенными металлами (хром, мышьяк, кадмий и др.) является фактором онкологического риска.
В ранее проведенных исследованиях были испытаны различные способы повышения резистентности организма к действию хорошо и плохо растворимых соединений свинца, мышьяка, хрома, марганца, а также комбинаций токсичных металлов (например, свинца—мышьяка—меди—кадмия; свинца—мышьяка—хрома—кадмия и др.) в соотношениях, характерных для загрязнения среды обитания в некоторых городах Свердловской области. В качестве биопротекторов испытывали глу-таминат натрия, сапарал, отдельные витамины и витаминно-минеральные препараты, пектиновые энтеросорбенты, пищевые кальциевые добавки, биотические дозы меди и йода, а также различные комплексы этих средств [1—3].
Вместе с тем биопротекторы организма от вредных эффектов перечисленных органических веществ ранее мы не испытывали не только при изолированном токсическом действии последних, но и при комбинации их с токсичными металлами.
Теоретический анализ естественных механизмов и кинетики детоксикации перечисленных органических веществ в организме позволяет прийти к выводу о целесообразности воздействия нате механизмы биотрансформации (метаболизма) органических ядов, которые способствуют их обезвреживанию и образованию продуктов, активно выводимых из организма. К ним относятся прежде всего влияние на биотрансформацию ксенобиотиков с помощью комплекса реакций конъюгации (глута-тионовой, сульфатной, с аминокислотами) на функционирование оксидаз со смешанными функциями (ОСФ), подготавливающих процессы конъюгации, а также на механизмы защиты от супероксидных радикалов и перекисных соединений, образование которых неизбежно сопровождает биотрансформацию ксенобиотиков при действии ОСФ (в результате декомпозиции оксигенирован-ного феррокомплекса цитохрома Р-450).
В частности, представляло интерес испытание биопротекторного действия комплекса аминокислот, являющихся исходными в биосинтезе глута-тиона, а именно метионина (или цистеина), глута-миновой кислоты и глицина. Помимо повышения таким путем резерва глутатионовой конъюгации, представляется возможным достигнуть за счет серосодержащих аминокислот (цистеина и метионина) повышения резерва сульфатной конъюгации, а за счет глутаминовой кислоты как ключевого участника цикла трикарбоновых кислот — усиленного образования АТФ, необходимой для энергообеспечения всех процессов конъюгации. Для противора-дикальной и противоперекисной защиты, помимо антиоксидантного действия тех же серосодержащих аминокислот и глутаминовой кислоты, целесообразным может быть использование витаминов, обладающих антиоксидантной активностью (А, Е, К, Р) и малых доз селена.
Помимо этого, является целесообразным использование в составе биопрофилактических комплексов (БПК) и ранее апробированных нами средств [1—3], направленных на торможение вредных эффектов токсического действия металлов (глутаминат, пектиновый энтеросорбент, поливи-таминно-минеральные комплексы, металлы-антагонисты и др.), эффективность которых была неоднократно показана как при изолированном действии таких металлов как свинец, хром, мышьяк, так и их комбинации с кадмием, медыо и др. Вместе с тем присутствие в составе токсической комбинации, которую предполагается исследовать, марганца и ванадия диктует необходимость включения в БПК наряду с биопротекторами широкого спектра действия также таких биопротекторов, которые направлены на наиболее важные звенья ток-сикодинамики указанных металлов.
Экспериментальные исследования включали 3 основные серии субхронических опытов на ин-бредных белых крысах. В 1-й серии экспериментов на модели комбинированной интоксикации металлами (свинец—хром—марганец—ванадий—мышьяк) и бенз(а)пиреном изучали эффективность ВПК, состоящего из глутаминовой кислоты, пектинового энтеросорбента, поливитаминно-мине-рального препарата "Пиковит", кальцийсодержа-щего препарата, "Йодомарина", а также витамина С и глицина (БПК-1). Последние два вещества включены в БПК с целью противодействия токсическим эффектам соответственно ванадия и марганца; при этом параллельно испытывался комплекс без глицина.
Для экспериментального моделирования комбинированного действия металлов ориентировались на среднее соотношение между изучаемыми загрязнителями в почве в Нижнем Тагиле Свердловской области: свинец—ванадий—хром—марганец—мышьяк (мг/кг) как 48,9—104,6 — 53,1 — 1149,2 — 3,5, или по отношению к свинцу 1,0 — 2,1 — 1,1 — 23,5 — 0,1. Модель интоксикации создавали путем внутрибрюшинного введения изучаемой комбинации металлов беспородным белым крысам 3 раза в неделю по 0,1 ЬО50 (8,3 мг/кг) в течение 6 нед. Всего осуществлено 20 введений. Бенз(а)пирен сорбировали на активированный уголь и вводили тем же животным интратрахеально однократно в 1-й день экспериментального периода.
Во 2-й серии опытов на модели субхронического воздействия фенола или нафталина испытывали биопротекторное действие комплекса, состоящего из метионина, глутаминовой кислоты, глицина, поливитаминно-полиминерального комплекса "Витрум Кидс" (БПК-2). Модель интоксикации создавали путем внутрижелудочного введения фенола или нафталина белым крысам по 0,05 ЬО50 (28,8 и 87,5 мг/кг соответственно) 3 раза в неделю в течение 6 нед (также 20 введений).
В 3-й серии экспериментов на модели комбинированного воздействия нафталина и свинца исследовали влияние комплекса, состоящего только из двух протекторов — пектина и кальция, направленных исключительно на защиту от свинца (БПК-3), а на модели комбинации нафталина—фенола-свинца — БПК, объединяющего БПК-2 и БПК-3 (БПК-4). Фенол и нафталин поступали в организм
крыс аналогично условиям 2-й серии опытов, свинец в виде ацетата свинца вводили крысам внутри-брюшинно также 3 раза в неделю в течение 6 нед в дозе 0,05 LD<0 (LD50 220 мг/кг).
Общая схема испытания перечисленных БПК состояла в следующем. Крыс делили на необходимое количество подопытных групп по 10—12 особей в каждой, 1-ю из которых затравляли комбинацией металлов или тем или иным органическим соединением, 2-я и последующая группы с 1-го дня затравки получали корригирующие биопрофилактические средства. В каждой серии опытов выделяли группу интактного контроля, которой вводили физиологический раствор в том же объеме, что и подопытным крысам, а также в ряде случаев — группы "контроль на БПК" с целью оценки влияния изучаемых средств на здоровый организм.
При испытании биопрофилактической эффективности комплекса для коррекции токсических эффектов комбинации металлов и бенз(а)пирена животные получали: глутаминат натрия в виде питья 1,5% раствора, получаемого путем предварительной нейтрализации раствора глутаминовой кислоты гидрокарбонатом натрия (средний объем раствора, выпиваемого одной крысой ad libitum, составлял 10—12 мл); пектиновый энтеросорбент в виде смеси свекловичного и яблочного пектина, применяемого как добавка в пищевой рацион крыс в дозе 1000 мг/кг; поливитаминно-минеральный препарат "Пиковит" (производства KRKA, Slovenia), содержащий в своем составе 10 витаминов (А; D3; В,; В2; В6; В12; В5; никотинамид; фолиевую кислоту), а также кальций и фосфор, внутрижелудоч-но по 2 мл на крысу в результате растворения 1 таблетки в 10 мл дистиллированной воды; витамин С (аскорбиновая кислота) в дозе 5 мг на крысу; глю-конат кальция по^ 100 мг на крысу как добавка в корм; препарат "Йодомарин" в дозе 4 мкг (в 1 мл воды) на крысу вводили внутрижелудочно вместе с витаминами; глицин в дозе 12 мг на крысу. В двух других сериях опытов животные получали глутаминат натрия, пектиновый энтеросорбент, глюконат кальция и глицин в дозах, указанных выше, метио-нин в дозе 50 мг на крысу, при этом глицин и ме-тионин, растворенные в воде, вводили в желудок через зонд раздельно (промежуток между их приемами составлял 30—40 мин); поливитаминно-по-лиминеральный препарат "Витрум Кидс" ("Юни-фарм", США), который содержит те же 10 витаминов, а также кальций, магний, железо, йод, селен, внутрижелудочно в объеме 1 мл (в результате растворения 4 таблеток в 50 мл дистиллированной воды). Дозы витаминов и минералов устанавливали, ориентируясь на суточную потребность в них крыс с учетом предполагаемого повышенного запроса при интоксикации.
В конце эксперимента в периферической красной крови определяли содержание эритроцитов, лимфоцитов, нейтрофилов, эозинофилов и гемоглобина; изучали функциональное состояние центральной нервной системы (уровень суммационно-порогового показателя — СПП и норковый рефлекс), биоэнергетический и окислительно-восста-новительный обмен (по активности сукцинатде-гидрогеназы лимфоцитов — СДГ и содержанию восстановленного глутатиона в сыворотке крови). Исследовали также спектр аминокислот в сыворот-
Таблица 1
Некоторые показатели состояния организма крыс, подвергавшихся затравке комбинацией металлов и Кенз(а)пирена на фоне приема БПК-1 (М± т)
Группа крыс
Показатель контроль интактный токсичная комбинация токсичная комбинация + БПК токсичная комбинация + БПК с глицином
Лимфоциты, % 68,38 ± 1,80 59,9 ± 3,40* 52,9 ± 3,72* 66,11 ±2,86
Общий белок в сыворотке крови, г/л 77,28 ± 1,49 71,49 ± 1,93* 73,65 ± 3,00 79,05 ± 2,11
Активность АЛТ в сыворотке крови, моль/ч ■ л 0,27 ± 0,024 0,19 ± 0,030* 0,22 ± 0,022 0,22 ± 0,032
Восстановленный глутатион в гемолизате крови, моль/л 0,557 ± 0,036 0,485 ± 0,033 0,605 ± 0,051 0,527 ± 0,048
Холестерин в сыворотке крови, мкмоль/л 1,16 ± 0,07 2,01 ± 0,105* 1,88 ± 0,109* 1,79 ± 0,072*
5Н-группы в плазме крови, ммоль/л 1,134 ± 0,103 0,857 ± 0,136 0,514 ± 0,157* 0,954 ± 0,127
Активность СДГ, количество гранул в 50 лимфоцитах 653,6 ± 19,74 671,0 ± 18,99 774,0 ± 25,68*- ** 755,6 ± 29,38*' **
8-АЛК в моче, мкмоль/суг 0,67 ± 0,026 0,82 ± 0,051* 0,79 ± 0,052 0,79 ± 0,014
Примечание. *— изменение статистически значимо в сравнении с интактным контролем, ** — в сравнении с группой токсичная комбинация (р < 0,05).
ке крови, уровни общего холестерина, активности креатинкиназы и у-глутамилтрансферазы в сыворотке крови, креатинина, копропорфирика и 5-АЛК в моче, кинетику выведения с мочой металлов, бенз(а)пирена, фенола и нафталина и др. Для выявления возможного антимутагенного эффекта БПК проводили подсчет микроядер в полихрома-тофильных эритроцитах костного мозга крыс. Используемые методики относят к общепринятым в токсикологических исследованиях.
Как видно из табл. 1, введение в организм животных обоих БПК (как с добавкой глицина, так и без него) на фоне 6-недельной субхронической затравки комбинацией металлов и бенз(а)пирена способствовало ослаблению выявляемых неблагоприятных токсических эффектов, что проявлялось в коррекции ряда функциональных (токсикодина-мических) показателей. Кроме того, отмечали увеличение выведения металлов и бенз(а)пирена с мочой. Частота обнаружения микроядер в группах животных, принимавших БПК, значительно снижалась. При этом БПК с добавкой глицина оказывал более выраженные благоприятные эффекты по всем перечисленным показателям.
На фоне субхронической затравки фенолом или нафталином под влиянием БПК-2 отмечали значительное ослабление характерных для этих органических ядов признаков интоксикации, которые проявлялись нарушениями в системе кроветворения, изменениями функционального состояния нервной системы, печени и почек. На этом фоне происходило заметное снижение измеренных в конце экспериментального периода концентраций фенола и нафталина в моче.
В частности, это может быть продемонстрировано на примере субхронической 6-недельной за-
травки крыс фенолом, когда отмечали значительное выведение фенола с мочой (общего, свободного и связанного). При этом содержание его в моче контрольных крыс было ниже предела определения (табл. 2). На фоне в целом позитивных токсикоди-намических эффектов БПК заметное снижение элиминации фенола с мочой, оцененной только в конце затравки, не может быть эффектом усиленной задержки яда в организме. Оно должно расцениваться как показатель того, что этого вещества за весь период затравки в нем накопилось меньше (в результате стимулированного метаболизма и элиминации), а это через снижение концентрации в центральном кинетическом пуле (т. е. в крови) закономерно отражается снижением ее в моче.
На фоне субхронического комбинированного действия нафталина—свинца БПК-3 способствовал ослаблению токсического действия свинца и повышал в 2 раза сниженную свинцом (в результате подавления им синтеза цитохрома Р-450) элиминацию нафталина.
При воздействии комбинации из трех соединений нафталин—фенол—свинец развиваются статистически значимые нарушения таких показателей, как снижение массы тела крыс по сравнению с исходным уровнем, СПП, содержание гемоглобина, эритроцитов и ретикулоцитов в крови, креатинина, копропорфирина, 8-АЛК, мочевины в моче, активность креатинкиназы в сыворотке крови, суточный диурез, а также выраженная тенденция к изменению уровня эозинофилов в крови, белкового спектра и активности у-глутамилтрансферазы сыворотки крови. Помимо этого, исследование спектра аминокислот указывает на статистически значимое снижение уровня таких аминокислот, как треонин и глютаминовая кислота, а также на тенденцию к
Таблица 2
Содержание фенола и нафталина (свободного и общего) в моче крыс, подвергавшихся субхронической затравке фенолом на фоне БПК-2 (А/± от)
Группа Фенол свободный, мкг/сут Фенол общий, мкг/сут Разность общего и свободного фенола, мкг Нафталин езобод-ный, мкг/сут Нафталин общий, мкг/сут Разность общего и свободного нафталина, мкг
Контроль 0 0 0 0 0 0
Фенол 32,8 ± 15,91* 40,98 ± 16,64* 8,18 ± 2,49 0 0 0
Фенол + БПК 19,92 ± 7,79* 23,97 ± 7,66* 4,05 ± 1,48 0 0 0
Примечание. Здесь и в табл. 3: * — статистически достоверные различия с контролем (р < 0,05).
Таблица 3
Содержание фенола и нафталина (свободного и общего) в моче крыс, подвергавшихся субхронической затравке комбинацией нафталин—фенол—свинец на фоне БПК-4 (Л/± т)
Группа Фенол свободный, мкг/сут Фенол общий, мкг/сут Разность общего и свободного фенола, м кг Нафталин свободный, мкг/сут Нафталин общий, мкг/сут Разность общего и свободного нафталина, мкг
Контроль Нафталин + фенол + свинец Нафталин + фенол + свинец + БПК 0 37,73 ± 16,58* 13,2S ± 5,80 0 42,98 ± 16,33* 13,83 ± 5,57 0 5,25 ± 1,81 0,54 ± 0,63 ООО 0 123,0 ± 76,8* 25,60 ± 23,42 0 122,97 ± 76,80 25,60 ± 23,42
понижению содержания глицина, глутамина, аспа-рагина, метионина, увеличению цистеина и др. Под влиянием приема БПК-4, включающего испытанные ранее аминокислоты, поливитаминно-минеральный препарат (содержащий витамины А, С, Е и селен, обладающий антиоксидантным действием), а также пектиновый энтеросорбент и кальцийсодержащий препарат, многие из исследуемых тестов демонстрируют тенденцию к нормализации.
Элиминация фенола (табл. 3) в данной комбинации не претерпевает практически никаких изменений, поскольку фенол исходно обладает окси-группой, необходимой для его конъюгации, и поэтому подавление свинцом окисления, контролируемого цитохромом Р-450, не может играть существенной роли. Под влиянием БПК-4 снижение показателей элиминации фенола имело тот же характер и должно получить то же самое объяснение, которое было дано выше в случае изолированной затравки фенолом и действия БПК-2 (вошедшего в состав БПК-4). Элиминация нафталина и в случае тройной комбинации фенол—нафталин—свинец (см. табл. 3) была существенно снижена (при полном отсутствии в моче свободного нафталина), хотя и в меньшей степени, чем при действии на нее только свинца. Вместе с тем влияние на нее БПК-4 существенно отличалось от влияния БПК-3 и заключалось в дополнительном ее снижении. Учитывая рассматриваемые ниже позитивные токсико-динамические эффекты БПК-4, допустимо предположить, что в данном случае накладываются 2 токсикокинетических механизма: не только сохранившееся, хотя и ослабленное, тормозящее действие свинца, но и происходящее (как раз в результате этого ослабления) общее снижение задержки нафталина в организме, причем последнее, как и в случае фенола, преобладает. Такое же снижение элиминации нафталина под влиянием БПК-2 произошло и при затравке одним нафталином.
В целом результаты исследований показывают, что при одновременном воздействии исследованной нами комбинации металлов и органических ядов целесообразен прием БПК, включающего в себя пектиновый энтеросорбент, глутаминат Ыа,
поливитаминно-минеральный комплекс "Витрум-Кидс", содержащий железо, йод, селен и др., а также глицин, метионин и кальцийсодержащий препарат.
Проведенный на базе двух детских образовательных учреждений Нижнего Тагила контролируемый курс биопрофилактики продолжительностью 5 нед (за исключением выходных дней) на основе названного выше БПК существенно снизил неблагоприятные для организма детей последствия экологически обусловленной вредной экспозиции (судя по результатам медицинского осмотра детей, показателям периферической красной и белой крови, активности СДГ лимфоцитов крови, иммунологического статуса организма и др.) и может быть рекомендован для широкого применения.
Таким образом, при одновременном воздействии исследованной комбинации металлов и органических ядов целесообразен прием БПК, состоящего из глутаминовой кислоты, пектинового энте-росорбента, поливитаминно-минерального препарата "Витрум-Кидс", кальция, витамина С, глицина, метионина и "Йодомарина".
Л и тер атур а
1. Кацнельсон Б. А., Дегрярева Т.Д., Привалова Л. И. Принципы биологической профилактики профессиональной и экологически обусловленной патологии от воздействия неорганических веществ. — Екатеринбург, 1999.
2. Кацнельсон Б. А., Дегтярева Т. Д., Привалова Л. И. // Рос. хим. журн. - 2004. - Т. 48, № 2. - С. 65-72,
3. Кацнельсон Б. А., Дегтярева Т. Д., Привалова Л. И. и др. // Вестн. Урал. мед. акад. науки. — 2005. — № 2. - С. 70-76.
Поступила 07.12.06
Summary. The antitoxic activity of several biological prophylactic complexes was studied in subchronic experiments on inbred albino rats exposed to a metal combination of lead-chromium-arsenic-manganese-vanadium and ben-zo(a)pyrene, as well as phenol or naphthalene, and combinations of naphthalene-lead and phenol-naphthalene-lead. It has been shown that upon simultaneous exposure to the study combination of metals and organic poisons, it is advisable to use a biological prophylactic complex involving glutamic acid, a pectin enterosorbent, the multivitamin agent "Vitrum-Kids", calcium, vitamin C, glycine, methionine, and "Iodomarin".
