CC BY
4
- • '/гИЗ^ '/гоШ^о 1/200 Ш^о 60
7во -30-100-
Чгиъ^, ЧгоСЪу, Чгоою^,
Изменение количества НАД (/) и НАДН (2) в ткани печени крыс (в % от контроля) при однократном введении кельтана (а), фосфамида (б) и их смеси (в).
зом, при введении фосфамида сохранялась та же закономерность в изменении количества НАД и НАДН в ткани печени, что и при поступлении в организм хлороргани-ческого пестицида кельтана, однако количество НАД и НАДН изменялось меньше, чем под влиянием кельтана.
Результаты введения смеси кельтана и фосфамида в дозах, равных 1/2, 1/20 и 1/200 ЬО50, следующие. В дозе, равной 1/2 ЬО50, она вызывает снижение количества как НАД, так и НАДН в ткани печени через 1, 5 и 15 сут: НАД на 63, 46 и 34%, НАДН на 50, 27 и 21% соответственно. При введении Чг0 и 1/200 ЬО50 наблюдалась та же закономерность — уменьшение количества как окисленных, так и восстановленных форм, причем оно было пропорционально введенной дозе.
Таким образом, однократное изолированное введение кельтана и фосфамида приводит к снижению количества НАД и увеличению количества НАДН в ткани печени крыс, т. е. происходит перераспределение в системе окисленных и восстановленных форм ннкотинамидных коферментов. Введение же смеси препаратов обусловливает уменьшение содержания как НАД, так и НАДН.
В заключение можно сделать вывод о том, что при изолированном введении препаратов происходит перераспределение в системе НАД — НАДН, общее их содержание не меняется, введение смеси кельтана и фосфамида снижает уровень как окисленных, так и восстановленных форм.
Обнаруженное различие в действии препаратов при
их изолированном и комбинированном применении можно объяснить особенностями их метаболизма и влияния на активность мнкросомальных монооксигеиаз, при участии которых происходит метаболизм многих ксенобиотиков, в том числе пестицидов.
Известно, что кельтан оказывает выраженное индуцирующее действие на микросомальные монооксигеназы (Кузьминская У. А. и др., 1983). Фосфамид при участии этих ферментов подвергается окислительной десульфура-ции с образованием более токсичного метаболита Р=0 (Попов Г. А. и др., 1976). Исходя из сказанного, можно полагать, что фосфамид, введенный в организм в смеси с кельтаном, под влиянием индуцированных кельтаном монооксигеиаз быстрее метаболизируется, образуется больше метаболита Р=0, который и обусловливает снижение количества ннкотинамидных коферментов.
Описанные особенности биологического действия еле дует учитывать при обосновании гигиенических регламентов комбинированных препаратов и смесей пестицидов
Литература. Кузьминская У. А., Клисенко М. А., Якушко В. Е. и др. — Гиг. и сан., 1983, № 3, с. 34—35, Попов Г. А., Евреев В. Н., Каган Ю. С. — В кн.: Актуаль-ные вопросы гигиены применения пестицидов в раз-личных климато-географических зонах. Ереван, 1976 с. 140—143.
Поступила 07.06.83
УДК 613.647-07:612.45.014.2]-092.9
Л. А. Иванова, А. Г. Карташев
ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗАХ НЕПОЛОВОЗРЕЛЫХ БЕЛЫХ МЫШЕЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
НИИ биологии и биофизики при Томском университете
Исследовано влияние электрического поля (ЭП) напряженностью 40 кВ/м промышленной частоты на беспородных неполовозрелых белых мышах-самцах. Изучено морфофункциональное состояние надпочечных желез при воздействии ЭП в течение 5, 10, 20, 40 сут. Параллельно исследованы надпочечные железы контрольных животных, возраст которых был соответственно 20, 25, 30—35, 50—55 сут. Железы фиксировали в жидкости Шаффера, аскорбиновую кислоту определяли по Жиру и Леблону
(Пирс Э., 1962). Морфометрические исследования проводили на срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. В надпочечных железах с помощью винтового окуляр-микрометра измеряли кору, высоту клубочковой и сетчатой зон, размеры ядер (по 100 в каждой зоне) с дальнейшим вычислением объема по формуле эллипса -^--И-б2,
где А — большой, В — малый диаметр ядра с построением кариометрнческих кривых. Содержание аскорбиновое
Реакция надпочечных желез на воздействие ЭП 40 кВ/м, 50Гц (X ± гп1)
Показатель Длительность воздействия, сут
5 10 20 40
контроль опыт контроль опыт контроль опыт контроль опыт
Размер коры, мкм 245±16,7 283,4±14 236,7±13,9 257±Ю,7 344,5±12,5 282,9±И ,9 303,7±17 7 307,1±12,4
Высота клубочко-
вого слоя, мкм 37,8±5.9 31,6±2,6 41,7±6,3 49±6,8 48,5±4,3 39±4,2 51,2±6,3 42,3±8,3
Ширина сетчатой
зоны, мкм 40,8±4,1 46,2±4,3 46,6±4,4 39,9±7,4 58,5±6,2 42,4±8,2 58,5±6,5 45,5±5,5
Объем ядер клу-
бочкового слоя,
мкм3 60,11 ±3,85 70±12,71 65,02±5,44 79,68±8,51 66,11±2,87 52,89±3,32 62,23±1,02 65,83±9,82
Объем ядер пуч-
кового слоя,
мкм3 64,56±7,15 76,72±14,16 70,12±8,66 84,85±5,97 72,34±6,13 55,18±4,19 63,55±3,73 70±1,09
Объем ядер сет-
чатого слоя,
мкм3 43,88+2,39 49,89±7,69 50,4±4,68 56,62±4,02 54,36±2,18 47,91±3,57 53,76±2,72 43,8±1,61
Содержание вита-
мина С, усл. ед.:
в клубочковой
зоне 1 ±0,4 0,7±0,3 0,8±0,3 0,3±0,1 0,6±0,2 1,3±0,3 1 1,3±0,2
в пучковой зо-
не 1,9±0,5 1,7±0,2 1,9±0,4 0,9±0,3 1,5±0,3 2,5±0,5 3,5±0,5 1,6±0,3
в сетчатой зо-
не 2,7±0,1 2,1±0,3 1.4±0,2 0,5±0,3 2,6±0,4 1,9±0,2 3,8±0,4 2,5±0,4
Примечание. X — средняя арифметическая; /л/— доверительный интервал при Р <0,05.
ной группе). Состояние ядра, хроматина и цитоплазмы указывало на высокую белоксннтсзирующую функцию железистых элементов (Хесин Я. Е., 1967; Кириллов О. И., 1973). Однако наряду с ядрами, характеризующимися высокой активностью, появлялись деструктивные (вакуо-лизированные или находящиеся в стадии рексиса), количество которых возрастало пропорционально времени действия поля (5,1 ±1,1 и 7,8±2,2% соответственно для экспозиции 5 и 10 сут против 2±0,8% в контроле). В основном такие ядра обнаруживались в верхних отделах пучковой и клубочковой зон. Одновременно отмечалась высокая митотическая активность в этих отделах (до 10— 12 делящихся клеток в срезе). Выявленный полиморфизм ядер и усиление митотической активности свидетельствовали о напряжении клеточных элементов, более быстрой изнашиваемости клеток и их гибели. На это указывали также сильная гипертрофия эндотелиальных клеток и увеличение количества макрофагов (Соколова М. М.. 1977).
В строме надпочечников наблюдалось возникновение и развитие деструктивных изменений, характеризовавшихся значительным расширением венозных синусов, разрастанием соединительнотканных прослоек, иитерстициаль-ным отеком. В генезе обнаруженных нарушений ведущее место принадлежит развитию гемодинамических расстройств, значительность которых была пропорциональна экспозиции ЭП. Так, если при 5-суточном воздействии поля сосудистая реакция обнаруживалась в сетчатой зоне, то для 10 сут было характерно расширение сосудов пучковой зоны, радиально расположенных и соединенных с расширенными сосудами сетчатого слоя. Просветы сосудов были забиты эритроцитами.
При 20-суточном воздействии поля отмечалось угнетение функциональной активности коры надпочечных желез. Об этом свидетельствовало достоверное уменьшение размеров коры, вариабельность размеров ядер железистых элементов, сдвиг кариометрической кривой влево, накопление аскорбиновой кислоты во всех зонах коры, уменьшение клубочкового и сетчатого слоев. При этом в этих зонах появлялось большое количество распадающихся ядер. Содержание вакуолизнрованных ядер также оставалось
кислоты определяли по 5-балльной системе. Все морфо-метрические показатели обрабатывали статистически.
Анализ результатов исследования влияния ЭП показал, что при кратком воздействии (5 и 10 сут) у животных повышались функциональная активность железистых элементов всех отделов коры надпочечников, о чем свидетельствует гипертрофия коркового слоя и ядер (см. таблицу), редукция аскорбиновой кислоты из всех зон, особенно сетчатой. Только единичные элементы этого слоя содержали мелкие зерна серебра, тогда как в спонгио-цитах и в клетках клубочковой зоны было множество пылевидных гранул. Кариометрические кривые при этих экспозициях, смещаясь вправо, отличались расширением основания и многовершинностью (см. рисунок). Несколько увеличивалось процентное содержание темных клеток (43,5±5,3% против 28±2% в соответствующей контроль-
Кариограмма пучковой зоны коры надпочечных желез.
По оси абсцисс — объем ядер (в мкм'); по оси ординат — количество ядер (в '/,); / — контрольные животные в возрасте 25 сут; 2 — контрольные животные в возрасте 30—35 сут: 3 — животные, подвергавшиеся воздействию ЭП 40 кВ/м в течение 10 сут: 4 —животные, подвергавшиеся воздействию ЭП в течение 20 сут.
высоким. Гемодинамические расстройства распространялись и на клубочковую зону.
Более длительное (40 сут) воздействие ЭП вызывало новую волиу повышения активности, в основном в пучковой зоне, что характеризовалось повторной редукцией витамина С, гипертрофией ядер и клеток спонгиоцитов. Одновременно сокращались размеры клубочковой и сетчатой зон, что может быть связано с трансформацией клеток клубочковой зоны в пучковую вследствие напряжения железы (Глумова В. А., 1968). Но элементы сетчатого слоя отличались гипофункцией (достоверное уменьшение размеров ядер, появление множества пнкнотнческих и гиперхромных ядер неправильной формы). Отдельные участки верхних отделов коры имели очаги некроза в виде плазмо- и кариорексиса. Кроме того, усиливались сосудистые расстройства и деструктивные изменения, что аналогично продолжительной стимуляции АКТГ и переходу клеток на голокриновый тип секреции (Богданович Н. К., 1974; Чернов И. П., 1979).
Таким образом, установлено, что прн воздействии переменного ЭП напряженностью 40 кВ/м в надпочечных железах белых мышей возникают нарушения морфофунк-ционального характера, глубина которых зависит от длительности воздействия. Эту реакцию можно рассматривать как проявление общей реакции напряжения, обычно имеющей фазный характер. Так, если при 5- и 10-суточной экспозиции отмечалось повышение функциональной активности как пучкового, так и клубочкового слоев, то при 20- и 40-суточном — снижение и угнетение гормоно-образования. Кроме того, при всех экспозициях в железах прослеживались преобладание катаболнческих процессов и очень быстрое снижение резервных возможностей. Это, по-видимому, связано с возрастом животных, так как в эксперименте использованы неполовозрелые мыши и достигавшие половой зрелости в течение эксперимента. При этом в железах происходило не только угнетение функциональной активности, но и углубление деструктив-
ных сдвигов в строме и паренхиме, возникших ранее и сопровождающихся гемодннамическими расстройствами.
Кроме того, наблюдалось угнетение активности сетчатого слоя после его гиперфункции. По мнению Т. А. Обут и соавт. (1973), гормоны этого отдела надпочечников играют важную роль при действии хронического, повторяющегося фактора, вследствие чего происходит смещение обменных процессов в сторону преобладания катаболнческих. Следовательно, угнетение функциональной активности этого слоя может повлиять на нормальное развитие компенсаторно-приспособительных процессов в организме.
Таким образом, при воздействии ЭП 40 кВ/м в надпочечных железах могут возникать морфологические и функциональные сдвиги, характер которых зависит от длительности экспозиции. При этом в коре надпочечных желез развиваются дистрофия и дисфункция с нарушением гемодинамики.
Литература. Богданович Н. К. — Арх. пат., 1974,
№ 5, с. 53—59. Глумова В. А. Морфофункциональная перестройка надпочечников, щитовидной железы и гипофиза белых крыс при экспериментальной гипотермии. Автореф. дне. канд. Семипалатинск, 1968. Кириллов О. И. Клеточные механизмы стресса. Владивосток, 1973.
Обут Т. А., Павлова С. И., Науменко Е. В. — Изв. Сибир. отд. АН СССР. Серия биол. наук, 1973, вып. 3, № 15, с. 106—109. Соколова М. М.— В кн.: Регенеративные процессы после повреждения в результате ортостаза. Ярославль, 1977, с. 38-55.
Хесин Я- Е. Размеры ядер и функциональное состояние
клеток, М., 1967. Чернов И. П. — Пробл. эндокринол., 1979, № 2, с. 65—70. Пирс Э. Гистохимия. М., 1962.
Поступила 04.11.82
УДК 613.9.076.9.001.»7
В. Т. Мазаев, Ю. М. Медведев
О МОДЕЛИРОВАНИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
I ММИ им. И. М. Сеченова
Токсикологический эксперимент в гигиенических исследованиях продолжает быть одним из основных источников информации о взаимодействии организма и химических факторов. В настоящее время, когда требования к точности и достоверности эксперимента повышаются, результаты его служат не только для характеристики изучаемого агента, но и используются для экстраполяции на другие неизучавшиеся, но аналогичные по своим физико-химическим свойствам вещества.
Одним из приемов повышения качества эксперимента является использование принципа моделирования прн его проведении. Организовывая и проводя эксперимент, исследователь помимо своей воли занимается его моделированием, однако целесообразно строить модель не интуитивно, а сознательно. Кроме того, построение модели позволяет избежать ошибок в интерпретации результатов эксперимента.
В предлагаемой нами методической схеме моделирования токсикологического эксперимента на первом этапе строится гипотеза исследуемого процесса. Модель рассматривается как упрощенная структурная схема теории взаимодействия химического агента и организма, отражающая лишь исследуемую часть изучаемого процесса. На втором этапе моделирования производится материализация модели. Другими словами, подбирается модель-аналог, позволяющая наиболее адекватно воспроизводить изучае-
мый процесс интоксикации. Чаще всего это осуществляется на экспериментальных животных, в отдельных случаях с соблюдением известных правил и ограничений — на человеке. Следует отметить, что воспроизведение процессов (моделирование их) возможно и с помощью химических реакций, на физических объектах либо ЭВМ. Третьим этапом моделирования в токсикологии является исследование процессов на модели — получение результатов, которые невозможно было бы получить при исследованиях на реальном объекте. Заключительный этап моделирования — проверка адекватности модели, полученной в результате предыдущих исследований, путем сравнения данных моделирования с экспериментальными.
Теоретические представления о моделировании, изложенные выше, использованы намн при моделировании процессов взаимодействия химического агента и живого организма. Была предпринята попытка с помощью модели отразить основные механизмы этого взаимодействия.
В биологии, в частности в токсикологии, при анализе результатов эксперимента доминирует стохастический подход (Балантер Б. И., 1977). Это объясняется выраженной вариабельностью характеристик объектов исследования (лабораторных животных). При этом наиболее распространенной и общепризнанной моделью является нормальное распределение (иногда логарифмически нормальное). При построении этой модели учитывается повы-
