Способ определения тяжести кобальтовой интоксикации у лабораторных животных

 

Изобретение относится к медицине, используется , в частности, в токсикологии и гигиене. Цель изобретения - повышение точности определения кобальтовой интоксикации . Способ включает исследование особенностей токсикокинетики кобальта, например определение периода полувыведения кобальта путем внутрибрюшинного введения радиоактивного изотопа кобальта (бОСо), последующей индикации скорости его выведения, расчета значений периода и исследование изменения биоэлектрической активности миокарда полувыведения. По их отношению строят зависимость и в последствии по ней определяют тяжесть кобальтовой интоксикации. Изобретение позволяет повысить точность определения тяжести кобальтовой интоксикации. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 09 В 23/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759278/14 (22) 16.11.89 (46) 23.05.92. Бюл, ¹ 19 (71) Кольский филиал Научно-производст-. венного объединения "Гигиена и профессиональная патология" (72) B,Ï.×àøèí, С.А.Чернова, А,В,Никонова и Г.П.Артюнина (53) 616.07 (088,8) (56) Фролова А.Д. и др. Гигиена и профзаболевания. Рига, 1984, вып.1, с.68-73, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕСТИ

КОБАЛЬТОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ (57) Изобретение относится к медицине, используется, в частности, в токсикологии и

Изобретение относится к медицине, а именно к токсикологии и гигиене, и может быть использовано для экспериментального изучения кобальтовой интоксикации, испытаний средств для ее лечения и

Il рофилактики.

Известен способ диагностики кобальтовой интоксикации по изменению содержания в венозной крови эритроцитов и гемоглобина, Однако известный способ не позволяет достоверно определить тяжесть интоксикации, так как степень стимуляции эритропоэза под влиянием кобальта не отражает степени вовлеченности в патологический процесс других жизненно важных органов и тканей, например сердечной мышцы, специфические изменения в которой в основном определяют .тяжесть кобальтовой интоксикации, Известен способ оценки функционального состояния сердечной мышцы у лабора„„. Ж„„1735890 А1 гигиене, Цель изобретения — повышение точности определения кобальтовой интоксикации, Способ включает исследование особенностей токсикокинетики кобальта, например определение периода полувыведения кобальта путем внутрибрюшинного введения радиоактивного изотопа кобальта (60Со), последующей индикации скорости его выведения, расчета значений периода и исследование изменения биоэлектрической активности миокарда полувыведения. По их отношению строят зависимость и в последствии по ней определяют тяжесть кобальтовой интоксикации, Изобретение позволяет повысить точность определения тяжести кобальтовой интоксикации. 2 табл. торных животных путем регистрации электрокардиограммы и определения степени повреждений по снижению величины зубца

1 с

i(Jl

О

Недостатком данного способа является трудность точного определения процессов нарастания специфических повреждений, вызванных воздействием кобальта, так как не все из структурных изменений в миокарде сопровождаются снижением его биоэлектрической активности. Кроме того, данный способ не позволяет оценивать экстракардиальные. показатели тяжести интоксикации, имеющие важное значение на ранних стадиях развития патологического процесса.

Цель изобретения — повышение точности прижизненной оценки тяжести кобальтовой интоксикации у лабораторных животных.

1735890

Указанная цель достигается путем сопоставления изменений скорости выведения кобальта с изменениями биоэлектрической активности миокарда в процессе развития интоксикации.

Для этого у лабораторных животных регистрируют Э КГ, затем вводят внутрибрюшинно раствор хлорида Со-60, радиометрически оценивают скорость его выведения из организма, например путем определения периода полувыведения, и по соотношению изменений этого показателя с изменениями величины зубца R на ЭКГ в процессе развития интоксикации устанавливают нарастание ее тяжести. Способ апробируют на 40 животных, при этом у 24 крыс создают модель кобальтовой интоксикации путем подкожного введения уксуснокислого Со в дозах 10 и 20 мг/кг массы животного в течение 7 недель (5 раз в неделю). Далее в исходном периоде и в конце опыта определяют амплитуду изменения биоэлектрической активности миокарда (зубец R) по данным электрокардиографии и период полувыведения радиоактивного Со путем радиометрии всей поверхности тела животного на полупроводниковом Ge(LI)-детекторе в комплекте с многоканальным анализатором АИ-1024 через 8, 12, 24, 28, 72 ч после введения изотопа, Постоянную выведения Н рассчитывают исходя из зависимости М = Мо е (Мо, Ht

М вЂ” исходное и последующее значения активности у-излучений). Затем находят величину периода полувыведения по формуле

0,693

Т =, Для определения морфофункциН онального состояния сердечной мышцы, адекватно отражающего течение интоксикации кобальтом, после декапитации животного изготовляют гистологические среды, окрашивают комбинированным способом (включающим PAS-реакцию, реакцию Хейла с докраской гематоксилин-оранжем). Среды исследуют с помощью световой поляризо-. ванной микроскопии. Критерием тяжести повреждения миокарда служит различная степень метаболических нарушений миоцитов (миоцитолиз, контрактурная дегенерация) и па ренхиматоз но-стромал ьн ьчх взаимоотношений, характеризующихся соотношением десмопластических и десмолитических процессов. О развитии кардиомегалии судят по увеличению объема сердца в 1,5 раза по сравнению с таковыми в контроле. Данные критерии позволяют не только диагностировать кобальтовую интоксикацию, но и определить степень ее тяжести.

При кобальтовой интоксикации высота зубца R достоверно снижается по сравнению с исходной величиной и контролем (5,5 0,9 против 8,4 + 0,8 в исходном периоде и 9,0 ч- 0,4 в контроле, р = 0,05 по точному методу Фишера — ТМФ). При этом у животных с необратимым процессом в миокарде (резкое увеличение размеров сердца) его величина прогрессивно снижается, достигая 3,2 мм. Однако коэффициент ранговой корреляции Спирмена определяет невысокую тесноту сопряженности между морфологическими признаками повреждения и биоэлектрической активностью миокарда, которая носит отрицательный линейный характер (г=-0,4). Показатель скорости выведения также динамично изменяется по мере нарастания тяжести повреждения миокарда, достигая исходных величин у животных с наиболее выраженным проявлением интоксикации, тем не менее это нарастание достоверно лишь при начальных проявлениях интоксикации.

Сопоставление изменения скорости выведения кобальта с изменениями биоэлектрической активности миокарда в процессе развития интоксикации позволяет вывести такой относительный показатель Е, который обнаруживает высокую степень его взаимосвязи с морфологическими признаками тяжести повреждения миокарда в результате кобальтовой интоксикации (ранговый коэффициент достигает 1,0), при этом его отрицательные значения указывают на развитие необратимых изменений в миокарде, Относительный показатель тяжести интоксикации определяют по формуле

Ро (то т )

To (Po — Pi) где Po — исходная величина зубца R на ЭКГ, установленная у данного животного до начала его экспериментальной затравки кобальтом;

Pi — текущее значение зубца R в процессе развития интоксикации;

To — исходное значение периода полувыведения Со-60, установленное у данного животного до начала экспериментальной затравки кобальта;

Ti — текущее значение периода полувыведения Со-60 в процессе развития интоксикации.

Пример. Предварительно и в ходе развития кобальтовой интоксикации у животных определяют период полувыведения кобальта и высоту зубца R по данным 50 желудочковых циклов ЭКГ во II отведении.

Контролем служит группа из 16 животных, которым подкожно вводят физраствор. При1735890

55 жизненным признаком развития интоксикации наряду со значимым снижением у подопытных животных высоты зубца R no сравнению с исходной величиной является величина Е.

Данные измерений представлены в табл.1.

Как следует иэ приведенных данных, у большей части подопытных животных через

7 недель формируются признаки функционального нарушения электрической активности миокарда, судя по достоверному снижению зубца R на ЭКГ, при этом у трех крыс это снижение достигает более 50%.

Привлекая относительный показатель тяжести, рассчитываемый по приведенной формуле и учитывающий наряду с электрической активностью миокарда особенности кинетики кобальта в конкретном организме появляется возможность по его величине не только устанавливать факт интоксикации, но дифференцировать разную тяжесть в процессе ее развития. Так, величина этого показателя 0,82 указывает на начальные признаки интоксикации — слабовыраженные дегенеративно-дистрофические изменения в отдельных миоцитах, Уменьшение его почти вдвое (Е = 0,47) свидетельствует о распространенном дегенеративном процессе в миокарде с уравновешенными десмопластическими процессами в строме.

Следующее уменьшение показателя вдвое (Е = 0,20) знаменует о распространенном дегенеративно-дистрофическом процессе в миокарде, но уже с признаками нарушения взаимоотношений паренхимы и стромы. Дальнейшая деградация показателя (Е = -0,20) однозначно соответствует развитию тяжелой степени интоксикации, на что указывает изменение размеров миокарда (кардиомегалия).

Таким образом, между морфологическими признаками повреждения миокарда и относительным показателем тяжести (Е) выявлена линейная зависимость, которая описывается уравнением регрессии у = 3,45

+ (-2,96)х, что позволяет по значению показателя Е(х) прижизненно определять вероятную степень тяжести кобальтовой интоксикации (у).

B табл.2 показаны сравнительные данные многократного воздействия соединений кобальта на организм белых крыс с учетом патоморфологических изменений в миокарде.

Из табл,2 следует, что при повторяющихся воздействиях кобальта предлагаемый относительный показатель тяжести интоксикации точнее отражает переходы к различным уровням структурных повреждений сердечной мышцы, достоверно уменьшаясь при развитии выраженных форм миоцитолиза, контрактурной дегенерации и десмопластических процессов в строме, что не сопровождается ни изменениями в красной крови, ни снижением биоэлектрической активности миокарда, При использовании известного способа можно более или менее точно onределить лишь переход к необратимым стадиям специфических повреждений, вызванных воздействием кобальта.

Таким образом, использование предлагаемого способа в экспериментальной практике дает положительный эффект в виде повышения точности прижизненного определения разной степени тяжести интоксикации, На основе впервые установленной взаимосвязи между разнонаправленными изменениями биоэлектрической активности миокарда и скорости выведения кобальта из организма в процессе развития интоксикации обоснованы количественные подходы к оценке нарастания специфических повреждений, вызванных воздействием этого металла. Установленная взаимосвязь придает соотношению известных показателей (высота зубца R и период полувыведения) новые свойства, позволяющие предложить новое техническое решение задачи по оценке тяжести кобальтовой интоксикации.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность прижизненной диагностики тяжести кобальтовой интоксикации и может быть рекомендован для диагностики кобальтовой интоксикации, Формула изобретения

Способ определения тяжести кобальтовой интоксикации у лабораторных животных путем введения внутрибрюшинного препарата кобальта-60 с последующим исследованием морфологических изменений и функционального состояния миокарда, о тл ича ющи йс я тем,что, сцелью повышения точности, дополнительно определяют период полувыведения кобальта-60 и амплитуду изменения биоэлектрической активности миокарда, определяют их отношение, строят график зависимости отношения полученных показателей от степени тяжести кобальтовой интоксикации, определенной по морфологическим изменениям., и с помощью полученного графика зависимости определяют степень тяжести интоксикации.

1735890

Таблица 1

Контроль (и = 16) Показатели

3 п=4

2 =10

1 n=7

4 п=3

5,9 +1,1

5,5 « 1,0*

5,4 +0,9*

9,0 + 0,4

3,2 +1,0* — 0,44

16,7 + 1,5* — 0,44 — 0,46 — 0,63

23,1 2,1

+ 0,13 — 0,21

17,5 +0,5* 19,9 +1,4*

23 + 0,9 — 0,36 — 0,09 — 0,21

0,82

0,47

0,20

* Различия достоверны по сравнению с исходными величинами P = 0,05 по точному методу Фишера.

Таблица 2

Со е жание в к ови

К, усл,ед.

Патоморфологические изменения в миокарде гемоглобина, г/л эритроцитов, млн/мм

9,1 +0,2

172 + 1,5

0,82

9,2 +. 0,4

170,1 4.7

0,47

9,2 + 0,9

179,0 + 7,5

0,20 — 0,21

170,5 + 25,6

8,5 + 1,4 — 0,2

150,0 + 3,1

7,5 + 0,2

Составитель В,Митюшин

Редактор А.Козориз Техред M.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 1819 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Высота зубца R

Изменение зубца R по отношению к исходному значению

Период полувыведения (Т0,5)

Изменение Тр,5 по отношению к исходному

Относительный показатель тяжести

Слабо выраженные миоцитолиз и контрактурная дегенерация в отдельных клетках (n = 7)

Распространенные миоцитолиз и контрактурная дегенерация без выраженных десмопластических процессов в строме (n = 10)

Распространенные миоцитолиз и контрактурная дегенерация с выраженным десмопластическим процессом в строме (n = 4)

Развитие необратимых процессов в миокарде, изменение размеров и1 относительной массы сердца (кардиомегалия) (п = 3)

Коэффициент корреляции по Спирмену (r)

Контроль (и = 16) Значения показателей в зависимости от различной возрастающей степени поражения миокарда по мо ологическим к ите иям степень