Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ НА ЭРИТРОПОЭЗ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА

Овсянникова О.А. 1 Осипенко М.Д. 1 Карпеева Д.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России», Астрахань
Впервые изучены функциональные показатели эритропоэза в костном мозге крыс на различных этапах онтогенеза в норме и при воздействии субтоксических концентраций природного серосодержащего газа. Функциональные показатели эритропоэза были рассчитаны на основе абсолютного количества эритробластических островков разных классов зрелости. В норме имеется два типа возрастной динамики функциональных показателей эритропоэза: первый тип, характерный для общего количества колонеобразующих единиц эритроцитов (КОЕэ), вступивших в дифференциацию, и показателя интенсивности вовлечения КОЕэ в дифференциацию – это монотонное снижение с возрастом. Второй тип, присущий показателю созревания эритробластических островков и показателю повторного вовлечения макрофагов в эритропоэз, – повышение значений от неполовозрелого к зрелому возрасту и неизменность к старческому. Токсическое влияние серосодержащего газа оказывает воздействие на все функциональные показатели эритропоэза. Наиболее выраженное экосенситивное действие на эритрон отмечается в неполовозрелом возрасте экспериментальных животных. В то же время он относительно устойчив в зрелом возрасте и проявляет разбалансированность процессов саморегуляции в старческом возрастах.
функциональные показатели эритропоэза
этапы онтогенеза
серосодержащий газ
костный мозг
экспериментальные животные
1. Асфандияров Р.И. Влияние газообразных серосодержащих поллютантов на газотранспортирующий компартмент и русло системы микроциркуляции в легких в зависимости от возраста / Р.И. Асфандияров, А.Е. Лазько // Влияние антропогенных факторов на структурные преобразования клеток, тканей и органов человека и животных: тезисы докл. Всеросс. конф. – Волгоград, 1995. – С. 9.
2. Бучин В.Н. Экология и здоровье человека // Астраханский медицинский журнал. – 2007. – № 2. – С. 8–9.
3. Гелашвили О.А. Вариант периодизации биологически сходных стадий онтогенеза человека и крысы / Саратовский научно-медицинский журнал. – 2008. – Т. 22. – № 4. – С. 125–126.
4. Лабораторные животные / И.П. Западнюк, В.И. Западнюк, Е.А. Захария, Б.В. Западнюк. – Киев: Вища школа, 1983. – 381 С.
5. Захаров Ю.М. Классификация эрит­робластических островков костного мозга с учетом изменения их клеточного состава / Ю.М. Захаров, М.Ю. Мельников, А.Г. Рассохин // Арх. анат., гистол. и эмбриол. – 1990. – № 5. – С. 38–42.
6. Кушнир Л.А., Гребенюк А.Н. Оценка риска здоровью сотрудников газоснабжения от воздействия химических факторов производственной среды [Электронный ресурс] // сайт. – WWW.MEDLINE.RU. – ВОЗ. – 2010. – т. 11. –
С. 658–665.
7. Новиков А.В., Новикова В.А. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека / Астраханский медицинский журнал. – 2007. – № 2. – С. 133–134.
8. Принципы и методы оценки токсичности химических веществ. Ч.1. – Женева: ВОЗ, 1981. – 312 с.
9. Серосодержащие газы, их действие на организм и пути дезинтоксикации в эксперименте / Н.Н. Тризно, Ф.Р. Асфандияров, И.А. Беднов., А.К. Аюпова. – Астрахань: Изд-во Астрахан. гос. мед. акад., 2005. – 116 с.

Ухудшение экологической обстановки в мире и в Астраханском регионе, связанное, не в последнюю очередь, с загрязнением атмосферного воздуха, настоятельно требует изучения механизмов влияния на жизнеобеспечивающие биологические системы, к которым, несомненно, относится система эритропоэза, антропогенных факторов, в том числе и серосодержащих газов [1, 2, 6, 7, 9].

Представляется актуальным, с теоретической и практической точек зрения, комплексное экспериментальное изучение влияния серосодержащих газов в концентрациях, реально встречающихся в производственных условиях, а также в зонах влияния нефтехимических производств, на условия и механизмы эритропоэза на качественно различающихся этапах постнатального развития и поиск эффективных путей уменьшения этого влияния.

Целью настоящего исследования является экспериментальная оценка воздействия серосодержащего газа на эритропоэз на различных этапах онтогенеза.

Материал и методы исследования

Расчет количественных показателей, характери­зующих состояние эритропоэза в эритробластических островках (ЭО), производился по методу Л.В. Ворговой и Ю.М.Захарова на основе полученных данных о количестве ЭО в кост­ном мозге животных и их распределении по классам зрелости [5]. Определялось:

1) общее количество колонеобразующих единиц эритроцитов (КОЕэ), вступивших в дифференциацию, как сумма всех ЭО и реконструирующихся эритробастичесих островков (ЭОрек) в костном мозге одной бедренной кости:

А1 = Σ ЭО + ЭОрек;

2) показатель интенсивности вовлечения КОЕэ в диффе­ренциацию, как сумма ЭО 1-го класса зрелости и реконструи­рующихся ЭО в костном мозге одной бедренной кости:

А2 = ЭО1 + ЭОрек;

3) показатель созревания ЭО, как отношение ЭО с созре­вающими эритроидными клетками к ЭО с пролиферирующими клетками:

751907.jpg

4) показатель повторного вовлечения макрофагов в эритропоэз, как отношение числа реконструирующихся ЭО к числу инволюцирующих:

751920.jpg

Эксперимент проведен на 72 белых нелинейных крысах-самцах. Были сформированы два типа групп экспериментальных животных:

I – контрольные;

II – подвергающиеся воздействию серосодержащего газа.

Каждый тип состоял из трех групп по 12 особей в каждой. Животные в них находились на тех же этапах индивидуального развития, что и люди на выбранных для изучения этапах постнатального онтогенеза (табл. 1).

Таблица 1

Распределение экспериментальных животных в соответствии с периодами
онтогенеза человека

Человек

Лабораторные крысы

Период

Период

Возраст
(до суток)

Детский

Неполовозрелый

36

Взрослый

Зрелый

435

Пожилой возраст

Старческий

810

Табл. 1 построена по данным, приведенным в работах [3, 4].

В качестве токсического агента был применен природный осушенный газ Астраханского газоконденсатного месторождения. В экспериментах использовалась концентрация газа в газовоздушной смеси, составляющая 90 ± 4 мг/м3 по сероводороду, что в 30 раз больше предельно допустимой концентрации сероводорода для рабочих зон при одновременном присутствии углеводородов. Затравка серосодержащим газом проводилась 4 часа в осенне-зимние сезоны статическим методом с одновременным нахождением в камере 6 особей ежедневно в течение 30 дней, за исключением воскресных дней, строго с 10 до 14 часов, температура в камере составляла + 22 ± 2 °С. Относительная влажность в ходе эксперимента повышалась с 53 ± 4 до 66 ± 6 %.

Концентрация газа и условия эксперимента полностью соответствуют требованиям, изложенным в издании ВОЗ [8], и «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ министерства высшего и среднего специального образования СССР № 742 от 13.11.84).

Контрольными являлись крысы аналогичных экспериментальным возрастных групп, которые по 6 особей находились также 4 часа в герметически закрытой затравочной камере в тех же условиях, что и опытные, но без присутствия серосодержащего газа.

Результаты исследования и их обсуждение

Как показали проведенные исследования, воздействие газообразных серосодержащих поллютантов вызывает выраженный эритроцитоз у подопытных животных, что представлено в табл. 2.

Негативное воздействие газообразных поллютантов на красную кровь интенсивнее всего проявляется у молодых крыс, что выражается повышением содержания эритроцитов в периферической крови по отношению к соответствующему возрастному контролю на 53 %. Следом за этой возрастной группой по выраженности токсического эффекта следуют животные старческого возраста (повышение на 48 %).

Таблица 2

Содержание эритроцитов у крыс различного возраста в контроле и после воздействия серосодержащего газа (•1012 /л)

Возраст

Неполовозрелый

Зрелый

Старческий

Контроль (M ± m)

4,60 ± 0,29

6,59 ± 0,27

4,14 ± 0,25

Р*

 

< 0,05

< 0,05

Воздействие (M ± m)

9,13 ± 0,27

8,56 ± 0,28

7,97 ± 0,26

Р*

 

< 0,05

< 0,05

P**

< 0,01

< 0,01

< 0,01

Примечания:

* по отношению к предыдущему возрасту в той же группе;

** по отношению к возрастному контролю.

Относительно устойчивыми являются крысы зрелого возраста, демонстрирующие повышение содержания эритроцитов на 23 %. Все выявленные токсические изменения статистически высокодостоверны (Р < 0,01).

Исследование функциональных показателей эритропоэза, которые были рассчитаны на основе абсолютного количества ЭО разных классов зрелости, помогает выяснить причины вышеизложенных эффектов.

Прежде всего, необходимо отметить, что в норме имеется два типа возрастной динамики функциональных показателей эритропоэза. Первый тип, которому следуют показатели А1 и А2, ? это монотонное снижение с возрастом. Второй тип, характерный для показателей А3 и А4, ? повышение значений от неполовозрелого к зрелому возрасту и неизменность к старческому (табл. 3).

Токсическое влияние серосодержащего газа оказывает воздействие на все функциональные показатели эритропоэза. Наиболее выраженное разбалансирующее влияние на эритропоэз наблюдается в неполовозрелом возрасте экспериментальных животных.

Таблица 3

Функциональные показатели эритропоэза в эритробластических островках крыс
на этапах онтогенеза в норме и после воздействия серосодержащего газа

Возраст

 

Показатель

Неполовозрелый

Зрелый

Старческий

Норма

А1

Эксп-т

412,4

 

612,3

313,5

 

415,5

243,1

 

185,8

Норма

А2

Эксп-т

104,6

 

229,6

68,8

 

138,9

54,6

 

36,2

Норма

А3

Эксп-т

1,1

 

0,4

1,4

 

0,8

1,4

 

1,3

Норма

А4

Эксп-т

0,8

 

1,8

0,5

 

1,1

0,5

 

0,2

 

pic_26.tif

Эритробластический островок крысы старческого возраста с вакуолизированным центральным макрофагом (стрелка). Окраска нейтральным красным. Ув. ?90

В зрелом возрасте экспериментальных животных наблюдается тенденция к стабилизации процессов эритропоэза, несмотря на альтерирующее воздействие, что следует из приближения значений его функциональных показателей к возрастной норме.

Старческий возраст характеризуется практическим возвращением к норме показателя А3, который свидетельствует о достаточном уровне процесса созревания ЭО, и значениями ниже возрастной нормы остальных показателей. Особую тревогу в этом возрасте вызывает состояние показателя А4, имеющего значения значительно ниже возрастной нормы, что свидетельствует о торможении повторного вовлечения макрофагов в эритропоэз (рисунок).

Таким образом, исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

1. Токсическое воздействие серосодержащего газа значительно ослабляет и дез­организует регуляцию в системе эритрона.

2. Наиболее выраженное экосенситивное действие на эритрон отмечается в неполовозрелом возрасте экспериментальных животных, состояние эритропоэза относительно устойчиво в зрелом возрасте и проявляет разбалансированность процессов саморегуляции в старческом периоде.


Библиографическая ссылка

Овсянникова О.А., Осипенко М.Д., Карпеева Д.В. ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ НА ЭРИТРОПОЭЗ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 10-2. – С. 281-284;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30631 (дата обращения: 23.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252