Влияние вибрации на минеральный обмен и состояние слюнных желёз в системе мать-плод-потомство

Вибрационное воздействие имеет высокую распространенность и наносит значимый экономический ущерб. На фоне вибрации возрастает заболеваемость многих систем организма, в частности, пищеварительной.

Состояние органов ротовой полости рта является информативной зоной для диагностики различных патологических процессов, в частности, обусловленных действием профессиональных факторов, в том числе и производственной вибрации.

Эксперимент проводился на беременных крысах породы Wistar с исходной массой тела 180—200 г. Осуществлялось воздействие на вибростенде, моделирующим вибрацию категории ЗА (общая технологическая), время экспозиции — 60 мин в период с 9-е по 18-е сутки беременности. На 20-е сутки беременности животных выводили из опыта. Для исследования использовали слюнные железы (СЖ), полученные от беременной самки, плодов и половозрелого потомства. Исследование проводилось с использованием методов световой и электронной микроскопии по стандартной методике.

Учитывая, что минеральный состав тела является отражением процессов гомеостаза организма, мы провели определение минерального обмена у беременных самок в условиях вибрационного воздействия. В качестве исследуемого биосубстрата использовалась печень экспериментальных животных. Аналитические исследования выполнялись с применением метода атомной эмиссионной спектрометрией с индукционно связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИПС) в лаборатории АНО «Центра биотической медицины» (г. Москва) под руководством проф. А. В. Скального. В печени экспериментальных животных определялись элементы: Са, Cd, Сu, Fe, Mg, Р, Pb, Se, Zn.

Результаты. При морфометрии околоушной СЖ самок крыс выявлено достоверное уменьшение площади стенок вставочных протоков на 24 % и их просвета на 11%, расширение просвета исчерченных протоков — на 126 %, уменьшение просветов капилляров и площади их стенок — на 28 % и 33 % соответственно. Отмечено достоверное снижение площади экзокриноцитов на 9 % и увеличение площади соединительнотканных структур железы на 86 %. При электронной микроскопии выявляются сладжированные эритроциты в капиллярах, наблюдаются апоптозные изменения в паренхиме железы. В экзокриноцитах обнаруживаются деструктивные процессы. Определяется значительное уменьшение величины секреторных гранул по сравнению с контролем. Цитоплазма экзокриноцитов переполнена секреторными гранулами. Всё это свидетельствует о снижении экзокринной функции органа. В расширенных межклеточных пространствах выявлены фибробласты с признаками усиления синтеза белков. По нашему мнению, увеличение площади исчерченных протоков происходит и за счет сгущения секрета и переполнения им просвета протока, что приводит к эктазии стенок протока в результате нарушения их эластичности.

При морфометрии околоушных СЖ плодов наблюдается достоверное увеличение относительной площади стенки выводных протоков на 14 % и уменьшение площади просветов протоков на 44 %, снижение относительной площади кровеносных капилляров - на 29 %, что сочетается с явлениями запустевания кровеносных сосудов.

Морфометрия околоушных СЖ потомства показывает достоверное увеличение относительной площади стенок исчерченных и междольковых выводных протоков на 32 % и 71 % соответственно, сужение просветов вставочных и исчерченных протоков — на 32 % и 30 % соответственно, расширение просветов междольковых протоков — на 62 %, уменьшение просветов капилляров — на 61 %, а также площади их стенок — на 66 %, уменьшение площади экзокриноцитов — на 18%, достоверное увеличение площади соединительной ткани — на 75 %.

В экзокриноцитах наблюдаются участки разрушенной гранулярной ЭПС. Экзокриноциты переполнены секретом. Это является показателем торможения экзокринной функции околоушной СЖ. Расширение просветов междольковых протоков, вероятно, связано с развитием застойных явлений в результате нарушения экскреторных возможностей из-за усиления вязкости слюны.

При определении минерального состава беременной самки опытной группы определялось достоверное уменьшение в печени концентрации Са на 25 %, Fe — на 17 %, Mg — на 15 %, что сопровождалось достоверным увеличением содержания Сu на 56 %, Cd — в 8 раз, Pb — на 87 %. Содержание цинка проявляет тенденцию к снижению. Такое перераспределение минеральных веществ в организме самки, безусловно, оказывает влияние на трофические и микроциркуляторные процессы в системе мать-плод-потомство в целом и, в частности, в СЖ. Изменения минерального обмена в организме вызывает нарушение минерального состава слюны, что приводит к нарушению функций ротовой жидкости в условиях вибрационной патологии. Известно, что слюна в своём составе содержит высокие концентрации ионов кальция и магния, что имеет особенно важное значение в процессах созревания и реминерализации эмали, в поддержании рН слюны и регуляции водносолевого гомеостаза организма.

Возникший дефицит магния может являться следствием стрессового фактора вибрационного воздействия. Катехоламины секретируются как результат стресса, вызывают мобилизацию клеточного магния, что приводит к его потере. Морфологические признаки апоптозных изменений в гландулоцитах, нарушения их секреторного аппарата, увеличение доли стромального компонента СЖ, по нашему мнению, могут возникнуть на фоне токсического влияния тяжелых металлов (свинца, кадмия) и возникшего дефицита ионов магния, что вызывает нарушение синтеза протеинов слюны, снижается активность АТФ-азы. Кроме того, магний необходим для осуществления всех стадий клеточного цикла и при возникшем его дефиците стремительно развиваются ситуации, приводящие к апоптозу клеток. Наличием сосудорасширяющего свойства магния объясняется выявленное нами уменьшение площади кровеносных капилляров в СЖ матери, плода и потомства при дефиците магния, приводящего к вазоконстрикции.

При гипосидерозе на фоне вибрации отмечается ухудшение трофических и обменных процессов в тканях и клетках, проявления которых были выявлены и в тканях СЖ.

Доказано, что гиперкупремия возможна при широком наборе состояний, специфическим фактором патогенеза которых является стресс.

При сниженных концентрациях кальция, магния и железа наблюдается повышенное накопление свинца в организме. В ситуациях, ведущих к деминерализации костной ткани, которая возникает при вибрационном воздействии из-за снижения концентрации кальция и магния, происходит мобилизация свинца из его костных депо, а это может приводить к его повышенному накоплению в печени и формированию свинцового токсикоза.

Выявлено, что вибрация вызывает нарушение экскреторной функции почек, в том числе по отношению к кадмию. Это приводит к повышенному поступлению его в активный кровоток и накоплению в печени. Возникший кадмиоз является причиной развития остеопороза костей.

Влияние кадмия на формирование стоматологической патологии описано в исследованиях, проведённых среди работников кадмиевых производств. Отмечается низкий уровень гигиены полости рта, обильные зубные отложения, сухость в полости рта, кровоточивость дёсен. Прямо пропорционально стажу работы снижалась скорость слюноотделения и возрастала вязкость.

Очевидно, что наблюдаемые изменения в морфологии СЖ и в минеральном обмене являются отражением нарушенного гомеостаза системы мать-плод-потомство при вибрационном воздействии. Морфофункциональные отклонения у плода являются основой для формирования нарушений СЖ в постнатальный период жизни, проявления которых были выявлены у потомства.


С.В. Залавина, Е.Ю. Апраксина, Ю.И. Склянов, П.А. Железный
ГОУ ВПО "Новосибирский государственный медицинский университет"