CC BY
17
УДК 614.72+ 613.6 +613.1]:616.391 +616.391-02:|614.72 +
613.6+613.1]
О-МЕХАНИЗМЕ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВИТАМИНОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
Канд. биол. наук Н. Н. Пушкина Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В статье приводятся данные о снижении обеспеченности организма витаминами С, В2 и РР при воздействии различными физическими и химическими факторами. Автор делает попытку объяснить механизм нарушения витаминного обмена в организме.
На современном этапе развития гигиенической науки важное значение приобретает исследование биохимических сдвигов в обмене веществ, которые свидетельствуют не только о явных нарушениях в организме, но и о возникновении функциональных изменений адаптационного порядка при действии факторов малой интенсивности. Из огромного числа биохимических показателей, характеризующих течение обменных процессов и используемых в качестве объективных данных при установлении гигиенических нормативов, большой интерес представляет изучение обмена витаминов. Мы предприняли попытку объяснить механизм нарушений обмена витаминов в организме под влиянием различных факторов среды.
При обследовании рабочих некоторых новых химических производств нами обнаружено снижение обеспеченности организма витаминами С, Вь В2 и РР 'по сравнению с лицами контрольной группы, нешодвер-гавшимися воздействию химических веществ. Так, результаты исследований выведения витаминов с мочой у рабочих производства фенола и ацетона, представленные в табл. 1, свидетельствуют о снижении экскреции аскорбиновой кислоты и тиамина, причем сдвиги более значительны у лиц с нарушениями функции печени.
Таблица 1
Выведение витаминов с мочой у рабочих производства фенола и ацетона
Витамин Контрольная группа (20 человек) Подвергавшиеся воздействию фенола и ацетона Средние нормы обеспеченности человека витаминами по В. В. Ефимову (количество витаминов, выделяемых с мочой в час)
практически здоровые (50 человек) лица с нарушениями функциии печени (55 человек)
М±ш
Аскорбиновая кислота (в мг/час) Тиамин (в мкг/час)....... Рибофлавин (в мкг/час)..... №-метилникотинамид (в мг/час) 0,78± 0,04 22,0± 2,6 25,0± 1,3 0,53+ 0,05 0,57± 0,02 Р<0,001 14,5± 0,97 Р<0,01 23,5+1,11 Р>0,05 0,50± 0,02 Р>0,05 0,29± 0,02 Р<0,001 7,9± 0,51 Р<0,001 19,3+ 0,95 Р<0,01 0,40+0.02 Р<0,05 0,7—1,0 мг 15—30 мкг 15—30 мкг 0,4—0,5 мг
В эксперименте на крысах воздействие химических веществ уменьшало содержание витаминов в крови и моче. Например, при круглосуточной затравке смесью ацетона и фенола в малых концентрациях (соответственно 1,7 и 0,05 мг/м3) снижение выведения витаминов с мочой у подопытных животных отмечалось уже на 4-й неделе затравки. У крыс, подвергавшихся воздействию различных химических веществ, мы ранее
(1964) установили падение содержания аскорбиновой кислоты в органах, особенно в надпочечниках и печени. Эти данные хорошо коррелируют с результатами гистохимических определений аскорбиновой кислоты, проведенных в патоморфологической лаборатории (зав. — доктор мед. наук В. П. Осинцева). Воздействие химических веществ вызывает обеднение коры надпочечников витамином С, а в некоторых случаях и полное его исчезновение.
Нами (1966) обнаружено также снижение содержания витаминов С, Вь В2 и РР в крови и моче у рабочих заводов железобетонных изделий, подвергавшихся воздействию общей вибрации при работе как на виброплатформах, так и на прокатных станах (табл. 2). Параметры вибрации на рабочих местах прокатного стана значительно ниже, чем на виброплатформах — соответственно частота 50 и 50—100 гц, амплитуда 0,01—0,1 и 0,05—1,3 мм (А. С. Мелькумова, Н. Н. Пушкина).
Таблица 2
Выведение витаминов с суточной мочой у рабочих заводов железобетонных
изделий
Витамин Контрольная группа (30 человек) Подвергавшиеся воздействию вибрации при работе Средние нормы обеспеченности человека витаминами по В. В. Ефремову (количество витаминов, выделяемых с мочой в сутки)
на прокатных станах (32 человека) на виброплатформах (149 человек)
М±т
Аскорбиновая кислота (в мг) Тиамин (в мкг)....... Рибофлавин (в мкг)..... Ы1-метилникотинамид (в мг) 16,2+0,26 63,2±3,10 94,2± 3,77 5,7± 0,24 12,6± 0,93 Я<0,001 52,0± 3,72 Р<0,05 93,0+3,24 Я>0,05 4,91 + 0,39 Р>0,05 8,3± 0,46 Р<0,001 47,5±2,0 Р< 0,001 74,2± 2,60 Р<0,001 4,34± 0,20 Р<0,001 20—25 мг 150—500 мкг 300—1000 мкг 7—12 мг
Опыты на животных (кролики и собаки) подтвердили данные, полученные при обследовании рабочих, подвергавшихся воздействию вибрации. Выявлено, что глубина и выраженность изменений в обмене витаминов зависят от величины параметров вибрации — с увеличением как частоты ее, так и амплитуды отмечается нарастание сдвигов.
Изменения в обмене аскорбиновой кислоты мы наблюдали и при воздействии шума. Так, по данным одной из серии опытов, в надпочечниках у крыс и морских свинок, подвергавшихся ежедневному 2-часовому воздействию шума в диапазоне частот 20—5000 гц со звуковым давлением 80 дб, уровень аскорбиновой кислоты составлял соответственно 4 36,7 ± 26,1 и 100± 10,9 мг% (в контроле 527,9±4,9 и 158,5± 1,1 мг%). Увеличение содержания аскорбиновой кислоты в гипофизе, щитовидной и половой железах крыс и отсутствие изменений по сравнению с контролем в других органах, например гипоталамусе, мы рассматриваем как показатель усиления биосинтеза витамина С в организме крыс в ответ на неблагоприятное воздействие шума. У крыс, кроме того, обнаружено достоверное уменьшение уровня альбуминов и увеличение содержания а- и у-глобулиновых фракций. Результаты этих исследований в совокупности с изменениями других показателей подтверждают литературные данные о неблагоприятном воздействии шума на организм вообще и на обмен, в частности, аскорбиновой кислоты (А. Я- Цейтина с соавторами). Снижение обеспеченности организма человека витаминами мы наблюдали и в условиях Крайнего Севера.
Как видно из сказанного, результаты наших исследований свидетельствуют об определенной однотипности изменений в обмене витаминов
Обеспеченность организма витаминами С, В1 и В2 всегда снижается, несмотря на различную природу внешних факторов, вызывающих сдвиги в обменных процессах, что и является наиболее ценным и заслуживающим особого внимания. Известно, что ферменты локализованы в клетках определенным образом. В митохондриях содержатся все ферменты окислительного фосфорилирования и гликолиза, а также ферменты, катализирующие другие (процессы. Там же находятся и коферменты, в состав которых входят витамины В1, В2 и РР. Поэтому нарушение обмена веществ не может не отразиться на обмене витаминов, в частности аскорбиновой кислоты, тиамина, рибофлавина и ниацина, которым принадлежит весьма существенная роль в клеточном и тканевом метаболизме.
Даже одно перечисление тех обменных реакций, в которых участвуют витамины С, В], В2 и РР, свидетельствует об их важном значении в жизненных процессах. Именно связь с ферментами делает эти витамины чувствительными структурами, отвечающими на малейшие нарушения обмена веществ. Любые изменения в ферментных системах не могут не отразиться на обмене витаминов, что проявляется в первую очередь в снижении обеспеченности организма ими даже при достаточном поступлении их с пищей. Поэтому гиповитаминозы можно рассматривать как гипокоферментозы, обусловленные в первую очередь нарушением синтеза белков, а вследствие этого и недостатком соответствующих ферментов. По-видимому, в результате сложных взаимосвязанных нарушений во внутренней среде организма, возникающих под воздействием изученных нами факторов, многие ферментные системы претерпевают определенные изменения. Так, одновременно с нарушением обмена витаминов мы наблюдали сдвиги в соотношении белковых фракций сыворотки крови, понижение активности холинэстеразы, изменения в содержании глютатиона, а также в других биохимических показателях обмена.
Каков же механизм биохимических превращений, приводящих к снижению обеспеченности организма витаминами при действии изученных нами факторов среды? Химические токсические вещества, поступая в организм, в зависимости от их химической природы частично нейтрализуются, а частично задерживаются печенью; попадая в кровь, они могут оказывать влияние на тканевой обмен и в первую очередь на ферментные системы или ферментные констелляции тканей. Весьма вероятно, что действие химических веществ вызывает ингибирование ферментных систем, кофакторами которых являются тиамин, рибофлавин и ниацин.
Нами обнаружено, что причиной пониженной обеспеченности организма витамином С при воздействии указанных факторов служат усиленное окисление аскорбиновой кислоты и накопление продуктов ее метаболизма— дегидроаскорбиновой (ДАК) и дикетогулоновой (ДГК) кислот. ДАК при определенных условиях может восстанавливаться в аскорбиновую кислоту; в этом процессе принимают участие соединения, содержащие сульфгидрильные группы, что подтверждается уменьшением содержания их в крови и органах при действии токсических веществ. ДГК — продукт необратимого распада и не обладает витаминными свойствами. Возможно, что аскорбиновая кислота участвует в окислительных процессах либо в качестве субстрата окисления, либо в качестве кофактора окисления.
Выявленное нами снижение содержания тиамина в тканях с одновременным накоплением пировиноградной кислоты позволяет считать, что 'прямой причиной снижения обеспеченности организма тиамином является повышенный распад тиамина в органах и тканях. Возможно, что лодобные изменения ¡претерпевают рибофлавин и ниацин.
В здоровом организме только около 10% поступающего количества этих витаминов превращается путем фосфорилирования в коферменты. Учитывая это, можно предположить, что в условиях общего нарушения
обмена веществ, наблюдавшегося нами при действии неблагоприятных факторов, в коферменты превращается меньшее количество этих витаминов, что, несомненно, ведет к повышению потребности в них. Не исключено, что здесь играют роль снижение интенсивности обмена витаминов, уменьшение степени их участия в синтезе ферментов и усиливающийся распад до неактивных продуктов.
Таким образом, становится понятным, почему различные по своей природе и характеру воздействия на организм факторы вызывают однотипную реакцию в обмене витаминов. Естественно, что длительный путь биохимических превращений, приводящий в конечном итоге к развитию витаминной недостаточности, будет зависеть от природы фактора, но конечный результат будет одним и тем же, так как он служит неспецифическим проявлением специфических или неспецифических реакций организма на внешние воздействия.
ЛИТЕРАТУРА
Ефремов В. В. Вестн. АМН СССР, 1964, № 5, с. 31. — М е л ь к у м о в а А. С., Пушкина Н. Н. Гиг. труда, 1966, № 1, с. 21. —Цейтина А. Я., Лапина С. А. Вопр. пит., 1963, № 1, с. 78.
Поступила I5/XI 1966 г.
THE MECHANISM OF VITAMIN METABOLISM DISTURBANCES IN THE ACTION OF VARIOUS ENVIRONMENTAL FACTORS
N. N. Pushkina
Experimental findings obtained show that in the action of various environmental factors there could be a fall im the provision of the body with vitamins С, B, B2, and PP. The author believes the vitamin metabolism disturbances to be brought about by shifts in the system of enzymes, responsible for the catalysis of oxidation-reduction reactions, and for the formation of vitamin metabolism products, that have no vitamin activity.
УДК 615.731.7-099-085.777.25
О ЗАЩИТНОМ ДЕЙСТВИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОНОВ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ РАСТВОРИМЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ БЕРИЛЛИЯ
Канд. мед. наук О. Г. Лрхипова, проф. П. П. Движков , канд. мед. наук Т. А. Кочеткова, Иванова А. С.
Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
В статье приведены результаты экспериментальных исследований защитного действия ряда веществ при острой бериллиевой интоксикации. Показано, что таким действием обладает аминоалкил-полифосфиновая кислота.
П. П. Движков
Несмотря на многочисленные работы по изысканию средств патогенетической тератши бериллиоза, волрос этот до 'сих пор остается нерешенным. О. Г. Архипова с соавторами сообщали, что аминоалкилфосфи-новые кислоты образуют с бериллием стойкий растворимый неионизиро-ванный комплекс, ускоряют выведение бериллия из организма. Амино-алкилполифосфиновые кислоты малотоксичны; в принятых дозах они не вызывают изменений у экспериментальных животных и быстро выводятся из организма. Мы ставили перед собой цель исследовать, в какой мере аминоалкилфосфиновые кислоты влияют на исход интоксикации
