Исследование биохимических показателей в плазме крови и лимфе крыс при интоксикации ионами кадмия

Исследовано биохимических показателей в плазме крови и лимфе крыс при интоксикации ионами кадмия. Ионы кадмия — среди химических веществ, загрязняющих окружающую среду, представляют большую опасность для здоровья человека. В результатах исследовани доказано, что после воздействия соли кадмия хлорида на крысы меняются биохимические показатели в лимфатической и плазме крови. Установлено, что соли тяжелых металлов складируются в различных органах организма, лимфатических узлах, печени и органов при отравлении солями хлорида кадмия.

Ключевые слова: лабораторные крысы, кадмий, лимфа, плазма крови.

Актуальность работы. Внастоящее время, в связи с наземной деятельностью человечества, связанные с отходами производства, использования пестицидов, химических удобрений, что оказывает вредное воздействие на окружающую среду и угрожает нормальному существованию живых организмов [1]. Среди химических веществ, загрязняющих окружающую среду, представляют большую опасность для здоровья человека, соли тяжелых металлов, в том числе ионы кадмия [2]. В связи с данной ситуацией, проводились исследования влияния кадмия на показатели плазмы крови, нарушение функции печени и почек.

Материалы иметоды исследования. Объект исследования: опыт проводился на 20 лабораторных белых крысах весом 220–250 гр. половой зрелости. Из них созданы две группы: первая-группа наблюдения (10 крыс), вторая — группа практики per os CdCl₂-группа, включающая соль кадмия 1,5 мг/кг (10 крыс). Методы исследования: С целью изучения влияния ионов кадмия на биохимические показатели лимфы, у крыс в течение 30 дней 1 раз в сутки давали хлорид кадмия per os 1,5 мг/кг с водой.

Результаты иобсуждение. В ходе исследования было установлено, что после воздействия солей кадмия хлорида на крысу, изменяются биохимические показатели в плазме крови. При отравлении солями хлорида кадмия установлено, что соли тяжелых металлов откладываются в различных органах и тканях организма.

Кадмий относится к тройке металлов (вместе с свинцом и ртутью) [3], отличающейся высокой токсичностью и широким распространением в окружающей среде [4]. В конце XX-начале XXI века загрязнение природной среды планеты кадмием достигало опасного объема. По оценкам В.Эйхлера, она достигла в мире около 5000 тонн в год окружающей среды, а по данным ВОЗ загрязнение ею пищевых продуктов в среднем достигает предельной нормы — 2 мг/кг [5]. Воздействие комплекса факторов окружающей среды на человека в дальнейшем усложняет проблему, так как в настоящее время не в полной мере определено не только отсутствие методической основы нормирования при объединенном [6], комплексном и комбинированном воздействии вредных факторов, но и об особенностях такого воздействия в конкретных условиях [7].

Объект исследования: опыт проводился на 20 лабораторных белых крыс весом 220–250 граммов половой зрелости. Из них созданы две группы: первая-группа наблюдения 10 крыс), вторая-группа практики per os CdCl₂-группа, включающая соль кадмия 1,5 мг/кг (10 крыс). Методы исследования: с целью изучения влияния ионов кадмия на биохимические показатели лимфы, у крыс в течение 30 дней 1 раз в сутки давали хлорид кадмия per os 1,5 мг/кг с водой.

Дополнительно исследовались физико-химические и биохимические показатели плазмы крови и лимфы. По истечении определенного времени при интоксикации крыс, в кишечных лимфатических стержнях зафиксированы лимфатические течения и стереотипная активность изолированных лимфатических узлов. Изучена спонтанная и индуцированная стратификация шейных лимфатических узлов. После интоксикации крыс хлоридом кадмия в течение 30 дней (2 группа) увеличены размеры шейных и мочевых лимфатических узлов. Например, если длина шейных лимфатических узлов у контролируемых крыс в среднем составляет 2±0,1 мм, у крыс 2 группы — 5±0,1–6±0,1 мм, у некоторых — 10±0,1–12±0,1 мм. Размеры мочевых лимфатических узлов также увеличены в 2–2,5 раз. Данные органы имели отечность и были расширены поверхностные кровеносные сосуды узловых капсул. Наблюдается уменьшение лимфатического канала в кишечных лимфатических сосудах, при этом при контроле 0,32±0,004 мл / ч. после интоксикации уровень артериального давления был равен 0,25±0,004 мл/ч. После интоксикации животных ионами кадмия в лимфе осмотическое давление повышалось с 275±8 до 285±10 мосм/л, в плазме крови — с 280±4 до 303±5 мосм/л. Общая концентрация белка в лимфе крыс 2 группы снижена на 19 % по сравнению с крыс 1 группы, а в плазме крови на 28 %.

Как видно из таблицы 1, осмотическое давление в лимфе и плазме крови во 2 группе незначительно повышено по сравнению с 1 группой: в лимфе — 8 %, в плазме крови — 3 %. Сухой остаток плазмы крови снизился на 17 %, а в лимфе — на 18 %. После отравления крыс 2 группы хлоридом кадмия, вязкость лимфы и плазмы крови снижена на 30 % и 26 % по сравнению с крысами 1 группы. Эти данные показывают, что длительное время (30 дней) отравление хлоридом кадмия отрицательно влияет на состояние внутренней среды животных, лимфодинамику и биохимический состав крови и лимфы. Снижены концентрация ионов в плазме крови, лимфатических течений и артериального давления, общего белка, сухого остатка, лимфы и вязкости крови (табл.1).

Лимфатический поток при интоксикации ионами кадмия. Показатели лимфатического потока иплазмы крови

По данным гематокритовых показателей в то же время наблюдалось увеличение плазменной части крови и уменьшение объема эритроцитов, показывающее возникновение гидремии (рис.1). Эти данные свидетельствуют о снижении обменной функции лимфатической системы.

Рис. 1. изменение гематокритных показателей при отравлении крыс хлоридом кадмия

При отравлении хлоридом кадмия наблюдается снижение общего белка в лимфатической и плазме крови. У крыс второй группы по сравнению с контрольной группой общее количество белка снижено в лимфе на 19 %, а в плазме крови — на 28 %. Это, в свою очередь, показывает, что биохимические показатели в организме изменились (рис.2).

Рис. 2. Общее содержание белка в лимфе и плазме крови у контрольных и отравленных крыс:по оси ордината: общий размер белка получен в г/л. Группы, взятые на исследование по оси абсциссы: 1-группа контроля, 2-Результаты после отравления хлоридом кадмия

Анализ обмена продуктов азотного обмена в крови показал увеличение объема мочевины, креатинина и остатков азота после отравления солями ионов кадмия по сравнению с контрольной группой (табл.2).

После отравления солями ионов кадмия содержание считанных продуктов азотного обмена в плазме крови увеличилось по сравнению с показателями группы контроля: мочевины — 48 %, креатинин — 31 %, остаток азота — 32 % (табл.2).

Изменение показателей продуктов азотного обмена влимфе крыс при отравлении солями ионов кадмия иконтрольных групп.

Показатели обмена ионов в лимфатической и плазме крови с помощью электролитного анализатора показали следующие изменения: как видно из таблицы 3, крысы 2 группы после хронического отравления хлоридом кадмия с незначительным увеличением содержания ионов натрия в плазме крови, что на 2 % выше, чем в 1 группе.

Таблица 3

Содержание ионов вплазме крови при отравлении крыс хлоридом кадмия

Как видно из этих данных, лимфатические узлы и печень, выполняя свои защитные функции, аккумулируют ионы кадмия, поступающие в организм. Накопление ионов кадмия в лимфатических узлах снижает транспортирование лимфы через эти узлы [8]. Как было сказано в начале этого раздела, увеличение объема и гиперемия лимфатических узлов после отравления ионами кадмия обусловлено аккумуляцией ионов кадмия, приводящей к гиперемии тканей, связанной с активностью иммуннозащитной деятельностью лимфатических узлов.

После интоксикации кадмием изменение в ионовом составе крови указывает на наличие отклонений в мочевыводящей системе. После приема ионов кадмия, у крыс произошло уменьшение ионов калия в плазме крови, что связано с нарушением реабсорбции калия в почках. Увеличение ионов натрия в плазме крови приводит к накоплению воды в тканях и ее переливанию в кровь и лимфатические каналы. Отсюда понятно снижение вязкости, сухого остатка, содержания белка в лимфатической и плазме крови, непосредственно связанных с гидремией.

Таким образом, длительное отравление крыс ионами кадмия тормозит лимфодинамику, дренаж тканей и снижает физико-химические и биохимические показатели плазмы крови и лимфы. Использование энтеросорбентов ингибирует обратное действие ионов кадмия на гомеостаз организма. Из приведенных данных видно, что ионы кадмия оказывают тормозное и поражающее действие транспортных, барьерно-защитных функций лимфатических сосудов.

Заключение

По результатам исследования можно сделать выводы:

1. Установлено, что после воздействия соли хлорида кадмия на крысу, меняются биохимические показатели в лимфатической системе и плазме крови. Соответственно это приводит к снижению лимфатического течения, замедлению активности лимфатических узлов, что обусловлено отрицательным воздействием ионов кадмия.
2. При отравлении солями хлорида кадмия установлено, что соли тяжелых металлов складируются в различных органах организма, лимфатических узлах, печени и др.

1. Рощин А. В. Металлы. Гигиенические аспекты оценки и выздоровления окружающей среды. –М.:1983. — С.7–14
2. Рощин А. В. Металлы. Гигиенические аспекты оценки и выздоровления окружающей среды. –М.:1983. — с. 7–14
3. Бондарев Л. Г. Микроэлементы — благо и зло / Л. Г. Бондарев. — М,1984.-С. 144–150
4. Виноградов С. В. Молекулярно-генетические основы гепатотоксичности некоторых лекарственных препаратов / С. В. Виноградов, Н. А. Кравченко // Современные проблемы токсикологии. — 2007. -№ 3. — С. 30–38
5. Мельничук Д. А. Структурно-фунуциональные единицы и их компоненты в органах висцеральных систем в норме и патологии / Н. М. Михалева, А. А. Жаворонков.- Харьков, 1991. — С.169–170
6. Мудрый И. В. Тяжелые металлы в системе почва-растение-человек(обзор) / И. В. Мудрый // Гигиена и санитария. — 1997. — № 1. — С.5–8
7. Sarcar S. Lipid peroxidative damage on cadmium exposure and alterations in antioxidant system in rat erythrocytes: a study with relation to time/Sarcar S.,Yadav P., Bhatnagar D.// Biometals. — 1998. — Vol.11,№ 2. — P.153–157
8. Casalino E. Enzyme activity alteration by cadmium administration to rats: the possibility of iron involvement in lipid peroxidation / Casalino E., Sblano C., Landriscina C. // Arch.Biochem.Biophys. — 2007. — Vol.346, № 2. — P.171–179