CC BY
5
ЛИТЕРАТУРА
1. Адо А. Д., Богова А. В. Эпидемиология аллергических заболеваний. М., 1975, с. 3.
2. Алексеева О. Г., Дуева А. Л. Аллергия к промышленным химическим веществам. М., 1978.
3. Беляева Н. И., Бонашевская Т. И., Некрасова Г. И. Бюл. экспер. биол., 1980, № I, с. 57—59.
4. Бонашевская Т. И. — Вести. АМН СССР, 1978, № 4, с. 44—52.
5. Бонашевская Т. И., Меркурьева Р. В., Шатерни-кова И. С. и др. — Гиг. и сан., 1982, № 10, с. 21 — 24.
6. Бочков Н. П., Прусаков В. М., Николаева И. В. и др. — Цитол. и генет., 1981, № 6, с. 33—37.
7. Егоров Ю. Л., Малышева М. В., Галицкая В. А. — В кн.: Морфологические методы исследования в гигиене н токсикологии. М., 1983, с. 22—27.
8. Жуков В. С. — В кн.: Медицинские проблемы охраны окружающей среды. М., 1981, с. 88—95.
9. Журков В. С., Меркурьева Р. В., Бурманто-ва Н. П. и др. — Бюл. экспер. биол., 1983, № 4,
с. 77—79.
10. Журков В. С., Фельдт Е. Г., Косяков В. В. — Там же, 1983, № 12, с. 72—73.
11. Журков В. С., Шрам Р. #.. Дуган А. М. — Гиг. и сан., 1983, № 1. с. 71—72.
12. Кочеткова Т. А., Фельдман Н. Г., Промысла-ва А. Д. — В кн. Морфологические методы исследования в гигиене и токсикологии. М., 1983, с. 73—78.
13. Куриный А. И. — Цитол. н генет., 1978, № 4. с. 353—358.
14. Литвинов И. П., Соколовский В. В., Журков В. С. — Гиг. и сан., 1983, № 8, с. 16—18.
15. Маслов М. Л.. Журков В. С., Голубев И. Р. — Там же, 1981, № 9, с. 9—11.
16. Меркурьева Р. В. — Вопр. мед. химии, 1982, № 2 с. 35—39.
17. Меркурьева Р. В. — В кн.: Современные биохимические методы в гигиене окружающей среды/Под ред. Г. И. Сидоренко, Р. В. Меркурьевой. М., 1982, с. 11—32.
18. Пазарычсв Н. П., Ефимова Н. С. — В кн.: Морфологические методы исследования в гигиене н токсикологии. М., 1983, с. 131 — 134.
19. Рахманин Ю. А., Журков В. С., Фельдт Е. Г., Меркурьева Р. В. — Гиг. и сан., 1980, № 3. с. 10— 12.
20. Рудаков И. А., Рудакова С. Ф., Рожинская И. В., Огурцова О. С. — Радиобиология, 1981, т. 12, № 4, с. 626—629.
21. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. — Гиг. и сан., 1981, № 8, с. 8—12.
22. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. — Там же, 1983, № б, с. 4—7.
23. Соколовский В. В., Журков В. С. — Там же, 1982, № 11, с. 7—11.
24. Пилинская М. А., Львова Т. С. — Цитол. и генет., 1979, № 3, с. 228—231.
25. Прокопенко Ю. И., Ильин В. П., Журков В. С. — Гиг. и сан., 1981, № 7, с. 12—15. —
26. Шандала М. Г.. Антипенко Е. Н. — В кн.: Евро-И пейское о-во по мутагенам внешней среды. Ежегодная конф. 14-я. Тезисы докладов. М., 1984, с. 457.
Поступила 21.02.eS
УДК вн.71/.73-»7:«|«.г4-0*2.»+616.24-02:вМ. 71/. 731-092.9
В. А. Попонников, И. В. Голубев, Л. В. Барков
ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА РЕСПИРАТОРНЫЙ ОТДЕЛ ЛЕГКИХ
Кемеровский медицинский институт
Для атмосферных загрязнений промышленных районов характерно нытермиттирующее действие ассортимента и уровня загрязнителей, что затрудняет их идентификацию и моделирование в лабораторных условиях.
В условиях Кемерова с 1976 г. проводятся исследования на экспериментальных животных (мыши, крысы, кролики), содержащихся в естественных условиях, с целью изучения влияния комплекса метеофакторов и атмосферных загрязнений на организм. Специфика организации исследований реакций животных при «натурном» эксперименте описана Л. В. Барковым [П.
Различные атмосферные загрязнения действуют на сруктуры респираторного отдела легких, а затем, проникая через аэрогематический барьер, вызывают реактивные изменения интерстициаль-ной соединительной ткани (схема 1). Продукты разрушения элементов легких могут обладать антигенными свойствами, что сопровождается вовлечением в процесс местных механизмов иммунной защиты (схема 2\. Однако клеточные процессы органных иммунных механизмов, возникающих в ответ на действие компонентов атмосферных загрязнений и тем более в условиях измененной
реактивности организма под влиянием антигенов, до сих пор мало изучены. В связи с этим мы поставили своей целью оценить морфологические изменения в респираторном отделе легких при воздействии атмосферных загрязнений промышленного города и клеточные механизмы на уровне местной иммунной защиты.
Исследования проведены на 76 кроликах-самцах, находившихся в моделируемых «натурных» условиях с различными уровнями загрязнения атмо-» сферы.
Зона А характеризовалась загрязнением атмосферы сернистыми соединениями, окислами азота, углерода и органическими углеродсодержа-щими соединениями. Уровни загрязнения каждым из компонентов несколько превышали максимальные разовые концентрации по изолированному действию, но в то же время, согласно литературным данным [2—81, не должны были вызывать структурных изменений респираторного отдела легких. Зона В отдалена более чем на 40 км от источников загрязнений. Концентрация загрязнителей атмосферы по изолированному действию здесь была значительно ниже установленных пределов, а по суммацнонному действию приближалась по ин-
. Схема 1. Механизмы ингаляционного воздействия -Ф атмосферных загрязнений
Атмосферные загрязнения
I
_Органы дыхания_
Респираторный отдел_
Разрушение сурфактанта
Воздухоносные пути
I
Местные реакции (функциональные и морфологические изменения)
Аэрогематический барьер
(изменение проницаемости)
Очаговый |
ателектаз
Кровь Внутренние ор-
(проникновение) ганы (органы иммуногенеза н
► кроветворения,
печень, сердце, органная соединительная ткань)
тегральному показателю Р к единице. Таким образом, зону А приняли в качестве опытной, а зону В — в качестве контрольной.
В легких животных, находившихся в зоне А в течение 2 мес, наблюдали увеличение содержания псевдоэозинофильных лейкоцитов и резкое возрастание количества макрофагов. Среди последних преимущественно определялись клетки с низким и умеренным содержанием гликогена, умеренной активностью кислой фосфатазы и моноаминок-сидазы и высокой активностью сукцинатдегидро-геназы.
Схема 2. Механизмы развития аутоиммунных процессов в легких
Атмосферные загрязнения
I
Респираторный отдел легких
Стимуляция лимфоцитов-«-
Интерстициальная соединительная ткань (повреждение)
Образование -аутоантигенов-
Комплекс антиген — антитело
Трансформация В-клеток
Плазматические клетки
1 1
Синтез аутоанти-тел
Плазматическая мембрана альвеолоцитов 1-го типа формирует большое количество ветвящихся микроворсинок, пиноцитозные везикулы и кольцевидные структуры различной степени сложности. Цитоплазматические отростки эндотелиаль-ных клеток неравномерно утолщены и содержат множество пиноцитозных везикул.
Общей чертой всех макрофагов является наличие отростков, посредством которых они контактируют между собой. При этом может наблюдаться тесное прилегание и слияние мембран с образованием цитоплазматических мостиков.
В цитоплазме эозинофильных и псевдоэозинофильных лейкоцитов выявляются светлые Еаку-оли, окруженные мембраной и содержащие хлопьевидный материал умеренной электронной плотности.
Лимфоциты лимфоидных инфильтратов отличаются обилием рибосом, развитой гранулярной цитоплазматической сетью (активированные лимфоциты). В отдельных лимфоцитах определяются лизосомы.
При изменении реактивности организма животных с помощью внутривенного введения органного легочного антигена с последующей инъекцией разрешающей дозы на 21-е сутки сенсибилизации наблюдаются интенсивная дегрануляция ба-зофильных лейкоцитов, снижение активности ферментов и содержания гликогена в цитоплазме макрофагов.
Своеобразной морфологической характеристикой «шокового легкого» является отсутствие псевдоэозинофильной инфильтрации, которая представляет собой типичное морфологическое проявление анафилактического шока в органе 1»ри введении различных антигенов 181.
В области утолщений альвеолоцитов 1-го типа определяются органеллы и многочисленные пиноцитозные везикулы, крупные окаймленные пузырьки и миелиноподобные структуры.
Ядра эндотелиальных клеток сильно выбухают в просвет сосуда. Плазматическая мембрана формирует множество пиноцитозных везикул. Канальцы цитоплазматической сети расширены. Иногда наблюдается спиралевидное расположение канальцев с образованием миелиноподобных структур, что служит морфологическим проявлением элиминации отработанных и неактивных мембран.
В макрофагах при шоке часто встречаются миелиноподобные структуры. Отдельные макрофаги подвергаются клазматозу.
В цитоплазме псевдоэозинофилов выявлются гранулы с мелкозернистым материалом, миелиноподобные структуры, светлые вакуоли и специфические гранулы с просветленными зонами. Особенности ультраструктуры клеток свидетельствуют об их участии в элиминации и деградации комплекса антиген — антитело.
Высокая активность пиноцитоза эндотелия обусловлена элиминацией комплекса антиген — антитело из сосудистого русла, что проявляется сни-
жением пиноцитозной активности эндотелиаль-ных клеток на 7-е сутки после шока.
Особенность популяции макрофагальных элементов — наличие молодых форм, обладающих слаборазвитыми органоидами. В ранние сроки после шока (1—7-е сутки) высокая функциональная активность макрофагов определяется утилизацией: поврежденных компонентов тканей и поглощением комплекса антиген — антитело. В эти же сроки выявляются переходные формы клеток в ряду моноцит — юный макрофаг — зрелый макрофаг.
Общие закономерности изменения числа макрофагов и псевдоэозинофилов в послешоковый период определяли с помощью математического моделирования непрерывных рядов динамики. В качестве аналитической зависимости аппроксимированных закономерностей использовали кубическую параболу в записи Лагранжа. Для суждения о скорости динамики рассчитали выражение первой производной, позволяющее оценить скоростные изменения процессов. Параметрами, характеризующими распределения, служили экспериментальные сведения о содержании соответствующих клеток в момент шока, а также спустя 1—3— 7 сут после него.
Анализ математических моделей показал, что послешоковая динамика макрофагов и псевдоэозинофилов у животных, содержащихся до сенсибилизации в загородной (В) и промышленной (А) зонах, в принципе одинакова. Однако мы отметили, что при этом она имеет некоторые отличия: а) количественная выраженность явлений была различной; б) иными оказались и скоростные изменения; в) у животных, находившихся в зоне А, наблюдалось запаздывание процессов.
Основываясь на свойствах аппроксимированных рядов (исходящих из свойств входных параметров): наличии и времени наступления положительного и отрицательного экстремумов функции, экстремума ее первой производной — временные процессы в интервале шок — 7-е сутки после него мы разделили на 4 квартиля, что дало возможность рассматривать изучаемые явления в форме хронограмм.
У животных обеих серий число макрофагов к концу 1-го квартиля (момент наступления отрицательного экстремума ряда) снижается. У кроликов, содержавшихся в зоне А, это происходит позднее, а у животных, находившихся в зоне В,— раньше. 2-й квартиль завершается на момент максимального абсолютного значения производной. У кроликов зоны В это происходит на 1,97 суток, а у животных зоны А — на 5,98 суток с более высокой производной. У животных зоны А к 7-м суткам 3-й квартиль не завершился (отсутствие положительного экстремума ряда динамики). У кроликов, содержавшихся в зоне В, на 4,09 суток число макрофагов достигает второго (положительного ) экстремума. 4-й квартиль (отмечен только у животных зоны А) сопровождается новым умень-
шением числа макрофагов при отрицательном зна^ чении первой производной.
По сравнению с динамикой макрофагов изменение числа псевдоэозинофилов у животных обеих серий носило альтернативный характер.
В ранние сроки после шока выявляются морфологические процессы активации клеточных элементов лимфоидных инфильтратов (лимфоцитов и плазматических клеток).
Напряженность синтетических процессов в плазматических клетках, их старение и гибель обусловливают вовлечение в процесс дифференциров-ки активированных В-лимфоцитов лимфоидных инфильтратов, следствием которого является наличие переходных форм среди клеток плазмоци-тарного ряда.
Выводы. 1. Атмосферные загрязнения промышленных районов вызывают количественные и качественные цитохимические и ультраструктурные изменения клеточных элементов легких.
2. Морфология анафилактического шока является следствием не только введения разрешающей дозы антигена, но и влияния факторов атмосфер^ ных загрязнений. *
3. Клеточные, цитохимические и ультраструктурные изменения в послешоковом периоде свидетельствуют о десенсибилизации организма с последующей сенсибилизацией продуктами повреждения тканей и клеток комплексом антиген— антитело и компонентами атмосферных загрязнений.
4. Атмосферные загрязнения изменяют морфологический характер проявления анафилактического шока, подавляя клеточные механизмы защиты организма (отсутствие псевдоэозинофиль-ной инфильтрации легких).
5. Полученные с помощью математических моделей хронограммы позволяют судить о фазном характере рядов динамики, временной разнице наступления соответствующих изменений, а также генерировать числовые значения наблюдаемых изменений на любой момент внутри интервала, определенного аналитической зависимостью, выявлять альтернативность динамических процессов различных категорий клеточных элементов^ органа.
6. Антигенная стимуляция может служить критерием оценки влияния атмосферных загрязнений на иммунную систему легких.
Литература
1. Барков Л. В. — В кн.: Актуальные вопросы экологической токсикологии. Иваново, 1978, с. 15—18.
2. Бонашевская Т. И. — Вестн. АМН СССР, 1978, № 4. с. 44—52.
3. Бонашевская Т. И., Беляева Н. Н. — Г'иг. и сан., 1981, № 1, с. 13—15.
4. Бонашевская Т. И., Кумпан Н. Б. — Гнг. окружающей среды. (Экспресс-информ.), 1982, № ю, с. 1—25.
5. Буштуева К. А., Мелехина В. П. — Гиг. и сан., 1978, № 12, с. 39—41.
,6. Дмитриев М. Т., Растянников Е. Г., Малышева А. Г. — Гиг. окружающей среды. (Экспресс-информ.), 1981, № II, с. 1—29.
7. Кочеткова Т. А. — Гиг. и саи., 1981, № 10, с. 58.
8. Попонников В. А., Голубев И. В. — В кн.: Проблемы реактивности н адаптации. Иркутск, 1982, с. 123—125.
Поступила 26.10.84
Summary. A long-term exposure to atmospheric pollutants causes quantitative, cytochemical and ultrastruc-
tural changes in the cell elements and in the local immunity mechanisms of pulmonary defence. Morphological manifestations during anaphylactic shock and after it show that the respiratory lung compartment is affected not only by the antigen-antibody complex, but also by atmospheric pollutants. Quantitative changes and pulmonary cellular morphology in antigenic exposure may serve as criteria for evaluating the effects of atmospheric pollutants on the immune organ system.
УДК §13.932 + 618.9161:84 6.481-07:161 8.33+616*053.131*099
С. 3. Халилов
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭМБРИОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ РАЗЛИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАДМИЯ
ЦОЛИУВ, Москва
В исследованиях последних лет [1] уделяется внимание вопросам токсико-гигиенического изучения действия соединений кадмия. Наряду с работами, раскрывающими общетоксическое влияние соединений кадмия 12, 9, 11, 12, 16], имеются Жданные о тератогенном и эмбриотоксическом их эффекте 15, 10, 13, 14].
На эмбриотоксическое действие сернокислого кадмия при ингаляционном поступлении его в организм указывает Р. П. Цветкова 110]. S. Ishizu и соавт. 114] установили прямую зависимость между перорально получаемой крысами дозой хлористого кадмия и тератогенным его эффектом, a D. Раг-гуск и соав. 115] наблюдали подобную связь при внутрибрюшинном введении ацетата кадмия. А. Б. Камкин 15] описал эмбриотоксическое действие окиси кадмия при ингаляционном поступлении относительно малых ее концентраций, что проявлялось в повышении эмбриональной смертности, нарушении физического развития и оссифика-ции костей у плодов, в увеличении накопления кадмия в плаценте и эмбрионе.
Однако до настоящего времени остается неясным, какие соединения кадмия более токсичны и зависит ли выраженность эмбриотоксического действия от соединения или определяется свободным ф ионом кадмия и мало изменяется при замене кислотного радикала. Учитывая, что существующие методы определения кадмия позволяют выявить сам элемент, а не соединение, сравнительная оценка эмбриотоксического действия различных соединений кадмия представляет интерес и для решения вопроса о его нормировании в окружающей среде по элементу или соединению.
Для сравнительной оценки эмбриотоксического действия мы выбрали 4 простые соли кадмия — хлористую, азотнокислую, серно-кислую, йодистую и окись кадмия как наиболее часто используемые в промышленности и являющиеся наиболее токсичными соединениями 12], и различающиеся растворимостью. Лучшей растворимостью отличается азотнокислый кадмий, примерно одинаково растворяются в воде сернокислый и йоди-
стый кадмий, а хлористый кадмий занимает промежуточное положение. Окись кадмия является практически нерастворимым соединением 13].
Для выполнения работы использовали дозу 1 мг Cd/кг (в пересчете на элемент кадмия). При определении дозы принимали во внимание данные литературы, а также DLM, чтобы избежать гибели животных в опыте, а также и то, что доза 5 мг/кг хлористого кадмия оказывала тератогенное действие у 80% плодов, доза 2,5 мг/кг — у 19% пло-зов, а доза 0,33 мг/кг не вызывала указанных нарушений [13]. Поэтому мы приняли среднюю действующую дозу, равную 1 мг Cd/кг.
Исследования проводили на белых беспородных крысах-самках. Изучаемые соединения вводили перорально, зондом-капилляром, что позволяло дозировать вещество с учетом массы животных. Крыс разделили на 6 групп по 20 животных в каждой, 6-я группа служила контролем. Введение кадмия осуществляли в течение 19 дней беременности, первым ее днем считали обнаружение сперматозоидов во влагалище самок после спаривания с интактными самцами 17].
Для оценки эмбриотоксического эффекта соединений кадмия использовали комплексную схему, предложенную В. А. Гофмеклером и соавт. 16]. В дополнение к показателям схемы определяли содержание кадмия в эмбрионе и плаценте, что позволяло судить о барьерной функции плаценты.
На 20-й день беременности половину самок в группах вскрывали для исследования внутриутробного развития эмбрионов. Эмбриотоксический эффект оценивали по гибели эмбрионов и наличию аномалий развития, определяли массу плодов и плаценты, рассчитывали общую, пред- и постим-плантационную смертность. Для исследования аномалий развития внутренних органов плодов использовали метод сагиттальных срезов Wilson в модификации А. П. Дыбана и соавт. [4]. Часть эмбрионов с каждой группы вскрывали для определения массовых коэффициентов внутренних органов. Для исследования развития крысят 1-го
