CC BY
107
Хроническое воздействие различных
доз азотсодержащих соединений
на гематологические показатели белых крыс
А.И. Каримов, к.б.н., Таджикский НУ;
Т.А. Иргашев, д.с.-х.н., Институт животноводства ТАСХН
В связи с интенсификацией производства продукции растениеводства в последнее время большое значение приобретают исследования механизмов развития гипоксии гемического типа. К их числу относится гемическая гипоксия нитратного происхождения.
Нитраты — это соли азотной кислоты, которые накапливаются в продуктах и воде при избыточном содержании в почве азотных удобрений [1].
Главной причиной всех негативных последствий являются не столько нитраты, сколько их метаболиты-нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, не способный переносить кислород. В результате уменьшается кислородная ёмкость крови и развивается гипоксия (кислородное голодание). Это обусловило проведение постоянного мониторинга гематологических показателей [2, 3].
Известно, что для образования 2000 мг мет-гемоглобина достаточно 1 мг нитрита натрия. В нормальном состоянии у человека содержится в крови около 2% метгемоглобина. Если содержание метгемоглобина возрастает до 30%, то появляются симптомы острого отравления (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), при 50% метгемоглобина может наступить смерть. Концентрация метгемоглобина в крови регулируется метгемоглобинредуктазой, которая восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин. Метгемоглобинредук-таза начинает вырабатываться у человека только с трёхмесячного возраста, поэтому дети до года, и особенно до трёх месяцев, перед нитратами беззащитны [4—8].
В литературе, посвящённой химизму нитратов, нет сообщений о выделении нитритов из организма человека. Считается, что основная их часть
идёт на образование метгемоглобина. Доказано, что даже при больших концентрациях нитратов в крови (2215 мг/кг) содержание метгемоглобина составляет только 2,1—4,5%, что намного меньше опасных концентраций [9].
Материал и методы исследования. Опыты проведены на 60 белых крысятах в возрасте 1, 3 и 6 мес., содержавшихся в одинаковых условиях на обычном пищевом рационе. Всего было сформировано четыре группы подопытных животных: I гр. — контрольная, II, III и IV — опытные. Нитратную интоксикацию у белых крыс вызывали следующим образом: животным опытных групп один раз в сутки в течение 6 мес. внутрижелудочно вводили нитрат аммония (NH4NO3) в дозе 50; 100 и 200 мг/кг массы, а особи контрольной гр. получали физиологический раствор.
Кровь для исследования брали путём прокалывания десны у белых крыс. Полученные материалы обрабатывали методом вариационной статистики [10].
Результаты исследования. Анализ полученных данных свидетельствует, что содержание форменных элементов и гемоглобина, скорость оседания эритроцитов колебались в зависимости от концентрации нитрата аммония и сроков интоксикации (табл.).
Отмечалось наибольшее увеличение концентрации гемоглобина в крови крыс I, II и III опытных групп после 3-месячной нитратной интоксикации на 14,3; 41,4 и 50,0% (Р<0,001) соответственно по сравнению с животными контрольной гр. По истечении 6 мес. интоксикации концентрация гемоглобина несколько уменьшилась, что, по-видимому, связано с компенсаторно-приспособительными механизмами организма животных (рис. 1).
Показатель гематокрита у крыс всех подопытных групп за 3 мес. интоксикации продемонстрировал тенденцию к увеличению (2,3; 4,5 и 13,6%), но различие по сравнению с контролем было статистически недостоверным. Через 6 мес. количество
Концентрация форменных элементов крови у белых крыс с нитратной интоксикацией (Х+Бх)
Группа Эритроциты, х1012/л Лейкоциты, х109/л Тромбоциты, х109/л Гемоглобин, г/л Метимо-глобин, г% Гематокрит, % СОЭ, мм/г
после 3 мес.
Контрольная I II III 5,8±0,15 6,0±0,16** 8,0±0,17** 9,0±0,18* 6,0±0,12 9,0±0,18** 13,5±0,20*** 15,0±0,3*** 350±10,0 360±12,0** 370±12,0** 380±13,0** 140±8,6 160±13 198±15* 210±13** 0,5±0,10 15,0±2,0*** 25,0±3,0*** 35,0±3,4*** 44,0±2,0 45,0±2,1* 46,0±2,2* 50,0±3,0** 3,0±0,10 13,0±0,1*** 25,0±2,5*** 34,0±3,0***
после 6 мес.
I II III 7,0±0,17* 8,5±0,19** 8,0±0,18** 8,0±0,18* 10,0±0,12* 12,0±0,30*** 300±13,6* 290±10 250±12 150±8,0* 170±17 180±18 12,0±2,0*** 20,0±2,5*** 30,0±3,5*** 46,0±2,3 48,0±2,3 51±2,5 15,0±1,3* 20,0±2,0*** 25,0±3,0***
Примечание: * — Р<0,01; ** — Р<0,05; *** — Р<0,001; рассчитано по отношению к контролю
Гемоглобин г/л
250
200 -
150 -
100
50
3 месяца f. 6 месяцев
198
210
160
140
150
180
Интактные
III
Группа
Рис. 1 - Динамика изменения концентрации гемоглобина в крови белых крыс под воздействием нитратной интоксикации, г/л
16 14 12 10 8 6 4 2 0
■+ 3 месяца '6 месяцев
Лейкоциты 1-109/л
13,5
15
Интактные
Группа
Рис. 2 - Динамика изменения количества эритроцитов в крови белых крыс под воздействием нитратной интоксикации
Эритроциты 1-1012/л
14 12 10 8 6 4 2 0
□ 3 месяца у. 6 месяцев
5,8
Интактные
I II
Группа
Рис. 3 - Динамика изменения количества лейкоцитов в крови белых крыс под воздействием нитратной интоксикации
эритроцитов в крови крыс I, II и III опытных на гемическую гипоксию и повышение эритро-групп увеличилось на 3,5; 37,9 и 55,2% соответ- поэтической активности плазмы крови (рис. 2).
ственно по сравнению с интактными животными (Р <0,05—0,001).
У белых крыс с нитратной интоксикацией достоверно увеличилось количество лейкоцитов. После
Повышение количества эритроцитов, вероятно, 6 мес. данный показатель несколько снизился, но обусловлено стимуляцией эритропоэза в ответ оставался высоким (рис. 3).
0
9
7
6
III
8
Метгемоглобин г%
40 35 30 25 20 15 10 5 0
□ 3 месяца > 6 месяцев
35
25
0,5
20
Интактные
II
III
Группа
Рис. 4 - Динамика изменения концентрации метгемоглобина в крови белых крыс под воздействием нитратной интоксикации
Количество тромбоцитов в крови крыс всех опытных групп по сравнению с интактными животными за 3-месячный период интоксикации изменялось незначительно и превышало показатель у контрольных животных всего на 10—30- 109/л.
Метгемоглобинемия — это состояние организма, которое связано с повышением физиологической нормы содержания метгемоглобина в крови (рис. 4). Оно возникает вследствие наследственной недостаточности восстанавливающих систем эритроцитов либо в результате превышения их функциональных возможностей при поступлении в организм больших доз некоторых токсических агентов.
Концентрация метгемоглобина у взрослых белых крыс после 3 мес. внутрижелудочного введения нитрата аммония в дозе 50, 100 и 200 мг/кг соответственно составляла 15,0; 25,0 и 35,0 г%, а введение аналогичных доз, но в течение 6 мес. — 12,0; 20,0 и 30,0 г%, или была на 20, 20 и 14,2% ниже по сравнению с 3-месячной интоксикацией, но в несколько раз превышала допустимые нормы.
Основной механизм патогенеза метгемоглоби-немии обычно связан с хронической гипоксией, поскольку насыщение артериальной крови кислородом у больных животных снижается. Мэт-НВ не участвует в транспорте кислорода, кроме того, он ухудшает функцию переноса оставшегося оксиге-нированного гемоглобина.
При его повышении в пределах 20—50% от общего количества НВ-на возникает общая слабость, недомогание, отдышка при физических напряжениях, раздражительность, ослабление памяти, головные боли и головокружения.
Вывод. Интоксикация нитратом аммония вызывает гемическую гипоксию у белых крыс, характеризующуюся значительным увеличением метгемоглобина в крови. Снижение содержания метгемоглобина, а также гемоглобина после 6 мес. интоксикации животных свидетельствует о развитии компенсаторных механизмов, направленных на улучшение снабжения тканей кислородом и восстановление функциональной деятельности органов.
Литература
1. Соколов О., Семёнов В., Агаев В. Нитраты в окружающей среде. Пущино, 1990. С. 216-238.
2. Косилов В.И., Мироненко С.И., Жукова О.А. Гематологические показатели тёлок различных генотипов на Южном Урале // Вестник мясного скотоводства. 2009. Т. 1. № 62. С. 150-158.
3. Крылов В.Н., Косилов В.И. Показатели крови молодняка казахской белоголовой породы и её помесей со светлой аквитанской // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 2 (22). С. 121-125.
4. Жукова Г.Ф. Поступление нитратов в состав рациона детей младшего возраста / Г.Ф. Жукова, С.А. Филина, А.Н. Зайцев, Л.Г. Мамонова // Вопросы питания. 1991. № 6. С. 49-53.
5. Вожская А.М., Попова Н.И., Сладкова С.В. Кислород-транспортные свойства крови при острой нитритной метгемоглобинемии // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 1993. № 2. С. 33-35.
6. Кисляков О.Я., Волжская А.М. Резистентность крыс к острой гипоксии при нитритной метгемоглобинемии // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 1993. № 2. С. 35-37.
7. Каримов А.И. Влияние нитратов на гематологические показатели // Вестник Таджикского национального университета. Естественные науки. 2005. № 3. С. 147-150.
8. Иргашев Т.А., Каримов А.И. Влияние нитратов на организм человека и животных. Душанбе: Нодир, 2009. 58 с.
9. Архипова О.Г. Методы исследования в профпатологии. М.: Медицина, 1989. 206 с.
10. Антонова В.С., Топурия Г.М., Косилов В.И. Методология научных исследований в животноводстве. Оренбург, 2011. 246 с.
