Стан біологічних мембран та вміст макро- і мікроелементів в організмі тварин і людини при дії етанолу

26. Дереча Л.Н., Дьяченко А.Ф. Использование ядерно-физических методов в судебно-биологической экспертизе // Вопросы криминологии, криминалистики и судебной экспертизы: Сб. науч. тр. - Мн.: Право и экономика, 2005. - № 2 (19). - С. 214-218.

АНОТАЦІЯ

Дереча Л.М. Стан біологічних мембран та вміст макро- і мікроелементів в організмі тварин і людини при дії етанолу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Харківський національний університет, Харків, 2005.

Подано результати досліджень короткочасної і тривалої дії етанолу на вміст макро- і мікроелементів (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) в органах і тканинах тварин залежно від тривалості дії етанолу. Показано особливості змін активності металоферментів у тварин при короткочасній і тривалій дії етанолу.

Показано, що вплив етанолу на стан біологічних мембран в організмі проявляється змінами активності мембранозв'язаних ферментів (Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази). Для тривалої дії етанолу характерним є підсилення процесів ПОЛ (про що свідчить накопичення дієнових кон'югатів, малонового діальдегіду, збільшення інтенсивності БХЛ) за умов початкової компенсації і наступного виснаження антиоксидантних систем.

Обґрунтовано включення визначення вмісту макро- і мікроелементів (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) в органах и тканинах для використання як додаткового критерію діагностики смерті від отруєння етанолом.

Ключові слова: етанол, механізм біологічної дії, біологічні мембрани, макро- і мікроелементи, металоферменти.

АННОТАЦИЯ

Дереча Л.Н. Состояние биологических мембран и содержание макро- и микроэлементов в организме животных и человека при действии этанола. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Харьковский национальный университет, Харьков, 2005.

Диссертация посвящена изучению биохимических показателей, характеризующих состояние биологических мембран, содержания макро-, микроэлементов в организме экспериментальных животных и человека при действии этанола. В связи с этим определяли активность процессов перекисного окисления липидов (содержание диеновых конъюгатов, малонового диальдегида), влияющих на процесс регуляции проницаемости биологических мембран; активность ферментов антиоксидантной защиты (супероксиддисмутазы, каталазы, глютатионпероксидазы, церулоплазмина), а также содержание SH-групп и восстановленного глутатиона, обуславливающих поддержание структур и функциональной активности биологических мембран; активность мембраносвязанных ферментов (Na+,K+-АТФазы, Ca2+-АТФазы и Mg2+-АТФазы).

Для длительного действия этанола характерным является интенсификация процессов перекисного окиснення липидов (о чем свидетельствует накопление диеновых конъюгатов, малонового диальдегида) при условии начальной компенсации и последующего истощения антиоксидантных систем (повышение на 15 сутки активности супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы с последующим угнетением их активности на 30 сутки и максимальным снижением содержания SH-групп и глутатиона). Показано, что длительное действие этанола приводит к снижению почти вдвое активности мембраносвязанных ферментов Na+,K+-АТФазы, Ca2+-АТФазы и Mg2+-АТФазы печени и головного мозга.

Представлены результаты исследований кратковременного и длительного действия этанола на содержание макро- и микроэлементов (калия, натрия, кальция, магния, меди, цинка) в органах и тканях (сыворотке крови, печени, сердце, легких, почках, селезенке, головном мозге) животных в зависимости от длительности действия этанола.

В эксперименте на животных показано соотношение химических элементов (Na, К, Ca, Mg, Cu, Zn) в разных органах и тканях (сыворотке крови, печени, сердце, легких, почках, селезенке и головном мозге) при разной длительности действия 30%-го раствора этанола (5 г/кг массы тела). Определено, что при кратковременном (1 год., 5 год.) и длительном (15 суток, 1 мес., 3 мес.) действии этанола происходит перераспределение макро- и микроэлементов, характеризующееся повышением содержания Cu, Na, Ca с параллельным снижением содержания Zn, Mg и К в сыворотке крови, с подавляющим повышением содержания Ca и снижением Zn в печени, Ca и Zn - в сердце, Mg и Zn - в легких, Mg, Zn и Cu - в почках, Cu - в головном мозге, повышением Cа и снижением Cu и Zn в селезенке. Показано, что выразительность изменений содержания макро- и микроэлементов в исследуемых тканях зависит от длительности действия этанола.

Показаны особенности изменений активности металлоферментов (алкогольдегидрогеназы, гамма-глутамилтранспептидазы, церулоплазмина, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы) у животных при кратковременном и длительном действии этанола.

Обнаружено, что для лиц, умерших от отравления этанолом, характерным является повышение уровней Cu, Na, Ca с параллельным снижением уровней Zn, Mg и К, а также повышение соотношений Na/K, Ca/Mg и Cu/Zn в сыворотке крови с подавляющим повышением содержания Ca и снижением Zn в печени, Ca и Zn - в сердце, Mg и Zn - в легких, Mg, Zn и Cu - в почках, Cu - в головном мозге, повышением Cа и снижением Cu и Zn в селезенке, повышением Cu, Ca и снижением Zn в волосах.

На основе анализа результатов проведенных исследований установлено, что у животных с экспериментальным кратковременным и длительным действием этанола и лиц, умерших от отравления этанолом, происходят однонаправленные изменения содержания макро- и микроэлементов в органах и тканях, что стало основанием для разработки дополнительных критериев диагностики смерти от отравления этанолом.

Обосновано включение определения содержания макро- и микроэлементов (калия, натрия, кальция, магния, меди, цинка) в органах и тканях (сыворотке крови, печени, сердце, легких, почках, селезенке, головном мозге, волосах) для использования как дополнительного критерия при диагностике смерти от отравления этиловым алкоголем. В пользу положительного заключения о данном виде смерти говорит увеличение уровней Cu, Na, Ca и снижение уровней Zn, Mg и K в сыворотке крови, снижение уровней Ca, Zn и Na в сердце, снижение уровней Mg, Zn и Са в легких, снижение уровней K и Zn, а также увеличение уровней Cu и Са в печени, снижение уровней Mg, Cu и Zn в почках, увеличение уровней Mg, Са и снижение уровней Cu и Zn в селезенке, снижение уровня Cu в головном мозге, увеличение уровней Cu, Ca, Na и снижение уровня Zn в волосах умерших.

Ключевые слова: этанол, механизм биологического действия, биологические мембраны, макро- и микроэлементы, металлоферменты.

SUMMARY

Derecha L.N. The state of biological membranes and content of macro- and microelements in the organism of animals and man at ethanol action. - Manuscript.

Theses for scientific degree of candidate of science (biology) by specialty 03.00.04 - biochemistry. - Kharkiv National University, Kharkiv, 2005.

The findings of the study of short- and long-term ethanol action on the amount of macro- and microelements (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) in the organs and tissues of animals depending on the duration of ethanol administration are reported. The peculiarities of metalloenzymes activity changes in the blood of animals are shown at short- and long-term action of ethanol.

Ethanol influence on the state of biological membranes is shown to be the central link in xenobiotic effect realization in the organism.

The influence of ethanol on the biological membranes manifests by changes activity of membrane-associated enzymes (Na+,K+-ATPase, Ca2+-ATPase и Mg2+-ATPase). Prolonged action of ethanol is characterized by intensification of lipid peroxidation (which is proved by accumulation of dien conjugates, malonic dialdehyde) at primary compensation followed by exhaustion of antioxidant systems, as well as oxidative stress development.

Application of determining macro- and microelements (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) in organs and tissues as an additional criterion in diagnosis of deaths caused by ethanol poisoning is substantiated.

Key words: ethanol, mechanism of biological action, biological membranes, macro- and microelements, metalloenzymes.

Размещено на Allbest.ru