CC BY
10
УДК 618.S79-008.64-092.9-092:[в13.32:546. 16
Проф. Р. Д. Габович, канд. мед. наук Г. А. Степаненко
ВЛИЯНИЕ ФТОРА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ
Киевский медицинский институт им. акад А. А. Богомольца
Разносторонняя информация о токсикологии фтора, которой располагают в настоящее время гигиена и токсикология, получена в наблюдениях за интактными экспериментальными животными и практически здоровыми людьми. Однако в населенных пунктах, где фторируют питьевую воду или атмосферу загрязняют фторсодержащими выбросами, а также в условиях фторпроизводств (суперфосфатные, алюминиевые, криолитовые и другие заводы) воздействию фторсодержащих соединений, кроме здоровых, подвергаются лица с разнообразной патологией. В литературе отсутствуют сведения о влиянии неорганических соединений фтора на организм при хронически протекающих патологических состояниях. Это послужило основанием к проведению настоящей работы, целью которой явилось сравнительное изучение влияния фтора на организм интактных животных и животных с моделированным сахарным диабетом. Выбор диабета в качестве изучаемой нами патологии продиктован неуклонным ростом этого заболевания в последние годы как в СССР, так и за рубежом, отсутствием исследований, касающихся состояния инкреторной функции поджелудочной железы при флюорозе, а также тем, что фтор, инактивируя 2-фосфо-0-глицератгидролиазу (шифр 4, 2, I, II; тривиальное наименование фермента энолаза), оказывает значительное влияние на углеводный обмен, в регуляции которого принимает участие поджелудочная железа.
В хроническом 5-месячном эксперименте находилось 6 групп лабораторных крыс-самцов в возрасте 3V2 мес по 15 особей в каждой, из них 3 группы (1—3-я) интактных и 3 группы (4—6-я) с экспериментальным диабетом. Животные 1-й и 4-й групп получали с питьевой водой дозы фтора 0,01 мг/кг, 2-й и 5-й групп — 0,08 мг/кг, 3-й и 6-й групп — 0,8 мг/кг.
Экспериментальный диабет вызывали внутримышечным введением 5% раствора аллоксана в дозе 200 мг на 1 кг веса тела. В опыт были взяты лишь крысы с умеренно выраженными формами диабета (содержание сахара в крови варьировало от 150 до 200 мг%). Животные всех групп начали употреблять воду с различным содержанием фтора после того, как уровень сахара в крови крыс с гормональной недостаточностью стабилизировался в указанных выше пределах. Крысы 1-й и 4-й групп получали воду с низкой концентрацией фтора (0,1—0,2 мг/л), 2-й и 5-й групп — с предельно допустимой (1,5 мл/л), 3-й и 4-й групп — с заведомо высокой концентрацией (15 мг/л). Во время эксперимента наблюдали за общим состоянием животных (поведением, внешним видом) и приростом веса тела.
Специфическое влияние фтора на состояние зубов оценивали по наличию и интенсивности проявления флюороза на резцах. Для характеристики состояния углеводного обмена исследовали содержание сахара в крови после нагрузки глюкозой (в дозе 1 г) и воздействия адреналина (1 мл раствора в разведении 1 : 100 000 на 1 кг веса), а также содержание гликогена в печени (Marris, 1948). После забоя животных определяли содержание фтора в зубах, весовые коэффициенты внутренних органов, а поджелудочную железу подвергли морфогистологическому исследованию. Результаты исследований обработаны статистически по методу Е. В. Монцевичюте-Эрингене (1964)
Как показали наблюдения, крысы с аллоксановым диабетом по внешнему виду и поведению не отличались от интактных животных. При внутри-
1 Р —значение вероятности. Результаты достоверны при Р<5%, при Р= 5—10% — на грани достоверности; если Я>10%, результаты недостоверны.
/.5 2.0 2.5 3.0 Время (в ч)
Рис. 1. Содержание сахара в крови ин-тактных животных в разные периоды после нагрузок глюкозой. 1 — 1-я группа: 2 — 2-я группа; 3 — 3-я группа.
05 1.0 15 2.0 2.5 3.0 3.5 <0 Время (в ч)
Рис. 2. Содержание сахара в крови после нагрузок глюкозой у животных с аллок-сановым диабетом.
1 — 4-я группа; 2 — 5-я группа; 3 — 6-я группа.
мышечном введении глюкозы среди животных 1, 2 и 3-й групп не обнаружено различий в характере сахарных кривых: максимальный подъем уровня сахара в крови наблюдался через 30 мин — 1 ч после введения глюкозы, гликемический коэффициент составлял 1,4—1,5, восстановление исходного уровня сахара наступало через 3—3 ч 30 мин (рис. 1). У животных с экспериментальным диабетом сахарные кривые отличались от кривых у ин-тактных крыс более высоким содержанием сахара в крови (рис. 2). У крыс 5-й группы характер гликемических кривых по сравнению с 4-й группой не имел существенных отличий. У крыс 6-й группы характер сахарных кривых отличался от 4-й и 5-й групп: значительно возрастало содержание сахара в крови в период максимального подъема (гликемический коэффициент достигал 2—2,2 вместо 1,4—1,6 в 4-й и 5-й группах; Р<5>о). При введении адреналина характер сахарных кривых у крыс 2-й группы также существенно не отличался от животных 1-й группы. Таким образом, судя по сахарным кривым при нагрузках глюкозой и адреналином, употребление интактными животными воды с содержанием 1,5 мг фтора в 1 л (доза 0,08 мг/кг) не отразилось на регуляции углеводного обмена.
У крыс 3-й группы по сравнению с 1-й и 2-й группами через 30 мин и 1 ч после введения адреналина отмечался более значительный (Р<Ц5%) подъем уровня сахара в крови. Нормализация его у крыс 3-й группы наступала в те же сроки, что и у животных 1-й и 2-й групп. Это свидетельствует о том, что возникавшие под влиянием употребления воды с 15 мг фтора в 1 л (доза 0,8 мг/кг) отклонения в регуляции углеводного обмена у ин-тактных животных в известной мере носили компенсаторный характер. На рис. 3 показано содержание сахара в крови после введения адреналина у животных с аллоксановым диабетом. Сахарные кривые у крыс 4-й группы
не имели существенных отличий от сахарных кривых у животных 5-й группы. У крыс же 6-й группы повышение уровня сахара в крови после введения адреналина было значительно большим, а восстановление его задержано по сравнению с 4-й и 5-й группами (Р<5%). Таким образом, изменения в регуляции углеводного обмена у животных с нарушенной инкреторной функцией поджелудочной железы под влиянием употребления воды с содержанием 15 мг фтора в 1 л носили более стойкий характер, чем у интактных крыс (3-я группа).
н
$ 500
г «о 450
еч 400
5- 350
н 300
5 250
| 200
* <3 /50
£ 100
50
<3
0.5 10 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 время (в ч)
40
Рис. 3. Содержание сахара в крови после нагрузок адреналином у животных с аллоксановым диабетом. 1 — 4-я группа; 2 — 5-я группа; 3 — 6-я группа.
Результаты остальных исследований представляются в следующем виде. Среднегрупповые показатели веса у крыс 4, 5 и 6-й групп к концу экспериментального периода были несколько повышены по сравнению с 1, 2 и 3-й группами, хотя различия эти не были статистически достоверными (Я >5%).
Осмотр поверхности резцов с помощью лупы через месяц от начала эксперимента выявил у животных 3-й и 6-й групп характерную для флюороза поперечную исчерченность эмали. К концу эксперимента флюороз зубов у крыс 6-й группы был выражен лучше, чем у крыс 3-й группы. К этому времени слабо выраженные явления флюороза зубов имели единичные крысы 2-й группы и около 20 % крыс 5-й группы. У животных 1-й и 4-й групп флюороз зубов не обнаруживался.
Неодинаковая степень выраженности флюороза у крыс различных опытных групп обусловила интерес к определению содержания фтора в ткани зубов. Исследования показали, что отложение фтора в зубах у животных 6-й группы было более чем в 3 раза выше, чем у крыс 3-й группы, у крыс 5-й группы увеличено в 2 раза по сравнению со 2-й группой (Р<5%); у крыс 1-й и 4-й групп эти различия имели характер тенденции (/>= 7 Уо).
Существенные различия между некоторыми группами животных установлены также в содержании гликогена в печени. Содержание гликогена в печени крыс 1-й и 2-й групп оказалось практически одинаковым. В 3-й группе оно было достоверно (Р<;5%) понижено по сравнению с 1-й группой. Это согласуется с данными литературы о том, что уменьшение содержания гликогена в печени представляет собой одно из наиболее ранних и характерных изменений при фтористой интоксикации. У животных с экспериментальным диабетом содержание гликогена в печени было значительно ниже, чем у интактных крыс, потреблявших воду с низкой и предельно допустимой концентрацией фтора (1-я и 2-я группы). Наиболее значительно было понижено содержание гликогена в печени крыс 6-й группы (различие достоверно по сравнению с 4-й и 5-й группами).
При анализе данных о весовых коэффициентах внутренних органов установлено, что относительный вес поджелудочной железы у животных с гормональной недостаточностью (4, 5 и 6-я группы) был достоверно повышен по сравнению с интактными животными (1, 2 и 3-я группы), причем у крыс 6-й группы он был достоверно увеличен по сравнению с 4-й и 5-й группами. Весовые соотношения этого органа у крыс 1, 2 и 3-й, а также 4-й и 5-й групп не имели достоверных различий (Р>5?о). У крыс 6-й группы был достоверно (Р<С5%) повышен и относительный вес надпочечников по сравнению с 1—5-й группами. Различий в среднегрупповых показателях, относящихся к другим внутренним органам (щитовидная железа, печень, селезенка, почки, сердце, мозг и бедренные кости), не обнаружено.
При гистоморфологических исследованиях поджелудочной железы установлено, что микроструктура островков Лангерганса и экзокринной ткани у крыс 2-й группы не отличалась от крыс 1-й группы. У крыс 3-й группы имелись незначительные изменения в ткани поджелудочной железы: Р-клетки островков Лангерганса нередко были дегранулированы, встречались очаги лимфоцитарной инфильтрации, кровеносные сосуды расширены и переполнены форменными элементами. У крыс 4-й группы изменения были однотипны с 5-й группой, они проявлялись в уменьшении количества Р-клеток в островковой ткани, дегенеративно-некротических явлениях в них (отсутствие специфической альдегидфуксинофильной зернистости, пикнотичность и гиперхромность ядер); структура ос-клеток была без изменений. Между клетками островков отмечалось разрастание соединительной ткани. В поджелудочной железе крыс 6-й группы выявлены изменения, качественно однотипные с теми, которые установлены у крыс 4-й и 5-й групп, но степень их была более выражена. В частности, были значительно уменьшены количество и размеры островков Лангерганса, во многих островках преобладали только а-клетки. Более выраженные изменения
наблюдались также в экзокринной и соединительной ткани. Вокруг протоков обнаруживалась крупноклеточная инфильтрация, явления интерстициаль-ного отека и местами — некроза ацинусов. Соединительная ткань была представлена грубыми пучками волокон, регистрировался интерстициаль-ный и даже склерозирующий панкреатит.
Выводы
1. Длительное (в течение 5 мес) употребление воды с 1,5 мг фтора в 1 л (доза 0,08 мг/кг) не вызывало нарушений инкреторной функции поджелудочной железы у интактных крыс и не усугубляло течения экспериментального аллоксанового диабета у подопытных животных. Следовательно, употребление воды с концентрациями фтора, которые рекомендуются для фторирования (0,8—1,2 мг/л), не окажет отрицательного влияния на состояние лиц, страдающих сахарным диабетом.
2. Употребление воды с содержанием 15 мг фтора в 1 л (доза 0,8 мг/кг) приводит к выраженному флюорозу зубов и возникновению ряда биохимических сдвигов, характерных для фтористой интоксикации. Употребление такой воды вызывает неспецифические, слабо выраженные структурные изменения в поджелудочной железе интактных крыс и отягощает течение аллоксанового диабета у экспериментальных животных.
3. При нарушенной инкреторной функции поджелудочной железы наблюдается повышенное по сравнению с интактными животными отложение фтора в ткани зубов и как результат этого усугубляется течение флюороза. Можно предполагать, что сахарный диабет является в известной мере противопоказанием к приему на работу, связанную с возможностью повышенного поступления фтора в организм.
Поступила 30/V 1974 г.
THE EFFECT OF FLUORINE IN DRINKING WATER ON THE BODY OF ANIMALS WITH EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS
R. D. Gabovich, G. A. Stepanenko
Investigation results obtained show that the use of water containing fluorine at a concentration of 1.5mg/l (in a dose of 0.08 mg/kg), e. i. within the existing standard level, did not disturb the function of the pancreas nor aggravate the course of the experimental diabetes mellitus.
УДК 612.014,46 14-6 12.015.318541.1 35]-068628. 165
А. Т. Гришелевич
ВЛИЯНИЕ ОПРЕСНЕННЫХ ВОД НИЗКОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ НА ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ОБМЕН ЧЕЛОВЕКА
Институт общей и коммунальной гигиены им. А._Н. Сысина АМН СССР, Москва
Одним из перспективных путей, а для некоторых стран и практически единственным путем устранения водного дефицита является опреснение морских и высокоминерализованных подземных вод. В настоящее время для водоснабжения крупных населенных мест и промышленных комплексов наиболее широко применяется дистилляционный метод опреснения. Крупные опреснительные дистилляционные установки уже сейчас обеспечивают водоснабжение многотысячного населения г. Шевченко. Ведется проектирование и строительство еще нескольких подобных опреснительных станций (в Красноводске, Бекдаше, Сумгаите и др.).
Задачей настоящих исследований, представляющих собой часть комплексной работы на тему «Гигиеническая оценка водоснабжения и перспектив его развития в г. Шевченко и изучение влияния опресненной воды на
