|
МЕХАНІЗМИ ІНТОКСИКАЦІЇ УДК 615.9+615.099+547.546+591.18 ДИНАМІКА ЗМІН ПОВЕДІНКОВИХ РЕАКЦІЙ У БІЛИХ ЩУРІВ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІЙ НІТРОБЕНЗОЛЬНІЙ ІНТОКСИКАЦІЇЛ.П. Широбокова., В.В. Храпак, д.м.н. Інститут фармакології та токсикології АМН України Нітробензол привертає увагу дослідників як розповсюджена промислова отрута з політропною дією [1]. У виробничих умовах проникнення цієї сполуки в організм може відбуватися через органи дихання, неушкоджену шкіру, шлунково-кишковий тракт, при цьому останній шлях вважається найнебезпечнішим [2]. В першу чергу нітробензол впливає на еритроцити, утворюючи метгемоглобін і викликаючи їх гемоліз. Це дало підставу віднести дану сполуку до кров'яних отрут [3]. При отруєнні нітробензолом спостерігають глибокі порушення функцій центральної нервової системи (ЦНС), що проявляється збудженням, тремором, депресією та комою. Нервовий розлад — результат дефіциту кисню у головному мозку, обумовленого метгемоглобінемією та безпосереднім впливом токсичної речовини на ЦНС [4]. Не дивлячись на тривалий період вивчення токсичного впливу нітробензолу, ряд аспектів механізму його дії залишається нерозкритим. Дослідження показали, що токсичний вплив отрут, який спостерігається у людини, може бути успішно відтворений у експериментах на тваринах. Досліди на тваринах дають можливість отримати інформацію, за допомогою якої можна зробити висновки про зв'язок між поглиненою дозою та її біологічним ефектом. Як відомо, ксенобіотики, що порушують баланс між центральними процесами збудження та гальмування, здатні значно впливати на поведінкові реакції тварин, які вивчаються за допомогою різних поведінкових моделей [5-7]. В фармакології та токсикології використовують тип тестів, що базується на аналізі спонтанної поведінки при розміщенні тварин у незнайомому для них середовищі, так звана "поведінкова модель", яка була використана в наших дослідженнях. Вивчення асортименту та реальних запасів сильнодіючих отруйних речовин (СДОР), які зберігаються та використовуються на хімічнонебезпечних об'єктах народного господарства України, вказує, що значна їх кількість відноситься до кров'яних отрут. При великих хімічних аваріях, катастрофах, пожежах та стихійних лихах, які можуть супроводжуватись масовими отруєннями та забрудненням навколишнього середовища, важливою є своєчасна кваліфікована медична допомога, яка в числі інших грунтується і на відомостях про механізми розвитку гострих отруєнь ксенобіотиками. У зв'язку з цим, метою нашої роботи було експериментальне вивчення характеру, напрямку та динаміки змін поведінкових реакцій у білих щурів при гострій інтоксикації нітробензолом. Матеріали та методи дослідження Експерименти проведені на білих щурах масою 200-300 г, які знаходилися на звичайному раціоні віварію. Нітробензольну інтоксикацію моделювали шляхом одноразового внутрішньошлункового (в/ш) введення тваринам водного розчину нітробензолу, який готували із застосуванням емульгатору (Твін-85), доза — 682 мг/кг маси тіла. Контролем слугувала інтактна група тварин, яким вводили в/ш відповідну кількість дистильованої води. У динаміці нітробензольної інтоксикації (через 1, 3, 5, 7 год, 1, 3, 5, 9, 14 діб) у тварин вивчали поведінкові реакції, які є інтегральним показником фізіологічного стану організму [8] та токсичного впливу на нервову систему хімічних сполук [9]. З поведінкових реакцій визначали: латентний період (час виходу з центрального квадрату в c), горизонтальну (по кількості пройдених квадратів) і вертикальну (по кількості ставань на задні кінцівки) рухову активність, нірковий рефлекс (по кількості заглядань у нірки, зроблені в підлозі камери). Реєстрували також неспецифічну поведінку тварин: вегетативну — по кількості актів дефекації та сечовиділення, а також частоту грумінгу [10, 11]. Спостереження проводились із застосуванням відкритого поля, тривалість спостережень за кожною твариною — 3 хв [12]. Результати обробляли математично за допомогою персональної ЕОМ, з визначенням критерія Ст'юдента та показників вірогідності [13, 14]. Результати та їх обговорення При спостереженні за щурами, яким в/ш одноразово вводили водний розчин нітробензолу (682 мг/кг маси тіла), були встановлені такі порушення функціонального стану ЦНС (таблиця): починаючи з перших годин після отруєння (1-3 год) реєструється статистично вірогідне зниження горизонтальної (p<0,01), вертикальної (p<0,05) рухової активності та величини ніркового рефлексу (p<0,05). З показників вегетативної поведінки через 3 год зафіксовано вірогідне зменшення актів сечовиділення (p<0,05) та грумінгу (p<0,05). Крім того в цей період спостерігали перші клінічні прояви гострого отруєння нітробензолом: ціаноз шкіри та слизових оболонок, зміну кольору крові на шоколадно-коричневий (залежить від кількості метгемоглобіну, що утворився), порушення координації рухів (через 3 год — втрата орієнтації, періодичне провалювання кінцівками у нірки відкритого поля, загальмованість), прискорене поверхневе дихання. Через 5 год токсичний вплив отрути на нервову систему дослідних тварин зростав, що проявлялось у зменшенні горизонтальної активності та показників вегетативної поведінки. Вертикальна рухова активність взагалі не спостерігалась. Аналіз вираженості порушень ЦНС при отруєнні нітробензолом підтверджує, що при оцінці токсикологічної значущості поведінкових реакцій та окремих їх складових найбільш чутливим є вертикальний компонент рухової активності. Через 10 год, крім описаних вище порушень функцій ЦНС, реєстрували повну відсутність актів сечовиділення, дефекації, грумінгу, хоча останній є специфічною загальновизнаною адаптивною реакцією на стрес і в цілому ряді тестів число і час актів грумінгу зростає на фоні зниження рухової активності тварин [15]. У щурів існує певна сукупність поведінкових потернів при грумінгу, яка починається з лизання передніх кінцівок і потирання носа, а потім — умивання усієї мордочки (спочатку серією коротких та швидких горизонтальних рухів з наступним збільшенням розмаху), що переходить в умивання голови, потім — усього тулуба та задніх кінцівок, а на останній стадії — геніталій (інколи супроводжується характерним струшуванням тулуба). Увесь цей комплекс маніпуляцій можна спостерігати при комфортному стані тварин, які знаходяться у звичному для них середовищі. У контрольної групи тварин ми мали змогу неодноразово реєструвати акт грумінгу, як ряд послідовно змінюючих одна одну стадій. У дослідній групі на протязі усього експерименту ми відмічали лише початкові стадії грумінгу: лизання передніх кінцівок, умивання мордочки, умивання голови та шиї. І тільки на 14 добу спостережень, крім зазначених вище стадій грумінгу, мали місце окремі випадки умивання та почісування тулуба задніми кінцівками. Через 24 год після отруєння показники функціонального стану ЦНС значно погіршились порівняно з такими, які реєстрували в ранній період. Зокрема в цей час визначається найбільше (18,2 с, p<0,05) збільшення латентного періоду та подальше зменшення усіх показників поведінкових реакцій. У тварин спостерігались такі прояви токсичної дії нітробензолу, як: загальмованість, ригідність хвоста, хаотичні повзання по колу, завалювання на бік, тяжке дихання, судоми. Загинули дві дослідні тварини. Найбільш виражені зміни поведінкових реакцій у щурів, що вижили, реєстрували на третю добу спостережень. При цьому різко пригнічувались горизонтальна рухова активність, нірковий рефлекс відсутній, вертикальну рухову активність (одноразовий підйом на задні кінцівки) спостерігали тільки у двох з шести тварин. Починаючи з 5 доби спостережень глибина порушень ЦНС дещо зменшувалась. Зокрема відбувалось деяке відновлення горизонтальної рухової активності, але величини горизонтальної та вертикальної активності, ніркового рефлексу ще вірогідно відрізнялись від показників у контрольних тварин. На 7-14 добу спостережень реєструвалась подальша нормалізація (порівняно з 5-ю добою) вертикальної і горизонтальної рухової активності та ніркового рефлексу, величини яких все ж таки залишались суттєво нижчими, ніж у контрольної групи щурів. Потрібно підкреслити, що у наших дослідах така величина вегетативної поведінки як кількість актів дефекації була невірогідна на протязі всього експерименту. Дефекацію прийнято вважати однією з форм так званої "неспецифічної поведінки", реєстрація якої, поряд з іншими показниками, може бути досить інформативною. Так, відомо, що при стресі порушується нормальне функціонування шлунковокишкового тракту (ШКТ) і підвищується інтенсивність дефекації. Це дозволяє робити висновки про рівень емоційного стресу як по кількості актів дефекації, так і безпосередньо по кількості болюсів. Однак можливість дії ряду сполук, в тому числі і психотропних, на ШКТ або сечовидільну систему cтворює певні труднощі для інтерпретації ефектів ксенобіотиків на дефекацію чи урінацію як показник стресу. Враховуючи вищезазначене, при аналізі ефектів на дефекацію як показник вегетативної поведінки щурів при гострому отруєнні нітробензолом доцільно робити поправку на залежність даного показника від цілого ряду інших чисто фізіологічних факторів, взагалі не пов'язаних з емоційністю. Наші дані свідчать про низьку значимість цього показника при вивченні токсичного впливу гострого отруєння нітробензолом на поведінкові реакції щурів. Оцінюючи в цілому динаміку змін поведінкових реакцій щурів при разовому в/ш введенні 682 мг/кг розчину нітробензолу на протязі 14 діб, можна зробити висновок, що гостра нітробензольна інтоксикація супроводжується появою суттєвих змін вищих інтегральних функцій ЦНС. У дослідних тварин спостерігається різке пригнічення горизонтальної та вертикальної рухової активності, ніркового рефлексу, вегетативної реактивності та збільшення латентного періоду у перші 5 діб після отруєння. Нормалізація показників, що вивчались, реєструється через 10-14 діб. На 14 добу спостережень рівень всіх величин поведінкових реакцій все ж не досягав контрольної групи, що свідчить про виразну токсичну дію нітробензолу на ЦНС дослідних тварин. Література |