CC BY
6
личественных определений 9,2±1,3%. Полуколичественное определение выполняется при визуальном сравнении размера и интенсивности окраски пятен пробы и «свидетелей»— стандартных растворов о-толилбигуанида.
Указанный метод позволяет определять 93,1± ±1,6 % о-толилбигуанида, находящегося в пробе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография. М., 1981, т. 1, с. 284.
2. Котляренко И. П., Кулиш К. Ф-, Шленсковая В. М. — Хим.-фзрм., 1977, № 6, с. 128—129.
3. Хайс И. М., Мацек К. Хроматография на бумаге. М., 1962 с 739
4. Brohon У., Noel M. — J. Chromatogr., 1978, v. 146, р. 148-151.
5. Gross D.. Slrauss К- — Kautsch. Gummi. Kunstst., 1977, Bd 30, S. 811-813.
6. Hill H. M„ Chamberlein J. — S. Chromatogr., 1978, v. 149, p. 349-358.
7. Lunak S„ Smrcka /., Jelinek K. et al. — Пат. 179623 (ЧССР). —Chem. Abstr., 1980, v. 92, p. 112379m.
Поступила 12.12.83
УДК 613.632:669.018.6741-07:616.681-099-091
Г. Н. Красовский, Т. И. Бонашевская, Т. Г. Ламентова, Ю. В. Иванов, Н. Н. Беляева
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ ГОНАДОТОКСИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Один из важнейших аспектов гигиенической оценки химических факторов окружающей среды — изучение их специфических эффектов. Параметры выявления эффектов определяются чувствительностью используемых методов. Иллюстрацией этого положения служит настоящая работа, в которой суммированы материалы, касающиеся морфологического анализа гонадо-токсического действия ряда тяжелых металлов, поступающих в организм с питьевой водой (алюминия, бария, кадмия, ртути, свинца, серебра, таллия, хрома, цинка). Эксперименты выполнены на беспородных половозрелых самцах белых крыс (табл. 1).
При изучении влияния тяжелых металлов на мужские половые железы использован комплексный качественный и количественный струк-
Таблица 1
Схема экспериментов
Вводимое вещество Дозы, мг/кг Экспозиция
Алюминий 0,025 0,25 2,5 20 дней, 6 мес
Свинец 0,0015 0,005 0,05 20 дней, 6 мес
Барий 0,0005 0,005 0,05 18 мес
Ртуть 0,1 1 10 18 мес
Серебро 0,0005 0,05 0,5 20 дней, 6 мес
Таллий 0,0005 0,006 0,05 20 дней
0,18 0,4 0,75 6 мес
Хром 0,0005 0,005 0,05 20 дней, 6 мес
Цинк 0,005 0,05 5 20 дней
Кадмий 3 9 27 20 дней
0.0005 6 мес
Примечание, ния не проводились.
Здесь и в табл. 2: — исследова-
турно-функциональный анализ. Он включал применение обзорных методов исследования ге-моциркуляторных процессов общей гистоархи-тектоники гонад, методы тканевой морфомет-рни, при которых единицей отсчета является каналец, подсчет из серийных гистологических срезах числа канальцев со слущенным эпителием и 12-й стадией мейоза, методы клеточной морфометрии, с помощью которых определяли индекс сперматогенеза, среднее количество спер* матогониев в 20 канальцах, среднее количество различных клеток сперматогенного эпителия на 1 каналец (метод Леблонда и Клермо на), количество различного типа клеток спер матогенного эпителия в семенных канальцах находящихся в четко идентифицируемой стадии сперматогенеза (метод Леблонда и Клермона) гистохимические методы, позволяющие опреде лить содержание биополимеров (РНК, БН-групп гликогена, гликопротеинов) и активность фер ментов: сукцинатдегидрогеназы (СДГ), лактат дегидрогеназы (ЛДГ), глюкозо-6-фосфатдегид рогеназы (Г-6-ФДГ), НАД- и НАДФ-диафораз щелочной и кислой фосфатаз (ЩФ и КФ соот ветственно), аденозинтрифосфатазы (АТФазы) Обзорные методы исследования позволили выявить действие тяжелых металлов на уровне максимальных доз. Это выражалось в повышении частоты наличия измененных семенных канальцев (с десквамацией сперматогенного эпителия, его разрежением и дезорганизацией, изредка заиустеванием или явлениями тубулорек-сиса), отмечались также вакуолизация сперма-тогониев, изменение базальных мембран канальцев в виде их отслоения или утолщения. Несмотря на то что изменения носили неспецифический характер, для каждого из исследуе-
мых металлов был характерен преимущественный тип развития реакций повреждения — запу-/ стевание канальцев (свинец, ртуть, цинк, серебро и особенно кадмий), процессы тубулорексиса (свинец, барий).
Более устойчивы к воздействию тяжелых металлов по сравнению со сперматогенным эпителием были поддерживающие клетки и интерсти-циальные эндокриноциты (клетки Лейдига), хотя со стороны последних наблюдались карио-рексис (при действии свинца), пикноморфные формы (алюминиевые квасцы), а также изменения в соотношении их более (крупные клетки) и менее (мелкие, незрелые) активных элементов.
Структурные изменения развивались на фоне
I гемодинамических нарушений в виде венозного
полнокровия (при действии алюминиевых квас-
► цов), признаков дистонии (при действии серебра), развития интерстициалыюго отека (кадмий, ртуть), явлений эритродиапедеза (свинец, серебро).
При малых дозах веществ обзорные препараты гонад подопытных и контрольных животных не имели различий.
• Методы тканевой морфометрии без диффе-
ренцировки типа клеток сперматогенного эпите» лия позволили дать количественную характеристику изменений при действии максимальных доз веществ. Во всех опытах установлено до-стоверное снижение индекса сперматогенеза, увеличение числа канальцев со слущенным эпителием и 12-й стадией мейоза. Меньшие дозы веществ этих изменений не вызывали.
, Методы клеточной морфометрии с учетом
среднего количества популяции сперматогенного эпителия на 1 каналец без дифференцировки по стадиям сперматогенеза: а) подсчет среднего количества сперматогоний в 20 канальцах, проводимый во всех опытах, позволил выявить изменения только при действии максимальных доз веществ; б) дифференцированный подсчет среднего количества различного типа клеток сперматогенного эпителия на один каналец. Этот метод использован при изучении эффекта кадмия и оказался малочувствительным. Это объясняется вариабельностью количества кле-
1 ток сперматогенного эпителия определенного
типа в канальцах, находящихся на разных стадиях сперматогенеза. Так, количество спермато-гоний у интактных животных на IX, X, XI и XII стадиях цикла (начальных стадиях пролиферации сперматогоний типа А) составило 4—9 клеток на срез семенного канальца, а на V и VI стадиях общее число сперматогоний типа А равнялось 9,5±0,5 при отсутствии других типов (табл. 2). На VI стадии сперматогоний типа А было 8,2±0,2, типа Б — 50,6± 1,1, т. е. всего 58,8. В отличие от сперматогенного эпителия
> среднее число поддерживающих клеток на каналец не зависит от стадии, являясь стабиль-
Таблица
Изменение числа сперматогоний, приходящихся на срг семенного канальца, с учетом стадийности у крыс при хро ническом пероральном воздействии хлористым кадмиеп
(М±т)
о. w я Контроль Опыт
с S и щ - X • X ' X • X ' X
2 » £ u спермато- 3 = г S спермя- 31 ? X
52 гонин А е. о тогоннн Р-о CLO о-о
« н я Ol а» и -с и ни Б О L. = О-- и и Q. 52с и и
VII 6,2±0,4 7 , 0 ± 0 ,8
VIII 6,8 ± 0, 5 — — 6 ,3 ± 0, 5 — —
IX 5.6± 0.4 — — 6.4±0.6 — —
X 7,4 ±0.2 — — 8 ± 1 — —
XI 8 , 8 ± 0 , 6 — — 8 ± 0. 5 — —
XII 9. 0 ± 0. 5 — — 7,8 ± 0.8 — —
XIII 9 ,2 ± 0 , 7 — — 8 ,6 ± 0,6 — —
XIV 9,6 ± 0, 1 — — 9 ± 0, 6 — —
I 7,0± 0.6 8. 1 ± 1 — 8,2 ± 1 6,6 ± 0, 4 —
II 8,6±0,3 17.4 ± 1 — 8 ± 0, 5 14,5± 1 —
III 9.6± 0.8 30± 1.2 — 8 ,6 ± 0.7 20,2± 1 • —
IV 11 ,2± 1 ,0 34 ± 1 .1 — 9±0,5 16,2± 1.4е —
V 9 , 4 ± 0 , 4 — 50.в± 1,7 8 , 8 ± 0 , 4 — 32.8 ± 2
VI 8,6±0,6 — 52.4 ±1,2 9 ±0.7 40 ± 2,6
• Различия достоверны при 0,05 и п= 5.
ной величиной (20—24). В связи с изложенным при подсчете среднего количества сперматого-ниев на 1 каналец, а также сперматоцитов на стадиях пролептонемы, лептонемы, зигонемы, пахинемы мы не выявили достоверных сдвигов (за счет усреднения показателей) даже при действии высокой дозы кадмия (27 мг/кг при экспозиции 21 день).
Морфометрический анализ различного типа клеток сперматогенного эпителия с учетом стадий сперматогенеза — наиболее чувствительный морфометрический метод, позволяющий обнаружить изменение клеточного состава определенного типа сперматогенного эпителия на конкретной стадии сперматогенеза, идентифицируемой по развитию акросомы сперматид на препаратах после ШИК-реакции. Подсчет клеток с учетом стадий сперматогенеза позволил выявить, что при длительном воздействии кадмия в дозе 0,0005 мг/кг достоверно снижается количество сперматогоний промежуточного типа и Б на III и IV стадиях сперматогенеза (см. табл.2). Это позволяет заключить, что точкой приложения гонадотоксического эффекта кадмия является блок продвижения дифференцировки сперматогоний типа А в промежуточные и Б-непо-средственные предшественники пролептотенных сперматоцитов.
Гистохимические методы. Эффект действия тяжелых металлов выявляется не только при действии максимальных доз, но и на более низком уровне. Максимальный уровень вызывает серьезные метаболические нарушения в виде снижения содержания РНК, SH-групп в спер-матогенном эпителии (свинец, хром), накопление гликопротеинов в базальных мембранах семенных канальцев (серебро, кадмий). Изменение активности дегидрогеназ служило наибо-
лее ранним показателем развития действия веществ на генеративный эпителий, опережая все остальные нарушения. Так, подпороговая по всем показателям доза таллия (0,0005 мг/кг) в хроническом эксперименте вызвала снижение активности СДГ и в меньшей степени ЛДГ. Подпороговая доза пинка обусловила увеличение активности Г-6-ФДГ в сперматогенном эпителии. Степень выраженности изменений определялась дозой и временем воздействия. В ранние сроки введения свинца и цинка отмечалось небольшое снижение активности СДГ и Г-6-ФДГ, а через 6 мес — резкое ингибирование этих ферментов. При воздействии таллия в дозах 0,18 и 0,75 мг/кг в подострых опытах отчетливо реализовался метаболический путь компенсации — индукция Г-6-ФДГ на фоне подавления активности СДГ, ЛДГ и НАДФ-диафо-разы.
Гистохимические методы позволяют определить функциональные нарушения в отдельных клеточных популяциях гонад. Так, активность ферментов в сперматогенном эпителии и интер-стициальных эндокриноцитах может носить разнонаправленный характер: снижение активности окислительно-восстановительных ферментов в сперматогенном эпителии и повышение ее в клетках интерстиция под влиянием свинца и хрома в дозе 0,05 мг/кг после 6-месячной экспозиции. Гистоферментативный анализ позволил обнаружить метаболические нарушения в элементах гематотестикулярного барьера (в стенках кровеносных сосудов и базальных мембранах семенных канальцев), что проявлялось в усилении активности КФ и ЩФ, а также АТФазы под влиянием алюминия и цинка (компенсаторные сдвиги).
Анализируя информативность используемых методов и критериальную значимость устанавливаемых с их помощью изменений, следует отметить наиболее высокую чувствительность методов морфометрии определенного типа клеток сперматогенного эпителия с учетом стадии сперматогенеза, а также гистоферментативных. Те и другие позволяют дать структурно-функцио-
нальную характеристику отдельных клеток, выявляя мишеневые клеточные ассоциации. Эти изменения, по-видимому, являются фактором \ риска, характеризуя предпатологические процессы. Они в значительной мере компенсируются структурно-метаболическими реакциями. Примером могут служить усреднение количества сперматогоний эпителия разного типа на 1 каналец (опыты с кадмием) и активация гек-созомонофосфатного шунта (опыты с таллием).
Максимальные дозы тяжелых металлов, вызвавшие гемодинамические нарушения, повреждения многих клеточных популяций и угнетение активности ферментов, являются причиной формирования гонадотоксического эффекта. Это подтверждается и тем, что при данных уровнях воздействия структурно-метаболические нарушения в гонадах сопровождались изменением физиологических показателей состояния сперматозоидов, полученных из хвостовой части эпидидимуса, нарушением характера движения сперматозоидов, снижением их кислотной и осмотической устойчивости, времени подвижности, уменьшением их общего количества. Следовательно, данные уровни воздействия можно рассматривать как фактор, индуцирующий развитие патологических изменений. Выявление ми-шеневых клеточных структур в отдельных стадиях сперматогенеза не приводит к изменению физиологических показателей семенников в свя-зи с возможностью развития компенсаторных » процессов на других стадиях созревания половых клеток. Вместе с тем наличие блока в этом процессе, по-видимому, можно расценивать в качестве предпатологических изменений, которые со временем могут перейти в патологию.
В заключение следует подчеркнуть, что чем чувствительнее методы структурно-функционального анализа, тем ближе можно подойти к выявлению первичного звена взаимодействия организма с ксенобиотиком, т. е. к мишеневой клеточной популяции, и к установлению наличия предпатологических процессов.
Поступила 10.08.83
УДК 371.71:51
К. А. Лисицына
СРАВНЕНИЕ УРОКОВ МАТЕМАТИКИ И ФИЗИКИ ПО СТЕПЕНИ ИХ УТОМИТЕЛЬНОСТИ
НИИ гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
XXVI съезд КПСС указал на необходимость повышения качества обучения в общеобразовательной школе и устранения неоправданной перегрузки учащихся, в связи с чем стали вводиться новые программы и учебники. Это поставило перед гигиеной детей и подростков
проблему «выявления ранних отклонений в состоянии здоровья, которые еще не являются болезнью, но нарушают функциональные возможности и работоспособность детского организма» [6]. Наиболее распространенная форма преморбидного состояния учащихся — переутом-
