МедмимнскйЯ экология
ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПИТЬЕВЫХ ВОД НА НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ СДВИГИ В ОРГАНИЗМЕ
Т. В. Павлова, С. В. Надеждин, Л. А. Павлова
Белгородский государственный университет
В эксперименте на лабораторных животных (крысы) проведено изучение влияния кальция, магния, железа как поэлементно, так и в комплексной экспозиции. Показано, что изменения в головном мозге и щитовидной железе носят характер нестойкого равновесия между адаптационными и дезадаптационными процессами (деструкция, нарушения кровообращения), в наибольшей степени проявляющиеся при комплексном воздействии элементов.
Effect of calcium, magnesium, iron both individually and in a complex exposition was tested on laboratory animals (rats). It was shown that changes in the cerebrum and thyroid gland have a character of unstable sustainability between adaptation and disadaptation processes (destruction, problems with blood circulation) and occur to the most extent under the complex impact.
Накопление знаний о метаболизме кальция, магния, железа и их значении для организма вызвало необходимость изучения изменения состава микроэлементов, поступающих в организм [1, 2]. Результатом таких нарушений является целый ряд заболеваний, которые представляют серьезную опасность для потенциала здоровья людей [3]. При анализе заболеваемости обращает на себя внимание рост патологий, возникающих под влиянием дисбаланса микро- и макроэлементозами. Среди них значительное место занимают нарушения нейроимунноэндокринного комплекса, как в силу этиологических факторов, так и вследствие вторичных структурных преобразований нервной системы [4, 5, 6, 7, 8]. Немногочисленны и противоречивы данные о механизмах влияния как комбинированного, так и поэлементного действия кальция, магния, железа на нейроэндокринные механизмы [9, 10].
Весьма важной проблемой для многих стран и особенно России является качество питьевой воды [5]. Кроме того, при возросшем интересе клиницистов к данной проблеме и увеличении использования препаратов, содержащих ионы микроэлементов, при патологиях почек, печени, желудочно-кишечного тракта, при сахарном диабете, аритмиях, гипертонии, ишемии, инфаркте миокарда, инсульте головного мозга, мигренях и многих других состояниях недостаточно изучены морфо-функциональные признаки до- и субклинических состояний [9, 11, 12]. При этом патологию
нейроимунноэндокринного комплекса человека с полным правом можно рассматривать как маркер экологического неблагополучия [7, 13].
В связи с вышеизложенным, целью нашего исследования явилось изучение морфофункциональных особенностей организма при употреблении иммитатов питьевой воды с различным содержанием микроэлементов.
Методика исследования. По данным лабораторного контроля центров Госсанэпиднадзора, на территории Белгородской области имеется высокое содержание кальция, магния и железа в воде водоисточников [14].
В опытах (продолжительность 6 месяцев) использовали нормотензивных крыс самцов и самок линии "1з1аг в количестве 50 штук. Животные случайным образом были поделены на 5 групп по 10 штук в каждой: крысы 1-й группы (контроль) с 20-недельно-го возраста получали имитаты питьевой воды с нормальным содержанием Са2+, М^+ и Fе2+ (80, 30 и 0,3 мг/л соответственно), жесткость воды составляла 7 ммоль/л; 2-й группы получали воду с повышенным содержанием Са2+ (196 мг/л), нормальным Мg2+ (30 мл/л) без Fе2+, при жесткости воды 12,5 ммоль/л; 3-й группы — с повышенным содержанием Мg2+ (51 мг/л), нормальным Са2+ (80 мл/л) и без Fе2+, жесткость воды — 8,2 ммоль/л; 4-й группы — с повышенным содержанием Fе (1,8 мл/л) и нормальным содержанием Са2+ (80 мл/л), Мg2+ (30 мл/л), жесткость воды — 7 ммоль/л; 5-й группы в комплексе получали Са2+, Мg2+, Fе2+ с повышенным содержанием (196, 51 и 1,8 мг/л соответственно), жесткость была наибольшей 14 ммоль/л.
Содержание кальция, магния, железа в имитатах воды контролировали с помощью стандартных методик ГОСТа «вода питьевая». Через три месяца и в конце эксперимента у животных определяли содержание микроэлементов кальция, магния, железа в сыворотке крови с помощью полуавтоматического анализатора ФП 901 М и наборов реагентов фирмы Vitaldiagnostics.
В сыворотке крови измеряли содержание тироксина (Т4), трийодтиронин (Т3), свободного тироксина (Св Т4) с использованием наборов для иммуно-ферментного анализа: «ТироидИФА-ти-р оксин », « Тироид И ФА-трийодтиронин », «ИФА-СВТ4» (ЗАО «Алкор Био» и ЗАО «НВО Иммунотех» Россия).
Учитывая сезонные колебания и суточные ритмы функционального состояния ЩЖ, забой животных проводили в вечернее время суток (с 17 до 19 часов) путем декапитации с предварительной передозировкой крыс парами эфира. Все процедуры проводились в строго контролируемых условиях, материал от контрольных и опытных животных обрабатывали одновременно. После резекции препараты головного мозга и щитовидные железы взвешивали и фиксировали в растворе 10% нейтрального забуференного формалина с последующим приготовлением парафиновых блоков согласно методикам О. В. Волковой и Ю. К. Елецкого [15]. С каждого блока делали серийные срезы толщиной 5 мкм на ротационном микротоме LEIСА RM 2135. Срезы окрашивали гематоксилин — эозином.
При описании гистологических препаратов были установлены следующие морфофункциональные признаки, свойственные для разных групп животных, используемых в эксперименте.
Результаты исследования. Для 1 контрольной группы животных характерно: смешанный нормо-пластический тип строения щитовидной железы (ЩЖ), форма фолликулов округлая и овальная, эпителий кубический, реже цилиндрический, высота не изменена, ядра правильной формы, цитоплазма окрашена, коллоид гомогенный с незначительной пенистостью, строма рыхлая, просвет сосудов не расширен, наблюдаются клетки крови.
2 группа крыс представлена следующим образом: тип строения ЩЖ смешанный с различным размером фолликулов, форма фолликулов округлая, овальная фестончатая, эпителий кубический уплощенный, высота эпителия нормальная или уменьшенная, ядра округлые или овальной формы, цито-
плазма в отдельных клетках местами прозрачная, установлено наличие интерфолликулярной пролиферации в просвет фолликула (наличие подушечек Сандерсона), коллоид преимущественно гомогенный, встречается слоистость, строма рыхлая, в просвете сосудов наблюдаются клетки крови. В головном мозге наблюдалась ишемия оболочек головного мозга, со склерозом стенок сосудов. Ткань полушарий головного мозга отечна. Выявлен пе-риневральный и перикапиллярный отек. Капилляры в большинстве своем спавшиеся. В части из них наблюдаются гиалиновые и фибриновые тромбы. Среди нейронов наблюдаются признаки нейрофагии. Часть ядер нейронов с проявлением кариопикноза и кариорексиса.
В 3 группе были установлены следующие морфофункциональные признаки: тип строения ЩЖ смешанный с различным размером фолликулов, имеющим округлую, овальную и фестончатую форму, эпителий кубический, уплощенный, участками встречается нарушение строения эпителия, высота эпителия нормальная, ядра правильной и овальной формы, цитоплазма также частями прозрачна, как и для 2 группы характерно наличие интерфолликулярной пролиферации в просвет фолликула (наличие подушечек Сандерсо-на), коллоид гомогенный местами полностью утерян, строма рыхлая, сосуды кровенаполненные, выстилка сохранена. Оболочки головного мозга полнокровны. Проявления отека, в отличие от предыдущей группы, не выявлены. Часть из капилляров расширена. В их просвете — эритроциты с признаками стаза и СЛАДЖа, часть из них — ге-молизированы. Усиливаются признаки альтерации в нейронах. Чаще встречаются проявления нейрофагии.
Примером повышенной функциональной активности ЩЖ могут служить морфофункциональные признаки, наблюдаемые у 4 группы крыс: тип строения ЩЖ смешанный фолликулярный, форма фолликулов округлая, овальная или фестончатая, эпителий преимущественно кубический, наблюдается увеличение его высоты, ядра фол-
ликулярного эпителия округлой формы с расположением большой оси перпендикулярно базальной мембране, у многих фолликулов имеется очаговая пролиферация эпителия в просвет фолликулов (наличие подушечек Сандерсо-на), коллоид рыхлый, встречается и гомогенный, строма неплотная, в эндотелии сосудов встречаются кровоизлияния, увеличена площадь межфолликулярного пространства.
При исследовании головного мозга крыс 4 группы была обнаружена ишемия оболочек головного мозга. В тканях признаки отека и набухания.
Изменения в капиллярах носили мозаичный характер с признаками полнокровия и ишемии. Было показано, что наряду с фрагментарным полнокровием капилляров выявлены диапе-дезные кровоизлияния. В части капилляров — гиалиновые тромбы. Повреждения в нейронах носили альтернативный характер.
Морфофункциональные признаки ЩЖ у животных 5 группы соответствуют картине пониженной функциональной активности органа и проявляются в следующем: тип строения ЩЖ крупнофолликулярный, форма фолликулов овальная, кистовидная и атро-фичная, высота эпителиальных клеток уменьшена, доминирует уплощенный эпителий, также встречается кубический с дисквамацией эпителия в просвет фолликулов, ядра фолликулярного эпителия вытянутые эндотелиоподоб-ной формы с расположением большой оси параллельно базальной мембране, есть клетки с участками прозрачной цитоплазмы, встречается некроз, коллоид компактный глыбчатый, просвет крупных сосудов не изменен, однако наблюдается наполнение капилляров, снабжающих фолликул.
При изучении головного мозга выявлено полнокровие оболочек. Наблюдается отек и набухание ткани головного мозга. В части сосудов появлялись склеротические изменения в их стенке. Часть из капилляров ишемич-ны. Другие — полноровны. В просвете выявлен стаз, СЛАДЖ и мелкие, преимущественно гиалиновые, тромбы. Выявлена вакуолизация части ядер.
Наблюдаются клетки-тени. Усиливаются признаки нейрофагии.
Было также установлено влияние кальция, магния, железа имитатов питьевой воды на гормональный статус тиреоидных гормонов в сыворотке крови крыс. У животных 1 группы (контроль) не наблюдалось изменений гормонального статуса тиреоидных гормонов, свойственных для
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.