Морфофункціональні зміни крові в умовах техногенних мікроелементозів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Державний вищий навчальний заклад

Івано-Франківський національний медичний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Морфофункціональні зміни крові в умовах техногенних мікроелементозів

Приходько О.О.

14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія

Івано-Франківськ - 2011

Вступ

Актуальність теми. Одним із актуальних питань сучасної морфології є дослідження структурних змін органів і тканин організму за умов впливу екопатогенних чинників (Сікора В.З., Погорєлова О.С., 2007; Pizent A. et аl., 2003; Ademuyiwa O.et аl., 2010).

Активна діяльність людини, обумовлена науково-технічним прогресом, супроводжується значним забрудненням навколишнього середовища внаслідок шкідливих викидів хімічної промисловості, внесенням у ґрунт добрив, широким використанням побутової хімії та наслідками техногенних катастроф.

Серед токсикантів, що забруднюють довкілля, значне місце належать солям важких металів, які потрапляючи в організм людини, викликають ушкодження мембранних біоструктур різних органів і систем, в тому числі і формених елементів крові.

Необхідно зазначити, що внутрішньоклітинний вміст марганцю, міді, цинку, заліза та свинцю не є постійним, хоча деякі з них відіграють важливе значення в процесах антиоксидантного захисту клітин (Скальный А. В., 2004; Stefanidou M. et al., 2006). Зростання вмісту солей важких металів у грунті, воді та харчових продуктах призводить до накопичення цих мікроелементів у клітинах організму (Gidlow D.A., 2004; Тимченко О.І., 2005; Дереча Л.М., М'ясоєдов В.В., 2007). У випадку зростання концентрації важких металів в організмі, відбувається "перевантаження" ними клітин, відповідно активуються токсичні ефекти надмірного їх накопичення (Трахтенберг И.М. и др., 2002; Igic P.G. et al., 2002; Spivey A., 2007).

Збільшення концентрації солей важких металів спостерігається в багатьох регіонах України, в тому числі й у Сумській області (Національна доповідь "Стан навколишнього природного середовища в Сумській області у 2006 році").

Кожному періоду життя властиві певні особливості розподілу та рівня накопичення солей важких металів, що обумовлено різною проникністю біологічних мембран, потребами в хімічних сполуках, рівнем використання енергії та інтенсивністю перебігу обмінних процесів у організмі (Needleman H.L., 2004; Луговський С. П. та ін., 2006; Андрусишина И. Н. и др., 2006).

Кров, як тканина внутрішнього середовища,функціонально об'єднує всі системи і органи за рахунок своїх багатогранних функцій. Вона першою реагує на дію будь-яких екзогенних та ендогенних чинників зміною свого морфофункціонального складу, а тому вивчення кількісних і якісних її характеристик, безсумнівно, дає уявлення про загальний вплив досліджуваних факторів на біологічний об'єкт ( Шуляк В. Г., 2002; Shinton N. K., 2007).

Найчисельнішою популяцією клітин крові є еритроцити, які визначають кисневу ємкість крові, а тому зміна їх структури впливає на гомеостаз організму в цілому (Рязанцева Н. В. и др., 2001; Степовая Е.А. и др., 2004).

Наявність зазначеної екологічної проблеми і факту токсичності важких металів стимулювала розвиток наукової думки саме в напрямку активного вивчення метаболічних, фізіологічних, морфологічних аспектів впливу підвищених концентрацій хімічних елементів, що викликають мікроелементози організму (Чмиленко Т. С. та ін., 2002; Maret W., 2009).

На основі аналізу публікацій вітчизняних та закордонних фахівців, можна стверджувати, що вони в основному, вивчали зміни кількісних та структурних показників крові в умовах гострого експерименту та при дії окремих хімічних елементів (Klevay L. M. , 2001; Schumann K. et al., 2002 ).

Нез'ясованими залишається вплив тривалої дії комбінації солей важких металів на структурно-функціональні показники крові експериментальних тварин. Недостатня увага науковців приділяється віковому аспекту в динаміці розвитку змін кількісних показників крові, морфологічних параметрів еритроцитів, біохімії крові за умов техногенних мікроелементозів, хоча відомо, що з віком змінюється вплив токсикантів на організм.

Тому погіршення екологічної ситуації та відсутність фундаментальних досліджень щодо морфофункціональних змін крові в умовах техногенних мікроелементозів із врахуванням вікового аспекту потребує подальшого вивчення, що зумовлює актуальність проведення експериментальних досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проведено в рамках науково-дослідної теми Медичного інституту Сумського державного університету "Вивчення стану здоров'я населення Сумської області в умовах впливу несприятливих економічних та екологічних чинників" (№ держреєстрації 0101U00298) та кафедри анатомії людини Медичного інституту Сумського державного університету "Морфофункціональні особливості перебудови скелета та внутрішніх органів в умовах порушення гомеостазу організму" (№ держреєстрації 0107U001287). Автор є співвиконавцем цих робіт.

Мета та завдання дослідження. З'ясувати морфологічні та функціональні зміни показників крові щурів різних вікових груп за умов дії солей важких металів.

Задачі дослідження:

Вивчити морфофункціональні особливості крові щурів контрольної серії у віковому аспекті та концентрацію в ній мікроелементів цинку, міді, марганцю, заліза та свинцю.

Визначити характер мікроелементозу в щурів різних вікових груп при надходженні в організм солей цинку, міді, марганцю, заліза та свинцю.

Дослідити якісні та кількісні перетворення цитоархітектоніки еритроцитів, гематологічні показники крові за умов споживання надмірної кількості солей важких металів у тварин молодого, зрілого та старечого віку.

З'ясувати зміни біохімічних показників крові щурів за умов техногенного мікроелементозу організму в тварин різних вікових груп.

Встановити залежність структурних змін еритроцитів, кількісних гематологічних та біохімічних показників крові від віку тварин та терміну вживання солей важких металів.

Об'єкт дослідження: еритроцити, лейкоцити, сироватка крові, цільна кров щурів різного віку.

Предмет дослідження: морфофункціональні зміни крові щурів різних вікових груп у нормі та за умов дії солей важких металів.

Методи дослідження: світлооптична та растрова електронна мікроскопія з морфометрією еритроцитів - для визначення розмірів та співвідношення морфологічних форм еритроцитів; спектрофотометрія - для визначення вмісту мікроелементів; загальний аналіз крові - з метою визначення концентрації гемоглобіну, кількості еритроцитів та лейкоцитів, кольорового показника, гематокриту, лейкоцитарної формули; біохімічний аналіз - для виявлення концентрації в крові триацилгліцеролів, глюкози, сечовини, креатиніну та активності ферментів; аналітико-статистичні методи - для визначення достовірності та взаємозв'язків отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше на експериментальному матеріалі у віковому аспекті вивчено зміни морфофункціональних показників крові лабораторних білих щурів за умов вживання підвищеної кількості суміші солей важких металів.

Уперше виявлено, що ураження мультикомпонентним комплексом солей важких металів викликає розвиток гіпохромної анемії, зміну поверхні еритроцитів, збільшення індексу їх трансформації, біохімічних показників крові щурів у всіх вікових групах, причому більш виражена, однак, незначна тенденція має місце у тварин зрілого та старечого віку.

Уперше показано, що в крові тварин усіх вікових груп концентрація заліза та свинцю зростає, а міді, цинку, марганцю знижується протягом усього експерименту.

У роботі доведено, що зміни більшості показників крові за умов техногенного мікроелементозу однонаправлені в усіх вікових групах тварин.

Практичне значення одержаних результатів. Наведені в роботі експериментальні дані розширюють існуючі уявлення про негативний характер змін крові за умов дії несприятливих чинників довкілля. Дане дослідження дозволить більш детально визначити вплив підвищеного споживання солей важких металів, що знаходяться в надлишковій кількості у водоймищах і ґрунті Сумської області, на морфофункціональні зміни крові в різні вікові періоди життя. Отримані нові експериментальні дані про дію комбінації солей важких металів слугуватимуть морфологічним підґрунтям для прогнозування змін крові, що може бути використано в патофізіології, патанатомії, екології, хімії біогенних елементів.

Результати наукових досліджень, викладених у дисертації, впроваджені в навчальний процес і науково-дослідну роботу на кафедрах анатомії людини ДЗ "Луганський державний медичний університет", ДУ "Кримський медичний державний університет імені С. І. Георгієвського", Буковинського державного медичного університету, Дніпропетровської державної медичної академії, ДВНЗ "Тернопільський державний медичний університет ім. І. Я. Горбачевського", Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова та Одеського національного медичного університету, а також на кафедрах гістології, цитології та ембріології ДЗ "Луганський державний медичний університет", ДУ "Кримський медичний державний університет імені С. І. Георгієвського" та ДВНЗ "Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського".

Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто здійснені інформаційний пошук даних літератури, їх аналіз та проведено забір біологічного матеріалу. Самостійно проведені експериментальні дослідження, статистичне опрацювання цифрових даних. Узагальнення отриманих результатів, висновки та практичні рекомендації - спільно з науковим керівником .

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні і практичні положення дисертації обговорені: на міжнародній науково-практичній конференції студентів, молодих вчених, лікарів та викладачів (Суми, 2009), всеукраїнській науково-практичній конференції "Актуальні питання ембріологічних досліджень" (Дніпропетровськ, 2009), республіканській науково-практичній конференції молодих вчених та фахівців “ Молодь - медицині майбутнього ” (Одеса, 2010); на науково-практичній конференції студентів, молодих вчених, лікарів та викладачів "Актуальні питання теоретичної медицини "(Суми, 2010); науково-практичній конференції "Актуальні питання патології за умов дії надзвичайних факторів на організм" (Тернопіль, 2010).

Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи відображений у 12 наукових працях, із яких 7 - у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України (5 - одноосібно), 5 - у матеріалах конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена українською мовою на 120 сторінках основного тексту і складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, 4 розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій, додатків. Перелік використаних джерел містить 215 найменувань (155 - кирилицею, 60 - латиницею). Робота ілюстрована 104 рисунками та 12 таблицями.

1. Основний зміст роботи

Матеріали та методи дослідження. Експеримент виконаний на 120 білих щурах-самцях трьох вікових груп: молодого, зрілого та старечого віку, що утримувались у віварії Медичного інституту Сумського державного університету.

Залежно від віку та терміну вживання солей важких металів усі тварини були поділені на 2 серії.

I серія (60 щурів) - експериментальна: тварини молодого (2-місячні), зрілого (7-місячні) і старечого віку (19-місячні), що вживали з питною водою солі цинку, міді, заліза, марганцю, свинцю у таких концентраціях: ZnCl2 - 5 мг/л, CuSO4 х 5Н2О - 5 мг/л, FeSO4 - 10 мг/л, MnCl2 х 4Н2О - 1 мг/л, Рb(NO3)2 - 3 мг/л, складається із шісти груп залежно від віку тварин і терміну експерименту:

I група (10 щурів) - молоді тварини (1 місяць експерименту);

IІ група (10 щурів) - молоді тварини (2 місяці експерименту);

IIІ група (10 щурів) - зрілі тварини (1 місяць експерименту);

IV група (10 щурів) - зрілі тварини (2 місяці експерименту);

V група (10 щурів) - старі тварини (1 місяць експерименту);

VІ група (10 щурів) - старі тварини (2 місяці експерименту).

ІІ серія (60 щурів) - контрольні тварини, в яку ввійшли інтактні щурі всіх вікових груп (відповідно до закінчення експерименту) по 10 тварин у кожній групі, що споживали питну воду стандартної якості.

Матеріалом для досліджень була цільна кров, сироватка крові, еритроцити, лейкоцити. Кров забирали шляхом декапітації щурів під ефірним наркозом після закінчення експерименту.

Для дослідження використовували такі методики:

1. Вивчення морфологічних параметрів еритроцитів із використанням світлового мікроскопа в мазках крові, забарвлених за Романовським-Гімза. Мікроскопічне дослідження проводили під масляною імерсією (окуляр х10, об'єктив х100) у світловому мікроскопі "Olympus" із фотографічною реєстрацією морфологічної картини крові (еритроцитів) відеокамерою Baumer/optronic. Typ: СX05c. Вивчали анізоцитоз, пойкілоцитоз, наявність молодих форм еритроцитів, поліхроматофільних еритроцитів.

2. Морфологічне дослідження еритроцитів із використанням растрового електронного мікроскопа. Після взяття крові еритроцити відділяли шляхом центрифугування впродовж 15 хв. при 1000 об/хв, фіксували в 1% глутаровому диальдегіді. Відділяли клітини від фіксуючого розчину центрифугуванням із подальшою постфіксацією в 1% розчині чотириокисного осмію, промивали фосфатним буфером тричі та проводили дегідратацію етанолом зі зростаючою концентрацією (60, 70, 80, 90, 100%). Змішували суспензію клітин у 100% ацетоні. Досліджувані зразки еритроцитів поміщали на графітові столики та висушували на повітрі, потім напиляли вуглецем у вакуумному універсальному пості "ВУП-5". Зразки фотографували при збільшенні від x2000 до x40000. На отриманих електронних фотографіях оцінювали загальну структуру еритроцитів та виділяли їх морфологічні форми за Козинець Г.И. и соавт., 2004; Новицьким В.В. и соавт., 2008. Обчислювали відсоткове співвідношення кожного типу клітин із однієї тисячі еритроцитів кожного щура. Розраховували індекс трансформації еритроцитів (ІТ). ІТ= (%ЗДЕ + %НЗДЕ) / % Д (Кидалов В. Н., Зайцева К. К.,1986).

3. Морфометрію еритроцитів здійснювали за допомогою системи комп'ютерного аналізу зображення “Видео Тест 5,0” та “Видео Размер 5,0”. Вимірювали середній діаметр, периметр еритроцитів. У кожному препараті аналізували 100 дискоцитів.

4. Вивчення мікроелементного складу крові. Отриманий 1 мл крові в порцелянових тиглях спалювали у муфельній печі при температурі 450 0С впродовж 48 годин. Отриманий попіл розчиняли в 10% соляній, а потім в азотній кислотах і доводили бідистильованою водою до 10 мл. Розчин аналізували на спектрофотометрі С115-01 із полум'яним та електротермічним атомізаторами. Проведення вимірів відповідних параметрів та розрахунків проводили з використанням програми AAS-SPECTR.

5. Аналізи гематологічних параметрів. Для вирішення поставлених завдань нами використано традиційні методики визначення кількості еритроцитів, лейкоцитів, ретикулоцитів, підрахунок лейкоцитарної формули, концентрації гемоглобіну, кольорового показника та гематокриту (Монастирська О. С., 2007).

Індекс співвідношення лімфоцитів до нейтрофілів обчислювали шляхом поділу кількості лімфоцитів на кількість нейтрофілів (Махинько В.И., Никитин В. Н., 1975).

6. Визначення біохімічних параметрів. Активність ферментів АсАТ, АлАТ, ЛДГ, ГГТП, ЛФ; рівень ТАГ, сечовини, креатиніну, глюкози визначали в сироватці крові на автоматичному аналізаторі ”Cormay plus” лабораторії Сумського обласного консультативно-діагностичного центру.

Отримані дані опрацьовані статистично на персональному комп'ютері з використанням пакета прикладних програм із використанням критеріїв Стьюдента, -Пірсона та -Колмогорова-Смірнова. Достатньою вважали ймовірність помилки менше 5% (р<0,05).

Результати дослідження та їх обговорення. При світлооптичному вивченні картини крові інтактних щурів за мазками, фарбованими за Романовським - Гімза, еритроцитарний пул щурів усіх вікових груп в основному представлений дискоцитами. У молодих щурів інтактної групи визначалися поліхроматофільні еритроцити.

При дослідженні з використанням растрового електронного мікроскопа аналіз отриманих даних у інтактних щурів показав найоптимальніше співвідношення еритроцитів у зрілих тварин, що підтверджується найбільшою кількістю дискоцитів - 92,6 ± 2,1% та найменшим індексом трансформації - 0,085.

При морфометричному вимірюванні в усіх вікових контрольних групах достовірної різниці між ними в розмірах дискоцитів не виявлено.

Серед біохімічних показників відмічається суттєва різниця у змінах концентрації глюкози крові. Так, у старих тварин її рівень становить 6,1±0,2 моль/л. Цей показник достовірно вищий, ніж у молодих та зрілих щурів. Збільшується АсАт з 15,8±2,0 о/л - у молодих до 21,7±1,9 о/л - у старих, АлАТ з 20,7±2,3 о/л - у молодих до 27,5±2,7 о/л - у старих (p<0,05).

Вживання щурами води з солями важких металів призводить до виникнення в їх організмі техногенного мікроелементозу, який характеризується зниженням у крові вмісту цинку, міді та марганцю і підвищенням концентрації заліза та свинцю. Для цинку, міді й марганцю спостерігається зменшення концентрацій на 20-40% (p<0,05) порівняно із контрольними показниками. Для заліза і свинцю визначається збільшення їх кількості: для заліза вона становить 20 - 30% (p<0,05), концентрація свинцю зростає більш ніж у два рази (p<0,05). Аналіз даних за критеріями -Пірсона і -Колмогорова свідчить про те, що зміна концентрації металів є приблизно однаковою для всіх вікових груп і фактично не залежить від терміну вживання солей важких металів.

В умовах техногенного мікроелементозу концентрація гемоглобіну в середньому зменшується на 20% (p<0,05).

Після першого місяця експерименту показники гематокриту були меншими порівняно із контрольними в середньому на 25,5% (р<0,05) у молодих, зрілих і тварин старечого віку. Після двох місяців гематокрит молодих щурів знижується на 46% (p<0,05) за критерієм -Пірсона.

Для кожної вікової групи мають місце приблизно однакові зміни значень концентрації гемоглобіну, еритроцитів, показника гематокриту через 1 і 2 місяці за обома критеріями: -Пірсона і -Колмогорова-Смірнова.

Кількість ретикулоцитів збільшується в середньому на 17,0% (р>0,05) в усіх експериментальних групах, але різниця з контролем недостовірна.

Різниця кольорового показника у тварин усіх експериментальних груп становить 10,5-8,7% (р<0,05) при місячному вживанні солей та 8,7-23,9% (р<0,05) - при 2-місячному при порівнянні з контрольними показниками.

Через 2 місяці вживання солей важких металів кількість лейкоцитів у тварин усіх вікових груп зменшилась у середньому на 35% (p<0,05). Показник кількості лейкоцитів має різні розподіли за віковими групами після одного і двох місяців вживання (p<0,05) за обома критеріями -Пірсона і -Колмогорова-Смірнова. Це свідчить про те, що вживання тваринами впродовж двох місяців солей важких металів має більш суттєвий вплив на даний показник крові, ніж вік тварин, та про зменшення компенсаторних можливостей лейкоцитарної системи.

Співвідношення лімфоцитів до нейтрофілів зменшується понад 50% (p<0,05) після одного місяця та на 41% (p<0,05) - після двох місяців експерименту. Критерії -Пірсона і -Колмогорова-Смірнова підтверджують принципово однакові зміни даного показника в усіх тварин упродовж обох термінів експерименту.

При світлооптичному вивченні крові щурів різних вікових груп через 1 місяць експерименту ми спостерігали відмінності в картині крові в усіх досліджуваних групах порівняно з контрольними тваринами. Пойкілоцитоз еритроцитів розвивався у двох напрямках. Перший визначався тим, що у третини молодих та зрілих і половини щурів старечого віку на фоні дискоцитів відмічалася поява кодоцитів. Другий - зміна морфології еритроцитів у частини тварин більша за рахунок зростання гіпохромних еритроцитів, ехіноцитів, сфероцитів, веретеноподібних та поліхроматофільних клітин, появи еритрокаріоцитів (оксифільних та поліхроматофільних нормобластів). Відомо, що кодоцити, гіпохромні еритроцити та мікроцити частіше виникають у результаті порушення синтезу гемоглобіну (Дворецкий Л. И., 2001; Льюис С. М. и др., 2009).

Через 2 місяці експерименту також спостерігалися виражені дегенеративні зміни еритроцитів у вигляді кодоцитів у половини молодих тварин. Відмічається поява поодиноких базофільних еритрокаріоцитів. У другої частини молодих тварин та у щурів зрілого і старечого віку пойкілоцитоз представлений більше за рахунок гіпохромних еритроцитів та анулоцитів, менше - за рахунок веретеноподібних клітин, сфероцитів та поліхроматофільних клітин.

Під час дослідження із використанням растрового електронного мікроскопа після вживання щурами солей важких металів упродовж 1 та 2 місяців спостерігали значну трансформацію морфологічних форм еритроцитів у всіх вікових групах, але функціонально повноцінні дискоцити домінують, хоча кількість їх при 1 місячній інтоксикації достовірно зменшується на 21,9-28,0 % (р<0,05). При збільшенні терміну вживання солей важких металів до 2 місяців відмічається деяке збільшення дискоцитів, але вони не досягають рівня контролю. Натомість за обома критеріями (-Пірсона і -Колмогорова-Смірнова) кількість дискоцитів має приблизно однакові значення в різних вікових групах.

Суттєві зміни серед морфологічних форм еритроцитів також були виявлені при кількісному аналізі ЗДЕ, які достовірно збільшуються в усіх експериментальних групах тварин. При 1 місячному вживанні солей це збільшення (в середньому в 1,8 раза ) відбувається за рахунок ехіноцитів. Після двох місяців експерименту трансформація в ЗДЕ в усіх вікових групах тварин зумовлена зростанням числа ехіноцитів (але в середньому в 2,4 раза), стоматоцити у молодих тварин залишилися на рівні контролю, а у зрілих та старих - збільшились у 2 рази.

Вміст ЗДЕ збільшується понад 45% (p<0,05) після 1 місяця експерименту і має для всіх вікових груп приблизно однакове значення. Після двох місяців кров зрілих щурів має найбільші зміни ЗДЕ (p<0,05) за критерієм -Пірсона. У середньому цей показник має різні розподіли за віковими групами після одного і двох місяців вживання (p<0,05) за критеріями -Пірсона і -Колмогорова-Смірнова і свідчить, що їх кількість збільшується максимально після 2 місяців експерименту в зрілих щурів і тварин старечого віку.

При місячному вживанні солей були виявлені достовірні зміни серед НЗДЕ у щурів усіх вікових груп. Привертає увагу значне збільшення кількості кодоцитів у молодих тварин до 1,2 %, у зрілих - до 7,7%, у старих - до 1,5% та зростання відсотка гіпохромних еритроцитів у молодих - до 8,9%, у зрілих - до 7,3%, у старих - до 6,0%. Кількість сфероцитів збільшилася до 5,4 - % у молодих, до 7,3% - у зрілих, до 13,4 % -у старих. Після вживання щурами впродовж 2 місяців солей важких металів спостерігається аналогічна картина змін НЗДЕ. Значно збільшується кількість кодоцитів: у молодих тварин - до 2,8%, у зрілих - до 1,4 %, у старих тварин - до 0,5%, а також гіпохромних еритроцитів: у молодих щурів - до 10,2 %, у зрілих - до 13,4 %, у щурів старечого віку - до 4,2% відповідно. Інтенсивніше збільшується відсоток сфероцитів: у тварин старечого віку - до 9,2%, у молодих - до 6,2%, а у зрілих залишився на попередньому рівні. Кількість дегенеративних клітин достовірно збільшується в молодих та зрілих щурів при обох термінах "затравки " солями важких металів до 1,9%, а у старечих тварин - до 3,5% після 1 місяця експерименту та до 3,9% - після 2 місяців. Таким чином, після 1 місяця експерименту кров щурів старечого віку має найбільше значення відсотка НЗДЕ (p<0,05), а після 2 місяців експерименту - у зрілих тварин (p<0,05) за критерієм -Пірсона. У середньому цей показник має різні розподіли за віковими групами після одного і двох місяців вживання важких металів (p<0,05) за обома критеріями: -Пірсона і -Колмогорова-Смірнова. У зрілих щурів після 2 місяців досліду він продовжує динамічно збільшуватись, а у молодих та старих щурів - зменшується, але так і не досягає значення показника першого місяця.

При вивченні поверхні еритроцитів із використанням растрового електронного мікроскопа відмічена також її різноманітність у тварин усіх вікових груп в умовах мікроелементозу: рельєф поверхні дискоцитів, ЗДЕ та НЗДЕ має як гладеньку, так і поверхню з заглибленнями, горбками, незначною складчастістю, везикулами. Відмічено, що збільшується кількість еритроцитів зі зміненою поверхнею, особливо ці зміни були виражені на поверхні гіпохромних еритроцитів.

Аналіз морфологічних параметрів еритроцитів показав, що середній діаметр дискоцитів після 1 місяця вживання солей у щурів молодого, зрілого і старечого віку зменшується достовірно відповідно на 6,9%; 3,8%; 4,8% (p<0,05) відносно контрольних значень. При 2 місячному експерименті середній діаметр зменшується (p<0,05) на 3,5%; 4%; 5,4%. При вимірюванні середнього периметра дискоцитів визначені також зміни у напрямку їх зменшення у тварин усіх вікових груп. Виявлені зміни морфометричних параметрів еритроцитів можуть бути пов'язані зі змінами мікроелементного складу крові та порушеннями гемопоезу, що виникає за умов дії солей важких металів.

Аналіз результатів дослідження концентрації глюкози в сироватці крові експериментальних щурів у всі терміни спостереження доводить, що відбувається достовірне підвищення цього показника.

При аналізі лабораторних параметрів тварин встановлено, що після вживання води із солями важких металів упродовж 1 місяця відмічається достовірне зниження концентрації в сироватці крові ТАГ в середньому на 32,8% (p<0,05).

При вживанні солей важких металів упродовж двох місяців зміна концентрації глюкози в крові зрілих тварин має достовірно більше значення порівняно зі старими щурами, а зміна концентрації ТАГ є суттєво вищою у тварин старечого віку.

Через 1 місяць спостереження в усіх експериментальних серіях відбувається суттєве збільшення концентрації сечовини в сироватці крові у середньому на 43,6% (p<0,05), а у щурів, які вживали солі важких металів впродовж двох місяців, цей показник збільшувався у середньому на 41,0% (p<0,05).

При визначенні креатиніну сироватки крові через 1 місяць його вміст порівняно з контрольним показником у середньому збільшується на 40,3% (p<0,05), через два місяці цей показник зростає в середньому на 25 % (p<0,05).

Перебування щурів в умовах експерименту довело, що показники сечовини та креатиніну мають приблизно однакову динаміку змін концентрацій у різних вікових групах як після 1, так і після 2 місяців експерименту (за обома критеріями: -Пірсона і -Колмогорова-Смірнова).

Вживання щурами солей важких металів упродовж 1 місяця призводить до збільшення (p<0,05) ферментативної активності ЛДГ в середньому у 2 рази, а впродовж двох місяців - у 1,6 раза в усіх вікових групах щурів.

ЛФ сироватки крові у щурів, які вживали солі важких металів впродовж 1 місяця, в усіх вікових групах збільшується в 1,3 раза. При двомісячному вживанні щурами води із солями важких металів спостерігається підвищення активності ЛФ у 2,3 раза (у молодих), в 1,3 раза (у зрілих), в 1,2 раза (у старих). Динаміка змін залежності активності ЛФ та ЛДГ за критерієм -Пірсона однаково виражена у тварин усіх вікових груп при обох термінах вживання солей важких металів.

В експериментальних тварин, що перебували в умовах мікроелементозу впродовж 1 місяця, спостерігали підвищення активності (p<0,05) вищеназваних ферментів: АсАТ - у 3,8 раза (у молодих), у 4,3 раза (у зрілих), у 3,7 раза (у старих); АлАТ - у 3,6 раза (у молодих), у 3,8 раза (у зрілих), у 3,3 раза (у старих). Вживання тваринами впродовж 2 місяців солей важких металів призвело також до підвищення активності АсАТ у молодих - у 3 рази, в зрілих - у 4,3 раза , в старих - у 2,2 раза. Виявлені також достовірні зміни активності АлАТ, а саме: у 3,5 раза - у молодих, у 3,8 раза - у зрілих, у 3 раза - у старих. Отримані результати можуть свідчити про порушення функціонування печінки.

Статистичний аналіз за критеріями -Пірсона та -Колмогорова показує, що ферментативна активність АсАТ упродовж одного місяця "затравки" найбільша у зрілих (p<0,05) порівняно з молодими, а впродовж двох місяців вживання солей - у молодих (p < 0,05) відносно інших вікових груп. Зміни АлАТ найбільше виражені у тварин зрілого віку порівняно зі старими (p<0,05) при вживанні води із солями важких металів упродовж одного місяця.

В умовах проведеного експерименту спостерігали збільшення активності ГГТП крові при місячній затравці металами тварин усіх вікових груп.

Зміни залежності активності ГГТП від віку щурів і терміну інтоксикації важкими металами найбільше виражені у тварин зрілого віку порівняно зі старими (p<0,05).

Отже, результати проведенего дослідження показали токсичну дію мультикомпонентної суміші солей важких металів, що проявляється змінами структури і функції клітинних елементів крові, її кількісних та біохімічних показників упродовж усього терміну експерименту. У відповідь на надмірне надходження в організм тварин солей важких металів, спостерігається активація компенсаторних механізмів упродовж 2 місяця експерименту тварин усіх вікових групп.

кров еритроцит гематологічний цитоархітектоніка

Висновки

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі - встановлення змін морфологічних та функціональних показників крові щурів молодого, зрілого і старечого віку в нормі та під впливом солей важких металів упродовж 1 та 2 місяців експерименту.

1. Визначено, що з віком у щурів контрольної серії зменшуються кількість ретикулоцитів, лімфоцитів, співвідношення лімфоцитів до нейтрофілів, збільшується кількість сегментоядерних нейтрофілів. У молодих щурів відмічається наявність поліхроматофільних еритроцитів. Найбільша кількість дискоцитів та найменший індекс трансформації еритроцитів встановлені у зрілих щурів. У всіх вікових групах зберігаються однотипність складу морфологічних форм еритроцитів та розміри дискоцитів. Із віком у крові зростають концентрація глюкози, активність ферментів аспартатамінотрансферази, аланінамінотрансферази, зменшується концентрація цинку, міді, марганцю та заліза, зростає концентрація свинцю.

2. Надходження до організму тварин надлишкової суміші солей важких металів призводить до розвитку техногенного мікроелементозу, який проявляється достовірним зниженням у крові вмісту цинку на 22,3-38,0%, міді - на 23,0-40,7%, марганцю - на 19,5-28,9% і підвищенням заліза на 21,7-31,2% та свинцю - на 105,0-118,0%.

3. За умов техногенного мікроелементозу в експериментальних тварин відмічається розвиток гіпохромної анемії (зниження концентрації гемоглобіну на 15,0-22,0%, кольорового показника - на 8,7-23,9%, гематокриту - на 15,0-46,0%; підвищення кількості ретикулоцитів на 10,7-21,0%) (p<0,05) ; поява у мазках крові гіпохромних та поліхроматофільних еритроцитів, кодоцитів, базофільних і поліхроматофільних та оксифільних нормобластів і зменшення розмірів дискоцитів на 3,2%-19,3%.

4. Солі важких металів спричиняють дезорганізацію цитоархітектоніки червоних клітин крові: збільшується кількість зворотнодеформованих еритроцитів у 1,3-2,7 раза, незворотнодеформованих - у 3,8-8,1 раза на фоні зменшення кількості дискоцитів на 21,1-28,0%. Растрова мікроскопія показала зміну мікрорельєфу, яка проявлялася появою везикул, горбків, складочок та ямок, особливо ці зміни були виражені на поверхні гіпохромних еритроцитів.

5. Тривалий вплив солей важких металів призводить до суттєвих змін (p<0,05) біохімічних показників крові щурів, що є наслідком токсичного ураження організму і проявляється підвищенням концентрації глюкози на 31,0-74,8%, сечовини - на 37,0-47,0%, креатиніну - на 11,0-46,0%; підвищенням активності ферментів: лактатдегідрогенази - у 1,6-2 рази, аланінамінотрансферази - у 3,3-3,8 раза, аспартатамінотрансферази - у 3,3-4,3 раза, лужної фосфатази - у 1,3-2,3 раза, гамма-глутамілтранспептидази - в 1,4-2,4 раза, зниженням рівня триацилгліцеролів на 25,6-58,0% .

6. Встановлено, що зміни більшості досліджених показників крові щурів усіх вікових груп однонаправлені впродовж усього терміну експерименту. Тривалість експерименту впливає на кількість лейкоцитів, зворотнодеформованих та незворотнодеформованих еритроцитів, індекс трансформації еритроцитів, рівень триацилгліцеролів, концентрацію глюкози, активність аспартатамінотрансферази, аланінамінотрансферази, гамма-глутамілтранспептидази.

Практичні рекомендації

1. Отримані експериментальні дані можна використовувати як морфологічне підґрунтя для прогнозування функціональних змін крові в умовах впливу комбінації солей важких металів.

2. Одержані результати рекомендовані для використання в навчальному процесі та наукових дослідженнях на кафедрах гістології, анатомії, біології, патофізіології та в клінічних лабораторіях.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Приходько О. О. Морфофункціональні зміни периферичної крові в умовах дії екзогенних чинників хімічної природи / О. О. Приходько // Вісник Сумського державного університету. Серія Медицина. - 2009. - Т. 1, № 2. - С. 28 - 35.

2. Приходько О. О. Морфофункціональні показники периферичної крові інтактних щурів молодого віку / О. О. Приходько // Вісник морфології. - 2009. - Т. 15, № 2. - С. 312 - 316.

3. Приходько О. О. Трансформація еритроцитів периферійної крові щурів молодого віку в умовах техногенного мікроелементозу / О. О. Приходько // Вісник Вінницького національного медичного університету.- 2009.-Т.13, №2. - С. 471 - 476.

4. Приходько О. О. Вплив солей важких металів на біохімічні показники крові щурів різних вікових груп / О. О. Приходько // Вісник Сумського державного університету. Серія Медицина.- 2010. - № 2. - С. 48 - 54.

5. Приходько О. О. Особливості мікроелементного складу крові щурів у віковому аспекті в умовах техногенного мікроелементозу організму / О. О. Приходько // Вісник Української медичної стоматологічної академії. - 2010. - Т.10, №4 (32). - С. 125 - 128.

6. Сікора В. З. Трансформація клітин крові щурів зрілого віку в умовах техногенного мікроелементозу організму / В. З. Сікора, О. О. Приходько // Український морфологічний альманах. - 2010. - Т. 8, № 1. - С. 91 - 94 . Здобувач виконала забір матеріалу, експериментальне дослідження, аналіз і узагальнення результатів, підготувала роботу до друку.

7. Сікора В. З. Структурно - функціональна характеристика крові щурів старечого віку в умовах дії солей важких металів / В. З. Сікора, О. О. Приходько // Український морфологічний альманах. - 2010. - Т. 8., № 2 . - С.191 - 193. Здобувач брала участь у проведенні експерименту, виконала морфологічні дослідження, сформулювала висновки, підготувала роботу до друку.

8. Приходько О. О. Використання РЕМ для визначення морфологічних форм клітин крові / О. О. Приходько // Актуальні питання теоретичної медицини : міжн. наук.-практ. конф., присвячена Дню нирки в Україні, 20 березня 2009 р.: тези доп. - Суми, 2009. - С. 185 - 186.

9. Приходько О. О. Морфометричні показники еритроцитів інтактних щурів у віковому аспекті / О. О. Приходько // Актуальні проблеми ембріологічних досліджень : всеукраїнська наук.-практ. конф., 7-10 жовтня 2009 р. : тези доп. - Дніпропетровськ, 2009. - С.70 - 71.

10. Приходько О. О. Зміни морфологічних типів клітин крові у щурів зрілого віку в умовах дії важких металів / О. О. Приходько // Молодь - медицині майбутнього : міжн. наук.-практ. конф., присвячена 200-річчю з дня народження М. І. Пирогова, Одеса, 23-24 квітня 2010 р. : тези доп. - Одеса, 2010. - C. 36.

11. Приходько О. О. Морфометричні параметри еритроцитів щурів старечого віку в умовах техногенного мікроелементозу організму / О. О. Приходько // Актуальні питання теоретичної медицини : мат. наук.-практ. конф., 22-23 квітня 2010 р. : тези доп. - Суми, 2010. - С. 32-33.

12. Приходько О. О. Особливості змін периферійної крові щурів молодого віку за умов дії солей важких металів / О. О. Приходько // Актуальні питання патології за умов дії надзвичайних факторів на організм : мат. наук.-практ. конф., присвяченої 100-річчю з дня народження Е. Н. Бергера, 4-5 листопада 2010 р. : тези доп. - Тернопіль, 2010. - С. 75.

Размещено на Allbest.ru