Введение к работе
Актуальность исследования
Согласно современным представлениям, наряду с экологическими и климатогеографическими факторами, существенное влияние на жизнедеятельность и функциональные резервы организма человека оказывают характер питания и образ жизни индивидуума (Агаджанян Н.А., Нотова СВ., 2009). В нашей стране на протяжении последних лет наблюдается устойчивая тенденция к изменению образа жизни населения, в том числе стереотипов алкогольного поведения. По данным проведенных ранее исследований, среди студентов спиртные напитки употребляют 82% юношей и 69% девушек (Алиджанова И.Э., 2008). Высокий уровень алкоголизации ведет к снижению рождаемости, увеличению заболеваемости и смертности (Иванец Н.Н., 2008; Барденштейн Л.М. с соавт., 2009).
В настоящее время все большее внимание уделяется изучению влияния факторов внешней среды и образа жизни на обмен химических элементов в организме (Anke М, 2004). В этой связи особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение сочетанного воздействия комплекса факторов на элементный гомеостаз и морфофункциональное состояние организма человека и животных. Примером веществ, одновременное влияние на организм которых встречается достаточно часто, являются этанол и кадмий, за счет сочетания употребления алкоголя и табака, аккумулирующего кадмий в больших количествах (World Health Organization, 1992; Eight Special Report to the US Congress, 1993; Falcon M. et al., 2003). Кроме того, увеличение масштабов получения и расширение сферы использования различных соединений кадмия приводит к значительному обогащению природной среды этим металлом (Ikeda М. et al, 2000; Norris D.O. et al., 2000; Агаджанян H.A., Скальный A.B., 2001; Lyon T.D. et al., 2002; Онищенко Г.Г., 2003; Степанова H.B., 2003). Установленные и подозреваемые эффекты кадмия, наряду с его широким и все возрастающим использованием и накоплением в окружающей среде, заставляют предположить, что этот металл представляет наивысшую угрозу человечеству, как экополлютант (Куценко С.А., 2004).
Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что обмен и токсичность кадмия могут изменяться при воздействии различных факторов, включая потребление алкоголя (Moniuszko-Jakoniuk J. et al., 2001; Brzoska M. M. et al., 2003). Так как этанол увеличивает проницаемость биологических мембран для кадмия (Pal R. et al., 1993), люди, употребляющие алкоголь, становятся более восприимчивыми к действию этого тяжелого металла.
Несмотря на значительный интерес исследователей к проблеме изучения влияния этанола и кадмия на организм, недостаточно научных данных о влиянии этих токсикантов на минеральный обмен и морфофункциональное состояние организма.
Цель работы: изучение влияния этанола и кадмия на элементный гомеостаз и морфофункциональное состояние организма в эксперименте.
Задачи исследования:
Изучить поведенческие особенности экспериментальных животных, при воздействии различных алкогольных напитков и кадмия.
Исследовать влияние пива, этанола различной концентрации и кадмия на биохимические параметры, показатели гемограммы и элементный статус крыс.
Сравнить влияние этанола и этанола в сочетании с кадмием на состояние перекисного окисления липидов и активность антиоксидантних ферментов.
Выявить особенности накопления и обмена химических элементов в различных биосубстратах (кровь, структуры головного мозга, шерсть) при воздействии этанола и кадмия на организм лабораторных животных.
Оценить морфологические изменения в тканях головного мозга лабораторных животных при воздействии этанола и кадмия.
Научная новизна работы
Впервые изучены показатели элементного гомеостаза по содержанию 25 химических элементов в различных биосубстратах (шерсть, кровь, структуры головного мозга) лабораторных животных, подвергшихся воздействию алкоголя и кадмия. Установлено, что наибольшее воздействие на обмен химических элементов оказало сочетанное воздействие алкоголя и кадмия.
Впервые в условиях эксперимента изучено влияние этанола и кадмия на накопление химических элементов и морфофункциональное состояние различных структур головного мозга. При этом показано, что кора головного мозга, мозжечок, гиппокамп и белое вещество обладают избирательной способностью к накоплению отдельных химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия различной природы. Выявлено, что этанол приводит к увеличению накопления большинства химических элементов в коре головного мозга, а сочетанное воздействие токсикантов сопровождается увеличением содержания элементов в белом веществе и мозжечке.
Выявлена взаимосвязь элементного статуса, интенсивности процессов перекисного окисления липидов и активности ферментов антиоксидантной защиты у животных, подвергшихся воздействию нескольких ксенобиотиков.
Теоретическая и практическая значимость
Исследование носит экспериментальный характер и полученные результаты, демонстрирующие эффекты сочетанного воздействия сульфата кадмия и этанола на психофизиологические параметры, биохимические показатели, гистологические изменения, а также обмен микроэлементов, относятся к области фундаментальных знаний.
Полученные результаты позволили расширить представления об обмене микроэлементов в организме, при одновременном воздействии нескольких ксенобиотиков и могут послужить основой для разработки комплекса мероприятий по коррекции дисбаланса элементов у людей, страдающих алкогольной и никотиновой зависимостью.
Материалы исследования используются в учебном процессе на кафедрах профилактической медицины, нутрициологии и биоэлементологии ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».
Основные положения, выносимые на защиту
Различные алкогольные напитки вызывают схожие изменения поведенческих реакций и биохимических показателей.
Влияние этанола и кадмия приводит к нарушению элементного гомеостаза, интенсификации процессов перекисного окисления липидов и изменению активности ферментов антиоксидантной защиты.
Различные отделы головного мозга обладают избирательной способностью к накоплению химических элементов и неоднозначно реагируют на токсические воздействия различной природы. Сочетанное воздействие этанола и кадмия приводит к дегенеративным морфологическим изменениям структур головного мозга лабораторных животных.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены и обсуждены на II Международной научно-практической конференции «Биоэлементы» (Оренбург, 2007); Международном симпозиуме, посвященном 80-летию академика РАМН Н.А. Агаджаняна (Москва, 2008); П-ом съезде Российского общества медицинской элементологии (РОСМЭМ) (Тверь, 2008); VII Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 160-летию со дня рождения И.П. Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем (Санкт-Петербург, 2009).
Диссертационная работа выполнена при поддержке стипендии Президента Российской Федерации (Фед. агентство об образовании № 1439); гранта РГНФ № 07-06-81602а/У.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых периодических изданиях.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 24 рисунками и 31 таблицами. Указатель литературы содержит 133 отечественных и 74 зарубежных источников.
