Введение к работе
Актуальность исследования. Система «мать-плод» в специальных медико-биологических исследованиях используется в качестве биологической модели для изучения изолированного, комплексного и комбинированного действия факторов различной природы, так как изменения в ней наиболее чувствительны к факторам окружающей среды (Артемьева Е. К., Сетко Н. П., Сапрыкин В. Б. с соавт., 2004).
В структуре профессиональных заболеваний вибрационная патология занимает одно из ведущих мест и сохраняет свою значимость в сибирском регионе (Потеряева Е.Л., Сухаревская Т.М., Головнёв В. А. с соавт., 1999). Корреляционно-регрессивный анализ заболеваемости мужчин и женщин показал, что степень влияния неблагоприятных производственных факторов на женщин в 2,5 – 4,5 раза больше, чем на мужчин (Баличива Д.В.,1991).
В настоящее время не вызывают сомнения факты, свидетельствующие о том, что многие заболевания человека могут формироваться в течение внутриутробного периода (Колесников С. И., Иванов В. В., Семенюк А. В. с соавт, 1986). В соответствии с нормативно-правовой базой для виброопасных производств существуют абсолютные противопоказания для работы беременных женщин. На практике данное положение выполняется не всегда.
В условиях урбанизированных территорий на организм жителей одновременно действуют множество вредных химических соединений. Наиболее частыми химическими причинами экологической патологии служат соединения тяжёлых металлов (Скальный А. В., 2003; Разумов В. А., 2004). Благодаря своим антикоррозионным, электрохимическим, оптико-физическим и другим свойствам кадмий широко применяется в современной промышленности. Это привело к увеличению доли соединений кадмия в загрязнении окружающей среды (Агаджанян Н. А., Скальный А. В., 2001; Онищенко Г. Г., 2003; Lyon T. D., Patriarca M., Howatson G., 2002). Не вызывает сомнения, что загрязнители химической природы способны не только перестраивать реактивность организма, быть причиной предпатологических состояний и заболеваний, но и индуцировать различные отдалённые эффекты – проявлять своё действие на потомстве в различных поколениях (Колесников С. И., Иванов В. В., Семенюк А. В. с соавт., 1986).
В настоящее время имеются лишь единичные данные о количественном содержании и закономерностях распределения биоэлементов в организме беременной женщины, возникающих под влиянием производственных факторов.
Общеизвестно, что лимфатическая система – один из главных компонентов гомеостатической системы организма наряду с нервной и эндокринной (Ефремов А. В., Антонов А. Р., Бородин Ю. И. с соавт., 1999), которая, будучи связанной своими корнями с внутренней средой организма (интерстицием), реагирует на любые колебания эндоэкологического равновесия (Бородин Ю. И., 1999). В связи с этим представляется актуальным изучение биологического действия разных техногенных факторов на лимфатическую систему матери и плода в процессе беременности, выявление её морфофункциональных перестроек и поиск средств коррекции возникающих отклонений.
Установлено, что дисбаланс в эндокринной системе, тимическая недостаточность и иммунодефицит приводят к расстройству функции различных органов, в том числе и к повреждениям сердечно-сосудистой системы (Кузнецов А. В., Ирхина И. С., 2006). Она является самым лабильным исполнительным звеном функциональной системы мать-плод, приспосабливающая гемодинамические реакции к потребностям плода (Савченков Ю. И., Лобынцев К. С., 1980).
Наша работа выполнена в рамках "экологической лимфологии" (Бородин Ю. И., 1989) и направлена на изучение морфофункционального состояния лимфоидных органов и миокарда в зависимости от действия на организм антропогенных факторов. В настоящее время, после накопления большого числа фактов, учение о микроэлементозах следует считать особым разделом медицины с установленной микроэлементной этиологией, но с ещё не всегда ясным и недостаточно изученным пато- и морфогенезом. Сложилась ситуация, когда исследования, посвящённые физиологической стороне микроэлементозов, значительно опередили решение вопросов, касающихся сруктурных основ перестроечных реакций организма.
Цель исследования – выявить морфофункциональные изменения в системе «мать-плод» под воздействием физического (вибрация) и химического (кадмий) антропогенных факторов, а также в условиях их коррекции.
Задачи исследования:
-
Оценить эмбриональную смертность и провести морфологическое исследование тимуса, подвздошных лимфатических узлов и миокарда крыс в системе мать-плод при вибрационном воздействии с 9 по 18 сутки беременности и при параллельном введении препарата магния с целью коррекции возникших отклонений.
-
Изучить эмбриональную смертность, микроанатомическую организацию и клеточный состав тимуса, подвздошных лимфатических узлов и миокарда матери и плода на фоне введения сульфата кадмия и при параллельном введении препарата цинка с 1 по 16 сутки беременности для коррекции формирующихся нарушений.
-
Определить токсичность крови, мочи и околоплодных вод с использованием парамецийного теста при сочетанном вибрационном воздействии и введении аспарагината магния с 9 по 18 сутки беременности.
-
Изучить токсичность биологических жидкостей (кровь, моча, околоплодные воды) с использованием биологических тестов при введении сульфата кадмия с 1 по 16 сутки беременности и в условиях сочетанного введения кадмия и препарата цинка.
-
Опираясь на эмбриологические, морфологические и функциональные методы исследования обосновать патогенетические механизмы, приводящие к увеличению эмбриональной смертности, изменению структуры органов и токсичности биосред в системе мать-плод в условиях изменённой эндоэкологии под воздействием вибрации и введении кадмия, а также при коррекции возникших отклонений.
-
Определить особенности и возможные патогенетические механизмы нарушения обмена минеральных веществ у жителей города Новосибирска в соответствии с полом, возрастом и районом проживания, вызванные накоплением в организме кадмия.
Научная новизна. Впервые проведен сравнительный комплексный морфофункциональный анализ на светооптическом и электронномикроскопическом уровнях лимфоидных органов – тимуса (как одного из центральных органов иммуногенеза), подвздошных лимфатических узлов (как представителей периферических лимфоидных органов), а также миокарда в системе мать-плод при вибрации и в условиях сочетанного введения препарата «Биомагний». Установлено, что данный препарат обладает коррегирующими свойствами на систему мать-плод при вибрационном воздействии.
Впервые определены показатели эмбриональной смертности, соотношение особей разного пола в помёте, токсичность биосред с использованием парамецийного теста в процессе интактной беременности, при экспериментальном вибрационном воздействии, сочетающимся с введением препарата «Биомагний» и в условиях экспериментального кадмиоза на фоне его коррекции препаратом «Биоцинк».
Впервые проведено гистологическое исследование клеточного состава и элементов микроциркуляторного русла тимуса, подвздошных лимфатических узлов, миокарда матери и плода при экспериментальном кадмиозе с использованием методов морфометрии на светооптическом и электронномикроскопическом уровнях. Выявлено, что препарат «Биоцинк» снижает токсическое влияние кадмия на эмбриональную смертность, уменьшает токсичность биосред и способствует восстановлению структуры миокарда и лимфоидных органов.
Проведено определение ряда микро- макроэлементов (Ca, Cd, Cu, Fe, Mg, P, Pb, Se, Zn) в печени матери при интактной беременности, в условиях вибрационного воздействия, введении кадмия, а также при сочетанном введения биоэлементов.
Получены новые данные по нарушению минерального обмена у жителей города Новосибирска:
– установлено, что накопление кадмия у жителей города Новосибирска занимает второе место среди тяжёлых металлов, чему сопутствует дефицит цинка во всех группах;
– выявлены возрастные группы с максимальным накоплением кадмия;
– дефицит цинка выявляется в большем проценте у лиц мужского пола, чем женского. Лишь в грудном возрасте дефицит цинка не имеет половых отличий;
– реже дефицит цинка на фоне кадмиоза регистрируется у девушек с 16 до 20 лет и у девочек грудного возраста;
– во всех возрастных мужских группах дефицит цинка наблюдается более чем у половины пациентов.
Теоретическая и практическая значимость. Разработана экспериментальная модель для изучения влияния промышленной вибрации и сульфата кадмия на систему мать-плод. Полученные результаты существенно углубляют представление о влиянии указанных антропогенных факторов на процессы эмбрионального развития.
Обоснованы новые представления о патогенезе и закономерностях структурных преобразований в тимусе, лимфатических узлах и миокарде в условиях применённых воздействий.
Показана целесообразность применения препаратов «Биомагний» при вибрационном воздействии и «Биоцинк» при кадмиозе, которые подобраны с учётом возникших нарушений минерального обмена под воздействием указанных антропогенных факторов. Результаты исследования могут учитываться при разработке профилактических мероприятий для беременных на производстве в целях охраны плода и рождения здорового потомства.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В системе мать-плод в ответ на вибрационное воздействие и в условиях накопления кадмия формируются неспецифические и специфические ответные реакции.
-
Изменения в системе мать-плод свидетельствуют о негативном влиянии вибрационного воздействия на различные её структурные уровни.
-
Введение сульфата кадмия в период беременности вызывает выраженное неблагоприятное действие на систему мать-плод.
-
Подобранные с учётом отклонений в системе мать-плод и введенные вместе с воздействием препараты «Биомагний» и «Биоцинк» способствуют устранению комплекса неспецифических изменений и сопровождаются частными морфо-функциональными перестройками, улучшающими резервные возможности системы к каждому отдельному воздействию.
-
Накопление кадмия у жителей города Новосибирска занимает второе место среди тяжёлых металлов, чему сопутствует у них дефицит цинка. Этот дефицит чаще встречается у лиц мужского пола, чем женского.
Внедрение результатов исследования в практику. Полученные автором данные используются в курсе лекций Новосибирского государственного медицинского университета (НГМУ) на кафедре анатомии человека по теме "Функциональная анатомия лимфатической системы", на кафедре гистологии, эмбриологии и цитологии и на кафедре анатомии, гистологии и биологии по темам "Эмбриология", «Сердечно-сосудистая система», «Органы кроветворения и иммунной защиты». Данные по распространённости тяжёлых металлов в г. Новосибирске используются в учебной работе на кафедре экологии НГМУ, в научной и практической работе Сибирского центра биотической медицины.
Апробация результатов исследования. Материалы и основные положения
работы доложены и обсуждены на: Всероссийской конференции «Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные и клинические аспекты» (Новосибирск, 2002); VI Международном симпозиуме и VII Чуйской научно-практической конференции «Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма» (Чолпон-Ата, 2003); Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика П. Я. Герке «Фундаментальные проблемы морфологии» (Минск, 2004); Научной конференции с международным участием посвящённой, 75-летию со дня рождения и 50-летию научно-педагогической деятельности академика РАМН Ю. И. Бородина «Проблемы лимфологии и интерстициального переноса» (Новосибирск, 2004); Всероссийской конференции «Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты» (Новосибирск, 2004); 4-м Всероссийском конгрессе «Хирургическая стоматология и челюстно-лицевая хирургия» (Новосибирск, 2005); Научно-практической конференции с международным участием, посвященной 70-летию Новосибирской государственной медицинской академии (Новосибирск, 2005); I Сибирском съезде лимфологов с международным участием «Проблемы экспериментальной, клинической и профилактической медицины» (Новосибирск, 2006); VI Всероссийской конференции «Стоматология детского возраста» и Втором Сибирском конгрессе «Челюстно-лицевая хирургия и стоматология» и Всероссийском симпозиуме «Новые технологии в стоматологии» (Новосибирск, 2007).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 39 работ, из них 13 – в ведущих рецензируемых научных журналах, включённых в Перечень ВАК РФ для публикации результатов докторских диссертаций.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 383 страницах текста, иллюстрирована 43 таблицами и содержит 162 рисунка. Состоит из введения, обзора литературы, пяти глав, включающих материал и методы, результаты собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Библиография включает 437 источников, из которых 267 отечественных и 170 иностранных авторов.
Весь материал диссертации получен, собран, обработан и проанализирован лично автором.
