CC BY
5
протекает наиболее энергично в первые 15—20 мин, причем отсутствие восстановления показателей теплового состояния за этот период свидетельствует о выраженном охлаждении организма. Анализ динамики температуры кожи по окончании прогулки показал, что у детей, гуляющих в комплектах 1, 2 и шубе (10), к 15—20-й минуте восстановительного периода происходит полное восстановление как локальных, так и средневзвешенных ее величин. После прогулки в одежде остальных образцов СВТК к 15—20-й минуте пребывания детей в помещении не достигает исходного уровня, что связано в первую очередь с замедленным восстановлением температуры кожи нижних конечностей. Температура кожи груди не восстанавливалась за указанный период только после прогулки в пальто 6, 7, что свидетельствует о явном тепловом дискомфорте детей во время прогулки в указанных изделиях.
Общие теплопотери организма в окружающую среду при холодовом воздействии уменьшаются за счет интенсивных сосудистых реакций в области конечностей, особенно их дистальных отделов. Учитывая, что утепление стоп у наблюдаемых нами детей было, как правило, аналогичным (колготы, шерстяные носки, сапоги на синтетическом меху), мы рассматривали характер изменения температуры кожи данных областей как проявление влияния общего теплосодержания организма на его дистальные отделы. В наименьшей степени температура кожи стоп снижалась за время прогулки у детей, одетых в комплекты 1, 2 (в среднем на 0,1 °С) и шубу (на 0,6 °С). У детей, одетых в пальто 3, 4, 5, 8, 9, снижение температуры кожи стоп составляло от 2,3 до 4,9 °С. По окончании прогулки температура кожи стоп восстанавливалась довольно интенсивно (на 1,4—2,3°С за 15—20 мин), однако в значительной части случаев
(76 %) не достигала исходных величин. У детей, гуляющих в пальто 6 и 7, после существенного снижения температуры кожи в области стоп последняя восстанавливалась вяло, превышая к концу наблюдения уровень, зарегистрированный сразу после прогулки всего на 0,6 °С.
Выводы. 1. Суммарный теплозащитный эффект одежды зависит в большей мере от ее конструктивных особенностей, чем от физико-механических свойств материалов.
2. Исследования теплового состояния детей в зависимости от прогулки в верхней одежде различных образцов в зимнее время в условиях Москвы показали, что наименьшие сдвиги в общем теплосодержании поверхностных тканей организма имеют место, когда дети гуляют в комплектах, состоящих из куртки и брюк, обеспечивающих относительно равномерную защиту тела ребенка от охлаждения, несмотря на то что «пакеты» материалов соответствующих изделий обладают наиболее низкими теплозащитными свойствами.
3. Теплозащитный эффект зимних пальто из шерстяных материалов существенно снижается в процессе носки за счет свободного покроя (форма «колокол»), однобортной застежки и укороченной (до середины бедра) длины, что обусловливают выраженное охлаждение области туловища и ног и снижение общего теплосодержания организма.
4. Современная зимняя одежда дошкольников недостаточно рациональна, в связи с чем необходима разработка специалистами легкой промышленности совместно с гигиенистами новых моделей верхней одежды улучшенной конструкции, а также специальных тканей, предназначенных для пошива одежды для детей.
Поступила 27.10.86
УДК 614.72 + 613.863]-07:616.36-091.8]-092.9
И. А. Буряковский, Л. X. Мухамбетова, Т. Г. Ламентова,
С. И. Долинская, Е. Р. Якимова
ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ
ЗАГРЯЗНЕНИЙ И СТРЕССА НА ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОБИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕЧЕНИ ЖИВОТНЫХ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Наряду с широким контактом населения с химическими загрязнениями окружающей среды возрастает роль социальных факторов воздействия на человека, в том числе различных стрессовых ситуаций [13]. Повышение уровня эмоциональной напряженности привело к росту психосоматической патологии, в том числе сердечно-сосудистых заболеваний [8]. Учитывая важность биохимических сдвигов в реализации стрессорного воздействия на организм [3], определенный интерес представляет дальнейшее изучение биологической значимости различных ответных реакций организма на сочетанное воздействие химических и стрессорных факторов окружающей среды с целью выявления наиболее ранних и существенных для организма в целом структурно-функциональных и биохимических изменений, предшествующих развитию явно выраженных патологических состояний.
В экспериментах на животных установлено, что наиболее ранними реакциями, возникающими под влиянием факторов окружающей среды, являются системная ферментная дезорганизация и повышение проницаемости мембран клетки и внутриклеточных органелл различных органов и систем экспериментальных животных [12]. Это послужило основанием для экспериментального обоснования метаболических тестов для гигиенической оценки гепато-, эмбрио-, нейротоксического и других биоэффектов химических загрязнений [1, 4]. Вместе с тем до настоящего времени не решен вопрос экспериментального обоснования информативных показателей для выявления предпатологических состояний организма, обусловленных комбинированным дей-
ствием химических загрязнений, приближенных к реальной нагрузке, и стресса.
Для экспериментального моделирования условий, способствующих проявлению естественных защитных реакций организма на действие химических загрязнений, незначительно превышающих гигиенические нормативы, использовали предложенную ранее [11] модель половозрелых животных 1-го поколения, родившихся от самок, получавших во время беременности формальдегид в дозе 8 мг/кг и сохранивших биохимические и структурно-функциональные последствия этого воздействия в процессе своего развития. В работе использовали модель адреналинового стресса [10], который у подопытных крыс-самцов вызывали путем однократного подкожного введения 0,1 % раствора адреналина гидрохлорида в дозе 0,5 мл на 100 г массы тела. Известно, что адреналин вызывает сильное сужение сосудов брюшной полости и слизистых оболочек, усиливает и учащает сердечные сокращения, оказывает слабое возбуждающее действие на ЦНС [7]. По мнению М. И. Клибанера [6], эмоциональный стресс с нарушением функций сердечно-сосудистой системы можно моделировать путем введения катехоламинов, в том числе адреналина, на любых видах животных, поскольку в экстремальных ситуациях адреналин выбрасывается в кровь мозговым слоем надпочечников, не начав ме-таболизироваться.
Учитывая изложенное выше, в работе выполнены морфологические и морфометрические исследования печени интактных крыс и половозрелых крыс 1-го поколения, ро-
Срок после введения адреналина
2 0 мин
Контроль
Показатель
Количество гепатоцитов, ед. в поле зрения
Гипертрофированные гепатоциты, ед в поле зрения
Безъядерные формы гепатоцитов, ед в поле зрения
Количество клеток ретикулоэндоте лиальной системы, ед. в поле зре ния
Активность МДГ:
общая, мкмоль/(г-мин)
вободная, % от общей активно сти
Активность инозин-5-дифосфатазы общая, мкмоль/(г-мин)
свободная, % от общей активности
Активность Р-глюкуронидазы общая, мкмоль/(г-мин)
0,136±0,012 <0,001 <0,05
0,834±0,073 >0,05
0,642±0,051
0,135+0,011 <0,001 <0,001
свободная, % от общей активно сти
64,3±5,9
>0,05 <0,05 212,04=21,1 <0,05 >0,05
147,0± 13,2
Активность ЛДГ общая, ед/мг
Изменение морфобиохимических показателей в печени интактных крыс (1) и половозрелых крыс 1-го поколения (2), родившихся на фоне химической нагрузки формальдегидом в процессе эмбриогенеза в условиях адреналинового стресса
(М ± т)
Примечание, р — достоверность различий между биохимическими показателями опытных и контрольных крыс, рг — между биохимическими показателями у половозрелых крыс 1-го поколения и интактных крыс.
дившихся на фоне химической нагрузки формальдегидом в процессе эмбриогенеза при действии адреналинового стресса.
Для морфологических исследований ткань печени фиксировали в забуференном формалине по Лили. Парафиновые срезы окрашивали смесью гематоксилин-эозин и подвергали микроскопическому исследованию при 400-кратном увеличении. Проведены также исследования активности мембра-ноструктурированных ферментов митохондрий, лизосом, микросом, цитозоля печени [5].
Исследования проводили через 20 мин и 24 ч после введения адреналина. Опыты проводили на половозрелых крысах 1-го поколения 2-месячного возраста массой 180—230 г. Интактные и контрольные крысы были одного возраста и Щ имели сходную массу.
Как показали результаты морфологических исследований, уже через 20 мин после введения адреналина в печени подопытных крыс отмечены расширение синусоидов, мно-
жественные лимфоидные инфильтраты, зернистая дистрофия в отдельных группах гепатоцитов. В более поздний срок (24 ч после введения адреналина) выявлена атрофия печеночных балок в области центральных вен, более выраженная зернистая дистрофия, в периферических отделах — набухшие гепатоциты. Отмеченные изменения имели место в печени интактных крыс и половозрелых крыс 1-го поколения, родившихся на фоне химической нагрузки в процессе эмбриогенеза.
Морфометрический анализ печени позволил выявить у половозрелых крыс 1-го поколения увеличение числа безъядерных форм гепатоцитов в среднем в 3,8 раза (р<0.001) уже через 20 мин после введения адреналина (см. таблицу). Одновременно в печени этих животных отмечено увеличение числа гипертрофированных форм гепатоцитов в среднем в 2,9 раза (р<0,001), что, вероятно, связано с активацией компенсаторных процессов. Через 24 ч после введения адреналина у животных этой группы число безъядер-
пых форм гепатоцитов увеличилось в среднем в 5,4 раза (р<0,001), а число клеток ретикулоэндотелиальной системы снизилось на 5$ % (р<0,01). На этой стадии адреналинового стресса у крыс обнаружено уменьшение общего числа гепатоцитов на 32 % (р<0,05); число гипертрофированных форм гепатоцитов возросло в 3,4 раза 0,001), что свидетельствует о развитии компенсаторных процессов.
Как видно из таблицы, у полоЕрзрелых крыс 1-го поколения, родившихся от родителей, получавших химическую нагрузку в процессе эмбриогенеза, происходят более выраженные изменения изученных морфометрических показателей, чем у интактных крыс. При этом в отличие от половозрелых крыс 1-го поколения у интактных животных через 24 ч после введения адреналина не выявлено изменения общего числа гепатоцитов по сравнению с контролем.
Результаты биохимических исследований позволили установить, что уже через 20 мин после введения адреналина в ткани печени половозрелых крыс 1-го поколения обнаружено увеличение общей активности малатдегидрогеназы в 2,2 раза (р< 0,001) в сочетании с повышением ее свободной активности в 2 раза (р<0,001) по сравнению с контролем, что свидетельствует как о стимуляции процессов энергообеспечения (на уровне цикла Кребса), так и об увеличении проницаемости мембран митохондрий для низкомолекулярных субстратов. Аналогичные данные получены и при исследовании активности инозин-5-дифосфатазы. Отмечено снижение общей активности лизосомальной р-глюкурони-дазы на 79% (р<0,001), повышение общей активности ЛДГ в среднем на 44 % (р<0,05).
Следует отметить, что в отличие от половозрелых крыс 1-го поколения, родившихся от родителей, получавших химическую нагрузку в процессе эмбриогенеза, у интактных крыс на ранней (20 мин) стадии адреналинового стресса не выявлено изменения активности инозин-5-дифосфатазы и р-глюкуронидазы, а повышение проницаемости мембран митохондрий для низкомолекулярных субстратов было выражено незначительно.
На более поздней (24 ч) стадии адреналинового стресса в печени половозрелых крыс 1-го поколения отмечено устойчивое повышение проницаемости мембран митохондрий для низкомолекулярных субстратов, увеличение общей активности ЛДГ в 2 раза (р<0,001). Увеличение активности ферментов, участвующих в энергообеспечении (МДГ и ЛДГ), свидетельствует, по-видимому, об усилении энергетических затрат организма в условиях адреналинового стресса, что согласуется с результатами проведенных ранее исследований [9]. Снижение общей активности инозин-5-дифосфагазы на 35% (Р<0,01) в сочетании с повышением ее свободной активности на 70 % (р<0,05) свидетельствует о нарушении синтетических процессов на уровне микросом и ла-билизации их мембран. Понижение общей активности (3-глю-куронидазы (на 79%; р<0,001) в сочетании с возрастанием ее свободной активности (на 58%; р<0,05), очевидно, связано с изменением процессов катаболизма и увеличением проницаемости мембран лизосом.
Сравнительная оценка результатов биохимических исследований печени у экспериментальных животных указанных групп на ранней и более выраженной стадиях адреналинового стресса позволила установить у половозрелых крыс 1-го поколения, родившихся на фоне химической нагрузки в процессе эмбриогенеза, более существенные сдвиги биохимических показателей, чем у интактных животных. Увеличение проницаемости мембран клетки и субклеточных структур, по-видимому, обусловлено интенсификацией процессов перекиспого окисления липидов [3], что сопровождается лабилизацией мембран внутриклеточных органелл с последующим выходом ферментов во внеклеточное пространство и, соответственно, снижением катализируемых исследованных ферментативных реакций: обеспечение восстановленными эквивалентами в цикле Кребса, а также нор-
мального протекания синтетических процессов на уровне микросом и утилизации продуктов катаболизма. Активацию ЛДГ можно рассматривать как один из компенсаторных механизмов энергообеспечения на стадии анаэробного гликолиза.
Таким образом, изменения изученных морфобиохимиче-ских параметров отражают неспецифические реакции клеток печени на действие адреналинового стресса и свидетельствуют о развитии цитологического синдрома, в основе которого лежит увеличение проницаемости мембранной системы клеток. Эти данные согласуются с результатами выполненных ранее исследований [2], в которых показано развитие цитологического синдрома в печени экспериментальных животных при стрессорном воздействии различных раздражителей химической, физической и биологической природы.
На основании анализа результатов исследования рекомендуем использовать для оценки предпатологических нарушений в организме экспериментальных животных, обусловленных комбинированным действием химических загрязнений, незначительно превышающих гигиенические нормативы, и стресса, следующие информативные тесты (по приоритетности): определение числа безъядерных форм=гепатоцитов, клеток ретикулоэндотелиальной системы, а также активности МДГ, ЛДГ, р-глюкуронидазы и инозин-5-дифосфатазы в печени крыс.
Литература
1. Астахова Л. Ф. Исследование функционального состояния ферментных систем митохондрий при действии химических веществ (формальдегид, пестициды, нитрозо-диметиламин): Экспериментальные исследования: Авто-реф. дис.... канд. биол. наук. — М., 1984.
2. Блюгер А. Ф., Майоре А. Я. // Всесоюзный биохимический съезд, 5-й: Тезисы симпозиальных докладов. — М., 1985. —Т. 1. —С. 85—86.
3. Деев Л. И., Ахалая М. Я., Илларионова Е. А., Кудря-шов Ю. Б. // Бюл. экспер. биол. — 1983.— № 5.— С. 51—53.
4. Долинская С. И. Сравнительная характеристика состояния ферментных систем эндоплазмаТического ретикулу-ма в качестве критерия гигиенической оценки биоэффектов различных химических факторов: Автореф. дис.... канд. мед. наук.— М., 1982.
5. Использование биохимических, цитохимических и физико-химических методов исследований в тканях различных органов и биологических жидкостях человека и животных при воздействии факторов окружающей среды: Метод, рекомендации Под ред. Р. В. Меркурьевой, Ю. П. Тихомирова.— Москва; Горький, 1984.
6. Клибанер М. И. Адреналовые некрозы и репарация миокарда: Автореф. дис.... канд. мед. наук.— М., 1973.
7. Машковский М. Д. Лекарственные средства. — М.,
1977. _Т. 1. —С. 251—254.
8. Меерсон Ф. 3. Адаптация, стресс и профилактика. — М., 1981.
9. Панин Л. Е. Энергетические аспекты адаптации. — Л.,
1978.
10. Семенова Л. А., Целлариус /О. Г. Ультраструктура мышечных клеток сердца при очаговых метаболических повреждениях.— Новосибирск, 1978.
11. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. // Медицинские проблемы охраны окружающей среды.— М., 1981.— С. 65—73.
12. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. // Гиг. и сан.— 1983. —№ 6.— С. 4—7.
13. Сидоренко Г. И. //Там же; — 1984. — № 9. — С. 4—7.
Поступила 27.10.86
