Содержание микроэлементов и морфология коры головного мозга и легких половозрелых крыс-самок при экспериментальном дисбалансе хрома и бора

SUMMARY

V. BURDAKOV, А. ROMASHKINA EVALUATION OF QUALITY OF LIFE IN PATIENTS IN THE RESIDUAL PERIOD OF COMBAT BRAIN INJURY

SBIHC "Orenburg Regional Clinical Neuropsychiatrie Hospital of War Veterans", Orenburg, Russia

Analysis of neurological disorders and evaluation of the quality of life in 70 patients with consequences of combat traumatic brain injury. On the basis of clinical manifestations were identified posttraumatic syndromes battle traumatic brain injury: vestibular-atactic, asthenia, hypertension-hydrocephalic syndrome, autonomic dysfunction, psychoorganic, epileptic syndroms. The clinical picture of residual period of traumatic brain injury, resulting in a war dominated by vestibular-atactic syndrome. In all cases showed a reduction in quality of life for all patients in the form of reduced vitality, low levels of positive emotions, depressive anxieties. With increasing duration of the residual period a decline of more quality of life, which significantly reduces the daily physical activity and emotional state worsens and limits social activity.

Key words: combat traumatic brain injury, post-traumatic period, assessment of quality of life.

УДК: 616.831.31.616.24 - 092.9:612.017.34:546.27.76

Р.Е. ЕГЕМБЕРДИЕВА, Б.Е. ЕГЕМБЕРДИЕВ

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И МОРФОЛОГИЯ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ЛЕГКИХ ПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС-САМОК ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ

Западно-Казахстанский государственный медицинский университет имени Марата Оспанова, Актобе, Казахстан

Аннотация. Целью работы было изучение влияния комбинированного воздействия на организм соединений хрома и бора на морфологическое состояние коры головного мозга и легких и содержание микроэлементов хрома и бора в изучаемых органах крыс-самок при искусственном дисбалансе микроэлементов в организме. В работе было использовано 48 белых половозрелых крыс-самок линии Вистар. Животным опытной группы вводили внутрибрюшинно соединения хрома и бора, в частности, бихромат калия и борную кислоту. Введение извне химических веществ приводит к дисбалансу микроэлементов хрома и бора в организме. Патологические изменения в коре головного мозга и в легких свидетельствуют о том, что изучаемые органы чувствительны к вводимым химическим соединениям.

Ключевые слова: микроэлементы, хром, бор, головной мозг, легкие, морфология.

Актуальность. В процессе эволюции организмы адаптировались к определенному химическому составу среды. С одной стороны, это разнообразило химический состав флоры и фауны, а с другой - определило повышенную чувствительность организмов к изменениям концентрации в среде тех или иных элементов [1]. В настоящее время проблема установления связи между химическим составом окружающей среды и состоянием здоровья населения является особенно актуальной в развивающихся и занимающих большие территории странах (Россия, Китай, Индия и Казахстан). Избыточное поступление тяжелых металлов из антропогенных источников, дефицит жизненно важных химических элементов и неблагоприятные климатогеографические условия способствуют снижению здоровья части населения нашей страны, проживающей в биогеохимических зонах. По определению Вернадского, биогеохимическая зона - это «область, отличающаяся от соседних областей по содержанию в ней химических элементов и вызывающая различные биологические реакции со стороны местной флоры и фауны». Многочисленными исследованиями доказано, что Актюбинская область является природной и техногенной хромовой и борной биогеохимической провинцией из-за наличия предприятий по добыче и переработке хромовых руд и боратов. Многочисленными исследованиями доказано, что хром и бор, являясь эссенциальными микроэлементами, в определенных количествах жизненно необходимы для нормального функционирования организма. Биогеохимические условия нашей области обуславливают избыточное поступление хрома и бора в организм, что возможно приводит к изменению содержания микроэлементного состава в органах и тканях [2].

В настоящее время общепринятым является положение о высокой биологической активности микроэлементов, связанной с их участием в синтезе витаминов и гормонов, и их роли в качестве структурных единиц в молекулах ферментативных систем. Диапазон действия каждого микроэлемента достаточно широк и определяется способностью микроэлемента к комплексообразованию с аминокислотами и ферментами.

Роль макро- и микроэлементов в функционировании живого организма велика. Так, например, при поступлении в организм хрома и бора отмечается большое их влияние на многие органы, в том числе на головной мозг и легкие.

Головной мозг, в частности кора больших полушарий, по содержанию микроэлементов занимает одно из первых мест среди других органов. В опытах с «нагрузкой» различными соединениями стабильных и радиоактивных изотопов также показано избирательное накопление вводимых микроэлементов в различных отделах мозга: коре больших полушарий, подкорковых узлах, мозжечке и др. [3]. По литературным данным, центральная нервная система весьма

ДИСБАЛАНСЕ ХРОМА И БОРА

12

Батыс Цазацстан медицина журналы №2 (42) 2014 ж.

-

чувствительна к неблагоприятным факторам окружающей среды. Это в равной мере относится как к различным отделам головного мозга, так и к клеточным структурам коры больших полушарий. Между тем роль коры больших полушарий как специфической системы головного мозга изучена в меньшей степени, чем неспецифической [4]

В доступной нам литературе описаны морфологические изменения легких при ингаляционном воздействии на организм соединениями хрома и бора. Однако следует учитывать, что существует возможность поступления данных химических элементов в организм другими путями.

Цель исследования - изучить морфологическое состояние в коре головного мозга и в легких крыс-самок и содержание микроэлементов хрома и бора при комбинированном воздействии на организм животных соединениями хрома и бора.

Материалы и методы. В работе было использовано 48 белых крыс-самок линии Вистар и массой 200-220 гр. Животные были разделены на 2 группы: 24 контрольных и 24 экспериментальных. Соединения хрома и бора, в частности, бихромат калия и борная кислота животным опытной группы вводили внутрибрюшинно через день в дозе равной предельно допустимой концентрации (ПДК) для питьевой воды в течение двадцати дней из расчета 1 мл/100 гр массы тела. Выбор дозы вводимых соединений был обусловлен ПДК используемых химических веществ для питьевой

Согласно санитарным правилам и нормам (СанПин) 2.1.4.559-96 РК 3.01.067.97 ПДК для хрома шестивалентного и бора по санитарно-токсикологическому признаку вредности составляет 0,05 мг/л и 0,5 мг/л соответственно. Установлено, что по степени опасности для человека в зависимости от токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные эффекты хром относится к 3 классу (опасный), а бор - ко 2 классу (высокоопасный) опасности вещества. Поэтому в настоящей работе использовались дозы исследуемых соединений в концентрациях на уровне ПДК для питьевой воды.

Также, основанием для выбора доз явились реальные условия, в которых проживает население Актюбинской области и Западного Региона Казахстана.

Животные содержались на стандартном общевиварном рационе. Забой животных проводили на 1, 15 и 30 сутки. Для гистологического изучения производили забор кусочков коры головного мозга и легких с последующей стандартной гистологической проводкой и заливкой в парафин. Из парафиновых блоков готовили гистологические срезы толщиной 5-7 мкм и окрашивали гематоксилин-эозоном и 0,1% раствором толуидинового синего по Нисслю и по ван-Гизон.

Микроэлементный анализ головного мозга и легких крыс осуществляли методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (ИСП-АЭС) в лаборатории Центра Биотической Медицины (г. Москва). Определяли концентрацию микроэлементов: хрома, бора.

Результаты исследования. Результаты микроэлементного анализа показывают, что концентрация хрома и бора в головном мозге экспериментальных животных составила на 1-е сутки 0,08 мг/л; 0,23 мг/л соответственно; на 15-е сутки - 0,07; 0,003 мг/л на 30-е сутки 0,21; 0,13 мг/л. Полученные данные свидетельствуют, что в головном мозге крыс-самок на 1-е сутки концентрация всех изучаемых микроэлементов повышается, на 15-е сутки происходит их снижение, а на 30-е сутки - значительное повышение концентрации хрома и бора

Морфологическая картина головного мозга крыс-самок на 1-е сутки характеризуется легкой степенью разрежения вещества головного мозга, гемостазом, мелкоточечными периваскулярными кровоизлияниями, гипохромностью ядер клеток головного мозга. На 15-е сутки разрежение вещества головного мозга сохраняется, отмечается периваскулярный и незначительный перицеллюлярный отек, слабовыраженная гипохромия ядер клеток, а на отдельных участках наблюдается картина очаговой круглоклеточной инфильтрации. На 30-е сутки эксперимента морфологическая картина головного мозга без видимой положительной динамики.

Результаты микроэлементного анализа ткани легкого: на 1-е сутки эксперимента происходит увеличение концентрации бора и составляет 0,39 мг/л. На 15-е сутки содержание бора уменьшается и составляет 0,2 мг/л. На 30-е сутки - 0,2 мг/л. Концентрация хрома в 1-е сутки составила 1,16 мг/л. На 15-е сутки - 1,06 мг/л и на 30 -е - 1,1 мг/л.

Морфологическая картина легких на 1-е сутки характеризуется наличием сосудистой реакции: стенки сосудов утолщены вследствие отека, в их просвете гемолизированные эритроциты, краевое стояние лимфоцитов. Наблюдается экссудативное воспаление, воспалительная инфильтрация вокруг сосудов и мелких бронхов. На 15-е сутки эксперимента в легких сохраняется выраженное экссудативное воспаление с наличием перибронхиальной и периваскулярной инфильтрации. Отмечается деструкция стенки бронха с развитием абсцесса. Сосуды расширены, выявлены очаги кровоизлияния в паренхиму легкого. Отмечается эмфизематозное раздутие альвеол с нарушением межальвеолярных перегородок, отмечаются признаки ателектаза. На 30 сутки выражена воспалительная реакция, периваскулярная и перибронхиальная инфильтрация. Отмечается нарушение структуры легочной ткани и стенки бронха, в единичном случае данный процесс сопровождается образованием полости. Наличие эмфизематозного расширения альвеол. Со стороны сосудистого русла: склероз стенки сосуда, местами полнокровие капилляров.

Обсуждение полученных данных. Полученные морфологические данные свидетельствуют о том, что клетки головного мозга крыс достаточно чувствительны к вводимым химическим соединениям, отмечается постепенное нарастание патологических изменений.

Данные атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой полностью согласуются с результатами морфологического исследования головного мозга экспериментальных животных и подтверждают

Медицинский журнал Западного Казахстана №2 (42) 2014 г.

развитие кумулятивного эффекта при комбинированном введении соединений хрома и бора.

Таким образом, введение извне химических соединений животным влияет на содержание вводимых микроэлементов (хрома и бора). Подобные изменения в содержании отдельных микроэлементов в головном мозге могут привести к нарушению регуляторных функций центральной нервной системы животных.

Морфологические изменения в легких в ранние сроки наблюдения проявляются в виде воспалительного процесса, связанного с сосудистой реакцией. Это проявляется в полнокровии сосудов, в отеке их стенки и стенки бронхов, что приводит к увеличению слизеобразования и вызывает некроз и слущивание эпителия слизистой с развитием обструкции, в результате чего нарушается дренажная функция бронхов. Далее процесс переходит на легочную паренхиму. К концу эксперимента в легких сохраняются выраженная воспалительная реакция, инфильтрация, нарушение структуры легочной ткани и стенок бронхов. Параллельно отмечаются участки эмфизематозного расширения альвеол.

Данные микроэлементного анализа ткани легких: в первые сутки происходит пятикратное увеличение концентрации бора, но к концу эксперимента из организма выводится 52% введенного вещества. Содержание хрома на первые сутки увеличивается, и на 30-е сутки концентрация хрома продолжает оставаться высокой со слабо выраженной тенденцией к снижению.

Выводы. Таким образом, введение извне химических соединений хрома и бора экспериментальным животным влияет на концентрацию данных микроэлементов в головном мозге и в легких.

Полученные нами морфологические данные свидетельствуют о чувствительности коры головного мозга и легких крыс-самок к соединениям хрома и бора.

Список литературы:

1. Ковальский В.В. Геохимичекая среда и жизнь / В.В.Ковальский. -М.: Наука, 1987. - 76 с.

2. Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П.Авцын, [и др.]. - М.: Медицина, 1991. - 496 с.

3. Райцес В.С. Нейрофизиологические основы действия микроэлементов / В.С.Райцес. - Л.: Медицина, 1981. -152 с.

4. Липенецкая Т.Д, Тарасова Л.А, Дунаева С.А.//Мед. труда. - 2002.№8. С.32-36

Р.Е. ЕГЕМБЕРДИЕВА, Б.Е. ЕГЕМБЕРДИЕВ

ХРОМ ЖЭНЕ БОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛДЫ ДИСБАЛАНСЫ КЕЗ1НДЕГ1 ЖЫНЫСТЬЩ ЖЕТ1ЛГЕН АНАЛЬЩ ЕГЕУК¥ЙРЬЩТАРДЫН БАС МИЫ МЕН 0КПЕ МИКРОЭЕЛЕМЕНТТЕР1Н1Н К¥РАМЫ МЕН МОРФОЛОГИЯЛЬЩ кабаты

Марат Оспанов атындагы Батыс Казахстан мемлекеттк медицина университету А^тебе, Казахстан

Хром мен бор ^осындысыньщ агзага ^урамдастырылган ьщпалымен бас миы мен екпе ^абатыньщ морфологияльщ жагдайына жэне агзасындагы микроэлементтердщ жасанды дисбалансы кезЫдеп зерттелген аналыщ егеу^уйры^тардыц агзасына эсерi жумыстыц манаты болып табылды. Жумыс^а Вистар багытындагы 48 жыныстыщ жеттген аналыщ а^ егеу^уйры^гар ^олданылды. Тэжiрибе тобындагы хайуандарга кек етштк хром мен бор ^осындысы, жекелеген жагдайда калий бихроматы жэне бор ^ыш^ылы енпзтдк Химиялыщ заттарды сырттан енгiзу агзада хром мен бор микроэлементтердщ дисбалансына экелiп согады. Бас миы жэне екпе ^абатындагы патологиялыщ езгерiстер зерттелген агзалардыц енгiзiлген химиялыщ ^осындыларга сезiмтал екендiгiн айга^тайды.

Нег/'зг/ свздер: микроэлементтер, хром, бор, бас миы, екпе, морфология.

R.YEGEMBERDIYEVA, B.YEGEMBERDIYEV

MAINTENANCE OF MICROELEMENTS AND MORPHOLOGY OF BRAIN CORTEX AND LUNGS OF RATS-DOE VIRIPOTENT AT THE EXPERIMENTAL DISBALANCE OF CHROME AND BORE

West Kazakhstan Marat Ospanov State Medical University, Aktobe

The aim of the work was to study influence of complex effect to the organism of communication of chrome and bore to morphological state of brain cortex and lungs and maintenance of microelements of chrome and bore in studied body of rats-doe and at the artificial imbalance of microelements in the organisms. In the work were used 48 white sexual maturity rats-doe of the line Vistar. To the experimental animals were introduced intraperitoneal communication of chrome and bore, more often bichromate and bore acid. Internal introduction of chemical substances bring to imbalance of microelements of chrome and bore in the organism. Pathological changes in the cortex of the brain and lungs shows that studied organs sensory to the introduction chemical compounds.

Key words: microelements, chrome, bore, brain, lungs, morphology.

TYWH

SUMMARY

14

Батыс Цазацстан медицина журналы №2 (42) 2014 ж.