CC BY
32
Проблемы здоровья и экологии
131
14. Смирнов, В. Ю. Влияние таурина на фонд свободных аминокислот при синдроме отмены этанола / В. Ю. Смирнов, Ю. Е. Разводовский, Е. М. Дорошенко // Журнал ГрГМУ. — 2004. — № 1. — С. 24-26.
15. Шейбак, В. М. Обмен свободных аминокислот и ко-фермента А при алкогольной интоксикации / В. М. Шейбак. — Гродно, 1998. — С. 152.
16. Bell, C. Tryptophan depletion and its implications for psychiatry / C. Bell, J. Abrams, D. Nutt // British Journal of Psychiatry. — 2001. — Vol. 178. — P. 399^05.
17. The effect of L-tryptophan on daytime sleep latenty in normals: correlation with blood levels / C. F. George [et al.] // Sleep. — 1989. — Vol. 12, №. 4. — P.345-353.
18. Sandyk, R. L-tryptophan in neuropsychiatric disorders: a review / R. Sandyk // Int. J. Neurosci. — 1992. — Vol. 67, № 1^. — P. 127-144.
19. Liber, C. S. Medical and nutritional complications of alcoholism: mechanisms and management / C. S. Liber. — New York: Plenum Press, 1992. — P. 352.
20. Effects of composition of taurine, L-tryptophan, and BCAAs on free amino acids pool in blood plasma of rats undergoing chronic ethanol intoxication / V.Y. Smirnov [et al.] // Abstracts of 43th Meeting of the Polish Biochemical Society and the 10th Conference of the Polish Cell Society, Olsztyn, September 7th-11st, 2008. Acta Biochimica Polonica, 2008. — Vol. 55. Sup. 3, Р8.29 — p.192.
Поступила 28.05.2009
УДК 539.163:578.084
ВЛИЯНИЕ ФИТОАДАПТОГЕНОВ НА ПРОЦЕССЫ ВЫВЕДЕНИЯ 137Cs ИЗ ОРГАНИЗМА КРЫС
Л. А. Евтухова1, В. А. Игнатенко2, А. Б. Горбунов3
1Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины 2Гомельский государственный медицинский университет 3Сибирское отделение РАН, г. Новосибирск
Обсуждается влияние фитоадаптогенов (смородина, голубика, жимолость, черемуха, вигна, мамордика) на выведение 137Cs из организма крыс. Оценена роль пектинов, находящихся в фитоадаптогенах, в качестве средства, влияющего на выведение радионуклида из организма крысы. Из используемых фитоадаптогенов определены те, которые ускоряют (вигна — на 28,57 %, жимолость — на 9 %) и замедляют (черемуха — на 11 %) выведение радионуклида из организма крысы. Для всех используемых фитоадаптогенов определены периоды полувыведения радионуклидов. Работа может использоваться для прогнозирования влияния фи-тоадаптогена на выведение 137Cs из организма крыс.
Ключевые слова: фитоадаптоген, пектины, 137Cs, крысы, выведение радионуклида, период полувыведения.
THE EFFECT OF PHYTO ADAPTOGENS ON THE 137Cs ELIMINATION FROM RATS’ BODIES
l. A. Evtuhova1, V. A. Ignatenko2, A. B. Gorbunov3
1Gomel State University named after F. Skorina 2Gomel State Medical University
3Siberian Department of Russian Academy of Science, Novosibirsk
The effect of phytoadaptogens (currant, great bilberry, bird cherry and some other) on the 137Cs elimination from rats’ bodies was under study. It was proved that pectins contained in phytoadaptogens were responsible for 137Cs elimination from rats’ bodies. The applied phytoadaptogens were subdivided into two categories. Some of them accelerated 137Cs elimination by 9-28 %, the other retarded this process (bird cherry decreased the rate of elimination by 11 %). The half-life of elimination was determined for all phytoadaptogens. The obtained data can be applied to predict the effect of phytoadaptogens on the 137Cs elimination from rats’ bodies.
Key words: phytoadaptogens, pectins, 137Cs, rats, radionuclide’s elimination, half-life of elimination.
Поиск профилактических средств, которые снижают усвоение радиоактивного цезия и повышают его выведение при хроническом поступлении в организм человека и животных, является актуальной задачей. При этом используемые вещества при длительном их употреблении внутрь не должны нарушать нормальное течение физиологических процессов в организме.
Одним из возможных путей снижения усвоения цезия-137 в организме человека и животных является использование некоторых естественных компонентов их рациона. Такими
компонентами питания являются некоторые виды растений. Теоретическим обоснованием применения растительного материала является их химическое действие на обменные процессы, способствующие выведению радионуклидов [1], а также — наличие в растениях органопектинового комплекса, который может выступать в качестве сорбента радиоизотопов, оказывая тем самым радиопротекторное действие на организм.
Пектины — застудневающие межклеточные вещества относятся к полисахаридам. Им свойственна антимикробная и антитоксичная
Проблемы здоровья и экологии
132
активность. Они нормализуют работу желудочно-кишечного тракта, стимулируют кишечную перистальтику, способствуют деятельности нормальной и подавляют патогенную микрофлору кишечника, способствуют выведению из организма продуктов его метаболизма, а также холестерина. Исследования, проведенные в последние годы, показали, что пектины обладают способностью связывать некоторые вещества, например, соединения свинца, цезия, кобальта, попадающие в организм человека [2].
Опыты, проведенные на взрослых крысах, показали, что некоторые органические соединения, в частности, фитины, пектины и оксалаты, содержащиеся в растительных пищевых продуктах, влияют на процессы выведения радиоизотопов из организма животных [3].
Целью исследования является определение влияния фитоадаптогенов на процесс выведения радиоактивного цезия из организма крыс.
Материал и метод исследования
В экспериментальной части работы в качестве фитоадаптогена использовались некоторые виды нетрадиционных сельскохозяйственных растений: ягоды голубики топяной, жимолости, красной смородины, черемухи, маморди-ки и плоды вигны, в которых определяли пектины по Ахметову, методом титрования с сернокислым магнием. В растительном материале в результате щелочного гидролиза нативных пектинов осаждаются соли пектиновой кислоты в виде пектата кальция, который в последующем растворяют в уксусной кислоте и оттитровывают в растворе ионы кальция по общеизвестному комплексометрическому методу. Данные титрования с использованием нормального титра пектиновой кислоты позволяют рассчитать содержание в анализируемом материале суммы пектинов в пересчете на пектиновую кислоту [4].
Для изучения динамики выведения радиоактивного цезия из организма животных были использованы белые крысы-альбиносы: самцы массой 165-236 г ювенильного возраста. Животные были распределены по два в 7 групп: одна контрольная и шесть экспериментальных, в которых использовались следующие фитоа-даптогены: 1) ягоды голубики, 2) ягоды чере-
мухи, 3) ягоды смородины, 4) ягоды жимолости, 5) плоды вигны, 6) ягоды мамордики.
Каждое животное находилось в отдельной клетке, чтобы четко нормировать рацион питания. Содержание и кормление крыс проводилось в соответствии с общепринятыми методиками, условиями и нормами для этого вида животных. Для минимизации стрессовых ситуаций крыс поместили в данные клетки заблаговременно (за 5 дней до начала опыта).
В качестве источника цезия-137 использовалась радиоактивно-загрязненная вода [5]. Ежедневно крысы получали порцию этой воды, смешанной с наполнителем — творогом, вместе с их естественным кормом (овес, хлеб белый). Соотношение белков, жиров, углеводов соответствовало нормативам: 10:30:60. Радиационно-грязный корм животные получали до момента, когда удельная активность в организме перестала увеличиваться, так называемое «плато насыщения». Это было отмечено на 32 сутки. Средняя активность крыс в момент насыщения составила: 35000 Бк/кг. Измерения удельной активности животных проводились с использованием гамма-бета-спектрометра МКС (РКГ-АТ1320А) ежедневно. По достижению «плато насыщения», начиная с этого дня, экспериментальные группы крыс перестали получать радиационно-грязный корм, и в их корм стали добавлять фитоадаптогены (голубику, черемуху, жимолость, вигну, мамордику и смородину) в количестве 250 мг ежесуточно. Контрольная группа получала корм без добавок фитоадаптогенов.
Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета «Statistica» 6.0 (StatSof-Rassia, 1999) и табличного процессора MS Office Excel (2007 г.).
Результаты исследования и их обсуждение
Обоснованием применения вышеперечисленных видов растений в экспериментальной части нашей работы послужили сведения о высоком содержании в них органопектиновых веществ, которые могут выступать в качестве сорбента радиоизотопов, оказывая тем самым радиопротекторное действие на организм животных.
В таблице 1 представлены результаты определения пектиновых веществ в фитоадаптогенах.
Таблица 1 — Содержание пектиновых веществ в плодово-ягодных культурах
Культура Пектины, %
Голубика 3,1
Черемуха 1,1
Жимолость 4,7
Смородина 5,1
Вигна 12,1
Мамордика 8,8
Плоды вигны и мамордики характеризуются наибольшим содержанием пектиновых веществ, соответственно: 12,1 и 8,8 %. Наименьшее содержание пектиновых веществ в
ягодах жимолости — 4,7 %, голубики — 3,1 % и черемухи — 1,1 %.
В ходе эксперимента по изучению влияния фитоадаптогенов на выведение радиоактивного
Проблемы здоровья и экологии
133
цезия из организма крыс проводили замеры средней активности крыс (в Бк/кг) и массы тела животных для расчета удельной активности крыс.
Чтобы оценить различия в выведении цезия-137 в группах с использованием фитоадап-тогенов и группы контроля, провели математическую и статистическую обработку данных.
Результат обработки данных показал, что процесс выведения цезия-137 из организма
крыс может быть описан экспоненциальной функцией вида А = А0ехр(-Ы), где коэффициент b позволяет оценить время полувыведения цезия-137 из организма крыс. В таблице 2 приведены параметры функции для каждого варианта и оценена постоянная для времени выведения 13^s с учетом использования фитоадапто-генов, а график налядно представляет эти результаты (рисунок 1).
Таблица 2 — Аналитические коэффициенты экспоненциальной функции выведения радионуклида из организма крыс
Вариант опыта А - Бк коэффициент пропорциональности b-сут.-1 коэффициент, связанный со скоростью потока выведения R2 коэффициент детерминации
Контроль 15415,9 Ьк = -0,10 0,92
Смородина 15093,3 Ьэф = -0,10 0,94
Вигна 23609,0 Ьэф = -0,14 0,94
Черемуха 18863,7 Ьэф = -0,09 0,94
Мамордика 15507,6 Ьэф = -0,10 0,96
Голубика 20293,1 Ьэф = -0,10 0,94
Жимолость 23319,8 Ьэф = -0,11 0,93
■ контроль (1) —Х“ смородина (2)
..А...вигна (3)
—О - черемуха (4) л мамордика (5) “'О'” голубика (6) —□— жимолость (7)
Время после выхода на плато насыщения, сутки
Рисунок 1 — Выведение 137Cs из организма крыс после выхода на «плато насыщения» организма радионуклидом
Полученные результаты описываются тремя дифференциальными уравнениями, которые зависят от эксперимента и характеризуются конкретными значениями А и b, отображенными в таблице 2. Представленные значения b в таблице 2, как в контроле (Ьк), без фитоадаптоге-на, так и с фитоадаптогеном (Ьэф) имеют различные значения, например:
1. Ьк = -0.1 — для контроля;
2. Ьк = -0.1 = Ьэф = -0,1 — для смородины, мамордики, голубики;
3. Ьк = -0,1 > Ьэф = -0,14 — для вигмы;
4. Ьк = -0,1 > Ьэф = -0,11 — для жимолости
5. Ьк = -0,1 < Ьэф = -0,09 — для черемухи.
Эти коэффициенты можно получить из моделей при решении дифференциальных уравнений, описывающих процесс выведения радионуклидов из организма крыс после прекращения поступления в их организм радиоактивного цезия.
Модели представляют собой прямоугольники, содержащие количество цезия, соответствующее насыщению организма крысы, с активностью (А0) в момент прекращения поступления радионуклида и начала (t = 0) во времени измерения оставшейся в организме активности 137Cs в процессе его выведения. При этом учитываются поступление в организм крысы фитоадаптогена (m) и скорости потоков выводимого цезия, обусловленные как естественным обменом веществ (-ЬкА), так и влиянием фитоадаптогена на скорость обмена веществ (ЬфА), которая может быть как положительной, так и отрицательной в стадии эксперимента по выведению радионуклида из организма крысы.
Рассмотрим модель 1 контрольного эксперимента и соответствующее дифференциальное уравнение.
Проблемы здоровья и экологии
134
dA
dt
= ~bkA
где
- Ъ,А
dA
dt
скорость выведения радионуклида,
а к — скорость потока выводимой активности радионуклида. Решение данного уравнения с учетом начальных условий имеет вид
A = A0 e
-bkt
т. к. bk связан с периодом полувыведения Tk, обусловленным естественным обменом веществ. Найдем Tk:
0.693
Ък =■
Тк =
или
0.693
Ък
Полученный результат занесем в таблицу 3. Модели 2 соответствуют примеры 2; 3; 4, что описывается дифференциальным уравнением следующего вида:
dA = Ъ
dt
эф2
dA
где dt — скорость выведения радионуклида,
- Ъ A
а эф — скорость потоков выводимой активности радионуклида. В данном случае скорость потоков выводимой активности радионуклида формируется как естественным обменом веществ (-ЬкА), так и влиянием фитоадаптогена на обмен веществ (-ЬфА), тогда дифференциальное уравнение имеет вид: dA
_ = 4-A - ЬфА = -М
Решение данного уравнения с учетом начальных условий имеет вид
A = A0 e(-Ък -Ъф )t
А0 е -эф
Из решения дифференциального уравнения мы имеем равенство Ьэф = Ьк+ Ьф, где каждый из коэффициентов этого равенства связан с периодами полувыведения радионуклида: Тэф — за счет естественного обмена веществ и фи-тоадаптогена, Тк — за счет естественного обмена веществ и Тф — за счет влияния фитоа-даптогена на обмен веществ формулами:
Ъ = 0.693
Ъэф = T
T эф
Ък =
0.693
Tk
, 0.693
Ъф =-T—
1ф
Из этих формул по известным коэффициентам Ьэф и Ьк, полученным из эксперимента и взятым из таблицы 2, найдем Тэф и Тк и занесем в таблицу 3. Для нахождения периода полувыведения радионуклида Тф за счет влияния фи-
тоадаптогена на обмен веществ представим равенство коэффициентов в виде:
0.693
Т.
0.693 0.693
■ + -
1
эф
Т,.
Тф
или
Т
эф
11 --1-
Т Т
ф
Из этой формулы, если известны значения Тэф и Тк, найдем Тф:
Т Т
>Т эф к
ф Т - Т
к эф ,
занесем эти значения в таблицу 3.
Интересным является случай, когда Ьэф = Ьк, а значит равны Тэф и Тк, тогда Тф ^ да, что соответствует невлиянию вносимого фитоадаптогена на обменные процессы и выведение радионуклида.
Модели 3 соответствует пример 5, т. е. Ьк < Ьэф, что описывается дифференциальным уравнением следующего вида:
dA , .
— = -Ъ , A
dt
''эф
dA
где dt — скорость выведения радионуклида, а ф — скорость потоков выводимой
активности радионуклида. В данном случае скорость потоков выводимой активности радионуклида формируется как естественным обменом веществ (-ЬкА), так и влиянием фитоадаптогена на обмен веществ (ЬфА), способствующего удержанию радионуклида в организме. Тогда дифференциальное уравнение имеет вид:
т -Ъ-A+Ъ*А -Ъ*А
Решение данного уравнения с учетом на-
чальных условий имеет вид:
A = A0 e
(-Ък +Ъф )t _
= А0 е
-Ъэф<:
Из решения дифференциального уравнения мы имеем равенство Ьэф = Ьк-Ьф, где каждый из коэффициентов этого равенства связан с периодами полувыведения радионуклида аналогично предыдущей модели 2.
Для нахождения периода полуудержания радионуклида за счет влияния фитоадаптогена на обмен веществ Тф представим равенство коэффициентов в виде:
0.693 = 0.693 - 0.693 1
Т Т Т Т
эф к ф , или эф
1 1
тк Т Тф
Из этой формулы, если известны значения Тэф и Тк, мы можем найти Тф:
Тф =
Т эфТ к Т эф - Т к
Занесем эти значения в таблицу 3.
Проблемы здоровья и экологии
135
В эксперименте не учитывали время естественного полураспада цезия-137, так как оно настолько велико, что мы можем принять его
за бесконечно большую категорию (12045 суток), которая во время эксперимента не влияла на выведение цезия за счет распада.
Таблица 3 — Время полувыведения 137Cs из организма крыс
Показатели Ьк и Ъэф сут.-1 Эффективное время полувыведения, Т.^ Время полувыведения при наличии фитоадаптогена, Тф Характер действия фитоадап-тогена на выведение 137Cs
Контроль -0,1 6,93 сут.
Смородина -0,1 6,93 сут. Не влияет на выведение
Вигна -0,14 4,95 сут. 17,325 сут. Ускорение выведения на 28,57 %
Черемуха -0,9 7,7 сут. 63 сут. — время полунакопления Замедление выведения на 11,11 %
Мамордика -0,1 6,93 сут. да Не влияет на выведение
Голубика -0,1 6,93 сут. да Не влияет на выведение
Жимолость -0,11 6,3 сут. 69,3 сут Ускорение выведения на 9 %
Заключение
В результате эксперимента выявлено, что наличие пектиновых веществ в ягодных растениях, используемых в качестве фитоадаптоге-нов, не является доминирующим во влиянии на процесс выведения 137Cs из организма крыс. Например, голубика, смородина, мамордика содержат 3,1; 5,1; 8,8 % пектинов соответственно (таблица 1), а никакого влияния на выведение радиоактивного цезия не оказывают (таблица 3).
Сильно влияет на выведение радиоактивного цезия из организма крыс фитоадаптоген вигна, который ускоряет этот процесс на 28,57 %.
Замедляет выведение радиоактивного цезия из организма крыс на 11,11 % фитоадапто-ген черемуха.
Полученные результаты позволяют прогнозировать процессы выведения радионуклида из организма животных под воздействием различных фитоадаптогенов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Физико-химический подход к отбору органических соединений, предназначенных для выведения радиоактивных веществ из организма / В. С. Балабуха [и др.] // Распределение и биологическое действие радиоактивных изотопов: сб. ст. под ред. Ю. И. Москалёва. — М.: Атомиздат, 1966. — С. 462-470.
2. Шапиро, Д. К. Дикорастущие плоды и ягоды / Д. К. Шапиро, В. А Михайловская, Н. И. Манциводо. — 2-е изд. — Мн.: Ураджай, 1981. — 159 с.
3. Москалев, Ю. И. Радиоактивные изотопы и организм / Ю. И. Москалев. — М.: Медицина, 1969. — С. 187-188.
4. Западнюк, И. П. Лабораторные животные / И. П. Западнюк, В. И. Западнюк, Е. А. Захария. — К.: Вища школа, 1973. — 304 с.
5. Лебедева, Г. Д. Влияние различных солей состава воды на накопление 90Sr и 137Cs пресноводной рыбой / Г. Д. Лебедева // Распределение и биологическое действие радиоактивных изотопов: сб. ст. под ред. Ю. И. Москалёва. — М.: Атомиздат, 1966. — С. 176-181.
Поступила 13.08.2009
ОБЩЕСТВЕННОЕ ЗДОРОВЬЕ И ЗДРАВООХРАНЕНИЕ, ГИГИЕНА
УДК 616.1-005.4-057 (476.2)
СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РИСКА ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА У ТРУДОСПОСОБНОГО НАСЕЛЕНИЯ ГОМЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
Т. М. Шаршакова* 1, Г. В. Гатальская2, А. Л. Лопатина3
1Гомельский государственный медицинский университет
2Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины
3Гомельский областной клинический кардиологический диспансер
В статье проанализированы психологические факторы, обуславливающие развитие ишемической болезни сердца, также выделены механизмы влияния психической сферы на возникновение и прогрессирование заболевания, среди которых особое внимание уделено личностным особенностям пациентов. В результате проведенного исследования были уточнены факторы риска ишемической болезни сердца у трудоспособного населения Гомельского региона Беларуси и описаны рекомендации психопрофилактического и психокоррекционного характера.
Ключевые слова: социально-психологические факторы риска, ишемическая болезнь сердца, стресс, личностный соматотип, личностные особенности пациентов, психологическая профилактика, психологическая коррекция.
