Изменения биохимических показателей крови при острой интоксикации солями тяжелых металлов на фоне коррекции фитопрепаратами

Целью статьи является анализ изучения биохимического состава крови и концентрации общего белка в биологических жидкостях при применении фитопрепаратов на фоне острой интоксикации тяжелыми металлами. Известно, что в организме человека накапливаются вредные для него вещества, нару­шающие его работу. Отмечено, что часто на организм оказывают влияние не один, а несколько ком­понентов, в связи с чем необходимо изучение и влияние тяжелых металлов на организм человека, чтобы предотвратить различного рода заболевания. Полученные результаты свидетельствуют о сни­жении токсического действия солей тяжелых металлов на фоне фитопрепаратов, что показывает по­ложительное протекторное действие этих корректоров. 

Актуальность. Тяжелые металлы — металлы с большой атомной массой: свинец, медь, цинк, ни­кель, кобальт, сурьма, олово, висмут, ртуть. При антропогенном рассеивании загрязняют окружающую среду, оказывая токсичное воздействие даже в малых концентрациях в результате их биоаккумуляции в живых организмах и природных экосистемах [1]. Источники эмиссии тяжелых металлов и пути их про­никновения в окружающую среду отличаются разнообразием, но в основном они имеют техногенное происхождение как последствия урбанизации и индустриализации. Развитие промышленности, сель­ского хозяйства, энергетики и транспорта, интенсивная добыча полезных ископаемых — все это приве­ло к поступлению в воздух, воду, почву, растения сотен высокотоксичных (ежегодно еще и новых) хи­мических веществ, в том числе и «металлических» загрязнителей. За этим следует их проникновение в организм человека и животных, а это уже «достижение» последних десятилетий [2].

Привлекают к себе внимание прежде всего те металлы, которые в наибольшей степени загряз­няют атмосферу ввиду использования их в значительных объемах в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде, представляющие серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств [3].

Цинк встречается в природе в составе многих минералов (галмей, цинковая обманка и др.). Применяется для получения сплавов с цветными металлами (латунь, томпак, нейзильбер); в производстве гальванических элементов и аккумуляторов; для защиты стальных изделий от коррозии. Вдыхание мельчайших частиц вызывает быстро проходящее заболевание («литейная лихорадка»), протекающее по типу инфекционного катара дыхательных путей. Задержка дыма в дыхательных путях колеблется от 41 до 94 %. Отмечается изменение функционального состояния щитовидной железы в развитии лихорадки. Токсичность объясняют также ее каталитической активностью (Beeckmans, Broun). Цинк является антагонистом меди; добавление к пище Cu снижает токсическое действие цинка (Лазарев. Вредные вещества в промышленности). Цинковая интоксикация значительно повышает адсорбционно-транспортный переноc питательных веществ на мембране эритроцитов на фоне сдвигов кислотно-щелочного баланса в сторону алкалоза и рассматривается как один из защитных механизмов в условиях стресса [4].

Медь — один из важнейших незаменимых микроэлементов. Вместе с железом медь принимает непосредственное участие в процессах кроветворения; Qi играет важную роль в процессах биологи­ческого окисления, обеспечивающих организм энергией. Также медь необходима для нормального обмена железа, в частности для его транспорта — переноса между различными органами и тканями, и прежде всего для использования запасов железа, хранящихся в печени. Этот элемент необходим также для поддержания здорового состояния нервной системы и суставов [5].

У человека при хронической интоксикации Cu и ее солями возможны функциональные рас­стройства нервной системы, нарушение функции печени и почек, изъязвление и перфорация носовой перегородки, обнаружено сродство меди к симпатической нервной системе. В производстве изделий из Cu и ее сплавов зарегистрированы церебральные ангионеврозы, снижение фагоцитарной активности лейкоцитов, титра лизоцима и бактерицидной способности сыворотки крови; повышено содержа­ние меди в волосах [6].

В организме человека накапливаются вредные для него вещества, которые нарушают его работу. Часто на организм оказывают влияние не один, а несколько компонентов. В связи с этим необходимо изучение и влияние тяжелых металлов на организм человека, чтобы предотвратить различного рода заболевания. Данная работа позволит рассмотреть токсическое действие солей тяжелых металлов на фоне фитопрепаратов.

Целью настоящего исследования явилось изучение биохимического состава крови и концентра­ции общего белка в биологических жидкостях при применении фитопрепаратов на фоне острой ин­токсикации тяжелыми металлами.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили на 100 белых беспородных крысах-самцах массой 180-200 г. В начале эксперимента животные были разделены на 5 групп. Проведена затравка острыми дозами сульфата меди и цинка (цинк — 100 мг/кг, медь — 140 мг/кг) на 100 белых беспородных крысах массой 250­300 г, которые были разделены на 5 групп. Первую группу (n = 20) составляли контрольные живот­ные, которым ежедневно внутрижелудочно вводили воду 1 мл, вторую группу (n = 20) составляли животные, которым однократно внутрижелудочно вводили сульфат меди. Третью группу (n = 20) со­ставляли животные, которым однократно внутрижелудочно вводили сульфат цинка. Четвертую груп­пу (n = 20) составляли животные, которым однократно внутрижелудочно вводили сульфат меди на фоне коррекции фитопрепаратами. Пятую группу (n = 20) составляли животные, которым однократно внутрижелудочно вводили сульфат цинка на фоне коррекции фитопрепаратами.

Биохимические показатели крови и лимфы устанавливались на биохимическом анализаторе. Оп­ределяли следующими методами: активность аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансфе-разы — методом Рейтмана-Френкеля, общий белок — биуретовым методом, глюкозу — глюкоокси-дазным методом, мочевину — унифицированным методом по цветной реакции с диацетилмоноокси-мом, креатинин — методом Яффе с депротеинизацией.

Результаты исследования и их обсуждение

Биохимический анализ крови при острой интоксикации цинком и медью на фоне кровохлебки ле­карственной. По результатам эксперимента выявлено, что при острой затравке солями цинка (табл. 1) содержание АЛТ повысилось на 22,1 % (р < 0,001), при затравке солями меди повысилось на 28,0 % (р < 0,001) по сравнению с контрольной группой крыс. На фоне корректора количество АЛТ не отли­чалось от количества АЛТ группы животных, затравленных только солями цинка; у животных, полу­чивших медь с кровохлебкой, содержание АЛТ уменьшилось на 10,8 (р < 0,05) по сравнению с груп­пой животных, получивших только соли меди.

Содержание АСТ во второй группе животных увеличилось на 5,1 % (р < 0,05), в четвертой — на 5,5 % (р < 0,05) по сравнению с первой группой животных. На фоне кровохлебки количество АСТ несколько уменьшилось: в третьей группе — на 0,3 %, в пятой — на 1,6 % по сравнению со второй и четвертой группами животных соответственно (рис. 1).

Рисунок 1. Изменение содержания АЛТ и АСТ у крыс при острой интоксикации цинком и медью и на фоне препарата кровохлебки

Содержание общего белка во второй группе понизилось на 28,9 % (р < 0,001), в четвертой — на 10,8 % (р < 0,001) по сравнению с первой группой животных. На фоне кровохлебки количество белка в третьей группе повысилось на 45,3 % (р < 0,001), в отличие от второй группы, в пятой группе повысилось на 11,6 % (р < 0,001), в отличие от четвертой группы. Количество сахара в крови живот­ных второй и четвертой групп понизилось на 14,2 % (р < 0,01) и на 20 % (р < 0,001), в отличие от пер­вой группы. Под действием корректора содержание глюкозы в плазме крови животных третьей груп­пы повысилось на 36,1 % (р < 0,001), у животных пятой группы повысилось на 80 % (р < 0,001) по сравнению со второй и четвертой группами соответственно. Количество креатинина во второй группе повысилось на 49,0 % (р < 0,001), в четвертой — на 60,7 % (р < 0,001) по сравнению с первой груп­пой. В третьей и пятой группах содержание креатинина в крови животных понизилось на 30,5 % (р < 0,001) и на 25,9 % (р < 0,001) в отличие от второй и четвертой групп животных соответственно. Количество мочевины в крови животных второй группы уменьшилось на 16,1 % (р < 0,001), в четвер­той группе уменьшилось на 25,2 % (р < 0,001) по сравнению с контрольными животными. На фоне препарата кровохлебки содержание мочевины в крови животных третьей группы увеличилось на 10,5 % (р < 0,01) по сравнению со второй группой, в пятой группе — на 2,3 % по сравнению с четвер­той группой животных (рис. 2).

Рисунок 2. Изменение количества общего белка, глюкозы, креатинина, мочевины у крыс при действии острой затравки цинком и медью и на фоне препарата кровохлебки

Таким образом, при острой интоксикации солями цинка и меди выявлено увеличение АЛТ, АСТ. Повышение АЛС и АСТ означает начало развития некроза ткани печени. Понижение содержания белка в плазме крови (гипопротеинемия) отмечается при синдроме нарушенного всасывания белко­вой пищи и несбалансированности ее аминокислотного состава. Понижение сахара в крови (гипогли­кемия) зависит от нарушения процесса распада гликогена в печени и кишечнике. Кроме того, нару­шение всасывания отдельных углеводов через кишечную стенку может вызвать снижение содержания глюкозы в крови. Повышение содержания креатинина в крови обусловлено нарушением функции почек. Гиперкреатининемия наблюдается при нарушении клубочковой фильтрации, поражении па­ренхимы почек при воспалительном процессе. Понижение концентрации мочевины при цинковой и медной интоксикации указывает на патологические изменения в печени, приводящие к нарушению синтеза мочевины. Биофлавоноиды достигают положительного терапевтического эффекта путем биохимических механизмов за счет стабилизации мембран клеток и лизосом, нейтрализации токси­ческих свободных радикалов, повышения активности эндогенной аскорбиновой кислоты, адреналин-сберегающего действия, стимуляции биосинтеза АТФ в тканях, повышения регенераторных способностей клеток, антигипоксического, капилляроукрепляющего действия и др. Высокое содер­жание дубильных веществ обусловливает вяжущее, противовоспалительное и кровоостанавливающее действие галеновых препаратов кровохлебки.

Биохимический анализ крови при острой интоксикации цинком и медью и на фоне манжетки. Результаты эксперимента показали, что при острой затравке солями цинка (табл. 2) содержание АЛТ повысилось на 22,1 % (р < 0,001), при затравке солями меди — на 28,0 % (р < 0,001) по сравнению с контрольной группой крыс.

На фоне корректора количество АЛТ понизилось на 9,25 %о (р < 0,05) в отличие от количества АЛТ группы животных, затравленных только солями цинка; у животных, получивших медь с ман­жеткой, содержание АЛТ уменьшилось на 9,04 % по сравнению с группой животных, получивших только соли меди. Содержание АСТ во второй группе животных увеличилось на 5,1 %о (р < 0,05), в четвертой — на 5,5 % (р < 0,05) по сравнению с первой группой животных. На фоне манжетки ко­личество АСТ несколько уменьшилось: в третьей группе на 1,36 %, в пятой группе на 3,62 % по срав­нению со второй и четвертой группами животных соответственно (рис. 3).

в третьей группе повысилось на 39,0 % (р < 0,001) в отличие от второй группы, в пятой группе — на 11,7 % (р < 0,001) в отличие от четвертой группы. Количество сахара в крови животных второй и четвертой групп понизилось на 14,2 % (р < 0,01) и на 20 % (р < 0,001) в отличие от первой группы. Под действием корректора содержание глюкозы в плазме крови третьей группы животных повыси­лось на 27,2 % (р < 0,001), у животных пятой группы повысилось на 72,9 % (р < 0,001) по сравнению со второй и четвертой группами соответственно. Количество креатинина во второй группе повыси­лось на 49,0 % (р < 0,001), в четвертой группе повысилось на 60,7 % (р < 0,001) по сравнению с пер­вой группой. В третьей и пятой группах содержание креатинина в крови животных понизилось на 25,8 % (р < 0,001) и на 29,7 % (р < 0,001) в отличие от второй и четвертой групп животных соответст­венно. Количество мочевины в крови животных второй группы уменьшилось на 16,1 % (р < 0,001), в четвертой группе уменьшилось на 25,2 % (р < 0,001) по сравнению с контрольными животными. На фоне препарата манжетки содержание мочевины в крови животных третьей группы увеличилось на 6,6 % (р < 0,05) по сравнению со второй группой, в пятой группе — на 4,3 % по сравнению с четвер­той группой животных (рис. 4).

Рисунок 4. Изменение количества общего белка, глюкозы, креатинина, мочевины у крыс при действии острой затравки цинком и медью и на фоне препарата манжетки

Таким образом, при острой интоксикации солями цинка и меди выявлено увеличение АЛТ, АСТ. Повышение АЛС и АСТ означает начало развития некроза ткани печени. Понижение содержания белка в плазме крови (гипопротеинемия) отмечается при синдроме нарушенного всасывания белко­вой пищи и несбалансированности ее аминокислотного состава, нарушении функции желудочно-кишечного тракта. Понижение сахара в крови (гипогликемия) зависит от нарушения процесса распа­да гликогена в печени и кишечнике. Кроме того, нарушение всасывания отдельных углеводов через кишечную стенку может вызвать снижение содержания глюкозы в крови. Повышение содержания креатинина в крови обусловлено нарушением функции почек. Гиперкреатининемия наблюдается при нарушении клубочковой фильтрации, поражении паренхимы почек при воспалительном процессе. Понижение концентрации мочевины при цинковой и медной интоксикации указывает на патологиче­ские изменения в печени, приводящие к нарушению синтеза мочевины. Биофлавоноиды достигают положительного терапевтического эффекта путем биохимических механизмов за счет стабилизации мембран клеток и лизосом, нейтрализации токсических свободных радикалов, повышения активности эндогенной аскорбиновой кислоты, адреналинсберегающего действия, стимуляции биосинтеза АТФ в тканях, повышения регенераторных способностей клеток, антигипоксического, капилляроукреп-ляющего действия и др. В надземной части манжетки находятся дубильные вещества (7,2-11,3 %), катехины. В зеленой части растения дубильных веществ от 7,5 до 9,4 %, здесь же присутствуют фла-воноиды, фенолкарбоновые кислоты и их производные (лутеоновая, эллаговая), лигнин, липиды, ку-марины. В листьях дубильных веществ значительно меньше — до 2,5 %, зато витамина С до 210 мг%. Подземную и зеленую части растения используют как вяжущее, гемостатическое, диуретическое и ранозаживляющее средство.

Выводы. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о снижении токсического действия солей тяжелых металлов на фоне препаратов «Кровохлебка обыкновенная» и «Манжетка», что показывает положительное проекторное действие этих корректоров.

Список литературы

1. Термины и определения по охране окружающей среды, природопользованию и экологической безопасности: Сло­варь. — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001.
2. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века: Учеб. пособие. — М.: Изд-во РУДН, 2002. — 140 с.; ил.
3. Rappaport S.M., Symanski E., Yager J.W. et.al. // Environ. Hlth. Perspect. — 1995. — 103. — № 4. — Suppl. 3. — P. 49-53.; Sexton K., Callahan M.A., Bryan E.E. // Ibid. — P. 13-29.
4. Ким Т.Д., Макарушко С.Г., Смагулова З.Ш. и др. // Изв. НАН РК. Сер. биол. — 2006. — № 6.
5. Антонович Е.А., Подрушняк А.Е., Щуцкая Т.А. Токсичность меди и ее соединений. Сообщение первое. Ин-т экоги-гиены и токсикологии им. Л.И.Медведя, Киев, Украина // Медицина труда и промышленная экология. — 2001. — № 5. — С. 31-33.
6. Антонович Е.А., Подрушняк А.Е., Шуцкая Т.А. Токсичность меди и ее соединений // Современные проблемы токси­кологии. — 1999. — № 3. — С. 4-13.