Структурно-метаболические нарушения и их механизмы при воздействии на организм олигоэфиров и патогенетическое обоснование принципов их ранней диагностики и коррекции

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук зі спеціальності 14.03.04 – патологічна фізіологія. – Суми, 2015. Дисертація присвячена проблемі патогенної дії хімічних чинників на організм. Метою дослідження було з`ясування структурно-метаболічних порушень та їх механізмів при дії олігоефірів на основі окису етилену та пропілену на організм і патогенетичне обґрунтування принципів їх ранньої діагностики та корекції. Вперше показано дозозалежне порушення стану фізико-хімічних і структурно-метаболічних властивостей біологічних мембран; виснаження активності механізмів детоксикації організму: тканинного дихання, окисного фосфорилювання, гідроксилюючої монооксигеназної системи; дезінтоксикаційної функції печінки, її антиоксидантної системи, мікросомального окислення, вмісту макроергічних сполук, дихальної та фосфорилюючої функції мітохондрій гепатоцитів. Встановлено зниження обміну вітамінів і кофакторної функції, що пов'язане з порушенням білкового, нуклеїнового, жирового, вуглеводного, мінерального обміну і біоенергетичних процесів. Виявлено пригнічення нервової та імунної систем, дезінтеграція ендокринної системи. Результати проведених досліджень покладені в основу розробки заходів з охорони здоров'я працівників виробництва олігоефіров і населення: методики вивчення рівня ендогенної інтоксикації та біоенергетичного гомеостазу; рекомендацій з використання біофізичних методів – біохемілюмінісценціі і фосфоресценції – у моніторингу стану здоров'я населення; програми профілактичних та лікувально-оздоровчих заходів для робітників виробництв ПАР. Результати обґрунтування механізмів біологічної дії олігоефірів покладені в основу розробки 2-х патентів на корисну модель за способами оцінки ендогенної інтоксикації в експерименті.

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.04 – патологическая физиология. – Сумы, 2015. Диссертация посвящена проблеме патогенного действия химических веществ на организм. Целью исследования было выяснение структурно-метаболических нарушений и их механизмов под воздействием олигоэфиров на основе окиси этилена и пропилена на организм, и патогенетическое обоснование принципов их ранней диагностики и коррекции. В диссертации изучено влияние олигоєфиров на состояние биологических мембран, а также на защитно-приспособительные реакции организма, состояние и механизмы функции детоксикации. Впервые показано дозозависимое нарушение состояние физико-химических и структурно-метаболических свойств биологических мембран; истощение активности механизмов детоксикации организма: тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, гидроксилирующей монооксигеназной системы; дезинтоксикационной функции печени, её антиоксидантной системы, микросомального окисления, содержания макроэргических соединений, дыхательной и фосфорилирующей функции митохондрий гепатоцитов. В дозе 1/100 LD50 олигоэфиры повышают свободнора¬дикальные процессы, перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты, что свидетельствует об активации защитно-приспособительных реакций организма. В дозе 1/10 LD50 олигоэфиры угнетают систему антирадикальной и антиперекисной защиты, способствуют развитию дистрофических и деструктивных процессов на фоне преобладания катаболических процессов над анаболическими синтезами, что указывает на развитие интоксикации. Влияние олигоэфирциклокарбоната в дозах 1/10 и 1/100 LD50 на обмен витаминов и кофакторную функцию показало снижение содержания в организме ретинола, α-токоферола, аскорбиновой кислоты, что сопряжено с нарушением белкового, нуклеинового, жирового, углеводного, минерального обмена и биоэнергетических процессов, которые протекают на фоне развития дисбиоза, тканевой гипоксии и ингибирования системы антирадикальной, антиперекисной защиты организма. Обнаруженные изменения в обмене L-триптофана и активности ТДО свидетельствуют о нарушении сопряженных метаболических процессов, связанных с анаболическими и катаболическими превращениями белков, нейромедиаторов, гормонов, индукторов дифференцировки и пролиферации, конечных метаболитов обмена. Результаты динамики серотонина (↑) и мелатонина (↓) указывают на серьёзную дисфункцию нейроэндокринной системы в регуляции структурно-метаболических процессов и механизмах развития патологических явлений. Изучение состояния обмена соединительной ткани в условиях эксперимента показало высокую активность эластазы, коллагенолитическую активность плазмы крови и повышение содержания в сыворотке гликозаминогликанов – в дозе 1/100 LD50 меньше, чем в дозе 1/10 LD50, что показывает дозозависимость действия олигоэфиров и многообразие патологических проявлений. Выявлено угнетение нервной и иммунной систем, дезинтеграция эндокринной системы. Установлено, что наиболее значимыми показателями обнаруженных структурно-метаболических нарушений, которые могут быть использованы для ранней диагностики патогенного действия олигоэфиров на организм, являются: активация свободнорадикальных процессов, перекисного окисления липидов, белков, нуклеиновых кислот; активация антиоксидантной системы при дозе 1/10 и истощение ее при дозе 1/100 LD50; угнетение биоэнергетики, тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, которые усугубляют молекулярно-мембранную патологию. Показана возможность использования антиоксидантов в коррекции нарушений, возникающих при действии олигоэфиров на организм. Результаты проведенных исследований положены в основу разработки мероприятий по охране здоровья работников производства олигоэфиров и населения: методики изучения уровня эндогенной интоксикации и биоэнергетического гомеостаза; рекомендаций по использованию биофизических методов – биохемилюминисценции и фосфоресценции – в мониторинге состояния здоровья населения; программы профилактических и лечебно-оздоровительных мероприятий для рабочих производств ПАВ. Результаты обоснования механизмов биологического действия олигоэфиров положены в основу разработки 2-х патентов на полезную модель по способам оценки эндогенной интоксикации в эксперименте.

The thesis for the degree of doctor of medical sciences in speciality 14.03.04 – Pathologic Physiology. - Sumy, 2015. The dissertation is devoted to the problem of pathogenic action of chemicals on the organism. The aim of the study was to determine the structural and metabolic disorders and their mechanisms under the influence of oligoether based on ethylene and propylene oxide on the body and pathogenetic substantiation of principles of their early diagnosis and correction. For the first time it is demonstrated a dose-dependent disorders of the physico-chemical, structural, and metabolic properties of biological membranes; the depletion of active mechanisms to detoxication the body: tissue respiration, oxidative phosphorylation, hydroxylating monooxygenase system; detoxification of the liver, its antioxidant system of microsomal oxidation, content-rich compounds, respiratory and phosphorylation functions of mitochondries of hepatocytes. A reduction in metabolism of vitamins and cofactor function is established, which is connected with disturbances in protein, nucleic acid, lipid, carbohydrate, mineral metabolism and bioenergetic processes. It is revealed depression of the nervous and immune systems, the disintegration of the endocrine system. The results of these studies form the basis for the development of measures to protect the health of workers and the production of oligoethers population: methods of studying the level of endogenous intoxication and bioenergy homeostasis; recommendations on the use of biophysical methods – biohemilyuministsentsice and phosphorescence – in monitoring the health status of the population; program of preventive and therapeutic measures for workers of production of surfactants. The results of studies of the biological mechanisms of oligoether action were the basis for the development of 2 utility model patents on methods for evaluating endogenous intoxication in the experiment.