Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы проблема влияния антропогенных химических соединений на организм приобретает особую актуальность в связи с ростом заболеваемости, связанным с загрязнением окружающей среды (Амрин К.Р. и др., 1984-1992; Даулетбакова М.И. и др.. 1984; 1986; 1987; Кулманов М.Е. и др.. 1986; 1987; 1989; Семенова Р.И., 1989). Одним из наиболее распространенных загрязнителей окружающей среды являются выхлопные газы дизеля (ВГД), что связано с ростом использования дизельного топлива в народном хозяйстве, вследствие его большой экономичности (Сидоренко Г.И., Фельдман Ю.Г., 1984; Голубев И.Р., Новиков Ю. В., 1987). Загрязнители атмосферы воздействуют на организм в основном ингаляционным путем. Развитая поверхность и высокая производительность системы внешнего дыхания приводит к тому, что даже небольшие примеси посторонних веществ в воздухе могут стать источником нарушения структуры и функции легкого, послужить причиной расстройства кислородот-ранспортной функции организма. Известно, что под влиянием загрязнителей атмосферного воздуха увеличивается заболеваемость хроническими неспецифическими поражениями легких (Маскеев К.М. и др., 1984; Даценко И. И. и др., 1991), а также заболеваемость сердечно-сосудистой и нервной системы (Кайшыбаев С.К. и др., 1993; Дущанова Г. А.. 1993; Baffetta P. et al.. 1988: Wlnkleby М.А., et al., 1988).
Отсюда установление взаимосвязи уровней воздействия факторов среды и показателей патологических изменений организма представляется целесообразным и перспективным, поскольку позволяет судить о вероятности возникновения различных заболеваний, что определяет возможность проведения соответствующих оздоровительных мероприятий.
Однако, экспериментальное подтверждение и выяснение возможных механизмов кардиореспираторного воздействия ВГД в литературе не получило должного освещения. Выхлопные газы дизеля оказывают неблагоприятное влияние не только на работников автотранспорта, но и на всех жителей крупных городов, в том числе на здоровье детей и подростков (Даценко И.И. и др., 1988), а также на лиц пожилого возраста.' число которых по демографи-
- 4 -ческим показателям имеет явную тенденцию к росту (Фролькис В. В. и соавт., 1984: Фролькис В. В.. 1988). Однако, влияние ВГД на кислородтранспортную функцию с учетом возраста организма не изучалось. В литературе достаточно подробно приведены сведения о влиянии отдельных компонентов ВГД на организм. В то же время, будучи многокомпонентной смесью токсических продуктов, выхлопные газы автотранспорта оказывают на организм комбинированное действие (Даутов Ф.Ф., 1988). В связи с этим целесообразно изучение влияния на организм комплекса газов, входящих в состав ВГД, в приближенных к естественным условиям.
Цель работы: Изучить патогенез нарушений функциональной системы кислородослабжения организма при воздействии одного из распространенных загрязнителей окружающей среды - выхлопных газов дизеля в зависимости от возраста швотных. Задачи исследования:
изучить показатели газообмена, сурфактантний системы легких, морфологических изменений легочной ткани и альвеолоци-тов II типа в динамике реакций внешнего дыхания, животных разного возраста в ответ на воздействие ВГД;
изучить влияние ВГД на функциональное состояние костного мозга;
выявить воздействие ВГД на показатели красной крови (содержание эритроцитов, гемоглобина, ретикулоцитов. цветового показателя, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, средний объем эритроцита, концентрация карбокси- и метгемоглобина, 2.з-дифосфог-лицерата и АТФ в эритроцитах);
выяснить закономерности влияния ВГД на морфофункцно-нальное состояние сердиа (сократительную функцию миокарда, ультраструктурные изменения кардиомиоцитов, проницаемость клеточных мембран по уровню ферментов в крови - АсАТ, АлАТ. КФК, ЛДГ и ее изоферментов, а также реактивность миокарда при навязывании высоких частот сердечных сокращений) у животных разного возраста;
определить характер изменений тканевого дыхания (по уровню напряжения кислорода в тканях и содержания ' лактата и пирувата в крови) при воздействии ВГД в возрастном аспекте;
изучить влияние ВГД на оксидантную и антиоксидантную системы крови.
Научная новизна. Впервые исследованы общие закономерности нарушений Функциональной системы кислородобеспечения организма у животных разных возрастных групп при комбинированном влиянии ВГД.
Показано, что в механизме неблагоприятного действия ВГД центральное место занимает недостаточность ог в организме. При этом нарушается функционирование всей системы кислородобеспечения организма: легочное дыхание, транспорт 0г и тканевое дыхание.
Показано, что под влиянием ВГД развивается морфофункцио-нальное изменение в легких в виде альвеолярной гиповентиляции. уменьшения функциональной активности и внутриклеточного резерва сурфактанта. появляются отдельные участки ателектаза и эмфиземы, а таюке морфологические признаки бронхопневмонии и "полипозного" бронхита. Впервые установлено, что изменения внешнего дыхания в зависимости от продолжительности воздействия ВГД подразделяются на 4 периода: 1 - период выраженной компенсации; 2 - период относительной компенсации; 3 - период недостаточной компенсации: 4 - период декомпенсации или недостаточности внешнего дыхания.
Впервые изучено мкелотоксическое влияние выхлопных газов дизеля, при котором существенно изменяется функциональное состояние костного мозга, характеризующееся стимуляцией лейкопоэ-за с последующим угнетением лимфопоэза, нарушением созревания и дифференщровки гранулоцитов. При этом наблюдаются признаки подавления эритропоэза с последующей "некоторой его стимуляцией лишь к концу эксперимента. Выявлено, что под влиянием ВГД в периферической крови, при относительно малых изменениях количественного состава крови, отмечается существенное возрастание концентрации карбокси- и метгемоглобина, что указывает на нарушение кислородтранспортной функции крови.
Впервые показано, что ВГД вызывают морфофункциональнке изменения миокарда, характеризующиеся периодами первичных реакций, компенсации и декомпенсации. При этом развивается депрессия сократительной функции сердца и снижается реактивность шокарда в виде исчезновения положительного инотропного эффекта в ответ на навязывания возрастающих частот сердечных сокращений с последующим развитаем отрицательного инотропизма. Выявлены ультраструктурна изменения митохондрий, саркоплазмати-
ческого ретикулума. расширение межклеточных пространств и развитие значительной ферментемии, указывающие на повышение проницаемости мембран кардиомноцитов. Показано, что под влиянием ВГД развивается раннее и стойкое снижение объемной скорости коронарной перфузии, указывающие на развитие циркуляторной гипоксии.
Отмечено, что ВГД вызывает раннее нарушение кислородного режима в тканях и приводит к тканевой гипоксии, которая обусловлена нарушением местной микроциркуляции и утилизации кислорода, в результате которого развивается лактатацидемия.
Под влиянием ВГД в периферической крови, несмотря на заметное повышение общей антиокислительной активности, существенно увеличивается содержание ТБК-реагирующих субстратов и массы средних молекул, указывающее на интенсификацию перекис-ного-окисления липидов биомембран и интоксикации организма.
Выявлено, что под влиянием ВГД нарушения кислородтранс-портной функции организма .были выражены в наибольшей степени у старых животных, а у молодых крыс они приводили к более ранним изменениям, чем у взрослых.
Теоретическое и практическое значение работы
Показано, что в механизме неблагоприятного влияния ВГД важное значение имеет нарушение функциональной системы кисло-родсбеспечекия организма (легочного дыхания, транспорта 0г и тканевого дыхания) и развитие гипоксии.
Полученные данные расширяют существующее представление об общих.закономерностях воздействия ВГД на организм. Описаны четыре периода изменений внешнего дыхания при воздействии ВГД. Показано миелотоксическое влияние ВГД, при котором отмечается угнетение лимфопоэза и эритропоэза в костном мозге, что указывает на снижение общей резистентности организма. Под влиянием ВГД в результате инактивации гемоглобина нарушается кислоро-дстранспортная Функция периферической крови. Приведены три периода морфофункцно альных изменений сердца, при которых, наряду с депрессией сократительной функции, выявлено снижение реактивности миокарда в ответ на навязывания высоких частот сердечных сокращений, что указывает на угнетение приспособите пьпой возможности сердца к изменяющимся условиям окружающей среда. При этом со стороны сердца выявлены ультраструктурные признаки нарушений энергообразования и транспорта Caz+ в кар-
диомиоцитах. Показано, что ВГД приводит к стойкому снижению объемной скорости коронарного кровообращения.
Ранняя тканевая гипоксия, обусловленная как нарушением местной микроциркуляции, так и утилизации 02 в тканях и лакта-тацидемия указывают на развитие метаболического ацидоза в организме. В механизме отрицательного влияния ВГД важное значение может иметь активация ПОЛ, со всеми последствиями нарушений мембраносьязанных функций организма. Определение содержания в крови карбокси- и метгемоглобина, лактата,' ТВК-реагирую-ших субстратов и массы средних молекул, а также Р02 в тканях з обычных условиях и в условиях проведения гапероксигенационной и ишемической проб могут слуотть оценочными показателями неблагоприятного влияния ВГД на организм.
Показ.ана роль возрастного фактора в нарушениях функционирования системы кислородобеспечения организма под влиянием ВГД. Исследован характер сдвигов на различных этапах транспорта 02 в организме при воздействии ВГД, который позволит прогнозировать и корригировать нарушения в системе дыхания, возникающие при этом.
Результаты работы могут быть использозаны в практической деятельности городских экологических служб, в проектировании городских построений, для прогнозирования, профилактики, ранней диагностики и патогенетической терапии кардиореспираторнкх заболеваний у городских жителей с учетом периодов развития и возраста. В практической медицине, определение в крови карбокси- и метгемоглобина, лактата, ТБК- реагирующих субстратов, массы средних молекул и напряжения кислорода в мышечной ткани, сурфактантной системы легких могут быть использованы для ранней диагностики нарушений кислородтранспортноЛ функции организма под влиянием ВГД. Активация ПОЛ мэмбран при воздействии на организм ВГД позволяет рекомендовать кителям городов широкое применение с профилактической целью антиоксидантных и ко-ферментных витаминов. Выпущена методическая рекомендацій "Методы использования системных реакций организма для оценки токсического воздействия выхлопных газов автотранспорта атмосферного воздуха" для внедрения в практику результатов исследования, Ллматы, 1995, 17 с.
Результаты могут быть использованы для преподавания некоторых разделов патофизиологии, профпатологии, пульмонологии,
кардиологии, гематологии на соответствующих кафедрах медицинских институтов и институтов усовершенствования врачей.
При выполнении диссертации разработанная методика ингал-ляционной затравки выхлопными газами дизеля в условиях камерального эксперимента у крыс может служить адекватной моделью кардаореспираторных повреждений организма.
Работа выполнена в центральной научно-исследовательской лаборатории Алматинского медицинского института в рамках Республиканской комплексной целевой программы "Клинико-эпидемио-логическая классификация биогеохимических провинций Казахстана", государственная регистрация N 0194РК00940 (по Республике Казахстан), N 01.9.10017742 (по СНГ). Часть гематологических исследований проводилась в НИИ фармакологии Томского научного центра РАМН.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на межведомственной научно-практической конференции "Город и окружающая среда" (г. Алма-Ата, 1S86; 1988). 4-м Всесоюзном съезде патофизиологов (г. Кишинев, 1989), республиканской научной конференции патофизиологов Казахстана "Актуальные вопросы патофизиологии в современной медицине" (г. Алма-Ата, 1990), объединенном съезде гигиенистов, эпидемиологов, микробиологов, паразитологов и инфекционистов Казахстана (г. Алма-Ата, 1991), международном симпозиуме "Автодорожная медицина" (г. Нижний Новгород, 1991), объединенном Пленуме Сибирского общества патофизиологов и Проблемной комиссии "Охрана материнства и детства" СО АМН СССР (г. Иркутск, 1991), проблемной научной конференции "Экология, эпидемиология и здоровье" (г. Кентау, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 36 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 369 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, ошсаьля материалов и методов исследования, результатов собственных наблюдений, заключения, выводов, списка использованной литературы. Работа иллюстрирована рисунками и таблицами: Библиографический указатель включает 647 источников.
![Патогенез функциональных и морфологических изменений при синдроме центрального лимфостаза [Электронный ресурс]](/i/i/4373/175870.png "Патогенез функциональных и морфологических изменений при синдроме центрального лимфостаза [Электронный ресурс] Попов Павел Вениаминович")
