Влияние химических факторов на биохимические показатели сперматогенеза у мужчин, проживающих в регионах Центрального Казахстана

39

Тұжырым

Қазақстанның қоршаған орта көрсеткіштері бойынша жағдайы төмен ай-мақтарындағы балалар арасында медициналық-әлеуметтік шығынын кешенді ба-ғалау 2009 - 2013 жылдар аралығында туа біткен даму ақаулары түрлері бойынша демографиялық және өлім көрсеткіштерін сараптау YLL сараптама әдісімен жүр-гізілді. Зерттелетін аймақтағы туа біткен ақаулардан абсолют жылдар шығыны жалпы медициналық-әлеуметтік шығынның 2,62%-н құрайды. Жұмыс «Арал ма-ңы тұрғындарының денсаулығын басқарудағы кешенді тәсілдеме» ҒТП аясында жасалған.

Түйінді сөздер: YLL индексі, өлім көрсеткңштері, туа біткен даму ақаулары

Резюме

Была проведена комплексная оценка медико-социальных потерь у детей неблагополучного региона Казахстана методом YLL-анализа по классу врожденные пороки развития за период с 2009 по 2013 гг. на основании демографических показателей и данных по смертности. Абсолютная утрата лет для исследуемого региона по ВПР составила 2,62% от общих медико-социальных потерь. Работа выполнена в рамках НТП «Комплексные подходы в управлении состоянием здоровья населения Приаралья».

Ключевые слова: индекс YLL, смертность, класс врожденных пороков развития

УДК 613.6:612.15

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СПЕРМАТОГЕНЕЗА У МУЖЧИН, ПРОЖИВАЮЩИХ В РЕГИОНАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА

Б.Ж. Култанов

Карагандинский государственный медицинский университет, г. Караганда

В данной работе дана оценка влияния химических факторов, распространенных на территории Центрального Казахстана, на биохимические показатели сперматогенеза. Объектом исследования послужил эякулят мужчин 6-ти населенных пунктов Карагандинской области. Полученные результаты свидетельствуют о нарушении процессов ПОЛ-АОЗ в сперме у мужчин молодого возраста.

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, антиоксидантная защита, сперматогенез, эякулят

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

40

Актуальность. В настоящее время во многих странах мира большое значение придается изучению особенностей распространения и проявления патологических состояний под влиянием действия химических факторов экзогенного характера. Среди большого количества химических соединений, с которыми в последние десятилетия непрерывно возрастает вероятность контакта человека, гидразин и его производные занимают особое значение.

Гидразин и несколько тысяч его производных, гидразиды, гидразоны и родственные им соединения нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Они используются в нефтяной промышленности в качестве антиоксидантов. В аэрокосмической промышленности гидразин, 1,1-диметилгидразина (ДМГ) и их смеси применяются как высокоэффективные горючие компоненты в ракетном топливе, в металлургии, в химии — при производстве красителей и пластмасс. В сельском хозяйстве производные гидразина используются в качестве регуляторов роста растений и гербицидов. Около 30 наименований пестицидов производных гидразина ежегодно патентуется в мире. Продолжается использование водного гидразина в качестве ингибитора коррозии в системах горячего отопления. В последние годы ряд представителей этого класса находит применение в медицине в качестве противотуберкулезных препаратов, ингибиторов моноаминооксидазы, антибластоматозных и гипотензивных средств. Из огромного числа производных гидразина изучены только 100, из которых 40 вредны для здоровья людей, а 20 являются канцерогенами для животных [1].

Интересными в практическом плане являются такие производные гидразина как монометилгидразин, симметричный (1,2-диметилгидразин или 1,2-ДМГ) и особенно несимметричный диметилгидразин (1,1-диметилгидразин или 1,1-ДМГ или НДМГ).

Несимметричный диметилгидразин ((CH3)2NNH2) очень гигроскопичен, смешивается с водой, этанолом и диэтиловым эфиром во всех соотношениях, является сильным основанием [2] .

Физико-химические свойства несимметричного диметилгидразина во многом определяют его поведение в объектах окружающей среды. НДМГ, как органическое основание с сильно выраженными восстановительными свойствами, легко окисляется кислородом воздуха, реагирует с кислотами и окислителями, при взаимодействии с кислотами образует соли.

В ходе многолетних исследований были получены данные о стабильности НДМГ в различных объектах окружающей природной среды для различных регионов при различных сезонно-климатических условиях. Установлено, что стабильность НДМГ в почве существенно зависит от химического состава последней, а также от характера внешних воздействий (аэрация, температура, влажность, биохимическое воздействие микробов и других живых организмов) [3].

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

41

В последние годы в литературе появились исследования, касающиеся новых молекулярных критериев оценки токсического действия производных гидразина, которые, на наш взгляд, дополняют уже известные механизмы токсичности. Установлено, что под влиянием гидразинов увеличивается концентрация супероксидных радикалов в клеточных мембранах, причем она достигается двумя путями — в результате окислительного метаболизма производных гидразина и в результате ингибирования кислород-детоксицирующей системы микросом, которое в конечном итоге также приводит к увеличению генерации супероксидных радикалов [1]. В свою очередь эти радикалы, образующиеся в окислительно-восстановительных реакциях производных гидразина, могут давать различные токсические эффекты, в том числе и усиливать процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ). Острая интоксикация гидразином и его производными индуцирует спектр метаболистических процессов окисления в организме. Блокируя энзимы, катализирующие процессы окисления, переаминирования, дезаминирования и фосфорилирования, гидразины вызывают дисбаланс аминокислот в плазме, печени, головном мозге [1-5]. Нарушения белково- и гликогенообразовательной функций печени дополняются расстройствами углеводного обмена вообще, которые вызваны дезорганизацией метаболизма в его важнейшем звене — превращениях пировиноградной кислоты. Кроме вышеперечисленных механизмов, реализация токсического эффекта производных гидразина осуществляется также благодаря промежуточным соединениям радикальной природы. Поэтому целью нашего исследования послужила оценка влияние химических факторов на биохимические показатели сперматогенеза у мужчин, проживающих в регионах Центрального Казахстана.

Материалы и методы. Исследования выполнялись на кафедре молекулярной биологии и медицинской генетики Карагандинского государственного медицинского университета. Были обследованы 78 человек, проживающих в селах Улытауского, Жанаркинского и Осакаровского районов Карагандинской области. Все обследованные мужчины одной возрастной группы (20-30 лет) без заболеваний мочеполовой системы.

Обследованные по месту проживания были разделены на следующие группы - 1 группа - с.Байконур, 2 группа - с.Пионер, 3 группа - зимовка Байконур, 4 группа - п. Атасу, 5 группа - с.Улытау и группа контроля - п. Осакаровска.

Методы получения эякулята почти всеми исследователями унифицированы. Чаще всего эякулят получают путем мастурбации, реже - прерываемым соитием [6]. Мы получали эякулят исследуемых мужчин после 4-5 дневного воздержания, предварительно получив согласие обследуемых лиц на клинико-лабораторные исследования. Эякулят помещали в теплую пробирку с притертой пробкой. К исследованию эякулята приступали обычно через 20-30 минут после его получения, в течение этого времени он подвергается разжижению. Для оценки состояния окислительного метаболизма в половых клетках проводилось определе-

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

42

ние первичных, вторичных и конечных продуктов перекисного окисления липидов и ферментов антиоксидантной защиты. Определение конъюгированных диенов (ДК) и кетодиенов (КД) в сперме по унифицированному методу В.Н.Ушкало-вой и Г.Д.Кадочниковой. Определение малонового диальдегида (МДА) в сперме проводилось по модифицированному методу Э.Н.Коробейниковой [7]. Определение активности аденозиндезаминазы (АДА) в сперме проводили по методу И.Б.Немечек и др. [8]. Определение активности глутатионпероксидазы (ГПО) в сперме проводили по методу С.Н.Власова и др. [9]. Определение активности каталазы (КАТ) проводили по методу М.А.Королюк с соавт. [10]. Статистическая обработка результатов исследований проводилась методами параметрической статистики с оценкой значимости различий по Стьюденту, коэффициента корреляции по Спирмену (ks) а также с использованием ряда непараметрических критериев [11] с использованием пакета Excel (Microsoft) и Statistica 5.0 (StatSoft).

Результаты исследования. До сих пор существуют разногласия по вопросу о того, какое количество сперматозоидов следует считать той минимальной нормой, ниже которой наступает понижение способности эякулята к оплодотворению. На основании сравнительной оценки литературных данных и собственных наблюдений мы пришли к выводу, что кроме количества сперматозоидов (1 мл на оплодотворение) важную роль играют биохимические, молекулярно-клеточные показатели эякулята у мужчин.

Не всегда отклонение сперматограммы от нормы является признаком заболевания. Только комплексное обследование позволяет оценить оплодотворяющую способность мужчины. При этом спермограмма не только может быть использована для выявления бесплодия, но и дает возможность оценить и другие патологические отклонения.

Для корректной оценки интенсивности ПОЛ и его взаимосвязи с биоэнергетическими процессами в эякуляте определяли: первичные метаболиты ПОЛ (ДК), вторичные продукты (МДА) и конечные соединения - основания Шиффа. В таблице 1 представлены результаты исследования содержания катаболитов липо-перекисного каскада в сперматозоидах у мужчин в возрасте от 20 до 30 лет.

Таблица 1 - Показатели ПОЛ у обследованных лиц в возрасте от 20 до 30 лет

Показатели ДК, усл.ед/моль КД, усл.ед./моль СПП, усл.ед. СВП, усл.ед. ШО, усл.ед. МДА, мкмоль/мл

Контроль (п.Осакаровка) n = 18 308,2±33,4 153120,0 0,5110,05 0,9210,03 0,0910,009 28,111,5

1 группа (с.Байконур) n = 6 377,0±36,6 315127,0* 1,210,04* 0,9010,03 0,0810,0087 83,115,3*

2 группа (с.Пионер) n = 7 458127,4* 476,0139,0* 0,9210,08* 0,8010,02* 0,2010,01* 34,013,15

ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

43

Продолжение таблицы 1

3 группа (з.Байконур) n = 8 342,0±33,2 329,0±34,7* 1,3±0,05* 0,81±0,028* 0,23±0,013* 34,813,18

4 группа (п.Атасу) n = 22 348,9±26,7 320,0±27,3* 0,52±0,058 0,98±0,035 0,09810,0099 35,913,19*

5 группа (с.Улытау) n =22 310,0+33,6 158,0±20,9 0,54±0,059 0,93±0,033 0,09910,001 33,813,15

Примечание: * - достоверность по сравнению с контролем, р<0,05

Анализ полученных данных показал, что в сперматозоидах у лиц, вошедших в 1 группу, средние уровни ДК и КД превышают значение контроля в 1,2 и 2,1 раза соответственно. Существенный рост суммарных первичных и вторичных катаболитов ЛПК (в 2,4 раза для СПП и в 1,3 раза для СВП) по сравнению с контролем. Обращает на себя внимание значительно достоверное увеличение содержания МДА в сперматозоидах у мужчин, вошедших в эту же группу, причем в сперме мужчин 1 группы наблюдается уменьшение содержания оснований Шиф-фа в 1,1 раза по сравнению с контролем. По нашему мнению, изменения значений показателя МДА можно объяснить их свойством образовывать межмолекулярные сшивки с белками, переходя в связаную форму. А также изменения МДА при активации ПОЛ можно объяснить перераспределением вторичных метаболитов в сторону других альдегидов.

Таблица 2 - Показатели ферментов антиоксидантной защиты (АОЗ) у обследованных лиц в возрасте от 20 до 30 лет

Показатели ГПО, ед.опт.пл. /мл-мин КАТ, нмоль-Н202 /мл-мин АДА, нмоль аденозина/ мл-мин

Контроль (п.Осакаровка) n = 18 67,317,5 0,1310,01 5,110,7

1 группа (с.Байконур) n = 6 53,611,3 0,12110,098 0,8310,009*

2 группа (с.Пионер) n = 7 62,012,3 0,1110,097 0,9010,010*

3 группа (з.Байконур) n = 8 66,312,7 0,0810,005* 1,310,21*

4 группа (п.Атасу) n = 22 53,211,3 0,1210,099 0,8410,0098*

5 группа (с.Улытау) n =22 52,811,2 0,1210,0099 0,8310,0097*

Примечание: * - достоверность по сравнению с контролем, р<0,05

Анализ активности ферментов АОЗ в спермиях мужчин установил выраженное угнетение ГПО (в 1,3 раза), каталазы (в 1,1 раза) и ферментов пуринового ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

44

обмена, АДА (в 6,1 раза) по сравнению с контролем. По нашему мнению, изменения активности АДА в сперматозоидах является результатом структурных нарушений митохондриальной спирали сперматозоидов. Из-за нарушения энергетического обмена происходят сдвиги в морфодифференцировке спермиев, что и является одной из важным причин снижения числа плодовитых сперматозоидов.

Выводы.

Нарушение репродуктивной функции человека для большинства стран является важнейшей медико-социальной проблемой. Экологическая репродукто-логия — важная часть профилактической медицины, и ее место в практическом здравоохранении приближается к ключевому, так как направлена на общественную и индивидуальную профилактику очень широкого круга заболеваний, определяющих уровень здоровья населения страны в настоящем и будущем [12]. Анализ полученных данных показал, что у практически здоровых мужчин, проживающих в экологических неблагоприятных районах Центрального Казахстана, в сперматозоидах наблюдается возрастание содержания продуктов перекисного окисления липидов и изменение активности ферментов антиоксидантной защиты и пуринового обмена.

По нашему мнению и мнению ряда исследователей известно, что гидразин и его производные являются активными метгемоглобинобразующими соединениями. Показано, что интрацеллюлярное повышение активных форм кислорода индуцирует внутриклеточную активацию ПОЛ. Миграция АФК в кровь приводит к активации процессов ПОЛ в организме.

Высвобождение большого количества NO из Hb-NO комплексов может приводить к тому, что эти молекулы, конкурируя с супероксидисмутазой, взаимодействуют с супероксидными анион-радикалами, что в свою очередь, обуславливает образование пероксинитритов с последующим высвобождением диоксида азота и ОН-радикалов, которые вызывают активацию перекисного окисления липидов и приводят к нарушению функцию клеточных мембран на молекулярном уровне.

Таким образом, полученные нами результаты могут служить критериями для комплексного изучения репродуктивного здоровья и совершенствования планирования, финансирования системы охраны материнства и детства, в условиях медицинского страхования.

Литература

1. Башарин В.А. Экспериментальная оценка состояния системы глутатиона и перекисного окисления липидов в различных органах и тканях при острых отравлениях 1,1-диметилгидразином и фенилгидразином: Автореф. ... канд. мед. наук:.14.00.20. - СПб., 2001.- 20 с.

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

45

2. Жидкие ракетные топлива. Справочник. -М.: Институт биофизики, 1991.

- 263 с.

3. Гидразин гигиенические критерии состояния окружающей среды: Совместное издание Программы ООН. - Женева: Всемирная организация здравоохранения, 1991. - 15 с.

4. Пентюк А.А., Михайленко В.А., Рубенин Б.Л. Влияние витамина А на эндогенный синтез и систему детоксикации N-нитрозодиметиламина в печени крыс // Экспериментальная онкология. - 1987. -Т.9, №5. - С.64-68.

5. Савченков М.Ф., Денисов В.Б., Бенеманский В.В. Отдаленные последствия НДМГ и гидразина // Несимметричный диметилгидразин. Токсикология, гигиена и профпатология / под ред. С.Д. Заугольникова. - М., 1982. - С.39 -46.

6. Миронова И.И., Романова Л.А., Долгов В.В. Общеклинические исследования: моча, кал, ликвор, эякулят. - М. - Тверь: ООО «Изд-во «Триада», 2005. -206 с.

7. Коробейникова Э.Н. Методы определения малонового диальдегида в плазме крови // Лаб. дело. - 1989. - №7. - С.8-10.

8. Немечек И.Б., Пестина Т.И., Соковкина Я.М. Аденозиндезаминаза форменных элементов крови: распространение, свойства в норме и при различных гематологических заболеваниях // Вопр. мед. химии. - 1993. - №4. - С.16 -22.

9. Власова С.Н., Шабунина Е.И., Переслегина И.А. Активность глутатион-зависимых ферментов при хронических заболеваниях печени у детей // Лаб. дело.

- 1990. - №8. - С.19-22.

10. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. - 1988. - №1. - С.16-19.

11. Ланг Т.А., Сесик М. Как описывать статистику в медицине. Руководство для авторов, редакторов, рецензентов / Практическая медицина, перевод с английского языка Леонов В.П. - М., 2011. - 478 с.

12. Нугис В.Ю., Строкина А.Н. Отдаленные последствия воздействия опасных и вредных экологических факторов на человека // Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. - М., 1997. - Т.2. - С.350-420.

Тұжырым

Бұл жұмыста сперматогенездің биохимиялық көрсеткіштеріне Орталық Қазақстан аумағында таралған химиялық факторлардың әсерін бағалау туралы мәліметтер берілген. Қарағанды облысының алты елді мекенінің ерлерінің эякуляты зерттеу нысаны болып табылды. Алынған нәтижелер жас ерлердің шәуетін-дегі ЛАТ-АОҚ жүйесі үрдістерінің бұзылысын дәлелдейді.

Түйінді сөздер: липидтердің асқын тотығы, антиоксиданттық қорғаныс, сперматогенез, эякулят

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015

46

Summary

In this paper we evaluated the effect of chemical factors prevalent in the Central Kazakhstan, on biochemical indices of spermatogenesis. The object of the study served as the male ejaculate 6 settlements Karaganda region. The results obtained reveal a violation of the processes LP-AP in the sperm in young men.

Key words: lipid peroxidation, antioxidant protection, spermatogenesis, ejaculate

ӘОЖ 613.1:614.2

ЭКОЛОГИЯЛЫҚ АПАТ АЙМАҒЫ ТҰРҒЫНДАРЫНЫҢ ДЕНСАУЛЫҒЫ ЖӘНЕ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММАЛЫҚ ӨЗГЕРІСТЕРІНІҢ СИПАТЫ

Ж.М. Мутайхан, Б.А. Әбдіғожина, М.Б. Алтынбеков,

А.Ш. Мұзафарова, Н.Ю. Алешина

ҚР ДС және ӘДМ «Еңбек гигенасы және кәсіби аурулар ұлттық орталығы»,

Қарағанды қ.

Мақалада ластанған аймақта (мысалға Әйтеке би кенті) тұратын тұрғын-дардың электрокардиограмма өзгерістеріне қоршаған ортаның зиянды факторла-ры әсерінің нәтижесіне талдау баяндалған.

Түйінді сөздер: экология, медициналық-биологиялық зерттеулер, қоршаған орта факторлары, аурушаңдық

Өзектілігі. Бүгінгі таңда жиналған ғылыми зерттеу материалдары әлем елдерінің көпшілігі үшін, қоршаған ортаның ластануына байланысты экология-лық, гигиеналық, әлеуметтік проблемалардың ерекше маңыздылығын растайды [1-5]. Бұл проблема Қазақстан Республикасы, соның ішінде Арал өңірінің эколо-гиялық қолайсыз аймағында өмір сүретін тұрғындары үшін де өзекті болып табы-лады. Сонымен, қазіргі кезде қоршаған ортаның жеке факторларының әсері нәти-жесінде адамның денсаулық жағдайындағы өзгерістерді бөлшектеп анықтау қиын. Демек, бір қатар зерттеулерде, қоршаған ортамен тұрғындардың денсаулық жағ-дай көрсеткіштер арасында себеп - салдар тәуелділігі анықталған [6].

Зерттеудің мақсаты. Арал өңірінің экологиялық қолайсыз ауданындағы тұрғындардың электрокардиограмма өзгерістерінің сипатын анықтау.

Материалдар және әдістер. Зерттеуге Қазақстан Республикасының Қы-зылорда облысы Әйтеке би ауданының тұрғындары алынды. Қоршаған ортаның зиянды факторларының денсаулыққа тигізетін әсерін және көп тараған ауру түр-лерін анықтау мақсатында, тұрғындарға медициналық-биологиялық зерттеулер жүргізілді.

ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. № 1 (46), 2015