Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

У найбільших концентраціях марганець утримується в кістах і печінці, у мінімальних - у тканині легенях і м'язі серця. Якщо ж порівнювати вміст його в людини в період внутрішньоутробного життя, то виявляється, що у всіх тканинах і органах дорослих людей, за винятком мозку, рівень марганцю знижений.

В.А. Леонов і Г.Г. Гацко (І960) установили деякі особливості кількісного вмісту марганцю в крові при вагітності, що показують значне підвищення його (22,4 мкг %) у порівнянні зі вмістом його в невагітних жінок (14,6 мкг %). У крові новонароджених дітей як доношених, так а недонесених знайдений більш високий вміст марганцю (23,2 мкг %) у порівнянні з дорослими (14,6± ±3,7 мкг %). Крім того, виявлена тенденція до наростання вмісту марганцю в крові немовлят паралельно з віком матерів.

Таблиця 2. Вміст марганцю в тканинах і органах людини

Назва органу	За А.І. Войнару (1960), мг% в розрахунку на свіжу речовину	За І.С. Гулько (1960), мкг% в розрахунку на свіжу речовину	За Л.І. Котляревським (1961), мг% в розрахунку на свіжу речовину
Кров	0,001	12	0,002
Мозок	0,028—0,030	—	—
Печінка	0,170—0,205	25	0,175
Нирки	0,060—0,061	52	0,075
Серце	0,021—0,032	—	—
Селезенка	0,022—0,032	21	0,021
Легені	0,022	22	0,020—0,040
М`язи	0,050	—	0,017
Підшлункова залоза	0,076	5,0	0,076—0,115
Лімфатичні узлы	0,063	—	—
Кістики трубчасті	0,300	—	—
Щитовидна залоза	—	—	0,049
Наднирники			0,013

У той же час Е.П. Гребенников, порівнюючи процентний вміст марганцю в розрахунку на золу в крові новонароджених дітей і вагітних, а також невагітних жінок, не відзначив істотної різниці (0,0012- 0,0011% у розрахунку на золу).

Н.С. Тюрина (1968) при визначенні процентного вмісту марганцю в розрахунку на золу в крові дітей у віці від 7 до 17 років установила кількісну перевагу цього мікроелемента в хлопчиків усіх вікових груп.

Утримання марганцю в організмі в 5-річних дітей було вище, ніж у 6-ричних (0,23 мг на 1 кг і 0,16 мг на 1 кг відповідно), а добова потреба в ньому вище, ніж у дорослих (І. Л. Маслова, 1955).

1.4 Недостатність марганцю: причини та наслідки

Недостатнє надходження в організм з кормом марганцю спричинює таке захворювання, як пероз, що характеризується розслабленням зв’язок і сухожилків ніг, зміщенням суглобів. Спостерігаються анемія, тетанія, зниження молочної продуктивності, а в молодняку — анемія і рахіт. Марганець потрібен для нормальної функції залоз внутрішньої секреції.

Марганець і цинк у дозах 75 і 50 мг/кг, відповідно, діють як синергісти, стимулюючи засвоєння азоту, мінеральних речовин, формування органічної та мінеральної фаз шкаралупи. За підвищеної дози марганцю (100 мг/кг корму) проявляється його антагоністичний вплив на цинк та інші елементи.

Багаті на марганець бурякова гичка (104 мг/кг сухої речовини), рапсовий шрот, пшеничні та рисові висівки, дріжджі, конюшина, бобові трави. Добова потреба 40-60 мг/кг сухого корму.

Марганець, мідь і кобальт є активаторами тканинних ферментів. Проте каталітична дія їх на ферменти енолазу, діамінооксидазу та рибонуклеазу неоднакова: для енолази є специфічним марганець, а для діамінооксидази та рибонуклеази — мідь.

При деяких захворюваннях концентрація в крові збільшується, а при деяких захворюваннях печінки – знижується.

Міститься марганець в продуктах рослин біля 8-50мг/кг, в продуктах тваринного походження нижче 0,1-2 мг/кг.

РОЗДІЛ 2. Токсична дія сполук марганцю на живі організми

2.1 Роль металотіонеїнів в детоксикації іонів марганцю в організмі прісноводних риб і молюсків

Сполуки важких металів є пріоритетними забруднювачами прісних водойм України (Линник П.Н., 1999). Оцінка небезпеки цього забруднення для гідробіонтів має здійснюватись на основі біоіндикації, позаяк застосування гідрохімічних показників ускладнюється багатофакторною детермінацією біодоступності металів (Саванина Я.В. и др., 2001; Брагинский Л.П., Линник П.Н., 2003). Тому актуальним є з’ясування специфічних механізмів детоксикації для іонів важких металів різної природи. Серед ймовірних молекулярних мішеней зв’язування цих йонів у клітинах у першу чергу розглядають спеціалізовані тіолові сполуки металотіонеїни (МТ) та глутатіон (ГSH) (Кулинский В.І., Колесниченко Л.С., 1990; Kagi J.H.R., Shaffer A., 1988).

Функціональні взаємозв’язки між пулами металотіонеїнів i ГSH за інтоксикації йонами важких металів, а також конкуренція фізіологічних металів та металу-токсиканту за зв’язування мало вивчені (Fowler B.A., Gould E., 1988; Lange A. et al., 2002). Переважна більшість досліджень проведена на прикладі морських риб і безхребетних, причому за умов гострої токсичності (Viarengo A. et al., 1999; Conners D.E., Ringwood A.H., 2000), тоді як про стан металотіонеїнів прісноводних тварин за умов екологічно реального забруднення води немає чітких уявлень (Correlia A.D. et al., 2001; Laporte J.M. et al., 2002). У зв’язку з цим, дослідження участі металотіонеїнів та інших тіолових сполук прісноводних тварин у зв’язуванні важких металів за підвищеного вмісту їх йонів у водному середовищі є актуальною проблемою.

Іншим аспектом, пов’язаним із вивченням зв’язування важких металів з металотіонеїнами гідробіонтів, є виявлення меж ефективності цього шляху детоксикації. Тому представляє інтерес ідентифікувати відповідність між ступенем зв’язування металу в тканині з металотіонеїнами та дозо-залежними стадіями відповіді організму на його дію (Божков А.И., 1997). Стан антиоксидантно-прооксидантної системи (АПС), як відомо, чутливо відображає ці стадії (Котеров А.Н., Никольский А.В., 1999).

Для дослідження були обрані йони металу, що належить до пріоритетних забруднювачів прісних водойм – марганець (ІІ), який вважають відносно нетоксичним металом (Barceloux D.G., 1999), але його здатність легко змінювати ступінь окиснення і широкий спектр коливань вмісту у прісних водоймах (Линник П.Н., 1999) викликають інтерес до вивчення його дії на гідробіонтів. Концентраційне залежні дослідження їх впливу на металотіонеїни прісноводних тварин не проводились. Інформація про зв’язування марганцю з металотіонеїнами відсутня, проте встановлено, що його токсичність для ссавців пов’язана зі специфічним впливом на тіоли.

Для виявлення універсальних та видових характеристик тіолових сполук організму за дії іонів важких металів становило інтерес розглянути їх вплив на представників, що належать до одного біотопу, але різних за екологічними вимогами. Значення обраних для дослідження видів визначається тим, що короп є промисловою рибою, а беззубка лебедина - одним з найпоширеніших на території України видів прісноводних двостулкових молюсків, які можуть ефективно концентрувати метали – забруднювачі (Стадниченко А.И., 1984).

Уперше досліджено дію марганцю (ІІ) на металотіонеїни прісноводних тварин і виявлено здатність металотіонеїнів коропа, на відміну від металотіонеїнів беззубки, зв’язувати надлишок марганцю за широкого діапазону його концентрацій у воді узгоджено із значною активацією антиоксидантних факторів організму. Надлишок свинцю в тканинах не акумулюється металотіонеїнами і викликає найзначніші ознаки токсичності.

Уперше показано активацію металотіонеїнів та системи антиоксидантного захисту прісноводних тварин за дії непошкоджуючих концентрацій іонів марганцю на організм. Запропоновано інтегральний показник оцінки концентраційно залежної та видоспецифічної відповіді антиоксидантно-прооксидантного стану, що враховує стан різних чинників системи. Розроблено рекомендації визначення концентраційне залежної та металоспецифічної відповіді організму на дію металів шляхом використання спектральних характеристик металотіонеїнів.

Проаналізовано сучасну інформацію про особливості зв’язування іонів марганцю з тіоловими сполуками в живих організмах та їх біологічну дію. Наведено інформацію про структуру, властивості, функцію МТ та ГSH та зміни їх вмісту за дії іонів важких металів у тварин, у тому числі і водяних. У результаті аналізу встановлено, що наявна інформація недостатня для визначення участі МТ прісноводних тварин у детоксикації цих іонів. Очевидною є необхідність формування методологічних підходів до використання МТ прісноводних тварин у біомоніторингу забруднення водного середовища та порівняння чутливості цих потенційних біомаркерів токсичності з іншими, апробованими.

У коропа за дії іонів марганцю профіль елюції ТБ при хроматографії зазнає істотних змін з утворенням проміжних фракцій і зменшенням об’єму елюції головних. В УФ-спектрах І, ІІІ та проміжних фракції ТБ відзначено гіперхромний ефект з максимумом близько 260 нм, характерний для МТ. Отже марганець, подібно до міді, викликає у коропа утворення олігомерів МТ, однак серед досліджуваних металів він виявився єдиним, який посилює спектральні ознаки МТ у коропа за дії порівняно великих доз.

У печінці коропа за дії всіх доз іонів марганцю його вміст у термостабільних компонентах істотно зростає. Причому це відбувається навіть за умов його зменшення в тканині. Особливо зростає вміст марганцю в МТ. За дії СК зростає також і його вміст у небілковому розчині.

У беззубки дія на організм іонів марганцю не викликала істотних змін вмісту, профілю елюції ТБ та їх спектрів у середньому УФ. У тканинах та у розчині ТБ помітно зростає вміст марганцю, особливо в зябрах. Однак, це зростання пов’язане не з МТ, як у коропа, а з небілковими компонентами. Разом з тим у МТ зростає вміст цинку і міді.

Специфічною ознакою дії марганцю на тіоли у коропа є значне збільшення вмісту білкових тіолів за незмінного вмісту небілкових тіолів. Вплив марганцю на АПС у печінці коропа має антиоксидантну спрямованість, найбільше виражену за дії СК, що відповідає найвищому вмісту вільної форми марганцю в тканині. Пригнічення ПОЛ спостерігали й у ссавців за тривалої дії марганцю і довели його неферментний механізм.

У беззубки дія іонів марганцю викликає істотні зміни показників АПС, причому за активністю СОД і каталази та за утворенням продуктів ПОЛ вони мають прооксидантний характер, хоча в цілому зміни показників АПС у тканинах беззубки збалансовані (рис. 8).

Отже, марганець виявляє схильність до акумуляції в низькомолекулярних сполуках в обох організмів. Однак, тоді як у коропа він у великому діапазоні доз акумулюється в МТ і активує антистресові системи організму, то у беззубки він накопичується в небілковому розчині і пригнічує антиоксидантний захист.

2.2 Вплив низьких доз сполук марганцю на поведінкові реакції залежно від їх віку

Оцінка функціонального стану нервової системи — системи, що інтегрує організм, є необхідною складовою при проведенні токсикологічного експерименту. Для цього н експериментальній токсикології використовують низку методів, що дозволяють оцінити різні рівні нервової системи і різні сторони її діяльності (безумовно- та умовно-рефлекторні реакції, елементарну розумову діяльність, поведінку). Серед них слід виділити два найбільш перспективних і інформативних напрями: перший — використання методу умовних рефлексів, другий — застосування поведінкових тестів, що ґрунтуються на вивченні орієнтовно-дослідницької реакції тварин.

Орієнтовний рефлекс є основою прояву будь-яких поведінкових реакцій. Базуючись на рухово-установочних рефлексах, руховій активності, орієнтовний рефлекс виникає як безумовний і перебігає як умовний. Рухова реакція являє обов'язковий компонент орієнтовно-дослідницької поведінки, спрямованої на найкраще сприйняття того чи іншого подразника. Біологічне значення орієнтовного рефлексу, поняття про який розроблено школою І.П. Павлова, полягає втому, що з його допомогою тварина, наближаючись до незнайомого предмета, досліджує його, використовуючи при цьому всі можливості свого рецепторного апарату. Найбільш адекватною методологічною основою, здатною синтезувати окремі реакції поведінкового характеру із загально-фізіологічних позицій, є вчення П.К. Анохіна про функціональну систему, порушення цілісності якої призводить до зміни поведінкового акту.

Однією з основних характеристик орієнтовного рефлексу слід визнати те, що він є установочною реакцією, що відображає діяльність цілісного організму. Тому поведінкові реакції треба розглядати, насамперед, як інтегральні показники стану організму, а при спробах виявити нейротоксичну дію — як чутливі специфічні тести. У багатьох випадках вони виявляються значно чутливішими від такого визнаного індикатора стану ЦНС, як сумаційно-пороговий показник. Окремо слід зазначити, що індивідуальні особливості активності тварин корелюють з важливими умовно-рефлекторними параметрами і стійкістю організму до факторів зовнішнього середовища.

Значне підвищення інтересу дослідників до використання поведінкових реакцій зумовлено, насамперед, їх доступністю для об'єктивної оцінки навіть без аналізу внутрішніх фізіологічних і біохімічних механізмів, а також високою чутливістю методів їх вивчення. Останнє пояснюється особливістю нейрофізіологічного механізму перебігу поведінкових реакцій, фізіологічністю умов дослідження і реєстрації поведінки тварин. Поведінку як біологічний параметр можна кількісно виміряти на підставі реєстрації окремих її компонентів. На цій властивості базуються методи реєстрації поведінкових реакцій, що з успіхом застосовуються при вивченні вищої нервової діяльності у фізіології, фармакології, психогенетиці. Як прості, не трудомісткі методи оцінки поводження рекомендують дослідження орієнтовної реакції на новизну обстановки, «відкрите поле», «нірковий» рефлекс, «конус, що обертається» та ін. При цьому визначають рухову активність, координацію і м'язову працездатність, емоційну реактивність і інші показники. У токсикології також виділився самостійний розділ — поведінкова токсикологія, що використовує можливості експериментальної психології і токсикології для виявлення ушкоджуючої дії як лікарських засобів, так і шкідливих промислових речовин.

Запорукою успіху у вивченні стану нервової системи при інтоксикації хімічними речовинами є правильно застосована методика. Серед численних методів, що їх використовують у токсикологічних дослідженнях для оцінки функціонального стану нервової системи, інтегральними є методи виміру рухової активності тварин. У пошуках надійних поведінкових тестів для оцінки токсичних властивостей нових хімічних речовин, що впливають безпосередньо чи опосередковано на функціональний стан ЦНС, найчастіше дослідники звертаються до реєстрації рухової активності дрібних лабораторних тварин. Великого значення при цьому набуває пошук найбільш сучасних, адекватних і простих у застосуванні поведінкових тестів, що покликані характеризувати регулюючу, інтегруючу, а також координуючу і корелюючу функції центральної нервової системи. Однак для вирішення спеціальних питань необхідно використовувати комплекс методів, що надасть можливість вивчення основних збуджувальних і гальмівних функцій центральної нервової системи на різних рівнях організації.

Характеристики

Список файлов курсовой работы