
- •Экологическая физиология
- •Глава 1. Проблемы экологии 6
- •Глава 2. Природные экологические адаптации 27
- •Глава 3 Антропогенные воздействия на окружающую среду 90
- •Глава 4 Техногенные факторы в изменении окружающей среды 133
- •Глава 5 Общие патогенетические механизмы токсикоза 194
- •Глава 6 Антиоксидантная система организма 257
- •Глава 7 Экология и адаптация 294
- •Глава 8 Организация экологичесчкого мониторинга и методы иследования 389
- •Глава 9 Экологический стресс 434
- •Глава 10 Принципы детоксикации организма 463
- •Глава 1. Проблемы экологии
- •1.1 Эколого-физиологические исследования
- •1.1.1 Природные факторы среды и их влияние на организм
- •1.1.2. Световое излучение и его действие на организм
- •1.1.3. Влияние магнитного поля на организм
- •1.1.4. Воздушная среда – метеорологические факторы
- •Глава 2. Природные экологические адаптации
- •2.1. Адаптации к температурным условиям
- •2.1.1. Границы температурной выносливости живых организмов
- •2.1.2. Тепловой баланс организмов
- •2.1.3 Температурные адаптации пойкилотермных организмов
- •2.1.4 Элементы регуляции температуры у растений
- •2.1.5 Механизмы терморегуляции у пойкилотермных животных
- •2.1.6 Температурные адаптации гомойотермных организмов
- •2.1.7 Экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии
- •2.1.8 Полярная одышка
- •2.2 Адаптации к условиям освещенности
- •2.2.1 Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности
- •2.2.2 Роль света в жизни животных
- •2.3 Поддержание водно-солевого гомеостаза
- •2.3.1 Адаптация растений к поддержанию водного баланса
- •2.3.2 Водный баланс наземных животных
- •2.4 Влияние гипоксии на газотранспортную систему человека и животных
- •Глава 3 Антропогенные воздействия на окружающую среду
- •3.1 Основные виды антропогенных воздействий на окружающую среду
- •3.2 Загрязнение атмосферы
- •3.2.1 Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы
- •3.2.2 Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы
- •3.2.2.1 Возможное потепление климата («парниковый эффект»)
- •3.2.2.2 Разрушение озонового слоя
- •3.2.2.3 Кислотные дожди
- •3.2.3 Основные загрязнители атмосферы и здоровье человека
- •3.3 Антропогенные воздействия на гидросферу
- •3.3.1 Загрязнение гидросферы
- •3.3.2 Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •3.3.3 Состояние гидросферы и здоровье человека
- •3.4 Антропогенные воздействия на литосферу
- •3.4.1 Деградация почв
- •3.4.2 Загрязнение литосферы и здоровье человека
- •3.5 Антропогенные воздействия на биотические сообщества
- •3.5.1. Антропогенные воздействия на леса и другие растительные сообщества
- •3.5.2 Антропогенные воздействия на животный мир
- •Глава 4 Техногенные факторы в изменении окружающей среды
- •4.1 Влияние химических факторов окружающей среды на систему крови
- •4.2 Проблема возникновения отравлений фосфорорганическими ингибиторами ацетилхолинэстеразы
- •4.2.1 Характеристика фосфорорганических инсектицидов применяемых в сельском хозяйстве и отравления возникающие в результате их применения
- •4.2.2 Механизм антихолинэстеразного действия
- •4.2.3 Действие на м-холинорецепторы
- •4.2.4 Клинические эффекты антихолинэстеразных средств
- •4.2.5 Антимиорелаксантный эффект
- •4.2.6 Антимиастенический эффект
- •4.2.7 Влияние на вегетативные ганглии
- •4.2.8 Влияние на тонус гладких мышц полых органов
- •4.2.9 Дистантное действие ацетилхолина и его токсические проявления
- •4.3 Токсикоз при почечной недостаточности
- •4.4 Токсикоз при абстиненции
- •4.5 Патологические последствия курения табака
- •4.5.1 Влияние табачных изделий на состояние организма человека и животных
- •4.6 Ожирение как медико-социальная проблема
- •Глава 5 Общие патогенетические механизмы токсикоза
- •5.1 Роль молекул средней массы в патогенезе токсикозов
- •5.1.1 Группы метаболитов со свойствами эндогенных токсинов
- •5.1.2 Биологические эффекты молекул средней массы
- •5.1.3 Биохимические методы определения веществ со свойствами эндогенных токсинов
- •5.1.4 Методы определения внсмм
- •5.2. Микроциркуляторные расстройства
- •5.2.1 Типичные нарушения микроциркуляции
- •5.2.1.1 Внутрисосудистые нарушения
- •5.2.1.2 Нарушение проницаемости сосудов обмена
- •5.2.1.3 Транскапиллярный транспорт
- •5.2.2.1 Внесосудистые нарушения
- •5.3. Перекисное окисление липидов
- •5.3.1 Физико-химические основы свободно радикального окисления
- •5.3.2 Повреждающее действие свободных радикалов
- •5.3.3 Регуляция свободнорадикального окисления
- •5.3.4 Радикалы, встречающиеся в организме
- •5.3.5 Функции ненасыщенных жирных кислот в организме
- •5.3.6 Окисление ненасыщенных жирных кислот
- •5.3.7 Регуляция процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот
- •Глава 6 Антиоксидантная система организма
- •6.1 Классификация антиоксидантов
- •1 Антиоксиданты косвенного действия
- •2 Антиоксиданты прямого действия
- •6.2 Ферментные антиоксиданты
- •6.3 Низкомолекулярные вещества
- •6.4 Синтетические антиоксиданты
- •6.5 Структурные аналоги природных антиоксидантов
- •6.6 Синергизм антиоксидантов
- •6.7 Прооксидантные свойства антиоксидантов
- •6.8 Кислородзависимая природа образования свободных радикалов
- •Глава 7 Экология и адаптация
- •7.1 Характер адаптивных сдвигов вызванных химическим загрязнением окружающей среды
- •7.2 Резистентность организма – стратегия выживания
- •7.2.1 Значение изучения резистентности
- •7.2.2 Природа и категории устойчивости животных к заболеваниям
- •7.2.3 Основы иммунологии и микробиологии, защитные силы организма
- •7.2.4 Специфическая и неспецифическая резистентность
- •7.3 Пути повышения защитных сил организма
- •7.3.1 Колостральный иммунитет, факторы его определяющие и корректирующие
- •7.4 Прогнозирование устойчивости животных
- •7.4.1 Устойчивость к жаре
- •7.4.2 Изменение устойчивости
- •7.4.3 Влияние обмена веществ на сопротивляемость
- •7.4.4 Зависимость состояния организма от условий содержания и кормления
- •7.4.5 Внешние и внутренние факторы снижения защитных свойств организма
- •Глава 8 Организация экологичесчкого мониторинга и методы иследования
- •8.1 Мутагенное влияние химических факторов на систему крови
- •8.2 Краткая экологическая характеристика изучаемых районов
- •8.3 Влияние химического загрязнения окружающей среды на морфоцитологические показатели крови
- •8.3.1 Особенности состояния эритроцитов крови при воздействии химического загрязнения окружающей среды
- •8.4 Влияние химического загрязнения окружающей среды на лейкоцитарную формулу крови
- •7.5. Особенности состояния тромбоцитов крови при воздействии химического загрязнения окружающей среды
- •Глава 9 Экологический стресс
- •9.1 Механизм и последствия стресса как нарушение экологического благополучия организма
- •9.1.1 Стресс и продуктивность животных
- •9.1.2. Стресс-факторы, их классификация
- •9.1.3 Механизм развития стресс-реакций
- •9.1.4 Влияние стрессов на здоровье и продуктивность
- •9.1.5 IIрофилактика состояний стресса
- •9.2 Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система как одна из ведущих адаптационных систем организма
- •9.2.1 Онтогенетические особенности реакции гипоталамо-гипофизарной-адренокортикальной системы
- •Глава 10 Принципы детоксикации организма
- •10.1 Биотрансформация токсинов в организме
- •10.2 Специфическое лечение токсикозов
- •10.3 Методы профилактики и ослабления течения лучевой болезни
- •10.4 Антидотная терапия и прифилактика отравлений фои
- •10.5 Лечение алкогольного абстинентного синдрома
- •2. Седативная терапия
- •10.6 Неспецифическое лечение токсикозов
- •10.6.1 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения лучевых поражений
- •10.6.2 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения отравлений фосфорорганическими средствами
- •10.6.3 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения хпн
- •10.6.4 Влияние лод на выполнение физической нагрузки
- •Заключение
10.6 Неспецифическое лечение токсикозов
10.6.1 Применение вакуум-градиентной терапии для лечения лучевых поражений
Результаты исследования детоксикологических свойств препарата Фитосорб при отравлении метиленовым синим на белых лабораторных крысах.
Целью постановки данного эксперимента мы ставили изучение детоксикационной активности Фитосорба в сочетании с локальной декомпрессией для ослабления действия токсических веществ на организм животных. Для изучения исследуемого препарата в сравнительном аспекте был использован полифепан. В качестве модели было отобрано 12 клинически здоровых растущих самцов белых лабораторных крыс линии Вистар средней массой 196,5 г. Перед постановкой эксперимента животных выдерживали в клетках по 4 головы в целях адаптации к новым условиям жизни в течение 14 суток. Содержание, поение и кормление животных как до эксперимента, так и во время него осуществляли по общепринятым нормам (Душкин В.А., 1980). В качестве токсического вещества был выбран 1% водный раствор метиленового синего. Для постановки эксперимента были сформированы четыре группы (по три крысы в каждой группе): первая – группа животных, не получавших энтеросорбент; вторая – группа животных, получавших препарат Фитосорб; третья – группа животных, получавших препарат Фитосорб и подвергнутых локальной декомпрессии; четвертая – группа животных, получавших препарат Полифепан. Изучение адсорбционного связывания метиленового синего препаратом Фитосорб производилось следующим образом: белым лабораторным крысам второй и третьей групп скармливался исследуемый препарат в количестве 0,2 г (1 г/кг массы тела), животным четвертой группы скармливался полифепан в той же дозировке. Через 30 минут крысам всех групп внутрибрюшинно вводился 1% водный раствор метиленового синего в объеме 0,5 мл. Животные третьей группы подвергались локальной декомпрессии сразу после введения раствора метиленового синего. Все животные содержались в клетках, устланных фильтровальной бумагой. Через 24 часа отбирались пробы кала массой 0,19-0,20 г, которые в последствии помещались в равные количества 96% спирта, содержащего 2% соляной кислоты. Фильтровальная бумага также извлекалась спустя сутки и размещалась в подкисленном спирте. Интенсивность окраски спиртовых вытяжек определялась фотоэлектроколориметром ЛМФ-72М. при длине волны 670 нм (красный светофильтр).
В таблице ? отражены клинические показатели общего состояния экспериментальных крыс. В некоторых группах животных наблюдали ярко выраженную болезненность после введения метиленового синего, беспокойство, сменяющееся слабостью и малоподвижностью, отмечался отказ от корма. У животных подопытных групп указанные симптомы были выражены слабее, чем у животных контрольной группы, а в группе 3 отсутствовали вовсе.
Таблица. Концентрация метиленового синего в кале и моче
(по средней пробе)
Группа животных |
Оптическая плотность |
|
спиртовых вытяжек кала |
спиртовых вытяжек мочи |
|
Не получавших энтеросорбент |
0,76 |
0,5 |
Получавших Фитосорб |
1,3 |
0,15 |
Получавших Фитосорб и подвергнутых локальной декомпрессии |
1,5 |
0,11 |
Получавших полифепан |
1,35 |
0,19 |
Таким образом, подкисленный спирт экстрагировал практически весь метиленовый синий, выделившийся как через почки с мочой, так и через желудочно-кишечный тракт с каловыми массами. Исходя из результатов, представленных в таблице, можно судить о препарате Фитосорб как о детоксиканте животного организма, особенно в сочетании с действием локальной декомпрессии, благодаря способности адсорбировать на своей поверхности токсины в желудочно-кишечном тракте и выводить из организма независимо от их поступления. Полученные результаты показали, что при скармливании полифепана количество выводимого токсического вещества через почки уменьшается по сравнению с контролем на 24%, при скармливании Фитосорба – на 40%, а в сочетании с локальной декомпрессией – на 56%. При этом через желудочно-кишечный тракт у крыс контрольной группы выводится на 35,94–49,34% меньше токсических веществ по сравнению с животными подопытных групп: у крыс, получавших полифепан – на 39,34%, у крыс получавших Фитосорб – на 35,94%, а в сочетании с локальной декомпрессией – на 49,34%.
Результаты опыта по изучению профилактических свойств препарата Фитосорб при лучевых поражениях у белых лабораторных крыс
В качестве клинических тестов служили внешние проявления заболевания в сочетании с исследованиями периферического состава крови, изучением незавершенного фагоцитоза нейтрофилов крови, веса и т.д.
Массометрия и клинические показатели у экспериментальных животных
Общеклиническое состояние экспериментальных животных оценивали визуально и методом взвешивания. Увеличение массы тела животных (р<0,05), облученных на фоне действия Фитосорба происходило как до облучения, так и после него, в отличие от группы животных облученного контроля, которые с продолжительностью эксперимента теряли в весе. Так, масса подопытных животных за весь период эксперимента увеличилась на 33,1% (масса животных группы биологического контроля – на 38,67%), тогда как масса животных облученного контроля за этот же период увеличилась на 14,6% и в последствии снизилась на 1,85%. Это свидетельствует о том, что животные подопытных групп переносили лучевой поражение в более легкой форме, сохранялся аппетит и усваивались питательные вещества.
Гематологические показатели крови экспериментальных животных
Гематологические показатели крови, исследованные на первые, четвертые, седьмые, десятые, четырнадцатые, двадцать первые и тридцать первые сутки после облучения характеризовали степень тяжести лучевого поражения и, в итоге, влияние препарата Фитосорб и локальной декомпрессии на организм экспериментальных животных при воздействии ионизирующего облучения. Результаты клинико-гематологических исследований крови крыс показали, что содержание эритроцитов уже в первые сутки снизилось: в группе облученного контроля – на 88%, в подопытной группе, получавшей Фитосорб, на 45% и в подопытной группе, получавшей Фитосорб совместно с локальной декомпрессией – на 10% по отношению к группе биологического контроля. К 31-м суткам содержание эритроцитов у животных подопытных групп приходило к физиологической норме, а в группе облученного контроля оставалось сниженным на 18%.
Количество лейкоцитов в группе облученного контроля снижалось на 44% в первые сутки после облучения и к окончанию опыта оставалось сниженным на 62%. В подопытных группах количество лейкоцитов падало на 69% в первые сутки и к 31-м суткам было снижено на 51% в группе, получавшей Фитосорб, на 49% в группе, подвергнутой действию локальной декомпрессии на фоне Фитосорба.
На фоне стойкой лейкопении патология лейкоцитов проявлялась появлением атипичных клеток (дегранулированных), азурофильной зернистости в нейтрофилах, бластных форм лимфоцитов (рыхлый хроматин, вакуолизация цитоплазмы, наличие хорошо выраженных ядрышек). В ядрах части лейкоцитов наблюдался кариопикноз, а также митотическое деление. Изменения подобного рода были характерны для животных всех групп.
Уровень гемоглобина в крови изменялся следующим образом: в группе облученного контроля – снижение в первые сутки на 33,7%, на четвертые сутки – 50,9%, на десятые сутки – 46,8%, на четырнадцатые сутки – 21%, на двадцать первые – 11,9%; в группе, получавшей Фитосорб, – снижение гемоглобина в первые сутки на 33,5%, на седьмые – 17,0%, на десятые сутки – 23%, на четырнадцатые сутки – 33,2%; в группе, получавшей Фитосорб совместно с локальной декомпрессией, - снижение показателей на седьмые сутки на 22,9%, на четырнадцатые – 57,5%. Итак, количество гемоглобина в подопытных группах достигало физиологических значений к двадцать первым суткам, в то время как в группе облученного контроля оно оставалось сниженным на 11,9%.
Цветной показатель в группе облученного контроля увеличился в 5,2 раза уже в первые сутки после облучения, удерживался на высоком уровне в течение всего эксперимента. В группе крыс, получавших Фитосорб, цветовой показатель был увеличен только на десятые сутки после облучения. В группе крыс, получавших Фитосорб совместно с локальной декомпрессией, данный показатель увеличивался на десятые сутки, снижался на четырнадцатые и достигал физиологических значений на двадцать первые сутки эксперимента.
Среднее содержание гемоглобина в одном эритроците изменялось следующим образом: группа облученного контроля – в первые сутки выше физиологических значений в 5,45 раза и к тридцать первым суткам остается увеличенным в 1,2 раза; группа крыс, получавших Фитосорб, - увеличивается в 1,67 раз на десятые сутки, приходит к физиологической норме на четырнадцатые сутки, к тридцать первым суткам возрастает в 1,18 раза; группа крыс, получавших Фитосорб совместно с локальной декомпрессией, увеличивается в 1,5 раза на десятые сутки, падает в 1,77 раза на четырнадцатые сутки и к тридцать первым суткам возрастает в 1,2 раза.
В группе животных, получавших Фитосорб, нейтрофилия наряду с лимфопенией наблюдается на вторые, четвертые, восьмые и одиннадцатые сутки; нейтропения наряду с лимфоцитозом – на пятнадцатые, семнадцатые, девятнадцатые сутки. В группе животных, получавших Фитосорб совместно с локальной декомпрессией, нейтрофилия с лимфопенией определяется на вторые, пятые, восьмые, одиннадцатые сутки; нейтропения с лимфоцитозом – на третьи, седьмые и девятнадцатые сутки после облучения.
Некоторые иммунологические показатели крови экспериментальных животных
Фагоцитоз является сложнейшей функцией специализированных клеток, направленный на сохранение иммунологической индивидуальности организма, т.е. функцией защиты организма в первую очередь от чужеродных корпускулярных частиц. В процессе фагоцитоза в периферической крови принимают участие полиморфноядерные лейкоциты, большую часть которых составляют нейтрофилы. Метаболические процессы в период фагоцитоза сопровождаются повышенным потреблением кислорода, усилением синтеза перикиси водорода, повышением гликолиза, активацией кислых ферментов, понижением рН, повышением активности гексозомонофосфатного шунта. В уничтожении микробов принимают участие различные компоненты гранул (миелопероксидаза, лизоцим, лейкин, фагоцитин и другие катионные белки). Дегрануляция и уничтожение бактерий происходят под действием гидролитических ферментов гранул, выделяющихся в фагоцитарную вакуоль. В результате генетических дефектов или вследствие воздействий из вне могут наблюдаться нарушения и дефекты в фазах прикрепления, поглощения и уничтожения микроорганизмов. Нарушения способности уничтожать микроорганизмы гранулоцитами зависят от изменения их клеточного метаболизма, неспособности образовывать перекись, или связана с низким уровнем НАДФ-оксидаз. Элиминирующая способность крови нарушается при изменении образования и разрушения гранулоцитов, что может быть вызвано различными токсикозами.
Изменение фагоцитарной реакции нейтрофилов характеризует элиминирующую способность крови при различных токсикозах, в том числе и возникающих вследствие лучевых поражений.
Учет выживаемости экспериментальных животных.
Обобщенные цифровые данные по выживаемости крыс в экспериментах, представленные в таблице 14, подтверждают, что подопытные животные отличались более высокой резистентностью организма к воздействию ионизирующего излучения в случае профилактики препаратом Фитосорб.
Таким образом, введение в основной кормовой рацион клинически здоровых крыс препарата Фитосорб в дозе 1 г/кг массы тела в сутки снижало тяжесть течения лучевой болезни и профилактировало возникновение пострадиационного желудочно-кишечного синдрома. В настоящее время ядерная энергия широко используется в нашей жизни: для выработки электричества, для лечения многих болезней опухолевой этиологии, ядерное оружие состоит на вооружении многих стран мира и т. д. В связи с этим всё также актуальны изучение действия ионизирующего излучения на организм животных и человека и поиски способов, как предупреждения, так и снижения тяжести лучевых поражений. Ионизирующая радиация действует извне в виде γ- излучений и потоков нейтронов. Под влиянием нейтронов во всей окружающей среде и в самом организме образуются искусственные радиоактивные вещества, распад которых даёт γ- и β-излучения. Патологические процессы, вызванные ионизирующим облучением, прежде всего обусловлены повышенным образованием в организме свободных радикалов ˙Н, ˙ОН, Н2О2. Инициация свободнорадикального окисления рассматривается как универсальный механизм повреждения мембранных, в том числе внутриклеточных структур, приводящий к структурно-функциональной дестабилизации биологических мембран. Вступая в реакцию с активными центрами внутриклеточных ферментов, свободные радикалы блокируют эти центры и нарушают функциональную активность ферментов, особенно это касается функции тиоловых ферментов, содержащих сульфгидрильные группы (SH). Под влиянием свободных радикалов SH-группы превращаются в неактивные дисульфидные (S-S) соединения, что приводит к нарушению синтеза нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов, в клетке снижается содержание ДНК и РНК, нарушаются процессы обновления тканей. Другой мишенью свободнорадикального повреждения являются мембранные фосфолипиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). Наряду с выше сказанным ионизирующая радиация вызывает многочисленные нарушения в организме, среди которых значительное место принадлежит желудочно-кишечным расстройствам. Эти расстройства начинаются с потери аппетита, тошноты, рвоты и кончаются слизисто-кровянистыми поносами, являющимися одним из ведущих симптомов при тяжелых лучевых поражениях.
Наступает быстрое и сильное поражение кишечника, развивается желудочно-кишечный синдром, снижается барьерно-иммунная функция кишечной стенки и микрофлора кишечника попадает внутрь организма, вызывая токсикоз и бактериемию.
Как известно, для борьбы с лучевыми поражениями используются чрезвычайно разнообразные воздействия, начиная от химических препаратов и биологически активных воздействий (вакцины, гормоны, -глобулины) до лечебного действия определенной диеты, переливания крови и, наконец, самого же облучения, но в малых дозах. Все эти средства имеют совершенно различный механизм действия, характерный для каждого из них, и попытки успешного введения в практику этих способов часто определяются стремлением непосредственного влияния на те или иные нарушения, возникающие при лучевой болезни. Так, например, выявление развития эндогенной инфекции при лучевой болезни привело к разработке методов терапии различными антибиотиками, а наличие поражения лимфоидной и костномозговой ткани – к попыткам компенсировать убыль кровяных элементов путем переливания либо цельной крови, либо ее отдельных составных частей. Однако установлено, что уже через 2–3 дня после начала введения антибиотиков облученным животным путем инъекций или перорально вся аутофлора, населяющая данный организм, а также микробы, попавшие в кровь и внутренние органы, становятся устойчивыми к данному препарату, а при инъекции антибиотиков непосредственно в инфекционные очаги развитие устойчивости у всех обитающих в нем бактерий отмечается уже через 24 часа. В то же время вследствие облучения возникает аутоаллергия, на фоне которой эндогенная и экзогенная инфекции вызывают дополнительное воздействие тканевых компонентов, которые играют роль «разрешающего» фактора и этим вызывают развитие тяжелых клинических проявлений процесса аутоаллергии. Если учесть, что любая аллергия понижает антимикробную резистентность организма, становятся ясными причины тяжелого течения инфекционных процессов у облученных животных.
Отсюда происходит всё возрастающий интерес многих исследователей к различным энтеросорбентам. Детоксикационная терапия при помощи энтеросорбции имеет ряд положительных качеств – это простота, удобство, физиологичность и экономическая выгода. Суть метода заключается в пероральном применении сорбентов. Адсорбируя на себе токсические продукты, они препятствуют их дальнейшему всасыванию и способствуют выведению их из организма с каловыми массами. В нашем исследовании мы изучали растительный природный энтеросорбент Фитосорб. Препарат Фитосорб – продукт переработки промышленных отходов древесины и лап деревьев хвойных пород, после извлечения из них смолистых веществ. Препарат имеет высокую сорбционную способность и наряду с этим содержит большое количество микро- и макроэлементов, в том числе алюминий, барий, железо, калий, магний, марганец, натрий, фосфор, серу, цинк, кремний и другие элементы. Данное обстоятельство важно, т.к. при лучевых поражениях необходимо обеспечение оптимального минерального состава рациона животных, подвергнутых облучению, в первую очередь по содержанию в рационе солей железа, калия, кальция, йода. Учитывая повышенную чувствительность кроветворной системы к ионизирующей радиации, для стимуляции кроветворения, прежде всего клеток эритроцитарного ряда, увеличивают содержание железа в суточном рационе. Обогащение рациона солями калия и кальция основывается на использовании их конкурентных взаимоотношений с радионуклидами – цезием и стронцием. В последние годы придается большое значение радиопротекторному действию такого микроэлемента, как селен, основная биологическая роль которого связана с действием глютатионпероксидазы (Глю-Рх), защищающей клеточные мембраны от воздействия перекисного окисления липидов. Кроме того, дефицит селена приводит к некрозу печеночных клеток, в то время как селен в сочетании с витамином Е и серосодержащей аминокислотой цистеином защищает клетки печени от некротической дегенерации. Выраженное радиопротекторное действие оказывают серосодержащие аминокислоты, которые экранируют SH-группы в молекулах белка и таким образом предохраняют их от действия ионизирующей радиации. Большое значение в лечении радиационных поражений имеют комплексоны, которые в кишечнике связывают радионуклиды и токсичные продукты радиолиза и ускоряют их выведение из организма. К таким веществам относятся пищевые волокна (неусвояемые углеводы) и препараты кальция.
Одним из важных свойств сорбентов является их сорбционная характеристика. Поэтому одной из составных задач наших исследований явилось изучение основных адсорбционных характеристик Фитосорба и эффективность адсорбции некоторых вреднодействующих компонентов химуса на данном энтеросорбенте. Адсорбционные свойства энтеросорбентов обусловлены наличием в них развитой пористой системы, обладающей активной поверхностью, способной удерживать различные вещества, находящиеся в растворе.
В результате произведенных исследований по изучению пористости Фитосорба с помощью метода электронной сканирующей микроскопии нами выявлено наличие макропор и развитой пористой структуры у исследуемого препарата. Учитывая, что Фитосорб является макропористым адсорбентом, а макропоры играют существенную роль в адсорбции микроорганизмов, в наших исследованиях была изучена сорбционная активность данного адсорбента по отношению к условно-патогенным микроорганизмам. Адсорбатом явилась взвесь микробов E.coli. В присутствии препарата Фитосорб концентрация микробной взвеси уменьшалась на 5%. Таким образом, было установлено, что 0,02 г Фитосорба сорбирует на своей поверхности 115млн. микробов E.coli. Хорошо известно, что почки получают примерно 25% всей крови, выбрасываемой сердцем, – больше, чем любой другой орган. Функция почек состоит в очищении плазмы крови от некоторых конечных продуктов обмена веществ, которые организм в дальнейшем не использует. Все эти вещества удаляются с мочой. Избыток их в организме приводит к развитию интоксикации. Почки, наряду с печенью, служат главным выделительным органом для большинства лекарственных препаратов. Нарушение функции почек, особенно при почечной недостаточности, сопровождается задержкой не только токсинов в организме, но и лекарств, что приводит к возникновению патологии. При почечной недостаточности нарушается всасывание веществ в желудочно-кишечном тракте, их распределение в организме и нарушается удаление токсических веществ в ходе экскреции. Для решения задачи детоксикации организма нами было смоделировано отравление метиленовым синим белых лабораторных крыс линии Вистар. Экспериментальным животным внутрибрюшинно вводился 1% водный раствор метиленового синего в дозе 0,5 мл/гол, при этом животные подопытных групп получали с кормом препарат Фитосорб в дозе 1 г/кг массы тела и подвергались локальной декомпрессии после введения красителя. Для сравнительного анализа одной группе животных задавали с кормом полифепан в той же дозе. Спустя сутки определяли степень выведения отравляющего вещества с мочой и калом нефелометрическим методом. Полученные результаты показали, что при скармливании полифепана количество выводимого токсического вещества через почки уменьшается по сравнению с контролем на 24%, при скармливании Фитосорба – на 40%, а в сочетании с локальной декомпрессией – на 56%. При этом через желудочно-кишечный тракт у крыс контрольной группы выводится на 35,94–49,34% меньше токсических веществ по сравнению с животными подопытных групп: у крыс, получавших полифепан – на 39,34%, у крыс получавших Фитосорб – на 35,94%, а в сочетании с локальной декомпрессией – на 49,34%. Данные, полученные в результате проведенных исследований, свидетельствуют об эффективности адсорбции препаратом Фитосорб метиленового синего. Введение Фитосорба в корм подопытных животных снижало концентрацию яда в крови, уменьшало степень выведения красителя через почки, способствовало усилению детоксицирующей функции печени, а адсорбция токсиканта, диффундирующего из кровотока в тонкую кишку при рециркуляции на энтеросорбенте также блокировало его повторное всасывание и рециркуляцию между тканями и химусом. Таким образом, элиминация токсических агентов из организма проходила путем их метаболизма и инактивации в кишечной стенке и в клетках печени.
При изучении препарата Фитосорб с целью профилактики лучевых поражений белым лабораторным крысам скармливался исследуемый сорбент в дозе 1 г/кг массы тела в течение 28 суток до облучения. Животных контрольной группы кормили по основному рациону.
Кроветворные органы относятся к числу наиболее чувствительных к действию ионизирующего излучения. Реакция со стороны кроветворной системы наблюдается уже в первые часы после облучения. Этот факт в течение многих лет привлекает внимание исследователей. Изучение изменений со стороны системы крови даёт возможность анализировать пострадиационные изменения и тяжесть течения лучевой болезни. Кроме того, система кроветворения является существенным звеном гомеостаза, соответственно отклонения в этой системе реализуются при формировании ранних и отдалённых эффектов радиационного воздействия. Благодаря гомеостазу, организм является в высшей степени пластичной системой. Эффективность механизмов гомеостаза отдельной особи определяет уровень её здоровья и продолжительность жизни.
Данную серию экспериментов проводили в Центральном научно-исследовательском рентгенорадиологическом институте и на кафедре физиологии животных Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины в соответствии с методическими указаниями Министерства Здравоохранения по экспериментальному изучению радиозащитных средств (1972). Было отобрано 120 клинически здоровых самцов (возраст 7 мес.) белых лабораторных крыс линии Вистар средней массой 166,68 г.
Для постановки эксперимента были сформированы следующие группы животных: 1-я группа – крысы, облученные на фоне действия энтеросорбента Фитосорб; 2-я группа – крысы, облученные на фоне действия энтеросорбента Фитосорб и подвергнутые действию локальной декомпрессии; 3-я группа – крысы, облученные без применения сорбента и локальной декомпрессии (облученный контроль); 4-я группа – крысы, не подвергавшиеся облучению, действию сорбента и локальной декомпрессии (биологический контроль). Крысы подопытных (первой и второй) групп получали с кормом препарат Фитосорб из расчета 1 г/кг массы тела в течение 28 дней до облучения и далее на протяжении всего опыта. Экспозиция опыта составила 31 сутки.
Локальная декомпрессия проводилась за 30 минут до облучения в специальной миниатюрной барокамере для ЛОД (разрежение 3 кПа, 3 цикла по 2 мин, пауза 30с).
Облучение проводилось на установке «ИГУР-1» всеми четырьмя источниками (Cs-137). Мощность поглощенной дозы при использовании одного фильтра равна: 0,438±0,016 Гр/мин, время облучения – 16,438 минут, общая доза составила 7,2 Гр. Облучение контрольных и подопытных групп животных проводилось одновременно (в одной посадке).
В качестве клинических тестов служили внешние проявления заболевания, массометрия в сочетании с исследованиями периферического состава крови, изучением незавершенного фагоцитоза нейтрофилов крови.
Кровь для гематологических, биохимических и иммунологических исследований у экспериментальных животных брали на 1-е, 4-е, 7-е, 10-е, 14-е, 21-е, 31-е сутки. Анализ лейкоцитарной формулы осуществляли ежедневно.
Содержание эритроцитов уже в первые сутки снизилось: в группе облученного контроля – на 88%, в подопытной группе, получавшей Фитосорб, – на 45% и в подопытной группе, получавшей Фитосорб совместно с локальной декомпрессией – на 10% по отношению к группе биологического контроля. К 31-м суткам содержание эритроцитов у животных подопытных групп приходило к физиологической норме, а в группе облученного контроля оставалось сниженным на 18%.
Количество лейкоцитов в группе облученного контроля снижалось на 44% в первые сутки после облучения и к окончанию опыта оставалось сниженным на 62%. В подопытных группах количество лейкоцитов падало на 69% в первые сутки и к 31-м суткам было снижено на 51% в группе, получавшей Фитосорб, на 49% в группе, подвергнутой действию локальной декомпрессии на фоне Фитосорба. Количество гемоглобина в подопытных группах достигало физиологических значений к двадцать первым суткам, в то время как в группе облученного контроля оно оставалось сниженным на 11,9%.
Уже в первые сутки количество сегментоядерных нейтрофилов увеличивается во всех группах животных: 1-я группа – в 1,7 раза, 2-я группа – 1,6 раза, 3-я группа – в 2,9 раза по сравнению с показателями группы физиологического контроля; количество лимфоцитов в это же время уменьшается: 1-я группа – в 1,3 раза, 2-я группа – в 1,2 раза, 3-я группа – в 3,5 раза. К тридцать первым суткам количество нейтрофилов и лимфоцитов в подопытных группах приходит к физиологической норме, а в группе облученного контроля количество нейтрофилов уменьшено в 1,9 раза, количество лимфоцитов увеличено в 1,1 раза.
Анализируя влияние ионизирующего излучения на фагоцитарную реакцию нейтрофилов облученных животных, получавших Фитосорб с профилактической целью отмечали значительный спад фагоцитарной активности на 10-е сутки до 36,4% (р<0,01), что отличалось на 56% от показателей биологического контроля, и подъем до 73,4% к 31-м суткам. Фагоцитарный индекс и фагоцитарная интенсивность держались на достаточно низком уровне с 7-х по 14-е сутки после облучения в пределах 3,57-3,85 и 1,36-2,12 соответственно (р<0,01), к 31-му дню составляли 6,3 и 4,62 (р<0,01). При воздействии ЛОД на фоне применения Фитосорба фагоцитарная реакция нейтрофилов облученных животных достоверно менялась (р<0,01) подобно группе, получавшей один лишь Фитосорб: минимальная фагоцитарная активность была на 10-е сутки и составляла 37,8%, фагоцитарный индекс – 3,52, фагоцитарная интенсивность – 1,33; на 31-е сутки фагоцитарная активность была равна 75,2%, фагоцитарный индекс – 6,47, фагоцитарная интенсивность – 4,87. Таким образом, проведенные в динамике эксперимента исследования говорят о коррекции иммунного статуса при применении Фитосорба и локальной декомпрессии в сторону восстановления и усиления защитных сил организма подопытных крыс в отличие от контрольных.
При применении Фитосорба отдельно и в сочетании с ЛОД снижение бактерицидных свойств сыворотки крови облученных крыс значительно меньше, чем у крыс группы облученного контроля. Уменьшение бактерицидных свойств отмечалось нами уже с 1-х суток после облучения, минимальные значения наблюдались на 10-е сутки и отличались от показателей биологического контроля на 46% (р<0,05). Далее отмечался подъем показателей (с 14-х суток) и к 31-му дню разница составляла 15% (р<0,01).
Выявленная в наших исследованиях тенденция повышения активности лизоцима под влиянием Фитосорба и ЛОД свидетельствует, по крайней мере, косвенно о повышении функциональной активности макрофагов.
Исходя из данных, полученных в ходе нашего эксперимента, можно полагать, что применение Фитосорба и ЛОД оказывает активизирующее влияние на неспецифическую гуморальную защиту организма крыс, облученных в дозе 7,2 Гр.