Биологические науки/8. Физиология человека и животных

к. м. н. Кабисов О. Т.

ВЛИЯНИЕ КАЛЬЦИТРИОЛА НА ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ХРОНИЧЕСКОЙ СВИНЦОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ.

Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра РАН и РСО-Алания

Введение

Хроническое воздействие свинца приводит к нарушению функционального состояния сердечно-сосудистой системы, внутрисердечной и периферической гемодинамики. Сердечно-сосудистая патология, развивающаяся в условиях свинцовой интоксикации, является одним из основных предрасполагающих факторов к формированию артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца и миокардиодистрофии [1,4,7,8]. Являясь мощным ферментным ядом, свинец снижает активность окислительно-восстановительных ферментов, приводя к активации процессов перекисного окисления липидов в миокарде и эндотелии сосудистого русла, способствуя развитию гипоксии и нарушению проницаемости сосудов [6]. Одним из многочисленных механизмов токсического действия свинца на организм является его способность замещать кальций в специфических физиологических процессах. Экспериментальными исследованиями установлено, что повышенное содержание кальция в пищевом рационе препятствует проникновению и накоплению свинца в органах и тканях, способствует усиленному выведению его из организма с мочой, в значительной степени ослабляя его токсическое действие на организм, что говорит о протекторной активности кальция в условиях свинцовой интоксикации [2,5]. В поддержании гомеостазиса кальция принимают участие три основных гормона: паратгормон, кальцитонин и кальцитриол. Физиологические эффекты кальцитриола, являющегося активным метаболитом витамина Д₃, направлены на увеличение уровня кальция в крови и обусловлены активацией всасывания кальция в кишечнике и стимуляцией реабсорбции кальция в почках, при этом гормон активирует процессы минерализации костной ткани.

Целью исследования было изучение влияния кальцитриола на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и ее реактивность в условиях хронической свинцовой интоксикации.

Методика исследования

Работа выполнена на 50 крысах-самцах линии Вистар массой 200-300 г. При проведении экспериментов руководствовались статьей 11-й Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964), «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985) и Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ МЗ РФ от 19.06.2003 г. № 267). Эксперименты проводились в 3 группах животных: 1-я группа – интактные животные; 2-я группа - животные с внутрижелудочным введением ацетата свинца; 3-я группа – животные с внутрижелудочным введением ацетата свинца и внутрижелудочным введением витамина Д₃ . Крысы в течение эксперимента находились на стандартном пищевом рационе, имели свободный доступ к воде и пище в течение суток. Световой режим – естественный. Модель хронической свинцовой интоксикации создавалась путем внутрижелудочного введения раствора ацетата свинца в дозировке 40 мг/кг (в пересчете на металл) в течение 16 дней ежедневно 1 раз в сутки. Витамин Д₃ в виде препарата «Аквадетрим» вводился внутрижелудочно в дозе 3000 ЕД/100 г в течение 1 месяца 1 раз в сутки. Определение гемодинамических показателей проводилось в остром эксперименте. Животные находились под тиопенталовым наркозом. Определялись следующие показатели: артериальное давление – инвазивно (кровавым способом) путем введения в бедренную артерию пластикового катетера, заполненного 10%-м раствором гепарина и подключенного к электроманометру «ДДА». В ходе эксперимента животным с целью изучения реактивности сердечно-сосудистой системы в бедренную вену вводились ингибитор ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) каптоприл в дозе 30 мг/кг и альфа1-адреноблокатор доксазозин в дозе 20 мг/кг. Показания регистрировались с помощью монитора МХ-04, распечатка данных велась на принтер «Epson-1050+». Рассчитывались среднее артериальное давление (САД) по формуле САД= ДД + 1/3 ПД, где ДД – диастолическое давление, ПД- пульсовое давление; частота сердечных сокращений (ЧСС) – с помощью монитора МХ-04; по специальным формулам [3] рассчитывались сердечный индекс (СИ), ударный индекс (УИ) и удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС). Результаты обработаны статистически с использованием t-критерия Стьюдента на компьютере по программе «Prizm 4.0».

Результаты и обсуждение

У крыс с хронической свинцовой интоксикацией происходило повышение САД за счет увеличения УПСС, в то время как СИ и УИ снижались (табл.1). Спустя 1 минуту после введения доксазозина САД у этих крыс снижалось за счет падения УПСС, при этом степень снижения САД у крыс 2-й группы была менее выраженной по сравнению с интактными крысами. Через 1 ч после введения доксазозина наблюдалась тенденция к дальнейшему снижению САД у крыс 2-й группы за счет тенденции к снижению УПСС, в то время как у интактных крыс САД и УПСС частично восстанавливались. Исходя из этого, можно предположить, что менее выраженная реакция снижения САД и УПСС спустя 1 минуту после введения доксазозина у крыс 2-й группы связана со сниженной альфа1-адренореактивностью сердечно-сосудистой системы (табл.2). Происходящее снижение САД и УПС спустя 1 ч после введения доксазозина, скорее всего, свидетельствует о снижении компенсаторной способности сердечно-сосудистой системы к восстановлению исходных показателей системной гемодинамики.

Введение каптоприла вызывало у крыс 1-й и 2-й групп снижение САД и УПСС, несколько более выраженное у крыс 1-й группы. Спустя 1 ч после введения каптоприла степень снижения САД и УПСС относительно исходных значений была примерно одинаковой в обеих группах крыс. Таким образом, однотипные реакции снижения САД и УПСС после введения ингибитора АПФ не позволяют говорить о значимых изменениях активности ренин-ангиотензино- вой системы в условиях хронической свинцовой интоксикации.

У крыс с гипервитаминозом Д на фоне хронической свинцовой интоксикации изменения показателей системой гемодинамики были схожими с таковыми у крыс 2-й группы (табл. 1). При этом у них были более выраженными повышение УПСС и снижение СИ и УИ. Введение крысам 3-й группы доксазозина вызвало у них наиболее выраженное снижение САД и УПСС (табл. 2). В то же время через 1 ч после введения доксазозина у них наблюдалась тенденция к восстановлению этих показателей, в отличие от крыс 2-й группы, при этом степень снижения САД и УПСС у них была более выраженной по сравнению с интактными крысами. Можно предположить, что на фоне гиперкальциемии, вызванной гипервитаминозом Д, хроническая свинцовая интоксикация в меньшей степени снижает альфа1-адренореактивность сердечно-сосудистой системы и ее способность к компенсаторному восстановлению показателей системной гемодинамики. Через 1 минуту после введения каптоприла у крыс 3-й группы снижались САД и УПСС, при этом степень снижения мало отличалась от таковых у крыс первых двух групп. Однако по истечении 1 ч после введения каптоприла САД и УПСС у крыс 3-й группы демонстрировал тенденцию к дальнейшему снижению, в отличие от крыс первых двух групп. На основании этого можно предположить, что активность ренин-ангиотензиновой системы при гипервитаминозе Д₃ на фоне хронической свинцовой интоксикации повышается.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что при хронической свинцовой интоксикации наблюдаются изменения системной гемодинамики гипертензивного характера, со снижением альфа1-адренореактивности. При этом тяжесть хронической свинцовой интоксикации связана с особенностями кальциевого гомеостазиса. Так, в условиях экспериментальной гиперкальциемии токсические эффекты свинца несколько нивелируются.

Таблица 1

Условия опыта	Стат. показатели	САД	УПСС	СИ	УИ	ЧСС
Интактные	M±m	103,9±0,85	1,52±0,036	55,19±1,48	0,143±0,005	386±6
2-я группа	M±m	118,5±2,8	2,24±0,12	43,31±1,85	0,109±0,005	399±8
	p	*)	*)	*)	*)
3-я группа	M±m	112,1±1,7	2,2±0,07	41,15±1,18	0,105±0,004	395±8
	p	*)	*)	*)	*)

Примечание: *) – достоверное (p≤0,05) изменение по сравнению с интактными крысами; **) – достоверное (p≤0,05) изменение по сравнению с крысам 2-й группы.

Таблица 2

Условия опыта	САД (доксазозин)		УПСС (доксазозин)		САД (катоприл)		УПСС (каптоприл)
	1 мин.	1 ч	1 мин.	1 ч	1 мин.	1 ч	1 мин.	1 ч
Интактные	-41,1%	-12,8%	-43,4%	-11,2%	-40,1%	-24,8%	-46,7%	-25,6%
2-я группа	-29,9%	-30,5%	-30,1%	-31,4%	-35,7%	-23,4%	-46,4%	-25,4%
3-я группа	-49,3%	-31,3%	-53,2%	-35,5%	-36,7%	-39,9%	-47,3%	-44,5%

Литература

1.Ахметзянова Э. Х., Бакиров А. Б. Роль свинца в формировании артериальной гипертензии // Медицина труда и промышленная экология. -2006. - №5. – с.17-22.

2. Ахполова В. О., Брин В. Б. Сравнительная характеристика влияния внутрижелудочного и подкожного введения ацетата свинца на функции почек в условиях экспериментального гипервитаминоза Д // Вестник новых медицинских технологий. – 2009. – Т.16. №04. – с. 164-165.

3. Брин В. Б., Зонис Б. Я. Физиология системного кровообращения. Формулы и расчеты. – Изд-во Ростовского университета, 1984. – 88 с.

4. Гатагонова Т. М. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у рабочих. Занятых в производстве свинца // Медицина труда и промышленная экология. – 1995. - №1. – с. 15-22.

5. Суханов Б. П., Королев А. А., Маринчик А. Н., Мерзлякин Н. М. Экспериментальное изучение роли кальция при свинцовой интоксикации // Гигиена и санитария. – 1990. - №12. – с. 47-49.

6. Apostoli P., Corulli A., Metra M., Dei Cas L. Lead and cardiopathy //Med. Lav. – 2004. – Mar.-Apr. № #95 (2) – p.124-132

7. Skoczynska A., Gruber K., Belowska-Bien K., Mlynek V. Risk of cardiovascular diseases in lead-exposed workers of crystal glassworks. Part I. Effect of lead on blood pressure and lipid metabolism // Med. Pr. – 2007. - №58 (6) – p. 475-483.

8. Telisman S., Pizent A., Jurasovic J., Cvitkovic P. Lead effect on blood pressure in moderately lead-exposed male workers // Am. J. ind. Med. – 2004. – May № 45 (5) – p. 446-454