Научная статья на тему 'ИЗМЕНЕНИЕ КАЛЬЦИЕВОГО ОБМЕНА ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ ФТОРОМ И ВЛИЯНИЕ НА НЕГО НЕКОТОРЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕИ И ВИТАМИНА'

ИЗМЕНЕНИЕ КАЛЬЦИЕВОГО ОБМЕНА ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ ФТОРОМ И ВЛИЯНИЕ НА НЕГО НЕКОТОРЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕИ И ВИТАМИНА Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
43
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A CHANGE IN CALCIUM METABOLISM DURING FLUORINE INTOXICATION AND THE EFFECT EXERTED ON IT BY CERTAIN MINERAL SALTS AND VITAMIN D

Subcutaneous injections of sodium fluoride to rats for one month caused a fall in the concentration of total calcium in bones and a lower retention of radioactive Ca45. Administration of large amounts of vitamin D with the food had a favorable effect on the rats during their prolonged poisoning with sodium fluoride: the increase in weight was more normal, the lesions of the teeth less pronounced, the concentration of fluorine in the bones and teeth was lower while the total calcium content in the skeleton and the retention of the radioactive Ca45 did not show any decrease. The intake of large amounts of calcium chloride with the food had a weaker effect and did not prevent fluorosis. The addition of magnesium salts and sod urn phosphate to the food of experimental rats did not affect the development of fluorosis nor the retardation of the animal growth, but favored a lesser deposit of fluorine in the bones.

Текст научной работы на тему «ИЗМЕНЕНИЕ КАЛЬЦИЕВОГО ОБМЕНА ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ ФТОРОМ И ВЛИЯНИЕ НА НЕГО НЕКОТОРЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕИ И ВИТАМИНА»

the amount of hemoglobin and in the Cholinesterase activity; the reparation processes ran at a quiker rate and were more extensive.

The stimulation of the body's protection mechanism by the UVR depends on the spectral composit on and the total dose of the UV-radiations, the length of the intervals between the application of the two modes of radiation and the technique of the UV-radiation.

ft ft ft

ИЗМЕНЕНИЕ КАЛЬЦИЕВОГО ОБМЕНА

ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ ФТОРОМ И ВЛИЯНИЕ НА НЕГО НЕКОТОРЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕИ И ВИТАМИНА

Ассистент Ю. П. Никитин Из кафедры терапии Сталинского института усовершенствования врачей

Как установлено рядом наблюдений, избыточное поступление фтора с водой, пищей или из атмосферного воздуха в организм человека или животных может являться причиной нарушения обменных процессов, особенно в костной ткани, отчего возможно появление крапчато-сти эмали зубов, замедление роста, нарушение окостенения и развитие остеопороза или остеосклероза. При длительном введении фторидов экспериментальным животным некоторые авторы отмечали нарушение кальциевого обмена: увеличение выделения из организма кальция [Мак-Клюр и Мптчел (McClure a. Mitchell), Ланц и Смит (Lantz а. Smith)] и уменьшение содержания его в скелете [Р. Д. Габивич, Швицер (Schwyzer), Мак-Клюр и Митчел]. При этом часть исследователей находила повышенное выделение с экскрементами и фосфора, хотя в меньшей степени, чем кальция [Ланц и Смит, Рек (Rek)].

Однако в литературе имеются сообщения и об отсутствии изменений в составе костей при интоксикации фтором как в содержании кальция [Бетке (Bethke)], так и фосфора (Мак-Клюр и Митчел, Бетке). В последнее время радиологическими исследованиями было показано в эксперименте меньшее поглощение костной тканью радиоактивных изотопов кальция (Ca45) и фосфора (Р32) при местном действии фтора на зубы и при приеме его с водой per os (Ю. Д. Барышева, Г. П. Красов-ский), но в опытах Ликинса с сотрудниками (Likins a. oth.) не обнаружено существенного влияния фтора на отложение Ca45 в костях. На основании ауторадногрпфнческих наблюдений с использованием Ca45 Комар с соавторами (Comar a. oth.) предположил, что фтор ускоряет вы-хождение кальция из костной ткани.

Представляется практически важным изучение влияния различных минеральных солей на развитие флюороза. Некоторые исследователи отмечают уменьшение токсического действия фтора при одновременном введении солеи кальция как в острых, так и в хронических опытах на животных [Г. Л. Шкавсра и Г. Р. Поллак, М. И. Крылова и В. Л. Гное-вая, А. Л. Юделес, Р. В. Бессарабова и Т. И. Казанцева, Лауренс и Митчел (Laurenz а. Mitchell), Гринвуд с сотрудниками (Greenwood a. oth.), Ранганатан (Ranganathan), Хаук и др. (Напек a. oth) 1. Однако другие авторы это отрицают [Г. Н. Красовский, Бауер (Bauer), Харви и Муль (Harvey а. Мои'.е)]. О положительной роли магния, несколько смягчающей интоксикацию фтором, мы встретили лишь единичные указания [В. Г. Лошилова, Ранганатан. Уэдл и Мюлер (Weddle а. Muhler)]. При даче с пищей животным солеи фосфора Гринвуд получил некоторое уменьшение задержки фтора в скелете и клинических проявлений флюороза, но Лауренс и Митчел такого благоприятного влияния пиши, богатой фосфором, не наблюдали. Литературные сведения о значении

витамина D при флюорозе очень противоречивы: одни авторы отмечали меньшую патологию в скелете при комбинированной даче фторида с витамином D [Моргарейдж и Финн (Morgareidge a. Finn), Хаук с сотрудниками], другие это не подтверждали (Бауер, Ранганатан).

Своей целью мы поставили исследование влияния больших количеств солей кальция, фосфора и магния, а также витамина D, добавляемых в пищу, на содержание и обмен кальция в костях и отложение в них фтора при экспериментальном флюорозе. При решении этой задачи мы применяли парентеральное введение фтористого натрия, чтобы исключить связывание фтора в кишечнике кальцием. Эти исследования проведены на 80 крысах, из которых 15 были контрольными, а остальным вводили в течение месяца под кожу 0,1% раствор фтористого натрия ежедневно в дозе 5 мг на 1 кг веса тела, что в пересчете на фтор составляет 2 мг/кг1. Распределение животных на подопытные группы с одинаковым половым и возрастным составом приведено в табл. 1.

Таблица I

Распределение подопытпых животных на группы

№ группы Условное обозначение Еозраст животных ПнщепоЯ рацион* <оличсстьо' животных | (релнесу-точная прибыль веса (н г)

1 (контроль) к Взрослые крысы Обычный 10 1,11

2 F То же Обычный-(-ежедневное введение фтористого натрия 10 0,77

3 F+Ca 1 > Обычный -4-ежсдненное введение фтористого натрмя+ежеднев-ное добавление в пищу СаС1г из расчета 0,25 г на 1 кг веса 10 0,85

4 F+P > 1 Обычный +-ежедневное введение фтористого натрия -(-ежедневное добавление в пищу ^,РС>4 из расчета 0,25 г на 1 кг иеса 10 0,79

5 F+Mg > > Обычный * ежедневное введение фтористого натрия-(-ежедневное добавление в пищу Л\у504 из расчета 0,25 г на 1 кг веса 10 0,81

6 Са » 1 Обычный-|-ежедпевное добавление в пищу СаС!г из расчета 0,25 г на 1 кг веса 1,14

7(контроль) К Крысята 2— 24г месяцев Обычная диета 5 1,86

8 F То же Обычная диета+ежедневное подкожное введение раствора 5 1,64

фтористого натрия 2 13

9 F+D » э Обычная диета-(-ежеднепипе подкожное (-.ведение раствора фтористого натрия-(-ежедневное добавление в пищу масляного концентрата 600—800 единиц витамина IX 5

10 F—D » > Обычная диета 4-ежеднепное подкожное введение раствора фю-рнстого натрия, но диета ра-хитогенная*" 0,92

* Пищевой рацион крыс соответствовал суточным кормовым нормам, согласно приложению № 4 к приказу по Министерству здравоохранения СССР № 745 от 11 сентября 1933 г.

** Состав рахитогенной диеты заимствован из работы Е. А. Перкович.

' Принятые в опытах высокие дозы фтора, кальция и других солей значительно снижают гигиеническое значение исследования. Однако полученные результаты все же заслуживают внимания.— Ред.

В период эксперимента поведение и внешний вид подопытных крыс сохранялись почти такими же, как и в контроле, лишь к концу опыта у животных, подвергавшихся действию фторида, имело место некоторое снижение аппетита. У крысят группы № 9, получавших витамин D, признаков гинернитаминоза не было, аппетит, функция кишечника и рост животных сохранялись все время хорошими, да и дозировка витамина D (600—800 единиц) была намного ниже .токсической (10 000—40 000 единиц, В. Н. Букин). Крысята, находившиеся на рахи-тогенной диете (группа № 10), развивались очень плохо, медленно прибывали в весе и были явно недоразвитыми. У животных фтористый натрии (группы № 2, 8) прибавка в весе заметно меньше, чем у контрольных животных такого же возраста; при добавлении в пищу подопытных крыс соли кальция (группа № 3) этот показатель несколько улучшается, хотя разница по сравнению с цифрами контрольной группы остается все же значительной. Большое содержание в пище солей фосфора и магния не предохраняет или почти не предохраняет от задерживающего рост животных действия фтора. Прием крысятами витамина D способствовал более быстрому их росту по сравнению с контрольной группой, несмотря на введение фтористого натрия.

К концу опытного периода у всех крыс, получавших фторид, возникла поперечная полосатость эмали на верхних и нижних резцах, что является характерным для экспериментального флюороза. У животных, принимавших с пищей большие количества витамина D или соли кальция патологические изменения в зубах были выражены несколько слабее, но эта разница выявлялась не очень четко. В этом отношении наши результаты совпадают с литературными данными, что соли кальция не предупреждают или лишь немного тормозят развитие зубного флюороза [Г. Н. Красовский, Шауер и Смит (Schour a. Smith), Гринвуд с соавторами].

На 29-н день опыта всем 80 крысам был введен подкожно Са45 из расчета 2 рС на 1 кг веса тела. Через 24 часа после его введения все животные умерщвлены дскапитацией. В зубах и в бедренной кости определено содержание фтора цирконализариновым методом. Второе бедро, плечо и большеберцовая кость использованы для количественного определения общего Са и радиоактивного Са43. Были исследованы также и мягкие ткани (печень, почки, селезенка, мышцы), но в них содержание Са45 оказалось ничтожным.

Результаты химических и радиологических исследований суммированы в табл. 2. Содержание фтора в костях и в зубах у подопытных крыс, получивших его, оказалось в 2—3 раза больше, чем у контрольных животных. При добавлении в пищу солей кальция, фосфора, или магния у крыс, получавших фтористый натрий парентерально, средние концентрации фтора в бедре и в резцах оказались несколько меньшими, причем трудно отдать предпочтение на основании этого показателя какой-либо одной из трех исследованных солей. Отложение фтора в костной ткани значительно меньше у животных, получавших большие дозы витамина D, чем у питавшихся обычной Диетой с нормальным содержанием этого витамина. В то же время обращает на себя внимание и то, что при авитаминозе D фтор также отложился в скелете в меньшем количестве по сравнению с нормально питавшимися животными. Последнее может быть объяснено тем, что недостаток витамина D приводит к плохой минерализации скелета, к малому отложению в нем различных солей, в частности и фторсодержаших.

Среднее содержание Са в костях у крыс группы № 2 несколько ниже, чем в контрольной, что можно связать с длительным воздействием фтора. У молодых животных (группа № 8) снижение Са выражено намного отчетливее. Показатели относительной и удельной активности у животных этих двух групп понижены. Кормление подопытных

Таблица 2

Среднее содержание фтора в бедренной кости и в резцах крыс, содержание общего кальция, относительная и удельная активность костной ткани крыс при месячной интоксикации фтористым натрием и употреблении с пищей минеральных солей

и витамина О

№ группы Услопное обозначение Содержание фтора (и мг/кг) Содержание кальция (в процентах) Активность

КОСТИ зубы относительная удельная

I (контроль) К 477,87 319,43 22,22 15,1 6,79

2 р 1007,65 883,78 21,7 13,6 —

ч о Р+Са 845,87 705,34 22,27 12,3 5,46

4 Р+Р 833,34 758,02 21,51 13,05 6,06

5 Р+М8 823,16 788,87 22,02 13,35 5,93

6 Са 414,01 290.79 22,41 12,7 —

7 (контроль) К 586,00 488,05 21,8 25,6 11,74

8 Р 1188,22 1350,38 20,3 21,5 10,64

9 Р+Б 972,87 714,98 22,4 30,06 12,2

10 Р—Э 1097,55 956,85 19,9 20,11 10,11

крыс диетой с высоким содержанием соли Са (группа № 3) способствует сохранению в костях нормального количества этого элемента. Длительный прием с пищей больших количеств СаСЬг без введения фтора (группа № 6) не привел к заметному повышению содержания Са в костной ткани. Удельная активность для животных групп № 2 и 6 не приведена, так как поглощение Са 43 у этих животных могло быть значительно ослабленным от поступления в организм больших количеств нерадиоактивного кальция, что, как известно, замедляет включение изотопа в обменные процессы.

При добавлении в пищу подопытных крыс (группа № 5) соли магния процентное содержание кальция в костях почти такое же, как у контрольных животных, а поглощение Са43, как можно судить по цифрам относительной и удельной активности, понижено, причем даже значительнее, чем при введении одного фтора. Приблизительно в такой же степени снижено отложение Са43 в костной ткани крыс группы № 4, которая получала с пищей фосфорнокислый натрий. У животных этой группы заметно понижено содержание общего кальция в костях. При авитаминозе О и одновременном введении фтористого натрия (крысы группы № 10) количество кальция в костной ткани оказывается сниженным, низки также и показатели удельной активности, что можно объяснить плохой минерализацией скелета. Этот вывод совпадает с результатами Е. А. Перкович, которая тоже отмечает низкое содержание радиоактивного Са45 при экспериментальном рахите (без флюороза). Поступление в организм одновременно с фтором больших количеств витамина О оказало действие, противоположное авитаминозной диете: показатели включения радиоактивного Са45 и процент общего кальция в костях больше, чем у контрольных животных.

Приведенные результаты исследования позволяют отметить следующее.

1. При длительном (месячном) парентеральном введении крысам фтористого натрия из расчета 5 мг/кг развивается экспериментальный флюороз, проявляющийся характерными изменениями зубов, снижением аппетита, замедлением прибыли веса тела. В костях отмечено увеличение концентрации фтора, уменьшение общего кальция и радиоактивного Са45. Пока еще трудно определенно высказаться о том, к"аков механизм снижения содержания кальция в скелете при интоксикации

фтором. Возможно, что происходит усиленное выхождение ионов кальция из костной ткани, но вогможно и некоторое замедление процессов усвоения и отложения.

2. В ранее опубликованных работах (М. И. Крылова и В. Л. Гное-вая, Г. Н. Красовский. Лауренс и Митчел, Гринвуд с сотрудниками, Ранганатан) исследовались кальциевые пищевые рационы при одновременной даче фторида с пищей. При такой постановке опытов уменьшение признаков интоксикации фтором объясняли меньшим всасыванием его из кишечника от образования там плохо растворимого фтористого кальция. Результатами наших исследований показано, что и при парентеральном проникновении фтора в организм хлористый кальций, поступающий в большом количестве с пищей (0,25 г/кг СаСЬ), не предупреждает развития флюороза, но все же оказывает некоторую положительную роль, уменьшая отложение фтора в костях и резцах, сохраняя кальциевый состав костной ткани близким к норме и несколько уменьшая патологические изменения в зубах. Следует отметить, что защитное действие кальциевой диеты проявляется в сравнительно небольшой степени и при исключительно больших дозах кальция.

3. Полезным при экспериментальном флюорозе оказался, по данным наших опытов, витамин О. Прием его полностью снимал тормозящее действие фтора на рост животных, способствовал меньшему отложению фтора в костях и меньшим патологическим изменениям в зубах. При этом отложение кальция в костях не уменьшалось, а даже несколько увеличивалось.

4. При введении с пищей соли фосфорной кислоты общее состояние животных, получавших фторид, их рост и внешний вид их зубов были такими же, как у получавших фтористый натрий при обычной пищевой диете, а концентрация фтора в костной ткани даже несколько ниже. Однако удельная активность и содержание общего кальция в костях оказались сниженными. Большая декальцификация костей в этих случаях обусловлена, вероятно, тем. что избыток солей фосфора в пище сам по себе способен уменшать отложение Са в костной ткани и увеличивать выделение его с мочой (С. Я. Капланский). Поэтому поступление в организм, минерального фосфора одновременно с фтором, нарушающим кальциевый обмен в том же направлении, приводит к большей потере Са костями, чем при введении одного фторида.

5. У крыс, получавших парентерально фтористый натрий и с пищей сернокислый магний, изменения в зубах и замедление в прибавлении веса тела были выражены в такой же степени, как и у не принимавших соль магния. Малое содержание в костях Са45 при сохранении содержания общего кальция близким к нормальному можно предположительно объяснить лишь тем, что при поступлении в организм фтора одновременно с большим количеством магния уменьшается не только поглощение костной тканью кальция, но снижается и выход его из костей, отчего и не изменяется существенно обшее количество кальция. С этим предположением согласуются и некоторые другие работы. Так, известно, что соли магния тормозят поглощение кальция костной и другими тканями (С. Я. Капланский), хотя длительный прием их не уменьшает количества последнего в костях [Рубеньи (ЯиЬедш)].

ЛИТЕРАТУРА

Г а Л о п и ч Р. Д. Фтор и его гигиеническое значение. М.. 1957.— К р ы л о в а М. И., ГноеваяВЛ Вопр. пит.. 1956. Л» 4. стр. 37 — Л о ш и л о в а В. Г. В кн.: Материалы Поволжской конференции физиологов, биохимиков и фармакологов с участием морфологов и клиницистов. К*нбышев, 1457. стр. 140— Пер ков и ч Е. Л. Вестн. рентгенол. и радиол. 1956. № 3. стр. 12,— Шкавера Г. Л.. Полл а к Г. Р. Профкпакт. мед., 1936. № 2, стр. 37.—Юлелес А. Л.. Бессарабова Р. В.. Казанцева Т. И. Фармакол и токсикол., 1948, № 6, стр. 33,— В а и е г Н., Ат. Л. ОгИюсЬги., 1945, V. 31.

p. 700—Beth ke R. M., Цит. по K- Roholm. Fluorine Intoxication London, 1937,—С o-

m a r C. L.. V i s e к W. J , L о t z W. E. a. o!h.. Am. J. Anat., 1953, v. 92. p. 361.— Greenwood D. A.. Blayney J, R.. Skinsnes О. K. a oth., J. Dent. Res., 1946, v. 25, p. 311 — H a u с к H. Mi, S t e e n b ос к H.. P a r s о n s H. T., Am. J. Physiol., 1933, v. 103, p. 489 — L a n t z E. M. S m i t h M. C., Ibid., 1934. v. 109, p. 645 — Lawrenz M, Mit-с h e 1 1 H M.. J. Nutrition. 1941, v. 22, p. 91.— L i к i n s R. C.. Z i p к i n I., S t ее r e A. C. a. oth., J Dent. Res., 1954, v. 33, p. 711 — M с С I u r e F. J.. Mitchell H. Il . .1 Biol. Chem., 1931, v. 90, p. 297.—M orgareidge K., Finn S. B, J. Nutrition, 1940, v. 20 p. 75,—R a n g a n a t h a n S.. Indian J. M. Res., 1941, v. 29, p. 693.— Idem Ibid., 1944. v. 32, p. 233,—Rek L.; Arch. Exper. Path. u. Pharmakol , 1934. Bd. 177, s 343.— Schour !.. Smith M С. В кн.: Fluorine and Dental Health. Washington. 1942, p. 32—Schwyzer F., Biochem. Ztschr., 1914, Bd. 60, s. 32,—Weddle D. A., M u h 1 e r J., C., Nutrition, 1954, v. 54, p. 437.

Поступила 30/XII 1958 r.

A CHANGE IN CALCIUM METABOLISM DURING FLUORINE INTOXICATION AND THE EFFECT EXERTED ON IT BY CERTAIN MINERAL SALTS

AND VITAMIN D

Yu. P. Nikitin, assistant

Subcutaneous injections of sodium fluoride to rats for one month caused a fall in the concentration of total calcium in bones and a lower retention of radioactive Ca45. Administrate of large amounts of vitamin D with the food had a favorable effect on the rats during their prolonged poisoning with sodium fluoride: the increase in weight was more normal, the lesions of the teeth less pronounced, the concentration of fluorine in the bones and teeth was lower while the total calcium content in the skeleton and the retention of the radioactive Ca45 did not show any decrease. The intake of large amounts of calcium chloride with the food had a weaker effect and did not prevent fluorosis. The addition of magnesium salts and sod urn phosphate to the food of experimental rats did not affect the development of fluorosis nor the retardation of the animal growth, but favored a lesser deposit of fluorine in the bones.

■¿г -й- -йг

ВОПРОСЫ САНИТАРНОГО БЛАГОУСТРОЙСТВА НА ПЕРВЫХ СЪЕЗДАХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ГОРОДОВ КАВКАЗА

(К истории санитарного дела)

Кандидат медицинских наук И. И. Шенгелия

Из Научно-исследовательского института санитарии и гигиены Министерства здравоохранения Грузинской ССР

Эпидемии холеры 1908—1910 гг. и особенно последняя, захватившая Петербург, привлекли внимание общественности к вопросам санитарного благоустройства городов. 26—29 мая 1911 г. в Тифлисе состоялся I съезд представителей кавказских городов, на котором был обсужден ряд вопросов, касающихся их оздоровления, причем докладчиками являлись как представители городов, так и санитарные врачи.

Один из основных докладчиков-—санитарно-врачебныи инспектор Тифлиса Г. Н. Степанов — в своем докладе сформулировал задачи по благоустройству ссылкой на указание А. П. Доброславина, что «...общественное здоровье должно быть так же ревниво охраняемо от всех вредных влияний, как обыкновенно охраняется общественная казна от расхищения». Представители других городов указывали, что пока нель-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.