CC BY
29
УДК 612.616-092.9:615.916'175:616-073.7 Шатал'1н Б.О., Костенко В.О.
ПОКАЗНИКИ ФУНКЦ1ОНАЛЬНОГО СТАНУ СПЕРМИ Б1ЛИХ ЩУР1В ЗА УМОВ СУКУПНО1 Д11 НА ОРГАН1ЗМ Н1ТРАТУ НАТР1Ю ТА РЕНТГЕН1ВСЬКО ГО ОПРОМ1НЕННЯ
ВДНЗ «УкраТнська медична стоматологiчна aкaдемiя», Полтава
У експеримент1 на 28 б'тих щурах досл1джено показники сперматограми за умов впливу рентгенв-ського опромнення на тл1 хрон1чно)' '¡нтоксикаци н1тратом натр1ю. Тварини отримували нтрат натр1ю протягом 30 д'б у доз/ 200 мг/кг маси тла, а в останн1й тиждень зазнавали 3-разовий вплив рентгенвських промен1в у сумарн1й доз10,25 Го. Сукупна д1я н1тратноУ ¡нтоксикаци та рентгенвсь-кого опромнення у цлому спричинила значнш зм1ни, н1ж н1тратна ¡нтоксикац1я та рентген1вське опромнення окремо (в'дсоток нежиттездатних та патолог'чних сперматозо'Уд'т, акнезис). Вели-чини ¡нших показник'т сперматограми спвпадають з/ значеннями, характерними для ¡зольовано'У да чинниюв - штрату натр1ю (г1поюнезис, акнезис) та рентгенвського опромнення (аномала шийки та тла, хвоста, зм1шан1 дефекти, дисюнезис).
Ключов1 слова: нггратна ¡нтоксикац1я, рентгеывське опромлнення, сперматограма, юнезюграма.
1ошзуюча радiацiя та азотовмюш сполуки належать до прюритетних забруднювачiв навко-лишнього середовища.
Значна ктькють роб^ щодо стану репродуктивной системи людини присвячена дослщжен-ню впливу юызуючого опромшення в широкому спектрi доз на кл^ини сперматогенного ряду в експеримент та в клшщ^ зокрема у оаб, як брали участь у лквщацп наслщмв авари на Чор-нобильськш АЕС [8].
ЗмЫи концентрацiй нiтратiв i штртв також корелюють iз розвитком багатьох патолопчних процесiв, зокрема астено- та тератозоосперми [2]. Вмiст нiтритiв у сперматозоидах позитивно корелюе з розвитком астенозооспермп [4].
У той же час продукт метаболiзму нiтрат- та штрит-йошв - оксид азоту (N0) - грае роль модулятора рухливост спермпв, ТхньоТ стiйкостi до змш умов середовища тощо [3]. Надходження розчину штриту натрiя в концентраци 0,03% як екзогенного донатора N0 сприяе пщсиленню сперматогенезу та зростанню активност нейро-нiв аркуатного ядра ппоталамуса [7].
У наших попереднх публiкацiях [9] показано, що фракцшне рентгенiвське опромiненнi в сумар-нiй дозi 0,24 Гр пщ час 30-денного введення нпра-ту натрю потенцiюе розвиток у тканинах ам'яниш щурiв декомпенсованого пероксидного окиснення лт^в та пригнiчення антиоксидантних ферметчв - супероксиддисмутази та каталази.
Проте функцюнальний стан сперми бiлих щурiв за умов сукупноТ дм на оргашзм нiтрату натрiю та рентгешвського опромiнення ранiше не дослiджувався.
Мета ^еТ роботи - з'ясування змш показниш сперматограми щурiв в умовах впливу рентгешвського опромшення на ™ хрошчноТ штокси-каци штратом натрiю.
Матерiали i методи
Дослщи проведенi на 28 щурах, розподтених на чотири групи по ам тварин у кожнiй: 1 група -штактш тваринi; 2 група - тварини, яким вводив-ся нпрат натрiю протягом 30 дiб у щоденнiй дозi
200 мг/кг маси тта; 3 група - тварини, що опро-мiнювалися рентгешвськими променями iз що-денною дозою 0,08 Гр тричi протягом тижня через день (сумарно 0,25 Гр); 4 група складалась iз тварин, яких в останнш тиждень 30-денноТ ш-токсикаци нiтратом натрш пiддавали рентгешв-ському опромiненню у зазначеному режимк
Сперму отримували iз придаткiв сiм'яникiв [1]. Гомогенiзованi придатки ам'яниш розрiзaли, розмiшувaли кожний з 2 мл 0,9% розчину натрш хлориду. Одержану суспензш використовували для пщрахунку кiлькостi i оцiнки функцюнально-го стану спермaтозоТдiв [1,6]. Суспензш сперма-тозоТдiв набирали в меланжер до м^ки 0,5 i доводили спе^альним розчином до м^ки 2, змшу-вали i вносили до камери Горяева. Пщраховува-ли ктькють кл^ин у 5 великих квадратах i пере-множували на 1000000 (до складу спе^ального розчину входили 5 г натрш бкарбонату, форма-лiн i дистильована вода до 100 мл).
Життездатнють сперматозо'Тфв визначали за еозиновим тестом. На предметне скло наносили 1 краплю 1% розчину суспензи сперматозо'Тфв i 1 краплю 1% розчину еозину, перемшували, на-кривали покривним склом i негайно проводили мiкроскопiю. Вщраховували 200 клiтин i визначали серед них вщсоток живих (незабарвлених) i мертвих (забарвлених в рожевий колiр) сперма-тозоТдiв.
Для визначення вщносноТ кiлькостi патолопч-них форм сперматозо'Тфв краплю суспензи роз-подтяли на предметному склi, висушували, фк-сували етанолом i фарбували 1% розчином ме-тиленового синього. Мазки дослщжували з вико-ристанням iмерсiйного об'ективу мiкроскопу. Пь драхунок проводили на 200 сперматозоТдах. Па-толопчними формами сперматозоТфв вважали тi, що мали аномали голiвки, тiлa, хвоста [6].
З метою визначення кшезюграми краплю суспензи сперматозо^в переносили на предметне скло. В нативних препаратах за умов св^ловоТ мiкроскопiТ з вконцем Фонiо серед 100 сперма-тозоТдiв пiдрaховувaли вiдсоток кл^ин iз швид-ким поступальним рухом (50 мкм/с) (нормокше-
зiя, категорiя A), повтьним поступальним рухом (гiпокiнезiя, категорiя В); коливальним невпоряд-кованим рухом (дискiнезiя, категорiя С) та неру-хомих (акiнезiя, категорiя D) [5].
Статистичну обробку здшснювали, викорис-товуючи непараметричний метод - тест Мана-Вiтнi. Статистичш розрахунки проводили з вико-ристанням програм «Microsoft Excel 2007» та «StatisticSoft 6.0».
Результати та ïx обговорення
Пiд впливом iнтоксикацiï штратом натрiю у порiвняннi з штактною групою кiлькiсть сперма-тозо^фв знижуеться на 24% (див. табл.), а вщсо-ток нежиттездатних сперматозоïдiв збтьшуеться утричi, при цьому вiдсоток патолопчних сперма-тозо^фв збiльшуеться у 2,6 рази. Отримаш данi узгоджуються з описаними в лiтературi [2].
Морфолопчш ознаки дегенеративних спер-матозоïдiв при дм нiтрату натрiю змiнювались таким чином: вщсоток сперматозоïдiв iз патоло-гiею голiвки збiльшився у 1,4 рази; вщсоток спе-рматозо^фв iз патологiею тiла та шийки зменши-вся у 3,2 рази; вщсоток сперматозо^фв iз пато-логiею хвоста зменшився у 4,3 рази; вщсоток сперматозо^фв iз змiшаною патологiею зменшився у 2,3 рази.
Змши показниюв кiнезiограми пiд впливом ш-токсикацп нiтратом натрiю: вiдсоток сперматозо-^фв iз дискiнезисом зменшився у 1,3 рази; вщсоток сперматозо^в iз акiнезисом збiльшився у 2,4 рази.
Згщно з нашими попередшми дослiдженнями, за цих умов у ам'яниках збiльшилась продукцiя супероксидного анюн-радикала дихальним лан-цюгом мiтохондрiй та вмют вторинних продуктiв пероксидацй, що вказуе на окиснювальний стрес внаслщок дiï сильного окиснювача, яким е шт-рат-iон [9]. У результат цього виникають пору-шення у сперматогенному еттелй, якi виявля-ються у зниженнi життездатностi сперматозо^фв, збтьшенш кiлькостi ïхнiх патологiчних форм та зниженш рухливостi.
Пiд впливом фракцшного триразового рент-генiвського опромiнення у порiвняннi з iнтактною групою ктькють сперматозо^фв знизилась на 28%, а вщсоток нежиттездатних сперматозо^фв збiльшився у 3,6 рази, при цьому вщсоток патолопчних сперматозо^фв збтьшився у 2,6 рази.
Морфолопчш ознаки дегенеративних спер-матозо^фв пiд впливом фракцшного триразового рентгешвського опромiнення змiнились таким чином: вщсоток сперматозо^в iз патолопею го-лiвки збiльшився у 1,5 рази; вщсоток спермато-зо^в iз патологiею тiла та шийки зменшився у 6,4 рази; вщсоток сперматозо^фв iз патологiею хвоста зменшився у 13 разiв; вiдсоток нерозд^ лених сперматозо^в зменшився у 2,6 рази; вщсоток сперматозо^фв iз змшаною патологiею зменшився у 2,7 рази.
Змши показникiв кiнезiограми пiд впливом фракцшного триразового рентгешвського опро-
мшення у порiвняннi з iнтактною групою таю: вь дсоток сперматозоТфв iз нормокiнезисом зменшився у 1,6 рази; вщсоток сперматозоТфв iз ппо-кiнезисом збiльшився у 2 рази; вщсоток сперма-тозоТфв iз акшезисом збiльшився у 3,3 рази.
Рентгешвське опромiнення дiяло на останнiх стдфях сперматогенезу та викликало посилення рiвня неферментативного вiльно-радикального пероксидного окиснення бiополiмерiв у сiм'янниках. Рентгенiвське опромiнення здатне ушкоджувати м^охондрй та акросоми, що зумо-вовлюе патологiю голiвки. Акшезис може бути пов'язаний iз порушенням як цитохромоксидази, так i АТФ-аз.
При сукупнш дй штратноТ штоксикацй та рент-генiвського опромiнення у порiвняннi iз даними штактноТ групи ктькють сперматозоТфв зменши-лась на 35%.
За цих умов вщсоток нежиттездатних спер-матозоТфв у порiвняннi з iнтактною групою зб^ льшився в 4,3 рази, у порiвняннi з нiтратною ш-токсикацiею - збтьшився в 1,4 рази, у порiвнян-ш з опромiненою групою тварин - збiльшився у 1,3 рази.
При сукупнш дй штратноТ штоксикаци та рентгешвського опромшення вщсоток патолопчних форм сперматозо^фв в порiвняннi з iнтактною групою збтьшився в 3,2 рази, в порiвняннi з шт-ратною iнтоксикацiею - збтьшився в 1,25 рази, у порiвняннi з опромшеною групою тварин - зб^ льшився у 1,2 рази.
Морфолопчш ознаки дегенеративних спер-матозо^фв пiд впливом сукупноТ дй нiтратноТ ш-токсикацй та рентгенiвського опромiнення у по-рiвняннi з iнтактною групою змшювалися таким чином: вiдсоток сперматозоТдiв iз патологiею го-лiвки збiльшився у 1,5 рази; вщсоток спермато-зо'тфв iз патологiею тiла та шийки у порiвняннi з iнтактною групою зменшився у 4 рази, а при зю-тавленш з дiею тiльки рентгенiвського опром^ нення - зменшився у 1,6 рази; у порiвняннi з ш-тактною групою вщсоток сперматозоТфв iз патолопею хвоста зменшився у 5,3 рази, а при зюта-вленнi з дiею тiльки рентгенiвського опромiнення - збтьшився у 2,4 рази; у порiвняннi з штактною групою вщсоток нероздтених сперматозо^фв зменшився у 6,5 разiв, а при порiвняннi з дiею тiльки нiтратноТ iнтоксикацй - зменшився у 3,8 разiв, при впливi лише рентгенiвського опромн нення - зменшився у 2,5 рази; вщсоток сперма-тозо'тфв iз змшаною патологiею у порiвняннi з штактною групою збтьшився у 1,9 разiв, а при порiвняннi з впливом лише рентгешвського опромшення - зменшився у 1,4 рази.
Змши показнимв кшезюграми пiд впливом сукупноТ дй нiтратноТ iнтоксикацй та рентгешвського опромшення у порiвняннi з штактною групою вщбуваеться таким чином: вщсоток сперматозо-Тдiв iз нормокiнезисом зменшився у 1,6 рази; вь дсоток сперматозоТдiв iз ппокшезисом збтьшив-ся у 2,3 рази, а при порiвняннi з дiею iзольованоТ нiтратноТ iнтоксикацiТ - збтьшився 1,8 разiв; вщ-
соток сперматозоТфв iз акiнезисом збiльшився у матозоТфв iз акiнезисом збiльшився у 3,6 рази, а
3.3 рази; у порiвняннi з штактною групою вщсо- при порiвняннi з дieю ттьки штратноТ штоксика-ток сперматозоТфв iз дискiнезисом зменшився у цй' збтьшився 1,5 разiв.
1.4 рази, а при зютавленш з впливом лише рент-генiвського опромiнення - зменшився у 1,5 рази; у порiвняннi iз iнтактною групою вiдсоток спер-
Таблиця
¡^льюсн показники сперми бюих шурiв за умов сукупноТ дп на органiзм штрату натрю та рентгенiвського опромiнення (М+т, п=28)
Показники 1нтактш Нiтрат натрiю Рентгенiвське опромi-нення Нiтрат +рентген
Середне число сперматозоида, х106 /мл 48,4+3,1 36,6+4,1 р1<0,05 34,7+3,6 р1 <0,02 31,4+ 4,1 р1 <0,01
Ктьюсть нежиттездатних сперматозоида, % 10,50+0,22 33,00+0,38 р1 <0,001 35,50+0,40 р1<0,001 45,50+0,62 р1,2,3<0,001
Кiлькiсть патологiчних форм сперматозоида, % 15,50+0,94 р1 <0,001 40,00+1,99 р1 <0,001 40,00+2,10 р1 <0,001 50,00+3,22 р1 <0,001 р2<0,02 р3<0,05
Морфологiчнi ознаки дегенеративних форм сперматозоида
Аномалп голiвки, % 58,06+2,44 80,00+3,59 р1 <0,001 85,00+2,30 р1 <0,001 86,00+4,18 р1 <0,001
Аномалп, шийки та тiла, % 16,13+1,30 5,00+0,36 р1 <0,001 2,50+0,36 р1 <0,001 4,00+0,29 р1 <0,001 р3<0,01
Аномалп хвоста, % 16,13+1,6 3,75+0,62 р1 <0,001 1,25+0,44 р1 <0,001 3,00+0,45 р1 <0,001 р3<0,02
Нероздiленi спермп, % 6,45+1,60 3,75+0,56 2,50+0,44 р1<0,05 1,00+0,29 р1 <0,01 р2<0,001 р3<0,02
Змшана патологiя, % 3,23+0,92 7,50+0,62 р1<0,002 8,75+0,71 р1 <0,001 6,00+0,49 р1 <0,02 р3<0,01
Показники юнезюграми
Нормокiнезис, % 72,6+4,2 63,4+6,4 46,7+5,3 р1 <0,01 44,0+4,9 р1 <0,001
Гiпокiнезис, % 12,3+ 0,8 15,7+2,1 25,1 + 1,7 р1 <0,001 р2<0,01 28,4+1,8 р1 <0,001 р2<0,02
Дискшезис, % 9,4+0,5 7,3+0,5 р1 <0,02 10,1+0,8 6,9+0,4 р1<0,002 Р3<0,01
Акiнезис (нерухомi), % 5,7+0,4 13,6+1,5 р1 <0,001 18,1 + 1,5 р1 <0,001 20,7+2,9 р1 <0,001 р2<0,05
Примтки: р1 - ймовiрнiсть похибки у по^внянн з даними першоТ > р2 - ймовiрнiсть похибки у порвнянн з даними другоТ с
Сукупна дiя штратноТ штоксикацп та рентге-швського опромшення у цтому спричинила зна-чнiшi змiни, шж нiтратна iнтоксикацiя та рентге-швське опромiнення окремо (вiдсоток нежиттез-датних та патолопчних сперматозоТдiв, акше-зис). Величини шших показникiв сперматограми зб^аються зi значеннями, характерними для iзо-льованого впливу чинникiв - штрату натрш (п-покiнезис, акiнезис) та рентгешвського опромн нення (патологiя шийки та тiла, хвоста, змiшана патолопя, дискiнезис). Це можна пов'язати з по-силенням продукцп супероксидного анюн-радикала НАДН-залежним електронно-транспортним ланцюгом, що призводить до неферментативного втьнорадикального перокси-дного окиснення бiополiмерiв, пригнiчення акти-вностi цитохромоксидази та активацй N0-синтази [9]. Ц чинники у сперматогенному епн телп сприяють пошкодженню сперматозо^в.
рТ (нтактн шури);
«; р3- ймо&рнють похибки у порвнянн з даними третьоТ серн. Висновки
Сукупна дiя штратноТ штоксикацй та рентгешвського опромшення викликае бтьш негатив-ний вплив на сперматозоТди, нiж кожен чинник окремо.
Лггература
1. Бариляк 1.Р. Вивчення гонадотоксичноТ дм нових лiкарських за-собiв та Тх впливу на репродуктивну функцю тварин / 1.Р. Бариляк, Л.В. Неумержицька, Т.Ф. Бишовець, В.С. Даниленко // До-клiнiчнi дослiдження лiкарських засобiв : методичш рекоменда-цп / За ред. О.В. Стефанова. - К. : Авщена, 2001. - С. 139-152.
2. Денисенко С.В. Змши окиснювального метабстзму та сперма-тогенноТ функцп сiм'яникiв щурiв при хрошчшй штоксикацп нгг-ратом натрiю : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 14.03.04 "Патолопчна фЫолопя" / С.В. Денисенко. - К., 2003. - 20 с.
3. Запорожан В.М. 1\Ю-залежш мехашзми стимуляцп репродуктив-ноТ системи самцiв / В.М. Запорожан, А.1. Гоженко, 1.В. Савиць-кий. - Одеса : Одес. мед. ун-т, 2001. - 123 с.
4. Кочешкова Н.С. 1дентифка^я та властивост юнтранспортува-льних АТР-гщролаз сперматозоида чоловiкiв за умов олкозоос-пермп : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. бюл. наук : спец. 03.00.04 "Бiохiмiя" / Н.С. Кочешкова. - Львiв, 2007. - 14 с.
Лабораторная диагностика мужского бесплодия / [ В.В. Долгов, С.А. Луговская, Н.Д. Фанченко, И.И. Миронова и др.]. - М. -Тверь : Триада, 2006. - 145 с.
Руководство к практическим занятиям по клинической лабораторной диагностике / под ред. М.А.Базарновой, В.Т.Морозовой. - К. : Вища школа, 1988. - 318 с.
Холодкова О.Л. Особливост патогенезу порушень морфофунк-цюнального стану репродуктивной' системи сам^в та самок екс-периментальних тварин та ïx корек^я за допомогою регенера-тивних технолопй : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-
ра мед. наук : спец. 14.03.04 "Патолопчна фiзiологiя" / О.Л. Холодкова. - Одеса, 2010. - 36 с.
Цебржинский О.И. Прооксидантно-антиоксидантная система семенников и спермы : монография / О.И. Цебржинский, В.Ф. Почерняева, Н.А. Дмитренко. - Полтава : РВВ ПУСКУ, 2008. -101 с.
Шаталин Б.О. Состояние окислительного метаболизма семен-никова на фоне действия нитратной интоксикации и рентгеновского облучения / Б.О. Шаталин, В.А. Костенко // Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2014. - № 3. - С. 56-61.
Реферат
ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПЕРМЫ БЕЛЫХ КРЫС ПРИ СОЧЕТАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ НИТРАТА НАТРИЯ И РЕНТГЕНОВСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ Шаталин Б.А., Костенко В. А.
Ключевые слова: нитратная интоксикация, рентгеновское облучение, сперматограмма, кинезиограмма.
В эксперименте на 28 белых крысах исследованы показатели сперматограммы при воздействии рентгеновского облучения на фоне хронической интоксикации нитратом натрия. Животные получали нитрат натрия в течение 30 суток в дозе 200 мг/кг массы тела, а в последнюю неделю испытывали 3-кратное воздействие рентгеновскими лучами в суммарной дозе 0,25 Гр. Сочетанное действие нитратной интоксикации и рентгеновского облучения вызывало более глубокие изменения, чем нитратная интоксикация и рентгеновское облучение отдельно (процент нежизнеспособных и патологических сперматозоидов, акинезис). Величины других показателей сперматограммы соответствовали значениям, характерным для изолированного действия факторов - нитрата натрия (гипокинезис, акинезис) и рентгеновского облучения (аномалии шейки и тела, хвоста, смешанные дефекты, дискинезис).
Summary
PARAMETERS OF FUNCTIONAL STATUS OF SPERM IN WHITE RATS UNDER COMBINED EFFECT PRODUCED BY SODIUM NITRATE AND X-RAY IRRADIATION ON THE BODY Shatalin B.O., Kostenko V.O.
Key words: nitrate intoxication, X-ray irradiation, spermogram, kinesiogram.
This experiment involved 28 white rats was designed to study their spermiogram parameters following the exposure to X-rays under the conditions of chronic intoxication with sodium nitrate. Animals were given sodium nitrate for 30 days in a dose of 200 mg/kg body weight, and in the last week were subjected to 3 exposures with X-rays in a total dose of 0.25 Gy. The combined effect produced by nitrate intoxication and X-ray irradiation caused more profound changes than nitrate intoxication and X-ray irradiation separately (percentage of non-viable and abnormal sperm, akinesis). The values of other parameters of spermiogram corresponded to values typical for the isolated action of such factors as sodium nitrate (hypokinesis, akinesis) and X-ray irradiation (abnormalities of the cervix and the body, tail, mixed defects, dyskinesis).
5
8.
6
7
9
