CC BY
44
УДК 591.44+591.47]:57.044
© В.Г. Ковешников, К.А. Фомина, В.И. Лузин, В.Н. Волошин, И.С. Волошина, Е.Ю. Шутов, Д.А. Луговсков, А.Н. Скоробогатов, 2013
В.Г. Ковешников, К.А. Фомина, В.И. Лузин, В.Н. Волошин, И.С. Волошина, Е.Ю. Шутов, Д.А. Луговсков, А.Н. Скоробогатов
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МОРФОЛОГИЯ ОРГАНОВ ЭНДОКРИННОЙ, ИММУННОЙ И КОСТНОЙ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО ИНГАЛЯЦИОННОГО ВЛИЯНИЯ ЛЕТУЧИХ КОМПОНЕНТОВ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ
ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», г. Луганск, Украина
Исследование проведено с целью улучшения состояния окружающей среды и условий труда рабочих, трудящихся в условиях воздействия экологически неблагоприятных факторов, а именно - летучих компонентов эпоксидных смол. Ингаляционное длительное поступление в организм токсических веществ, таких, как эпи-хлоргидрин и толуол в концентрациях 10 мг/кг и 500 мг/кг (10 ПДК), вызывает значительные нарушения обмена веществ и негативные изменения функционирования как отдельных систем, так и организма в целом.
Ключевые слова: экологическая морфология, эпоксидные смолы, эпихлоргидрин, толуол, организм.
V.G. Koveshnikov, K.A. Fomina, V.I. Luzin, V.N. Voloshin, I.S. Voloshina, E.Yu. Shutov, D.A. Lugovskov, A.N. Skorobogatov
THE ECOLOGICAL MORPHOLOGY OF THE ORGANS OF ENDOCRINE, IMMUNE AND BONE SYSTEMS UNDER THE OF CHRONIC INHALATION INFLUENCE OF VOLATILE COMPONENTS OF EPOXY RESINS
The research was aimed to improving the environment of the workers who worked in conditions of ecologically unfavourable factors namely the volatile components of epoxy resins. It showed prolonged inhalation intake of toxic substances, such as epichlorohydrinum and toluene in concentrations of 10 mg/kg and 500 mg/kg (10 MPC) may cause significant adverse metabolic changes in the functioning of these individual systems and the organism as a whole.
Key words: ecological morphology, epoxy resins, epichlorohydrinum, toluene, organism.
Введение. Одной из серьезных экологических проблем является загрязнение окружающей среды промышленными отходами, содержащими токсичные летучие вещества. Современное производство, использование пластмасс, синтетических смол приводит к загрязнению воздуха рабочей зоны и кожных покровов работников, а также воздуха вблизи промышленных предприятий, что, несомненно, отражается на здоровье населения. Одним из таких химических факторов является воздействие на организм человека эпоксидных смол, которые в настоящее время широко используются в качестве герметиков, клеев, лакового покрытия, при синтезировании пластмасс. В процессе их производства и применения профессиональными вредностями обладают исходные продукты (стирол, эпихлоргидрин, хлористый винил), отвердители, пластификаторы, растворители (толуол, хлорированные углеводороды) и продукты термодеструкции. При этом ПДК для эпихлоргидрина в атмосферном воздухе составляет 1 мг/м3, для толуола - 50 мг/м3. Однако в промышленных регионах Украины содержание этих компонентов может достигать от 2 до 20 ПДК, а по количеству отравлений промышленными полютантами наша страна занимает 5 место [4]. Известно, что летучие компоненты эпоксидных смол в высоких концентрациях могут оказывать выраженное токсическое действие на кожу и слизистые оболочки, центральную нервную систему, дыхательную систему, печень, почки, кровь, обладают канцерогенным и тератогенным действием [1, 3, 5]. Поэтому поиски улучшения состояния окружающей среды и улучшения условий труда рабочих, ежедневно подвергающихся воздействию экологически опасных факторов, в настоящее время выступают на первый план, что и обусловливает актуальность исследования.
Цель: изучить возрастные морфофункциональные изменения в органах эндокринной, иммунной и костной систем после двухмесячного воздействия на организм крыс летучих компонентов эпоксидных смол.
Задачи:
1. Разработать экспериментальную модель хронического ингаляционного воздействия летучих компонентов эпоксидных смол на лабораторных животных.
2. Изучить возрастные морфофункциональные особенности строения органов эндокринной, иммунной и костной систем крыс, подвергавшихся двухмесячной ингаляционной затравке эпихлор-гидрином и толуолом в концентрациях 10 ПДК.
Материалы и методы исследования. Экспериментальное исследование проведено на 270 белых крысах-самцах, распределенных в зависимости от возраста на три серии: неполовозрелые (4 нед. от рождения с начальным весом 40-50 г), половозрелые (4 мес. - 130-150 г) и крысы периода старческих изменений (20 мес. - 300-330 г). В зависимости от воздействия животные каждой серии были распределены на 3 группы (по 30 крыс в каждой). Первую (контрольную) группу составили интакт-ные крысы. Животные второй и третьей групп в течение 2 месяцев, 5 дней в неделю, по 5 часов в сутки (с 8.00 до 13.00) в сконструированной сотрудниками кафедры анатомии человека Луганского государственного медицинского университета специальной затравочной камере подвергались ингаляционному воздействию парами толуола и эпихлоргидрина в концентрациях 500 мг/кг и 10 мг/кг (10 ПДК), соответственно. Через 2 месяца животных выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом на 1, 7, 15, 30 и 60 сутки с целью изучения процессов реадаптации организма. Объектом исследования были органы эндокринной системы: гипофиз, щитовидная железа и яички; органы иммунной системы: тимус и селезенка; костной системы: большеберцовые, тазовые кости, третий поясничный позвонок и обе челюсти. Головной мозг извлекали из полости черепа и взвешивали на электронных весах для мелких объектов. Далее лопаточкой с тупыми краями извлекали гипофиз, предварительно подрезав диафрагму турецкого седла. Щитовидную железу выделяли с трахе-огортанным комплексом и затем отсекали правую и левую доли. Внутренние органы половой системы извлекали единым комплексом с окружающей жировой клетчаткой и тщательно препарировали. Яички взвешивали на аналитических весах ВЛА-200 (Россия) с точностью до 1 мг. Забор, фиксацию тимуса и селезенки и изготовление парафиновых блоков выполняли в соответствии с общепринятыми методиками. Остеометрию костей проводили по методике W. Duerst [6], нижней челюсти по собственной методике [2]. Кроме того, рассчитывали индекс Simon [7], представляющий собой отношение длины кости к кубическому корню из ее массы. Первичную статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета статистических программ для Windows и Excel, достоверной считали вероятность ошибки менее 5 % (р < 0,05).
Результаты исследования и их обсуждение. Органы основных интегрирующих систем организма очень чувствительно реагируют на 60-дневную ингаляционную затравку толуолом и эпихлор-гидрином. На макроскопическом уровне в органах данных систем возникают структурные изменения, степень выраженности которых зависит от сроков, прошедших после воздействия. Размерно-весовые показатели большинства органов достоверно отличаются по сравнению с контрольными значениями, достигая максимума различий на 1 сутки наблюдения. Так, в гипофизе и щитовидной железе крыс наблюдаются морфологические признаки, свидетельствующие о снижении их функциональной активности. Масса и линейные размеры гипофиза и щитовидной железы больше контрольных значений во всех возрастных сериях, что наиболее выражено на ранних сроках наблюдения (на 1-15 сутки - на 15,13-18,52 % (р < 0,05)). На протяжении всех периодов наблюдения в гипофизе наблюдаются комплексные морфологические изменения, характеризующиеся стадийностью и наиболее выраженные в тиро- и кортикотропах, что приводит к изменениям в соответствующих органах-мишенях. В щитовидной железе отмечается расширение соединительнотканных прослоек, увеличение фолликулов, заполненных ярко-розовым густым коллоидом, снижение высоты тиреоидного эпителия. Выявлено снижение как абсолютной, так и относительной массы яичек, максимально выраженное на 1 сутки наблюдения (на 15 и 19,38 %, соответственно (р < 0,05)). Внешнее строение тимуса и селезенки крыс оказалось типичным для животных соответствующего возраста. Ингаляционное влияние эпихлоргид-рина и толуола вызывает замедление темпов роста селезенки и способствует более быстрой инволюции тимуса, вызывает уменьшение темпов прироста линейных размеров селезенки. Наиболее ощутимые изменения при этом наблюдаются у неполовозрелых и половозрелых животных, что может быть связано с большей чувствительностью органов иммунной системы к экзогенным факторам в этом возрасте. Ингаляционная затравка летучими компонентами эпоксидных смол приводит к замедлению темпов как продольного, так и аппозиционного роста костей, что сопровождается замедлением темпов прироста массы исследуемых костей, в результате чего индекс Симона для большеберцовых костей был достоверно больше значений контрольной группы к 1, 7, 15 и 60 дням эксперимента соответ-
ственно на 1,96; 1,83; 1,51 и 1,30 %. Для тазовой кости индекс Симона был больше контрольного с 1 по 30 дни наблюдения на 1,80; 1,98; 1,25 и 1,54 %, соответственно. Отмечается замедление темпов увеличения габаритных размеров нижней челюсти, уменьшение ее толщины в области альвеолярного и восходящего контрфорсов, а также торможение поперечного роста резца. При этом индекс Симона был больше контрольных значений лишь к 30 дню - на 2,48 %.
Заключение. Впервые на большом экспериментальном материале с помощью современных методов исследования установлено, что ингаляционное длительное поступление в организм эпихлоргидрина и толуола в концентрациях 10 мг/кг и 500 мг/кг (10 ПДК) вызывает значительные нарушения обмена веществ и негативные изменения функционирования как отдельных систем, так и организма в целом.
Список литературы
1. Высоцкий, И. Ю. Толуол : токсикокинетика, комбинированное действие, фармакотерапия интоксикаций / И. Ю. Высоцкий, Л. И. Гребеник // Современные проблемы токсикологии. - 2002. -№ 3. - С. 77-82.
2. Лузин, В. И. Методика остеометрии нижней челюсти белых крыс / В. И. Лузин // Украшський медичний альманах. - 2005. - Т. 8, № 3. - С. 123-124.
3. Лукьянчук, В. Д. Модификация кверцетином распределения эпихлоргидрина в организме / В. Д. Лукьянчук, Г. К. Грызунова, Л. В. Савченкова // Архив клинической и экспериментальной медицины. - 1994. - Т. 3, № 1. - С. 19-22.
4. Фомша, К. О. Еколопчна загроза населенню Донбасу / К. О. Фомша // Перспективи меди-цини та бюлогп. - 2010. - Т. 2, № 1 (додаток). - С. 76.
5. Krasniuk, E. P. The effects of manufacturing factors in asphalt-bitumen plants on the health of the workers / E. P. Krasniuk, V. I. Cherniuk, L. N. Rossinskaia et al. // Lik. Sprava. - 2000. - № 2. - P. 106-112.
6. Duerst, W. Vergleichende Untersuchungen am Skelett bei Sangen. Henduch der biologishen Arbeitsmethoden / W. Duerst // Ziefering. - 1926. - P. 125-130.
7. Simon, M. R. The effects of simulated increases in body weight for 60 days on robusticity and mineral content of limb bones of hypophysectomized rats / M. R. Simon, K. R. Holmes, A. M. Olsen // Anat. Rec. - 1984. - Vol. 210, № 2. - P. 333-341.
Ковешников Владимир Георгиевич, заслуженный деятель науки и техники, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры анатомии человека, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+380642) 63-02-50, е-mail: anatom.kf@mail.ru.
Фомина Ксения Александровна, кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры анатомии человека, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+38095) 38-9-28-18, е-mail: anatom.kf@mail.ru.
Лузин Владислав Игоревич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии человека, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+38050) 682-79-95, е-mail: toxicanec@mail.ru.
Волошин Владимир Николаевич, кандидат медицинских наук, доцент, учебный доцент кафедры анатомии человека, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+38066) 934-48-45, е-mail: vnvoloshin @mail.ru.
Волошина Ирина Сергеевна, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры рентгенологии, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+38066) 633-01-39, е-mail: vnvoloshin @mail.ru.
Шутов Евгений Юрьевич, аспирант кафедры анатомии человека, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+380642) 63-02-50, е-mail: anatom.kf@mail.ru.
Луговсков Дмитрий Алексеевич, ассистент кафедры стоматологии, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+380642) 63-02-50, е-mail: anatom.kf@mail.ru.
Скоробогатов Андрей Николаевич, ассистент кафедры анатомии человека, ГЗ «Луганский государственный медицинский университет», Украина, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, д. 1, тел.: (+380642) 63-02-50, е-mail: anatom.kf@mail.ru.
