CC BY
4
УДК eis.917:547.412.133].036.12.015.4:612.388-064
Канд. биол. наук Т. В. Юдина, доктор мед. наук Ю. В. Новиков
ДИНАМИКА СОСТОЯНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГИСТО-ГЕМАТИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВЛИЯНИИ CCI 4
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Через 6—7 месяцев хронической затравки химическими веществами происходит нарушение проницаемости гисто-гематических барьеров — ГГБ (Т. В. Юдина и Ю. В. Новиков). В связи с этим мы поставили задачу определить сроки формирования реакции ГГБ основных органов и эндокринных желез, ответственных за поддержание гомеостаза, на действие фактора малой интенсивности. Важно было изучить, как формируется реакция ГГБ на действие токсического агента, в какие сроки проявляются изменения их проницаемости, протекают ли эти изменения скрыто, компен-сированно, и тем самым подойти к вопросу об участии функции ГГБ в механизме развития адаптационных процессов.
Внимание исследователей все более привлекает изучение адаптивных сдвигов, происходящих в организме при длительном действии факторов внешней среды малой интенсивности. Е. И. Люблиной и соавт., В. В. Добрыниной и др. показано, что развитие адаптации к действию ядов-неэлектролитов сопровождается повышенной возбудимостью центральной нервной системы и нарушением высшей нервной деятельности. По мере развития адаптации в организме возникают признаки активизации щитовидной железы, которые носят фазовый характер. В фазе привыкания отмечено усиление функции, вне этой фазы такие признаки не наблюдаются. В то же время при адаптации находят признаки угнетения гипофизарно-адренало-вой системы, что выражается в уменьшении веса адреналовых желез, ослаблении реакции на введенный АКТГ и стрессорные воздействия.
Роль и значение большинства органов и систем в развитии процесса адаптации до настоящего времени еще не выяснены. Исходя из того что ГГБ являются одним из адаптационных механизмов (Л. С. Штерн), можно предположить, что защитно-приспособительные реакции организма в известной мере определяются состоянием этих барьеров. Так, при развитии адаптационных процессов к действию бензина в концентрациях 12—15 мг/л Ф. X. Шаяхметовым 1 отмечены изменения в неклеточных структурах ГГБ, а именно в аргирофильном веществе и ретикулоэндотелиальной системе. Проблема проницаемости приобретает большое значение при установлении границ адаптации, особенно при присоединении внешних неблагоприятных воздействий, которые при напряжении механизмов адаптации могут привести к серьезным нарушениям в организме.
В качестве токсического агента нами был выбран четыреххлористый углерод (СС14), токсикодинамические свойства которого хорошо изучены. Данными Е. Н. Кутепова установлены недействующая (0,015 мг/кг), пороговая в санитарно-токсикологическом отношении (0,15 мг/кг) и действующая (1,5 мг/кг) дозы этого вещества. Предельно допустимая концентрация CCI 4 в водоемах принята на уровне 0,3 мг/л (0,015 мг/кг). На основании этих данных для проведения хронического эксперимента были выбраны следующие дозы СС14 : 0,015 мг/кг (1-я группа), 0,15 мг/кг (2-я группа) и 1,5 мг/кг (3-я группа), 4-я группа являлась контрольной. В каждой группе было по 5—6 животных. Всего в опыте использовано 246 крыс-самцов. CCI 4 вводили им перорально, контрольные животные получали воду. Индикатором проницаемости служила радиоактивная сера (S35), которую вводили подкожно в дозе 0,1 мккюри на 1 г веса. Показателем проницаемости служило выраженное в процентах отношение радиоактивности
1 Автореферат кандидатской диссертации. Л., 1968.
Через /О дм ей
200 /so 100 80 60 40 20
Через 4 месяца
200-
Cgfia
Ж
1 2 □ /
VI
s 1 in
6 7
WV
8
10 11
12 13
Рис. 1. Влияние СС14 на проницаемость гисто-гематических барьеров для S35 при хроническом пероральном поступлении в организм животных без стрессорной нагрузки. / — контрольная группа; // — 1-я группа; /// — 2-я группа; IV — 3-я группа; 1 — щитовидная железа; 2 — надпочечники; 3 — селезенка; 4 — поджелудочная железа; 5 — семенники; 6 — мозг; 7 — сердце; 8 — мышцы; 9 — легкие; 10 — почки; 11 — печень; 12 —гипофиз; 13 — желудочно-
кишечный^тракт.
£ 45
£ 40 \ 20
Сэ ^
^ /00 80 60 40 20
□ / В///
Рис. 2. Воздействие СС14 при хроническом пероральном поступлении в организм животных на проницаемость гисто-гематических барьеров для Б35 с применением стрессорной
нагрузки.
Обозначения те же, что на рис. 1.
ткани к радиоактивности одновременно взятой крови, принятой за 100%. Состояние проницаемости ГГБ определяли на 3-й и 10-й дни, через 1, 2, 3 и 4 месяца после начала эксперимента, что обусловлено данными Б. А. Кур-ляндского 1 о протекающих в определенной последовательности фазовых изменениях активности гипоталамо-гипофизарной системы при действии малых концентраций промышленных ядов. В каждый срок исследования половине крыс была дана стрессорная нагрузка (3-часовое непрерывное плавание) с одновременным исследованием животных без нагрузки.
При проведении эксперимента во 2-й и 3-й группах животных в течение первых 2 месяцев наблюдались отставание в весе, пассивность, плохой аппетит, взъерошенность шерсти, судороги во время затравок. В 1-й группе эти явления отмечались в меньшей степени. В течение 3-го месяца эксперимента они исчезли. Очевидно, у животных вступили в действие механизмы адаптации к яду.
Полученные данные обработаны статистически методом малой выборки и представлены на рис. 1 и 2. При анализе данных, полученных без применения стрессорной нагрузки (см. рис. 1), в 1-й срок исследования (на 3— 5-й день воздействия четыреххлористого углерода) не обнаружено изменений резистентности ГГБ для S35. Те же результаты получены и при исследовании во 2-й (на 10—12-й день) и 3-й срок (через 1 месяц) после начала введения СС14. Следовательно, на 3—5-й, 10—12-й день и через 1 месяц не выявлено изменений в состоянии проницаемости исследованных органов по сравнению с контрольными животными при воздействии всех 3 доз четыреххлористого углерода без применения стрессорной нагрузки. В 4-й срок исследований (на 2-м месяце воздействия СС14) изменений резистентности барьеров по сравнению с контрольными животными не наблюдалось в 1-й группе животных. Во 2-й группе установлено снижение проницаемости ГГБ ряда органов: селезенки (Я<0,01), печени, почек и сердца (Р<0,05). Выявлена выраженная тенденция к снижению проницаемости ГГБ надпочечников и желудочно-кишечного тракта. У животных 3-й группы была снижена проницаемость ГГБ щитовидной железы и желудочно-кишечного тракта (/><0,05), наметилась ясная тенденция к увеличению резистентности ГГБ почек и семенников. В то же время фиксировалось повышение проницаемости ГГБ надпочечников (Р<0,05). Через 3 месяца воздейтвия CCI 4 в 1-й группе животных не было изменений по сравнению с контрольными. Во 2-й группе имелась тенденция к снижению проницаемости ГГБ надпочечников. У животных 3-й группы оказалась сниженной проницаемость ГГБ селезенки (Р<0,01) и увеличенной желудочно-кишечного тракта (Р<0,05). Наметилась тенденция к снижению проницаемости ГГБ надпочечников. В 6-й срок исследования (через 4 месяца после начала его) в 1-й группе животных была снижена проницаемость ГГБ щитовидной железы (Р<0,01). Во 2-й группе с большей степенью достоверности снизилась проницаемость ГГБ щитовидной железы (/><0,001), поджелудочной железы, выявилась тенденция к снижению проницаемости мышц. У животных 3-й группы была снижена проницаемость ГГБ щитовидной железы и почек (Р<0,05), имелась склонность к снижению поницаемости ГГБ мозга.
Таким образом, при исследовании воздействия 3 доз четыреххлористого углерода без применения стрессорной нагрузки изменения проницаемости ГГБ органов выявлены через 2 месяца. Изменения барьерной функции органов в 1-й группе не обнаружено ни в один из сроков исследования, исключение составляло лишь снижение проницаемости ГГБ щитовидной железы через 4 месяца воздействия. Основной характер изменений проницаемости ГГБ органов состоит в увеличении резистентности барьеров под влиянием доз 0,15 и 1,5 мг/кг. Повышение проницаемости ГГБ надпочечников при действии дозы 1,5 мг/кг через 2 месяца исследования, очевидно, объясняется повышением гормональной активности этой железы, которая
1 Автореферат докторской диссертации. М., 1970.
через 3 месяца сменяется ¡угнетением функции и через 4 месяца не отличается от контроля. Из эндокринных желез, наиболее подверженных действию вещества, следует назвать щитовидную железу, проницаемость ГГБ которой изменяется со 2-го месяца и резко снижена через 4 месяца эксперимента во всех исследуемых группах, включая 1-ю. При действии дозы 0,015 мг/кг только в щитовидной железе отмечается изменение проницаемости через 4 месяца эксперимента. Органом, проницаемость ГГБ которого изменяется наиболее отчетливо при действии СС14, являются почки. Изменения барьерной функции почек, как и ГГБ щитовидной железы, наблюдаются через 2 месяца при действии доз 0,15 и 1,5 мг/кг. Наиболее стойким является гемато-энцефалический барьер, проницаемость которого не изменяется на протяжении эксперимента.
Характер изменений проницаемости ГГБ органов под воздействием 3 исследованных доз четыреххлористого углерода, выявленных с применением стрессорной нагрузки, отличается от результатов, полученных без ее применения (см. рис. 2). Здесь также не обнаруживалось изменений резистентности барьеров на 3—5-й день воздействия всех 3 доз СС14. Во 2-й срок исследований (через 10—12 дней) в 1-й группе животных проницаемость не изменялась. Но при действии доз 0,15 и 1,5 мг/кг (2-я и 3-я группы животных) уже выявлялась ясно выраженная тенденция изменений проницаемости ГГБ надпочечников, снижение которой находилось на границе с достоверными изменениями (/=2,08). У животных 3-й группы регистрировалась явно выраженная тенденция к снижению проницаемости ГГБ надпочечников, печени и сердца. Результаты не достигали достоверных показателей, но были почти достоверны (при статистической обработке результатов / равно соответственно 1,95, 2,15 и 2,19). Через 1 месяц действия четыреххлористого углерода в 1-й группе животных не найдено изменений по сравнению с контролем. Во 2-й группе была снижена проницаемость ГГБ щитовидной железы, гипофиза и печени (Р<0,05). Наблюдалась отчетливая тенденция к увеличению резистентности барьеров надпочечников, селезенки и почек, изменения проницаемости которых находились на границе с достоверностью отличий от контроля. В 3-й группе животных оказалась сниженной проницаемость ГГБ щитовидной железы и гипофиза (Р<0,05). В 3-й срок исследования после 2 месяцев воздействия четыреххлористого углерода в 1-й группе животных не было отличия от контрольной группы. Во 2-й группе увеличилась проницаемость ГГБ щитовидной железы (Р<0,05), надпочечников (Р<0,01) и поджелудочной железы (Р<0,05), т. е. только желез внутренней секреции. В 3-й группе была увеличена резистентность барьеров щитовидной железы и почек (Р<0,05). Заметна тенденция к увеличению проницаемости ГГБ гипофиза (/=2,13). Через 3 месяца эксперимента у животных 1-й группы снизилась проницаемость ГГБ гипофиза (Р<0,01) и почек (Р<:0,05), увеличилась проницаемость ГГБ селезенки (Р<0,01). Во 2-й группе наблюдалось снижение проницаемости ГГБ семенников (Р<0,001) и увеличение проницаемости ГГБ щитовидной железы и надпочечников (Р<0,05). В 3-й группе снизилась проницаемость ГГБ гипофиза (Р<0,001) и почек (Р<0,05).
После 4 месяцев воздействия четыреххлористого углерода животных 1-й группы выявились снижение проницаемости ГГБ щитовидной (Р<0,01) и поджелудочной железы (Р<0,05), а также тенденция к увеличению проницаемости ГГБ гипофиза (/=2,15). Во 2-й группе снижена проницаемость ГГБ почек (Р<0,01) и селезенки (Р<0,05), отмечалась явная склонность к снижению проницаемости ГГБ щитовидной и поджелудочной желез, семенников и легких, тенденция к увеличению проницаемости ГГБ мозга (/=2,03). У животных 3-й группы снизилась проницаемость ГГБ щитовидной железы, почек (Р<0,01), гипофиза, легких (Р<0,01), селезенки (Р< <0,05).
Снижение резистентности барьера поджелудочной железы находилось на границе с достоверными изменениями (/=2,21).
2 Гигиена и санитария № 2
33
/Следовательно, при исследовании влияния 3 концентраций четыреххлористого углерода с применением стрессорной нагрузки действие вещества обнаруживается уже через 10 дней эксперимента, что проявляется в реальной тенденции к снижению проницаемости ГГБ надпочечников при действии дозы 0,15 мг/кг и надпочечников, печени и сердца при действии дозы 1,5 мг/кг. С применением стрессорной нагрузки действие дозы 0,015 мг/кг отмечается через 3 месяца эксперимента, когда имеется статистически достоверное снижение проницаемости ГГБ гипофиза (Р<0,01) и почек и увеличение проницаемости ГГБ селезенки (Р<0,01). Действие дозы 0,015 мг/кг обнаруживается и через 4 месяца затравки, когда изменяется проницаемость ГГБ щитовидной, поджелудочной желез и гипофиза.
Основная направленность изменений резистентности барьеров, выявляемая с применением стрессорной нагрузки, состоит в снижении проницаемости ГГБ ряда эндокринных желез и органов. Исключение составляет действие дозы 0,15 мг/кг через 2 и 3 месяца эксперимента, когда выявляется увеличение проницаемости внутренней секреции щитовидной и поджелудочной желез, а также надпочечников. Можно предположить, что в этот срок усиливается функциональная активность указанных желез. Так же, как и при исследовании проницаемости ГГБ без применения стрессорной нагрузкйт-наибольшие изменения проницаемости ГГБ отмечаются со стороны щитовидной железы и почек. Кроме того, с применением стрессорной нагрузки рельефнее выявляются изменения проницаемости ГГБ большего числа эндокринных желез. Барьерная функция ГГБ надпочечников изменяется на 10—12-й день воздействия дозы 0,15 мг/кг, поджелудочной железы и гипофиза — при действии 0,015 мг/кг четыреххлористого углерода через 3—4 месяца.
Следует подчеркнуть, что ряд изменений проницаемости ГГБ выявлен только с применением стрессорной нагрузки. Стало быть, эти изменения носили скрытый характер в результате напряжения компенсаторно-приспособительных механизмов. Результаты исследований позволяют предположить, что функция ГГБ принимает участие в развитии адаптационных процессов при длительном действии химических веществ.
Таким образом, установлено что применение стрессорной нагрузки в процессе хронической затравки СС14 дает возможность выявить ранние изменения проницаемости ГГБ большинства эндокринных желез. На 3— 4-й месяц затравки обнаружено нарушение проницаемости ГГБ некоторых желез внутренней секреции при воздействии СС14 на уровне предельно допустимой концентрации для водоемов (0,015 мг/кг или 0,3 мг/л).
ЛИТЕРАТУРА. Добрынина В. В. Гиг. труда, 1969, № 7, с. 7. — Кутепов Е. Н. Гиг. и сан., 1968, № 1, с. 32. — Л ю б л и н а Е. И., М и н к и -на Н. А., Рыло ва М. Л. Адаптация к промышленным ядам, как фаза интоксикации. Л., 1971. —Штерн Л. С. Успехи современной биол., 1958, т. 45, в. 3, с. 328.— Юдина Т. В.. Новиков Ю. В. Гиг. и сан., 1971, № И, с. 14.
Поступила 6/V 1972 г.
THE PERMEABILITY KINETICS OF THE HISTOHEMATIC BARRIERS IN CHRONIC
ACTION OF CC14
Т. V. Yudina, Yu. V. Novikov
A study of the permeability kinetics of the histohematic barriers (HHB) performed in the course'of chronic poisoning with CC14 showed that the use of stress loads allowed to detect early changes in the permeability of HHB of the majority of endocrine glands on the 10th to 12th day of the action of the substance. On the 3rd to 4th month of poisoning disturbances in the permeability of HHB were noted to develop in the thyroid gland, the pancreas and the hypophysis under the action of CC14 at the level of the maximum permissible concentrations for surface waters (0.015 mg/kg or 0.3 mg/l).
