ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОРГАНИЗМА, ПОДВЕРГШЕГОСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ ПОВЫШЕННЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКИСЕЙ ДЗОТА Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

За рубежом

УДК 615.9:546.17-31].084

Доктор Л. Рэиляну, химик Р. Авэдэний, инженер И. Иким

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОРГАНИЗМА, ПОДВЕРГШЕГОСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ ПОВЫШЕННЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

ОКИСЕЙ АЗОТА

Научно-исследовательский институт здравоохранения СРР (Яссы)

Среди газов, загрязняющих атмосферу больших индустриальных центров, находятся и окислы азота. Они выделяются в воздух бытовыми и промышленными источниками, в результате сгорания твердого или жидкого топлива, с выхлопными газами, а также некоторыми предприятиями, например, заводами азотной и серной кислоты, фабриками химических удобрений и красителей, заводами взрывчатых веществ, нефтеперегонными заводами, теплоэлектроцентралями и т. д. Вредное воздействие окислов азота на организм показано многочисленными исследователями в нашей стране (Г. Замфир и соавт.) и за рубежом (Buckley и Balchum; С. Чекуки и Т.С. Околов; Б. Петер и П. Смит).

Нами был проведен лабораторный эксперимент, в котором белые крысы в течение 12 дней подвергались 6 часов в день воздействию окислов азота при концентрации 25 частей на миллион. Для предотвращения отравления окислами азота мы применяли аскорбиновую кислоту, никотинат натрия и преднизон. Аскорбиновую кислоту вводили в полость рта крыс при помощи зонда ежедневно в дозе 20 мг/кг, никотинат натрия — в дозе 10 мг/кг, а преднизон — в дозе 5 мг/кг ежедневно подкожно. Введение было начато за 3 дня до начала воздействия окислов азота.

Каждая группа животных состояла из 20 особей. У них были прослежены изменения некоторых биохимических и энзимных показателей: метгемо-глобина, N02 в крови, витамина С в крови, каталазы, глютатиона, транс-аминазы, фосфатазы.

Метгемоглобин, специфический показатель в случаях отравления окислами азота (Л. Митина; В. Муха), образуется в результате окисления гемоглобина. При больших концентрациях или при длительном воздействии окислов азота диафораза, которая восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин, перегружается, истощается, что и ведет к аккумулированию мет-гемоглобина (Greenken; Э. М. Полесич). Увеличение содержания метге-моглобина не только вызывает аноксемию тканей, но и блокирует энзимы никотинамид-аденин-динуклеотида (НАД) и никотйнамид-аденин-динуклеотидфосфат (НАДФ), оказывая неблагоприятное влиянне на метаболизм глюцидов в эритроцитах и печени, а особенно на гексозомонофосфатный шунт, ведя к росту глицемии, снижению уровня молочной кислоты, фосфорно-пируватной кислоты и коэнзима А, что сказывается отрицательно на цикле трикарбоновых кислот (Toothile), а в итоге — на энергетическом обмене веществ.

Блокированные коэнзимы необходимы для синтеза жирных кислот, стерина, фосфорно-пируватной кислоты и для различных процессов гидро-ксилнрования. Следовательно, при этом произойдет ряд биохимических изменений в функции организма (Полоновский, 1968). К указанным эффектам метгемоглобина добавляется также эффект двуокиси азота, которая, по данным Арсендорфа (1965), производит инактивацию цитохромов, в особенности цитохрома С.

Мы использовали аскорбиновую кислоту в качестве защитного средства для замещения роли диафоразы, которая, как считают, играет определенную

~

%

2.2I-го -1,8 -1.6 -1.4 ~ 1.2 -1.0 -0.8 -06 -Q4 -

о.г -

1.0 4, 0,8

о

\ 0.4 -

0.2 -

1.0 -

1.2 -

/ 2 3 4 5

/ 2345

/ 2 3 4 5

Рис. 1. Метгемоглобин.

Рис. 2. М02вкрови. Рис. 3. Витамин С.

1 — контроль; 2 — NO,; 3 — NO, + витамин С; 4 — NO, + никотннат натрия; 5 — NO, + преднизон.

Здесь н на других рисунках обозначения те же, что на рис. 1.

роль в восстановлении метгемоглобина в гемоглобин (Finch), который был истощен в результате интоксикации. Так как метгемоглобин блокирует энзимы НПД и НАДФ, которые также играют роль в его восстановлении, трансформируя их в 1,4-дегидроникотинамид-аденин-динуклеотида (НАД -Н) и восстановленный никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфата НАДФ-Н), мы использовали никотинат натрия в качестве защитного средства этих энзимов. Кроме названных 2 витаминов в качестве защитного средства употребляли преднизон, стероидный «кататоксический» гормон, который, по Selye, может защищать организм от различных серьезных интоксикаций разных видов, вероятно, посредством ввода микросомных гепати-ческих энзимов, метаболизирующих токсины путем стимуляции гипофизар-но-кортико-надпочечниковой оси (И. Спыну, 1959). Мы ввели преднизон для защиты организма, руководствуясь также тем соображением, что при отравлениях окислами азота снижается содержание холестерина и аскорбиновой кислоты, а также наблюдаются преждевременные повреждения надпочечной ткани (П. П. Якимчук и Ю. X. Миловский), что позволяет предположить наличие функциональной недостаточности надпочечников. Таким образом, можно констатировать степень защиты организма, которую обеспечивают все три названных вещества. Судя по результатам исследований, на первом месте находится аскорбиновая кислота, а за ней — никотинат натрия и преднизон. Показатели, имеющие н^рольш&й интерес, представлены на рисуйках.

Как видно, метгемоглобинемия (рис. 1) в случае интоксикации окислами азота по сравнению с контролем возрастает на 7,9%; в группе животных, которым вводили кислоту, метгемоглобинемия возросла только на 0,4%, в группах, которым вводили никотинат натрия, — на 1,1%, а преднизон — на 1,1 и 1,9%. Двуокись азота крови (рис. 2) затравленных крыс возрастает по сравнению с нормальным на 0,6 и 0,2 лг/100 мл при защите аскорбиновой кислотой и на 0,3 мг/100 мл в случае применения никотината натрия и преднизона.

Количество витамина С (рис. 3), биосинтез которого происходит на уровне надпочечников, уменьшается в случаях затравки окислами азота на 0,46 мг/100 мл по сравнению с контролем и возрастает при применении защитных веществ по сравнению с группой животных, затравленной окислами азота, на 0,68, 0,51 и 0,36 лг/100 мл.

При затравке крыс окислами азота общий (рис. 4) и восстановленный глютатион понижается. Понижение возникает из-за изменений его биосинтеза в аминокислотах вследствие отрицательного воздействия N02. Приме-ненные-защитные вещества (особенно никотинат натрия и преднизон) восстанавливают этот биосинтез. Активность каталазы и каталазные показате-

40

35 30 25 20 tS

to 6

2p f.8 1.6 X f.4

S- to

^0,6 0,4 0,2

3.6 3.3 -3.0 -

S 2.7 % 2.4 V

<1

1.5 ^ 1,2 'S» 0.9

* Q6

0.3 -

1 2 3 4 S

t г 3 4 s

/ 2 3 4 S

Рис. '4. Общин глютатион.

Рис. 5. Активность глю-таминощавелевоуксусной трансаминазы.

Рис. б. Кислая фосфата-за.

ли низки у затравленных животных. Вводимые нами вещества привели к нормализации показателей. Уровень холинэстеразы, сниженной почти на 40%, восстанавливается полностью при введении защитных веществ. Содержание трансаминазы особенно трансаминаза-глютамико-щавелевой-уксусная (ТГЩУ) возрастает при отравлении окислами азота. Это возрастание (рис. 5) указывает на изменения функции транс-аминирования печени при метаболизме протеинов из-за блокирования коэн-зимов НАД и НАДФ, необходимых при синтезе пуринов.

Защитные вещества, которыми мы пользовались, восстанавливают эти величины.

Уровень фосфатазы возрастает, в частности, содержание кислой фосфа-тазы (рис. 6) повышается при затравке двуокисью азота от 1,6 до 3,45 ед. Боданского. Возрастание уровня кислой фосфатазы объясняется действием яда, который разрушает мембраны лизосомов печени и освобождает этот энзим. При введении защитных веществ рост уровня кислой фосфатазы значительно уменьшается.

Из приведенных данных видно, что для повышения уровня защиты организма большее значение имеет аскорбиновая кислота, несколько меньшую роль играют никотинат натрия и преднизон.

Несмотря на то что концентрация окиси азота (25 частей/млн) при затравке крыс была относительно велика, применение защитных веществ значительно понизило действие окислов азота на организм. Аскорбиновая кислота, никотинат натрия и преднизон могут быть изучены и с точки зрения их влияния на организм человека в качестве вспомогательного средства понижения эффекта окислов азота. Но технические мероприятия, которые предпринимаются для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха окислами азота ниже ПДК, дают самые Лучшие результаты.

ЛИТЕРАТУРА. Митина Л. С. Гиг. и сан., 1962, № 10, с. 3.— М у -х а В. и др. Там же, 1965, № 8, с. 16.— Петер Б., Смит П. Там же, 1966, № 7, с. 91.— П о п е с к у Эм. Клиническая гематология. Бухарест, 1965, т. 3, с. 48.— Buckley D., В а 1 с h и ш О. J., Arch, environm. Hlth, 1967, v. 14, p. 5.— Finch C. A., New Engl. J. Med., 1948, v. 239, p. 470.—G r e e n k e n R., Brit. J. Anaesth., 1967, v. 39, p. 393.— S e 1 у e H., Arch, environm. Hlth, 1970, v. 21, p. 706.— T о о t h i 1 e C., Brit. J. Anesth., 1967, v. 39, p. 405.

Поступила 24/X 1972 г.

Дискуссии и отклики читателей

УДК 613.63.001.12

Б. А. Курляндский

К ВОПРОСУ ОБ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА ПРИ ДЕЙСТВИИ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Городская санэпидстанция, Москва

Когда речь идет о влиянии токсических веществ на процессы адаптации, то обычно имеют в виду 2 стороны этого явления: адаптацию организма к действию конкретного химического раздражителя и влияние последнего на адаптацию организма к внешней среде.

При всей условности такого разделения (оба процесса тесно взаимосвязаны) все же следует большее внимание обратить на вторую сторону указанного явления. Необходимость этого обусловлена хорошо известными особенностями длительного действия на организм токсических факторов малой интенсивности, не приводящего в конечном итоге к специфическому поражению ни в эксперименте на животных, ни в условиях производства. И наоборот, на первый план выдвигается так называемое неспецифическое действие, иначе говоря, проявления влияний фактора, связанные с изменениями адаптационных свойств организма.

Гигиеническая наука, профессиональная патология и экспериментальная токсикология располагают сейчас значительными наблюдениями, свидетельствующими о влиянии длительного действия токсических веществ на процессы адаптации к внешней среде. Это проявляется в повышении уровня общей, непрофессиональной заболеваемости не только у длительно работающих в контакте с токсическим фактором (И. Г. Фридлянд), но и в более ранние периоды трудовой деятельности (М. П. Котельникова; В. С. Левчук; Ю. Д. Калашников, и др.). Снижение уровня адаптации может служить причиной повышенной заболеваемости, связанной с болезнями органов и систем, обладающих тропизмом по отношению к токсическому раздражителю (А. И. Клейнер и соавт.; Ф. Д. Булатова и соавт.; Н. Л. Бланк). Описан также ряд гигиенических наблюдений, свидетельствующих о воздействии атмосферных загрязнений на уровень адаптации организма к внешней среде (М. И. Гусев; Л. К. Красовицкая; Г. Н. Короткова; Г. С. Алибаев).

Говоря о влиянии вредных факторов на процессы адаптации организма к внешней среде, мы исходим из представления об адаптивном характере поведения организма, т. е. из постоянного стремления его адекватно реагировать на изменения внешней среды. В процессе взаимодействия со средой в организме человека и животных филогенетически выработались механизмы, обеспечивающие поддержание наиболее существенных функций в пределах их гомеостатических границ. Существование этих механизмов в конечном итоге обеспечивает адекватность реагирования на самые различные раздражители, в том числе и токсические. Исходя из постоянного стремления организма к адекватному реагированию, мы говорим об адаптивном поведении как о способности адекватно реагировать.

В тех же случаях, когда организм подвергался или подвергается длительному воздействию токсического фактора малой интенсивности, сохранение адекватности реагирования на меняющиеся условия внешней среды происходит на фоне, уже измененном или изменяющемся под влиянием токсического воздействия. В подобных условиях адаптация реализуется на новом, отличающемся от исходного уровне активности систем ее. Уровень этот может характеризоваться как повышенной, так и пониженной способностью к адаптации, а изменение адаптационных возможностей орга-