Оренбургский государственный университет

Исследование элементного гомеостаза и функциональных резервов организма под воздействием ксенобиотиков и стрессорных факторов

Руководитель проекта — д.м.н., профессор С.В. Нотова

На модели лабораторных животных изучено влияние стресса (чрезмерная физическая нагрузка, дефицит нутриентов) и токсикантов (алкоголь, кадмий) на жизнедеятельность, метаболические и морфометрические характеристики, а также психофизиологические параметры организма. Проведен многоэлементный анализ различных биосубстратов лабораторных животных, подвергавшихся воздействию различных стрессорных факторов.

Полученные результаты по изучению влияния физической нагрузки и дефицита нутриентов свидетельствуют о развитии дисэлементоза на фоне интенсивной физической нагрузки у лабораторных животных. Наблюдалось снижение концентрации всех макро- и подавляющего большинства эссенциальных элементов на фоне накопления некоторых токсичных элементов в теле животных всех опытных групп. Наиболее выраженные изменения зарегистрированы у животных первой опытной группы, находящейся на дефицитном рационе и подвергавшейся физической нагрузке. Наименьшие изменения элементного гомеостаза выявлены во второй опытной группе, также подвергавшейся физической нагрузке, но находящейся на сбалансированном рационе. Таким образом, на обеспечение адаптации к физической нагрузке наибольшее влияние оказывают кальций, магний, фосфор, хром, железо, кобальт, цинк и марганец.

При изучении влияния токсикантов на организм лабораторных животных были получены следующие результаты. Алкогольная интоксикация и воздействие кадмия ведут к накоплению продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови. Интоксикация алкоголем приводит к увеличению активности ферментов антиоксидантной защиты, что проявляется увеличением уровня каталазы. При сочетанном воздействии алкоголя и кадмия активность ферментов антиоксидантной защиты оказалась недостаточной для компенсации усиленного перекисного окисления липидов, о чем свидетельствовало снижение уровня каталазы. Выявлены особенности накопления и обмена химических элементов в различных структурах головного мозга. Этанол наибольшее воздействие оказал на концентрацию элементов в коре головного мозга, при этом произошло достоверное увеличение накопления As, Cr, Cu, Li, Mn, Se, V и Zn. Введение в рацион животных этанола в сочетании с кадмием в большей степени отразилось на содержании химических элементов в мозжечке и белом веществе, о чем свидетельствовало достоверное увеличение содержания Co, Fe, Si, V, Zn и B в мозжечке и увеличение накопления As, Co, Cr, Fe, Mn и V в белом веществе. При оценке морфологических изменений головного мозга лабораторных животных были получены следующие данные. Введение этанола оказало наибольшее влияние на гистоструктуру мозжечка и коры головного мозга, что проявилось увеличением кровенаполнения и появлением нейронов в стадии деградации. Сочетанное воздействие этанола и кадмия приводит к выраженной деградации, необратимой деструкции нейронов коры гиппокампа и ядер продолговатого мозга, что свидетельствует о существенном нарушении ассоциативных взаимосвязей структур и функциональной недостаточности отделов мозга.