ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. В.Н. КАРАЗІНА

Дереча Лариса Миколаївна

УДК 577.125:57.044:546.732

Стан біологічних мембран та вміст макро- і мікроелементів в організмі
тварин і людини при дії етанолу

03.00.04 – біохімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Харків – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Харківському державному медичному університеті МОЗ
України (м. Харків).

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

М’ясоєдов Валерій Васильович,

Харківський державний медичний університет,

проректор з наукової роботи

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Войціцький Володимир Михайлович,

Київський національний
університет імені Тараса Шевченка

професор кафедри біохімії (м.
Київ);

доктор біологічних наук, професор

Петренко Олександр Юрійович,

Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України,

завідувач відділу біохімії (м.
Харків).

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця

(кафедра біоорганічної, біологічної
та фармацевтичної хімії),

м. Київ.

Захист відбудеться 27.09. 2006 р. о _13_ годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 64.051.17 Харківського національного
університету ім. В.Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України
(61077, м. Харків, пл. Свободи, 4, біологічний факультет, ауд. 3–15).

З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці
Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна Міністерства
освіти і науки України (61077, м. Харків, пл. Свободи, 4).

Автореферат розісланий 25.08. 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради
Падалко В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Алкоголізм є однією з найсерйозніших проблем
сучасності і несе загрозу безпеки особи, суспільства і держави [Дунаєв
О.В., 2000; Бондаренко В.В., Ханжин Р.В., 2005]. Гостра або хронічна дія
алкоголю супроводжується порушеннями функціонування органів і тканин і є
однією з причин скорочення тривалості життя [Пиголкин Ю.И. и др., 2000;
Васильева Н.В., Кириченко А.А., 2003].

Поряд з великою кількістю робіт, що стосуються визначення механізмів
біологічної дії етанолу [Prokopiev V. et.al., 2000; Пацков В.С. та ін.,
2001; Нужный В.П., 2002; Шабанов П.Д., 2002;], окремі сторони його
впливу на організм людини та тварин недостатньо вивчені, а наявні
результати досліджень суперечливі [Мещишен І.Ф., Пішак В.П., 1994;
Артемчук А.Ф. та ін., 1999; Elisaf М. et.al., 2002; Куценко С.А., 2003].

Особливої значущості в умовах сьогодення набувають такі аспекти
проблеми, як з’ясування біохімічних змін в органах і тканинах при дії
етанолу [Carrasco M.P. et.al., 2002; Kushnir Е.А. et.al., 2004].
Вивчення обміну макро- і мікроелементів у нормі і за патології є
актуальною проблемою [Пац Н.В., 2002; Diederich S. et.al., 2003; Боев
В.М. та ін., 2004], що зумовлено різнобічною роллю, яку вони відіграють
в організмі тварин і людини: беруть участь у метаболізмі, входячи до
складу металоферментів, вітамінів, гормонів; стимулюють і нормалізують
обмін речовин (Нейко Є.М. та ін., 1992; Kadekaro М., Summy-Long J.,
2000(, впливають на кровотворення, ріст, розмноження, апоптоз клітин
[Кудрин А.В. и др., 2000], а також виконують багато інших функцій [Siva
К., Elber R., 2003; Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004; Терещенко И.В. та
ін., 2004].

Дослідження у галузі біохімії, молекулярної біології та медицини
свідчать про значні зміни в обміні макро- і мікроелементів на
клітинному, тканинному, організменному рівнях за дії різних чинників
[Кузнєцова А.А., Наточин Ю.В., 2004; Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004].
Проте досі не встановлено залежності між вживанням алкоголю і змінами
вмісту макро- і мікроелементів в організмі. Незважаючи на численні
публікації з питань впливу етанолу на організм, даних щодо дослідження
вмісту макро- і мікроелементів (зокрема, калію, натрію, кальцію, магнію,
цинку, міді) та активності металоферментів (зокрема,
алкогольдегідрогенази (АДГ), лактатдегідрогенази (ЛДГ),
аланінамінотрансферази (АЛТ), аспартатамінотрансферази (АСТ),
церулоплазміну (ЦП), лужної фосфатази (ЛФ), гамма-глутамілтранспептидази
(ГГТП)) в органах і тканинах за дії етанолу у вітчизняній і зарубіжній
літературі є розрізненими і, навіть, суперечливими [Мещишен І.Ф., Пішак
В.П., 1994; Артемчук А.Ф. та ін., 1999; Elisaf М. et.al., 2002; Скальный
А.В. и др., 1990, 2004]. Питанню впливу етанолу на ферменти присвячено
поодинокі роботи, в яких досліджується не більше 2–3 показників
активності ферментів, які не відображають характеру біохімічних змін
організму і до того ж суперечать одна одній [Шипулин В.П., 2001; Бабак
О.Я., 2002; Куценко С.А., 2003].

Дані літератури про поліорганний характер впливу етанолу на організм
експериментальних тварин і людини дозволяють говорити про
мембранотропний характер його дії [Амбрушкевич Ю.Г., Бушма М.И., 2001;
Мищук Д.О., Капля А.А., 2003; Яковенко Э.П. и др., 2003]. Встановлено,
що за тривалого споживання етанолу відбувається активація процесів ПОЛ,
що супроводжуються порушенням метаболізму і структурно-функціональної
організації клітинних мембран. Це може вплинути на перерозподіл макро- і
мікроелементів, які в нормі залучаються до регуляторних процесів
[Carrasco M.P. et.al., 2002; Kushnir Е.А. et.al., 2004].

Функціональний стан біологічних мембран може бути охарактеризований
безпосередніми дослідженнями їхніх, наприклад, фізико-хімічних
властивостей або опосередковано через характеристику функціональних
складових біологічних мембран (зокрема, мембранозв’язаних ферментів,
рецепторів, каналів тощо). До таких мембранозв’язаних ферментів належать
Na+,K+-АТФаза, Ca2+-АТФаза і Mg2+-АТФаза, зміна активності яких може
бути як віддзеркаленням різноманітних змін у біологічних мембранах, так
і причиною змін у стані самих біологічних мембран і клітини в цілому. Це
пов’язано з тим, що зміни активності цих ферментів призводять, зокрема,
до перерозподілу катіонів натрію, калію, кальцію і магнію між клітиною
та позаклітинним простором, змін мембранного потенціалу тощо [Uribe А.
et.al., 1994; Аксенова М.Е., 2000; Александрова Е.А. и др., 2001, Замай
Т.Н. и др., 2004].

Функціональний стан біологічних мембран також пов’язаний із
інтенсивністю процесів ПОЛ (оскільки активація процесів ПОЛ зумовлює
зміни у складі ліпідів, проникності біологічних мембран, що виявляється
у порушенні структурних одиниць мембран [Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.,
1972]), активністю ферментативних і вмістом неферментативних компонентів
систем антиоксидантного захисту (зокрема, супероксиддисмутази (СОД),
каталази, пероксидази, церулоплазміну (ЦП), SH-груп, відновленого
глутатіону, які обумовлюють підтримання структури і функціональної
активності клітинних мембран [Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г., 1985;
Меншикова Е.Б., Зенков Н.К., 1993]).

Вищезазначене зумовлює актуальність дослідження впливу етанолу на
активність мембранозв’язаних ферментів, процеси ПОЛ, активність
ферментів антиоксидантного захисту.

Смерть від отруєння алкоголем у судово-медичній практиці посідає
провідне місце серед інших видів смерті при екзогенних інтоксикаціях
[Дунаєв О.В., 2000; Бондаренко В.В., Ханжин Р.В., 2005]. Однак і дотепер
діагностика смерті від отруєння етанолом залишається складною, оскільки
вона є недостатньо розробленою та ґрунтується на застарілих традиційних
методах [Смоляницький А.Г., Маяцкая М.В., 2003; Бондаренко В.В.,
Удянская А.П., 2005]. З’ясування біохімічних механізмів дії етанолу на
організм експериментальних тварин і людини надає можливість розроблення
біохімічних методів для вдосконалення діагностики смерті від отруєння
етанолом в судово-медичній практиці.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано
згідно з планом науково-дослідних робіт Харківського державного
медичного університету за темою “Визначення достовірності висновку
експерта про причину смерті в випадках отруєння” (№ держреєстрації –
0103U004543), де дисертантка є одним із відповідальних виконавців, та
тематичним планом науково-дослідних робіт судово-експертних установ
Міністерства юстиції України за темою “Методика дослідження вмісту
макро- і мікроелементів в тканинах біологічного походження” (№
держреєстрації – 0101U003009), де дисертантка є науковим керівником.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було визначення
функціонального стану біологічних мембран за активністю
мембранозв’язаних ферментів, стану ПОЛ, активністю ферментів
антиоксидантного захисту та вмісту макро-, мікроелементів в організмі
експериментальних тварин і людини за умов впливу етанолу.

Для реалізації поставленої мети вирішували такі завдання:

– вивчити функціональний стан біологічних мембран за активністю
мембранозв’язаних ферментів (Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази) у
клітинах печінки та головного мозку експериментальних тварин,
інтенсивністю ПОЛ (вмістом дієнових кон’югатів (ДК), малонового
діальдегіду (МДА)), активністю ферментів антиоксидантного захисту (СОД,
каталази, глютатіонпероксидази, ЦП), вмістом SH-груп та відновленого
глутатіону в крові тварин за тривалої дії етанолу;

– визначити вміст макро- і мікроелементів (натрію, калію, кальцію,
магнію, цинку і міді) та активність металоферментів (АДГ, ЛДГ, АЛТ, АСТ,
ЦП, ЛФ, ГГТП) в органах і тканинах тварин при короткочасній (1 год., 5
год.) та тривалій (15 діб, 1 міс., 3 міс.) дії етанолу;

– визначити вміст макро- і мікроелементів (натрію, калію, кальцію,
магнію, цинку і міді) в органах і тканинах осіб, померлих від отруєння
етанолом;

– розробити додаткові критерії діагностики смерті від отруєння етанолом.

Об’єкт дослідження – дія етанолу на організм експериментальних тварин і
людини.

Предмет дослідження – вміст макро- і мікроелементів (натрію, калію,
кальцію, магнію, цинку і міді) в органах і тканинах експериментальних
тварин, активність металоферментів (АДГ, ГГТП, ЛДГ, ЦП, АЛТ, АСТ, ЛФ),
інтенсивність ПОЛ (вміст ДК і МДА), активність ферментів
антиоксидантного захисту (СОД, каталази, пероксидази, ЦП), вміст SH-груп
і відновленого глутатіону, активність мембранозв’язаних ферментів
(Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази).

Методи дослідження: атомно-абсорбційний та полуменево-фотометричний
аналізи – для визначення вмісту макро- і мікроелементів; фотометричний
та спектрофотометричний аналізи – для визначення активності ферментів;
статистичні методи.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлені часові закономірності
змін у системі антиоксидантного захисту за тривалої дії етанолу –
підвищення в крові на 15-ту добу активності СОД, каталази і пероксидази
та зниження їх активності, а також вмісту SH-груп і глутатіону на 30-ту
добу. Показано, що тривала дія етанолу призводить до зниження майже
вдвічі активності мембранозв’язаних ферментів Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази
і Mg2+-АТФази печінки і головного мозку.

В експерименті на тваринах уперше показано співвідношення хімічних
елементів (натрію, калію, кальцію, магнію, цинку і міді) у різних
органах і тканинах (сироватці крові, печінці, серці, легенях, нирках,
селезінці та головному мозку) за різної тривалості дії 30%-го розчину
етанолу (5 г/кг маси тіла). Визначено, що при короткочасній (1 год., 5
год.) і тривалій (15 діб, 1 міс., 3 міс.) дії етанолу відбувається
перерозподіл макро- і мікроелементів, що характеризується підвищенням
вмісту міді, натрію, кальцію з паралельним зниженням вмісту цинку,
магнію і калію у сироватці крові, з переважним підвищенням вмісту
кальцію і зниженням цинку у печінці, кальцію і цинку – у серці, магнію і
цинку – у легенях, магнію, цинку і міді – у нирках, міді – у головному
мозку, підвищенням кальцію і зниженням кальцію і цинку у селезінці.
Показано, що виразність змін вмісту макро- і мікроелементів у
досліджуваних тканинах залежить від тривалості дії етанолу.

Вперше виявлено, що для осіб, померлих від отруєння етанолом,
характерним є підвищення рівнів міді, натрію, кальцію з паралельним
зниженням рівнів цинку, магнію і калію, а також підвищення співвідношень
Na/K, Ca/Mg і Cu/Zn у сироватці крові з переважним підвищенням вмісту
кальцію і зниженням цинку у печінці, кальцію і цинку – у серці, магнію і
цинку – у легенях, магнію, цинку і міді – у нирках, міді – у головному
мозку, підвищенням кальцію і зниженням міді і цинку у селезінці,
підвищенням міді, кальцію і зниженням цинку у волоссі.

На основі аналізу результатів проведених досліджень встановлено, що у
тварин з експериментальною короткочасною і тривалою дією етанолу та
осіб, померлих від отруєння етанолом, відбуваються односпрямовані зміни
вмісту макро- і мікроелементів в органах і тканинах, що стало підставою
для розроблення додаткових критеріїв діагностики смерті від отруєння
етанолом.

Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. Отримані
результати та їх узагальнення доповнюють і поглиблюють сучасні уявлення
про особливості змін вмісту макро- і мікроелементів та біохімічних
показників, що характеризують функціональний стан біологічних мембран,
за умов дії етанолу.

Результати досліджень визначення вмісту макро- і мікроелементів в
органах і тканинах тварин і людини стали підставою для розроблення
додаткових критеріїв діагностики смерті від отруєння етанолом. Для
вдосконалення діагностики цього виду смерті рекомендується визначати
вміст макро- і мікроелементів в органах і тканинах померлих осіб. За
методичними прийомами, які використані в дисертації, одержано
Деклараційний патент України на винахід № 47315А від 17.06.2002 р.
“Спосіб діагностики смерті від отруєння алкоголем”.

Одержані результати щодо суттєвого підвищення активностей АДГ, ГГТП, ЦП,
ЛДГ, ЛФ, АСТ і АЛТ у сироватці крові тварин за умов короткочасної і
тривалої дії етанолу, дані щодо виразності змін активностей зазначених
ферментів залежно від тривалості дії етанолу, зростаючи з часом
інтоксикації, можуть біти використані в медичній практиці для
біохімічної діагностики стану і ступеня алкогольної інтоксикації, а
більш стійкі зміни активностей, характерні для АДГ, ГГТП, АЛТ, АСТ і ЛФ,
дозволять використовувати їх для виявлення алкогольної інтоксикації у
осіб через тривалий час після вживання алкоголю.

Діагностика цих станів у осіб, що вживають алкогольні напої, може бути
потрібною при госпіталізації або застосуванні щодо потенційних
алкоголіків профілактичних заходів щодо визначення осіб так званої
“групи ризику”, схильних до вчинення різних правопорушень, обґрунтуванні
доцільності за вироком суду направлення їх на примусове лікування у разі
вчинення злочину на ґрунті алкоголізму.

Результати дослідження вмісту натрію, калію, кальцію, магнію, цинку і
міді та біохімічних параметрів крові дозволяють запропонувати новий
підхід для успішного та цілеспрямованого виготовлення ефективних
лікарських препаратів (синтетичних комплексів макро-, мікроелементів з
лікарськими препаратами різних фармакологічних груп) з метою
профілактики та лікування алкоголізму.

Теоретичні положення та практичні рекомендації за наслідками досліджень
впроваджено в практику навчання студентів на кафедрах біологічної хімії
і судової медицини та основ права Харківського державного медичного
університету, а також при діагностиці смерті від отруєння етанолом у
Харківському обласному бюро судово-медичної експертизи.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто виконано
експериментальні дослідження, проведено аналіз та інтерпретація даних
наукової літератури за темою роботи, отриманих результатів, оформлення
дисертації. Загальне планування роботи, обговорення результатів та
формулювання висновків проведено за участю наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднено на
науково-практичній конференції “Медико-соціальні аспекти стану здоров’я
дітей і підлітків” (Харків, 1998), науковій конференції “Актуальні
питання теорії та практики судової експертизи” (Харків, 2000),
науково-практичній конференції, присвяченій 10-річчю Кримського
відділення Харківського НДІ судових експертиз ім. Засл. проф.
М. С. Бокаріуса (Сімферополь, 2000), науковій конференції, присвяченій
100-річчю з дня народження академіка І. М. Буланкіна (Харків, 2001),
міжнародній науково-практичній конференції “Теорія та практика судової
експертизи і криміналістики” (Харків, 2002), конференції молодих вчених
Харківського державного медичного університету (Харків, 2002),
міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні судово-експертні
технології в кримінальному і цивільному судочинстві” (Харків, 2003), VІ
Українській науково-практичній конференції, присвяченій 87-й річниці від
дня народження Заслуженого лікаря України, Народного лікаря СРСР
О. Р. Довженка (Харків, 2005), ХХІІІ міжнародній науково-практичній
конференції “Застосування лазерів в медицині і біології” (Миколаїв,
2005), міжнародній науково-практичній конференції судових медиків та
криміналістів, присвяченій 200-річчю кафедри судової медицини та основ
права Харківського державного медичного університету (Харків, 2005).

Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи відображено у 26
наукових роботах – 15 статтях (чотири з яких входять до затвердженого
ВАК України переліку наукових видань), 10 тезах доповідей і
Деклараційному патенті України на винахід.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду
літератури, чотирьох розділів власних досліджень, заключної частини,
висновків і списку використаних джерел.

Загальний обсяг дисертації – 170 сторінок. Дисертація ілюстрована 19
таблицями і 48 рисунками. Список використаної літератури містить 385
джерел (241 – вітчизняних, 144 – іноземних).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень

Для проведення експериментів було використано 120 щурів лінії WAG/G
LacSto. Дослідження проводили відповідно до вимог “Європейської
конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються в
експериментальних та інших наукових цілях”, умертвіння тварин
здійснювали під ефірним наркозом. В експерименті тваринам через зонд у
шлунок вводили 30%-й розчин етанолу (5 г/кг маси тіла) згідно з
[Амбрушкевич Ю.Г., Бушма М.И., 2001] разово (короткочасна дія етанолу)
та щоденно в той самий час натще (тривала дія етанолу); контрольні
тварини одержували аналогічний об’єм фізіологічного розчину.
Експериментальні тварини були поділені на групи: 1) короткочасна дія –
одноразове введення розчину етанолу, декапітація через 1 год., 5 год.;
2) тривала дія – щоденне введення розчину етанолу протягом 15 діб, 1-го
міс. та 3-х міс., а також протягом 3-х міс. з декапітацією через 1 міс.
після останнього введення розчину етанолу.

Крім експерименту на тваринах, досліджували органи і тканини 38 людей
чоловічої статі віком 29–67 років, померлих від отруєння етанолом
(концентрація етанолу в крові становила від 2,41‰ до 8,76 ‰), яке
розвилося на фоні тривалої алкогольної інтоксикації. Контролем були
органи і тканини 14 практично здорових людей чоловічої статі, які
загинули від несумісних з життям механічних ушкоджень (черепно-мозкової
травми), віком 35–65 років, у крові яких етанол не був виявлений.
Об’єктом дослідження були кров, печінка, серце, нирки, селезінка, легені
й головний мозок експериментальних тварин і людини, а також волосся
людини (частини органів і тканин людини були надані судово-медичним
експертом при проведенні судово-медичної експертизи). Одержану
негемолізовану сироватку крові (0,1 мл) доводили до 10 мл
бідистильованою водою та в таких розведеннях визначали вміст K, Na, Ca і
Mg. При визначенні вмісту Zn і Cu до наявної сироватки крові доливали
20%-й розчин трихлороцтової кислоти (1:4) та центрифугували при 1500
об/хв протягом 20 хв. Одержану надосадову рідину відбирали і
використовували в подальшій роботі.

Печінку, легені, головний мозок, селезінку, нирки, серце піддавали
попередньому мокрому озолінню і екстрагуванню, для чого наважки по
300-400 мг поміщали в к’єльдалевські колби, доливали 4 мл концентрованої
сірчаної кислоти (хч) і 0,25 мл перегнаної азотної кислоти і проводили
озоління при температурі 400°С до повного знебарвлення рідини. Після
озоління одержаний прозорий розчин кількісно переносили в мірні
центрифужні пробірки і доводили бідистилятом загальний об’єм до 10 мл,
надалі використовуючи для визначення макро- і мікроелементів. Волосся
для аналізу у померлих осіб обробляли за методом [Barlow P. J., 1980]:
наважку (100 мг) волосся поміщали в центрифужні пробірки, в які додавали
2 мл концентрованої азотної кислоти, і підігрівали проби на водяній бані
до повного розчинення. Одержані прозорі розчини доводили бідистильованою
водою до об’єму 10 мл та використовували в подальшій роботі.

Вміст макро- і мікроелементів в органах і тканинах визначали методами
атомно-абсорбційної спектрофотометрії з використанням спектрофотометра
“Сатурн-3” (для Ca, Mg, Zn, Cu) і полуменевої фотометрії з використанням
фотометра полуменевого аналізатора рідини ПАЖ-2 (для K, Na),
рекомендованих [Славина У., 1971; Прайс В., 1976].

Активність ферментів у сироватці крові та гомогенатах тканин визначали
спектрофотометричними методами на біохімічному аналізаторі FР-901 фірми
“Labsystems”. Активність АДГ визначали за методом [Skursky L. et.al.,
1979], ЛДГ, ЛФ, ГГТП, АСТ, АЛТ – уніфікованими клінічними методами з
використанням наборів реактивів фірми “Labsystems” (Фінляндія); СОД – за
методом [Гуревич В.С. та ін., 1990], каталази і пероксидази крові – за
методами [Королюк М.А., 1988; Лошинский А.В., 1991]. Для визначення
активності ЦП використано загальноприйнятий метод [Rawin Н.А., 1961] у
модифікації [Колб В.Г., 1982], який базується на реакції ферментативного
окиснення парафенілдіаміну церулоплазміном. Активність мембранозв’язаних
ферментів (Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази) визначали за
методом [Мешкова Н.П., 1979].

Вміст ДК визначали за методом [Каухин А.Б., Ахметова Б.С., 1987], для
чого ліпіди екстрагували сумішшю гептан-ізопропанол. Вміст ТБК-активних
продуктів, за якими оцінювали концентрацію МДА, визначали за методом,
запропонованим [Федорова Т.М. и др., 1983]. Вміст глутатіону в крові
визначали за методом [Кузденбаева Р.С. и др., 1980]; вміст
сульфгідрильних груп у крові – за методом амперометричного титрування
[Murphy М.Е. et.al., 1989].

Статистичний аналіз проводили за допомогою пакета “Statistica V.6.0”.
Для перевірки гіпотези про рівність генеральних середніх двох незалежних
виборок використовували статистичний критерій t-Стьюдента з попереднім
визначенням нормальності розподілу варіант [Лакин Г.Ф., 1990].

Результати досліджень та їх обговорення

Вміст макро- і мікроелементів та активність металоферментів в органах і
тканинах тварин при дії етанолу. У розділі охарактеризовано вміст макро-
і мікроелементів в органах і тканинах експериментальних тварин при
відтворенні короткочасної і тривалої дії етанолу. Так, при короткочасній
дії етанолу через 1 год. у сироватці крові тварин спостерігали зниження
рівнів K, Mg, Zn і підвищення рівнів Ca, Cu порівняно з контролем. Через
5 год. після одноразового введення етанолу рівень Cu залишався
підвищеним в середньому на 16,8 % порівняно з контролем, а рівні K, Na,
Ca, Mg і Zn в сироватці крові тварин не відхилялися від значень
контрольної групи (табл. 1).

Таблиця 1

Вміст макро- і мікроелементів у сироватці крові тварин, що піддавалися

короткочасній дії етанолу (M±m, n = 10)

Група

тварин Вміст макроелементів Вміст мікроелементів

K,

ммоль/л Na,

ммоль/л Ca,

ммоль/л Mg,

ммоль/л Zn,

мкмоль/л Cu,

мкмоль/л

Контроль 4,49(0,24 142,30(6,15 2,89(0,15 1,050(0,07 27,19(0,73
20,13(1,05

Група А 3,88(0,30* 151,20(4,38 3,39(0,12* 0,913(0,06* 25,62(0,80*
24,21(1,45*

Група Б 4,06(0,29 146,65(2,82 2,96(0,11 0,940(0,07 25,71(0,79
23,51(1,35*

П р и м і т к и : * – р < 0,05 порівняно з контролем; Група А – через 1 годину після разового введення етанолу; Група Б – через 5 годин після разового введення етанолу; У серці тварин через 5 год. після одноразового введення етанолу виявлено зниження рівня K в середньому на 8,0 %, в легенях – підвищення рівня Cu на 18,6 % і зниження рівня Na на 6,9 %, в печінці – зниження рівня K на 9,5 % і підвищення рівня Mg на 8,6 %, в нирках – підвищення рівня K і Zn на 13,1 % та зниження рівня Ca на 11,0 %, в селезінці – зниження рівня Zn на 28,5 % і Cu на 16,5 %, в головному мозку – підвищення рівня Na на 11,4 % та зниження рівня Zn на 16,3 % і Cu на 25,6 %. У сироватці крові за тривалої (15 діб, 1 місяць, 3 місяці) дії етанолу спостерігали зниження рівнів калію, магнію і цинку з паралельним підвищенням рівнів міді, натрію і кальцію (табл. 2). Найбільші відмінності від значень контрольної групи спостерігали у тварин за дії етанолу протягом 3-х місяців. При дослідженні сироватки крові тварин з тримісячною дією етанолу і місячною післядією виявлено, що рівні макро- і мікроелементів були у межах показників контрольної групи. При введенні етанолу протягом 15 діб у серці тварин рівень Na і Zn був підвищений відповідно на 8,2 % і 18,0 %; у легенях спостерігали зниження рівня Na на 10,6 % і підвищення рівнів Zn і Cu відповідно на 18,2 % і 34,7 %; в нирках – зниження рівнів Na і Ca відповідно на 19,3 % і 25,6 %; в селезінці – зниження рівнів Ca, Zn і Cu відповідно на 12,7 %, 28,6 % і 34,6 %; в головному мозку – зниження рівнів Ca, Zn і Cu відповідно на 16,5 %, 20,8 % і 30,7 %. У серці тварин з одномісячною дією етанолу підвищувався тільки рівень К (на 10,3 %) і знижувалися рівні Na, Mg і Cu в середньому на 10,0 %; з тримісячною дією етанолу, крім подальшого підвищення рівня К (на 13,0 %) і зниження рівнів Na і Mg (в середньому на 17,6 %), спостерігали зниження рівнів Са і Zn в середньому на 16,3 %. Таблиця 2 Вміст макро- і мікроелементів у сироватці крові тварин після тривалої дії етанолу (M±m, n = 10) Група тварин Вміст макроелементів Вміст мікроелементів K, ммоль/л Na, ммоль/л Ca, ммоль/л Mg, ммоль/л Zn, мкмоль/л Cu, П р и м і т к и : * – р < 0,05 порівняно з контролем; Група А – введення етанолу протягом 15 діб; Група Б – введення етанолу протягом 1 місяця; Група В – введення етанолу протягом 3 місяців; Група Г – введення етанолу протягом 3 місяців з місячною післядією. У легенях тварин із місячною дією етанолу спостерігали підвищення рівнів Na і Ca в середньому на 13,3 % та рівня Cu – на 10,3 % і зниження рівня Mg на 5,7 %; з тримісячною дією етанолу, рівні Na і Ca залишалися підвищеними (в середньому на 13,9 %), крім подальшого зниження рівня Mg (на 18,6 %) спостерігали також зниження рівня Zn (на 17,2 %). У печінці за введення етанолу протягом 1 місяця спостерігали зниження рівнів К і Cu в середньому на 14,4 %, за дії етанолу протягом 3-х місяців спостерігали подальше зниження рівнів К і Cu (на 19,8 %), а також зниження рівнів Na і Zn (на 15,9 %) і підвищення рівня Ca (на 11,9 %). За введення етанолу протягом 1 місяця в нирках спостерігали зниження рівня Zn на 9,2 %, протягом 3-х місяців, крім подальшого зниження рівня Zn (на 16,5 %), спостерігали зниження рівнів К, Ca, Mg і Cu (в середньому на 13,8 %). У головному мозку і селезінці за введення етанолу протягом 1 місяця знижалися рівні К, Zn і Cu в середньому на 10,6 % і 14,4 % відповідно. За введення етанолу протягом 3-х місяців, крім подальшого зниження рівнів К, Zn і Cu (на 15,5 % і 20,6 % відповідно), у селезінці спостерігали також зниження рівня Mg на 11,5 % та підвищення рівня Ca на 12,3 %. Суттєвих змін вмісту макро- і мікроелементів в органах і тканинах при дії етанолу протягом 3-х місяців із одномісячною післядією не виявлено. Отже, за короткочасної і тривалої дії етанолу в органах і тканинах тварин змінюється вміст досліджуваних макро- і мікроелементів порівняно з контролем. Найбільші відмінності спостерігали у сироватці крові і печінці тварин за тривалої дії етанолу. Виразність змін залежала від тривалості дії етанолу, зростаючи із збільшенням часу інтоксикації і досягаючи величин контрольної групи після припинення дії етанолу. Значні зміни елементів у сироватці крові можуть бути наслідком дестабілізації біомембран клітин органів, що призводить до змін градієнтів макро- і мікроелементів між внутрішньо- і позаклітинним середовищем. Значний ступінь цих змін у печінці може пояснюватися залученістю цього органу до детоксикації етанолу [Божко Г.Х., Волошин П.В., 1990]. Одержані результати вмісту макро- і мікроелементів у сироватці крові тварин експериментальних і контрольних груп свідчать про те, що між такими парами макро- і мікроелементів, як K і Na, Ca і Mg, Zn і Cu, спостерігаються певні залежності, які можуть характеризуватися величиною їх співвідношень. Так, при короткочасній (1 год.) і тривалій (протягом 15 діб, 1-го і 3-х місяців) дії етанолу у сироватці крові експериментальних тварин співвідношення Na/K в середньому на 42,8 %, Ca/Mg – на 36,6 %, Cu/Zn – на 42,9 % вище, ніж у контролі. Коефіцієнти цих співвідношень більш повно відображають зміни вмісту макро- і мікроелементів за експериментальної дії етанолу, ніж показники вмісту окремих елементів. d f ” N r ? ? o oe O : < >

@

B

D

F

H

$

O

????$?J L N ?

j

i

oe

!!…!!!!!

O

$

O

$

O

O

????th????

5O;[email protected]????©©©©?

O

??????????th?¤????

O

O

O

O

O

A-A0A8AJAnnnann

????????th????????th??????????th????

O$O6Ozlllllllllll

d?th`„A

активності пов’язаних з ними металоферментів.

Відомо, що макро- і мікроелементи утворюють з білками організму
металоорганічні комплекси, з яких велика роль в організмі належить
металоферментам, до складу яких входять метали [Нейко Є.М. та ін.,
1992]. Дослідженню підлягали ферменти, що беруть участь у детоксикації
етанолу (АДГ), окисно-відновних процесах (ЦП, ЛДГ), реакціях
органоспецифічного метаболізму в організмі (АЛТ, АСТ, ГГТП, ЛФ),
активність яких пов’язана із станом обміну макро- і мікроелементів
[Груздева К.Н. и др., 1991; Клименко А.А., 1986]. Провідна роль в
окисненні етанолу до ацетальдегіду в організмі належить АДГ – ферменту,
до складу якого входить цинк [Коноплицкая К.Л. и др., 1989]. До складу
ЛФ входить цинк, ГГТП – мідь, АСТ, АЛТ і ЛДГ – цинк і мідь [Нейко Є.М.,
1992; Lovstad R.A., 1984].

При вивченні активності ферментів сироватки крові при короткочасній і
тривалій дії етанолу характерним було підвищення їх показників порівняно
з контролем (рис. 1). Так, при дії етанолу протягом 3-х місяців зміни
активності металоферментів були більш значними, ніж при короткочасній і
тривалій (15 діб, 1 місяць) дії етанолу, і полягали у підвищенні
активності АДГ в середньому на 89,6 %, ЦП і ЛДГ – на 21,3 %, АСТ, АЛТ,
ГГТП і ЛФ – на 66,2 %. При введенні етанолу протягом 3-х місяців з
місячною післядією активність АДГ залишалася збільшеною на 82,0 %, ГГТП,
АЛТ і ЛФ – на 35,7 %. Отже, за тривалої дії етанолу характерним було
підвищення активності АДГ (в середньому на 87,9 %), АСТ, АЛТ, ГГТП і ЛФ
(на 55,3 %), ЦП і ЛДГ (на 19,8 %) у сироватці крові тварин.
Гіперферментемія може бути пояснена не тільки підвищеною проникністю
клітинних мембран, а й індукцією етанолом синтезу низки ферментів,
зокрема АДГ [Л. Г. Глухова, 1991]. Підвищення загального вмісту міді в
крові корелює зі збільшенням активності ЦП. Аналогічна картина
спостерігається і при розгляді одержаних даних про вміст міді і
активність ГГТП, ЛДГ, АСТ, АЛТ, ЛФ.

Рис. 1. Динаміка активності ферментів у крові експериментальних тварин
при дії етанолу (в % порівняно з контролем, * – p < 0,05). У печінці тварин зміна активності ферментів була трохи іншою, ніж у сироватці крові, і супроводжувалася підвищенням АСТ, АЛТ, ЛФ і ЛДГ в середньому на 23,2 % і зниженням ГГТП на 35,3 %. Така картина активності ферментів у сироватці і печінці притаманна деструктивним процесам, що відбуваються при токсичних ураженнях внутрішніх органів, у першу чергу печінки і серця. У серці тварин спостерігали зниження активності АСТ, АЛТ і ГГТП в середньому на 43,5 %, підвищення активності ЛФ на 54,9 % і ЛДГ на 10,9 %. У головному мозку спостерігали підвищення активності ЛДГ на 12,5 %, у нирках – зниження активності ЛДГ на 31,4 %; у головному мозку, нирках і селезінці – зниження активності ЛФ відповідно на 56,7 %, 45,8 %, 35,0 %. Аналіз активності цих ферментів дозволяє припустити, що за даних умов спостерігається ушкоджуюча дія етанолу на клітинні структури досліджуваних органів. Вміст макро- і мікроелементів у осіб, померлих від отруєння етанолом. Крім досліджень на експериментальних тваринах, було проведено також вивчення вмісту макро- і мікроелементів в органах і тканинах осіб, померлих від отруєння етанолом. У сироватці крові померлих спостерігали підвищення рівня Na на 21,9 %, Са – на 18,5 % і Cu – на 29,0 % та зниження рівня К на 11,3 %, Mg – на 14,5 % і Zn – на 15,8 % порівняно з контрольною групою (табл. 3). Співвідношення Na/K, Ca/Mg і Cu/Zn, як і у експериментальних тварин, були вище показників контрольної групи відповідно на 44,1%, 44,8% і 75,0 %. Таблиця 3 Вміст макро- і мікроелементів у сироватці крові осіб, померлих від отруєння етанолом (M±m) Група Вміст макроелементів Вміст мікроелементів K, ммоль/л Na, ммоль/л Ca, ммоль/л Mg, ммоль/л Zn, мкмоль/л Cu, мкмоль/л Контроль П р и м і т к и : * – p < 0,05 порівняно з контролем; “ОЕ” – отруєння етанолом. Найсуттєвішими були зниження рівнів Ca і Zn відповідно на 20,0 % і 12,3 % у серці, зниження рівнів Mg і Zn відповідно на 25,3 % і 18,7 % у легенях, зниження рівня Zn на 18,4 % і підвищення рівня Са на 15,5 % у печінці, зниження рівнів Mg, Cu і Zn відповідно на 26,0 %, 22,5 % і 12,7 % у нирках, підвищення рівня Са на 15,3 % і зниження рівнів Cu і Zn відповідно на 28,2 % і 18,1 % у селезінці, зниження рівня Cu на 25,0 % у головному мозку, підвищення рівнів Cu і Ca відповідно на 26,6 і 19,1 % і зниження рівня Zn на 21,3 % у волоссі. Стан біологічних мембран за умов тривалого впливу етанолу на організм. Враховуючи літературні дані про можливий мембранотропний характер дії етанолу в організмі експериментальних тварин і людини [Бабанов П.Д., 2002], було проведено дослідження з визначення функціонального стану біологічних мембран. Одними з інформативних показників стану біологічних мембран є ПОЛ, активність ферментів антиоксидантного захисту і мембранозв’язаних ферментів, які й досліджували у тварин за умов тривалого (протягом 15 і 30 діб) впливу етанолу. Результати експериментальних досліджень з вивчення вмісту ДК і МДА в сироватці крові наведено в табл. 4. Вміст ДК сироватки крові тварин, яким вводили розчин етанолу протягом 15 діб, в середньому на 46,2 % перевищував рівень контрольної групи. Вміст МДА, який характеризує кінцеві етапи ПОЛ, також був значно вищим (на 51,8 %) рівня контрольної групи. Рівень ДК і МДА сироватки крові тварин, яким вводили розчин етанолу протягом 30 діб, був вищим порівняно з контрольною групою на 38,2 % і 47,0 % відповідно. Отже, тривала дія етанолу приводила до підсилення процесів ПОЛ, про що свідчило накопичення як проміжних (ДК), так і кінцевих (МДА) продуктів ПОЛ у тканинах. Підсилення процесів ПОЛ може лежати в основі структурно-метаболічних порушень біологічних мембран [Груздева К.Н., Высокогорский В.Е., 1984; Музыка В.И. и др., 1991; Сторожок С.А. и др., 2001]. Активація процесів ПОЛ при дії етанолу може бути пояснено накопиченням субстратів ПОЛ, які пов’язані з ферментами антиоксидантного захисту. Таблиця 4 Вміст продуктів ПОЛ (ДК, МДА) в сироватці крові тварин при тривалій (15 і 30 діб) дії етанолу (M±m, n = 10) Група тварин Вміст продуктів ПОЛ ДК, нмоль/м МДА, нмоль/м Контроль 2,31(0,26 1,18(0,16 Група А 4,29(0,33* 2,45(0,33* Група Б 3,72(0,36* 2,19(0,28* П р и м і т к а : * – р < 0,05 порівняно з контролем; Група А – введення етанолу протягом 15 діб; Група Б – введення етанолу протягом 30 діб. При дослідженні активності ферментів антиоксидантного захисту у тварин після тривалої дії етанолу (протягом 15 і 30 діб) встановлено зміни активності СОД, каталази, пероксидази і ЦП. Активність СОД при введенні етанолу протягом 15 діб перевищувала показники контрольної групи в середньому на 21,1 %, при введенні етанолу протягом 30 діб активність ферменту була нижчою порівняно з контролем на 32,1 %. У крові тварин за дії етанолу протягом 15 діб визначали збільшення показника активності каталази порівняно з контролем на 41,5%, а протягом 30 діб показник на 27,3 % був нижчим, ніж у тварин контрольної групи. Вивчення тривалої дії етанолу на активність ще одного антиперекисного ферменту – пероксидази – показало в цілому ті ж закономірності, що й при дії етанолу на активність СОД і каталази: активність пероксидази крові при дії етанолу протягом 15 діб була на 20,2 % вищою порівняно з контролем; при збільшенні тривалості дії етанолу (30 діб) цей показник був нижчим на 23,6 % показника контрольної групи. Активність ЦП при дії етанолу протягом 15 діб зростала і при продовженні дії етанолу (30 діб) залишалась збільшеною. Таким чином, активність антиоксидантних ферментів (СОД, каталази, пероксидази) у тварин експериментальних груп характеризувалася однотипністю змін показника – підвищенням активності на 15-ту добу і зменшенням їх активності на 30-ту добу порівняно з контролем. Активність ЦП була підвищеною як на 15-ту добу, так і на 30-ту добу, що може бути пов’язано зі збільшенням вмісту міді в сироватці крові при дії етанолу, оскільки активність ЦП зумовлена наявністю в молекулі ЦП міді, що визначає його каталітичну активність [Санина О.Л., Бердинских Н.К., 1986]. ЦП здійснює суттєвий внесок у сумарну пероксидазну активність сироватки крові і як мідьпереносний білок, здатний постачати мідь, необхідну для забезпечення активності СОД. Крім того, ЦП – один з найважливіших антиоксидантів крові, здатний дисмутувати супероксидрадикали та інгібувати Fe-індуковану пероксидацію ліпідів, збільшуючи антиоксидантну активність плазми і сироватки крові. ЦП є оксидазою достатньо широкого спектру дії, має фероксидазну (переводить Fe2+ у Fe3+), та СОД-подібну активність, але при дисмутації супероксидів утворюються перекис водню і синглетний кисень, що може бути додатковим джерелом вільнорадикальної атаки [Ларский Э.Г., 1990]. За дії етанолу протягом 15 і 30 діб у експериментальних тварин визначали менший порівняно з контролем вміст SH-груп крові (в середньому на 20,0 % і 29,4 % відповідно) і відновленого глутатіону (в середньому на 36,7 %). Зменшення вмісту тіолових груп може справляти дестабілізуючий ефект на ліпопротеїни клітинних мембран, що може приводити до підвищення проникності мембран [Шабанов П.Д., 2002]. Отже, стан антиоксидантного захисту за тривалої дії етанолу характеризується підвищенням активності СОД, каталази і пероксидази на 15-ту добу з наступним їх пригніченням на 30-ту добу, а також максимальним зниженням в крові вмісту SH-груп та глутатіону на 30-ту добу. Проведені дослідження дозволили зробити висновок про те, що вплив етанолу на організм реалізується через підсилення процесів ПОЛ, зниження активності ферментів антиоксидантного захисту. Активація процесів ПОЛ приводить до зниження вмісту SH-груп і глутатіону, що може впливати на активність мембранозв’язаних ферментів, до яких належать Na+,K+-АТФаза, Ca2+-АТФаза і Mg2+-АТФаза [Сторожок С.А. и др., 2001]. Дисбаланс у системі ПОЛ – антиоксидантний захист змінює функціональні параметри клітинних мембран, зокрема, транспортних АТФаз [Александрова Е.А. и др., 2001]. Встановлено, що етанол викликав зниження активності Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази печінки в середньому на 45,5 %. У головному мозку активність мембранних Na+,K+-, Ca2+- і Mg2+-АТФаз у тварин експериментальних груп під впливом етанолу також була зниженою порівняно з контролем відповідно на 37,2 %, 38,6 % і 29,1 %. Зниження активності Na+,K+-АТФази печінки і головного мозку можуть призводити до зменшення вмісту K+ і збільшення вмісту Na+ у клітинах. Зміни активності Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази плазматичних мембран можуть бути причиною “катіонного дисбалансу” Ca2+ і Mg2+ в тканинах експериментальних тварин. Отже, характерним для дії етанолу на організм тварин є стимуляція ПОЛ, виснаження антиоксидантної системи, зміна активності мембранозв’язаних ферментів та вмісту макро- і мікроелементів. При порівнянні результатів проведених досліджень встановлено, що у тварин з експериментальною короткочасною і тривалою дією етанолу та осіб, померлих від отруєння етанолом, відбуваються односпрямовані зміни вмісту макро- і мікроелементів в органах і тканинах. Це дозволило зробити висновок про те, що визначення вмісту калію, натрію, кальцію, магнію, цинку і міді в органах і тканинах може використовуватися як додаткові критерії діагностики смерті від отруєння етанолом. ВИСНОВКИ У дисертаційній роботі подано теоретичне, експериментальне узагальнення та вирішення наукового завдання, пов’язаного з вивченням функціонального стану біологічних мембран та визначенням особливостей змін вмісту макро- і мікроелементів за умов короткочасної і тривалої дії етанолу на організм експериментальних тварин, з можливістю подальшого використання одержаних даних вмісту макро- і мікроелементів як додаткових критеріїв діагностики смерті від отруєння етанолом. 1. За тривалої дії етанолу відбуваються зміни функціонального стану біологічних мембран клітин печінки та головного мозку, свідченням чого є зниження у них майже вдвічі активності мембранозв’язаних ферментів Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази. 2. В експериментальних тварин при дії етанолу суттєво підсилюються процеси ПОЛ, про що свідчить збільшення майже вдвічі порівняно з контролем вмісту малонового діальдегіду і дієнових кон’югатів у сироватці крові. 3. Зміни у системі антиоксидантного захисту при тривалій дії етанолу характеризуються підвищенням в крові на 15-ту добу активності СОД, каталази і пероксидази. Збільшення строків вживання етанолу до 30-ти діб супроводжується зниженням активності ферментів антиоксидантного захисту та вмісту SH-груп і глутатіону. 4. За короткочасної (з дослідженням на першу та п’яту годину після введення) та тривалої (15 діб, одного і трьох місяців) дії етанолу в органах і тканинах тварин відбувається перерозподіл макро- і мікроелементів, що характеризується підвищенням вмісту міді, натрію, кальцію з паралельним зниженням вмісту цинку, магнію і калію в сироватці крові, з переважним підвищенням вмісту кальцію і зниженням цинку в печінці, кальцію і цинку – в серці, магнію і цинку – в легенях, магнію, цинку і міді – в нирках, міді – в головному мозку, підвищенням вмісту кальцію і зниженням вмісту міді і цинку в селезінці. Виразність змін вмісту макро- і мікроелементів залежить від тривалості дії етанолу. 5. В умовах короткочасної і тривалої дії етанолу у сироватці крові тварин суттєво зростали активності АДГ (в середньому на 87,9 %), АСТ, АЛТ, ГГТП і ЛФ (на 55,3 %), ЦП і ЛДГ (на 19,8 %), виразність змін активностей залежала від тривалості дії етанолу, зростаючи з часом інтоксикації, і залишались підвищеними для АДГ, ГТП, АЛТ, АСТ і ЛФ навіть при подальшому припиненні введення етанолу. 6. Для осіб, померлих від отруєння етанолом, характерним є підвищення вмісту міді, натрію, кальцію з паралельним зниженням вмісту цинку, магнію і калію в сироватці крові, переважне підвищення вмісту кальцію і зниження цинку в печінці, кальцію і цинку – в серці, магнію і цинку – в легенях, магнію, цинку і міді – в нирках, міді – в головному мозку, підвищення вмісту кальцію і зниження вмісту міді і цинку в селезінці, підвищення вмісту міді, кальцію і зниження вмісту цинку у волоссі. На підставі аналізу даних експерименту на тваринах і трупному матеріалі розроблено додаткові критерії діагностики смерті від отруєння етанолом за визначенням в органах і тканинах вмісту калію, натрію, кальцію, магнію, цинку і міді. СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ 1. Дереча Л.Н. Содержание кальция, магния, цинка, меди и активность церулоплазмина в крови больных алкоголизмом // Биологический вестник. – 1999. – Т. 3.– № 1, 2. – С. 76–78. 2. Дереча Л.Н. Влияние острого отравления алкоголем на перераспределение цинка и меди // Експериментальна і клінічна медицина. – 2000. – № 4. – С. 18–20. 3. Дереча Л.М. Вміст кальцію, магнію, цинку, міді й активність церулоплазміну в крові хворих на алкоголізм // Експериментальна і клінічна медицина. – 2001. – № 1. – С. 40-42. 4. Дереча Л.Н. Перераспределение макроэлементов в органах и тканях при остром отравлении этанолом // Експериментальна і клінічна медицина. – 2001. – № 3. – С. 61–63. 5. Патент 47315 А Україна (UA) (51) 7А61В10/00. Спосіб діагностики смерті від отруєння алкоголем / В.О.Татаренко, Л.М.Дереча (Україна); Заяв. 09.11.2001 р.; Опубл. 17.06.2002 р. 6. Дереча Л.Н. К вопросу о влиянии алкогольной интоксикации на организм в целом и его микроэлементный состав (Обзор) // Український вісник психоневрології. – 1998. – Т.6. – Вип. 3 (18). – С. 77–79. 7. Дереча Л. Н. Изменение фонда макро- и микроэлементов и активности ферментов при алкоголизме // Экспертное обеспечение правосудия на современном этапе судебно-правовой реформы: Сб. науч.-практ. матер. (к 10-летию Крымского отделения Харьковского НИИ судебных экспертиз им. Засл. проф. Н.С.Бокариуса). – Симферополь: Таврида, 2000. – С. 116–121. 8. Дереча Л.М. Роль алкоголю в етіології злочинів (деякі питання судової медико-біологічної експертизи) // Вісник Академії правових наук України. – 2001. – № 1 (24). – С. 198–208. 9. Дереча Л.М., Татаренко В.О. Судово-медичне дослідження алкогольного отруєння // Теорія та практика судової експертизи і криміналістики: Зб. наук.-прак. матер. (до 55-річчя видання роботи С.М.Потапова “Введение в криминалистику”). – Х.: Право, 2001. – С. 281–288. 10. Дереча Л. М. Діагностика смерті від отруєння алкоголем // Теорія та практика судової експертизи і криміналістики: Зб. матер. міжнар. наук.-практ. конф. (м. Харків, 19-20 червня 2002 р.). – Х.: Право, 2002. – С. 586-589. 11. Жуков В.І., М’ясоєдов В.В., Дереча Л.М. Соціальні, криміногенні та медико-біологічні аспекти алкоголізму // Теорія та практика судової експертизи і криміналістики: Зб. наук.-практ. матер. (до 80-річчя заснування Харківського науково-дослідного інституту судових експертиз). – Х.: Право, 2003. – С. 534–538. 12. М’ясоєдов В.В., Дереча Л.М. Вплив етанолу на біологічні мембрани і мембранні процеси // Матер. міжнар. наук.-практ. конф. “Сучасні судово-експертні технології в кримінальному і цивільному судочинстві”. – Х.: УВС, 2003. – С. 260-262. 13. Дереча Л.М., Татаренко В.О. Рівень міді та ферментативна активність церулоплазміну у сироватці крові та печінці при смертельному отруєнні етанолом // Пр. наук.-практ. конф. “До 100-річчя заснування Харківської судово-медичної служби”. – Х.: ХУОЗ, 1997. – С. 27–28. 14. Зовский В.Н., Дереча Л.Н., Артемчук А.Ф. Изменения фонда микроэлементов на различных этапах формирования алкогольной зависимости у подростков // Праці наук.-практ. конф. “Медико-соціальні аспекти стану здоров’я дітей і підлітків”. – Х.: УНДІОЗДП, 1998. – С. 34–36. 15. Дереча Л.М., Григорова І.А., Татаренко В.О., Зовський В.М. Експертиза гострої алкогольної інтоксикації // Актуальні питання теорії та практики судової експертизи (матеріали конференції). – Х.: ХМАПО, 2000. – Вип. VІ. – С. 152–155. 16. Derecha L.N., Myasoedov V.V. Сeruloplasmin as “marker” alcoholic intoxication // Тр. научн. конф., посвященной 100-летию со дня рождения акад. И.Н.Буланкина “Научное наследие академика И.Н.Буланкина и его развитие современной биохимии”. – Х.: ХНУ, 2001. – С. 38–39. 17. Дереча Л.Н., Григорова И.А., Татаренко В.А., Зовский В.Н. Сравнительная характеристика микроэлементного состава сыворотки крови у лиц, злоупотребляющих алкоголем, больных алкоголизмом и животных, подвергавшихся алкогольной интоксикации // Актуальні питання теорії та практики судової експертизи (матеріали конференції). – Х.: ХМАПО, 2000. – Вип. VІ. – С. 150–152. 18. Дереча Л.М. Вплив алкоголю на фонд макро- і мікроелементів та активність металоферментів: Пр. конф. молодих вчених Харк. держ. мед. ун-ту “Медицина третього тисячоліття” (м. Харків, 17-18 січня 2002 р.). – Х.: ХДМУ, 2002. – С. 12. 19. Дереча Л.М. Діагностика смерті від отруєння алкоголем // Теорія та практика судової експертизи і криміналістики: Зб. матер. міжнар. наук.-практ. конф. (м. Харків, 19-20 червня 2002 р.). – Х.: Право, 2002. – С. 586-589. 20. Дереча Л.Н., Дьяченко А.Ф., Дикий Н.П., Медведєва Е.П. О возможности исследования волос животных методами ядерной физики // Криминалистика и судебная экспертиза. – 2004. – Вып. 52. – С. 121–129. 21. Дереча Л.М., Беспалов Ю.Г, Бондаренко В.А., М’ясоєдов В.В. Системний підхід до використання біохімічних параметрів для діагностики смерті від отруєння етанолом // Теорія та практика судової експертизи і криміналістики. – 2005. – Вип. 5. – С. 485–491. 22. Дереча Л.М., М’ясоєдов В.В., Зовський В.М., Шевченко О.Ф. Кальцій: біологічна роль і діагностична значущість при алкоголізмі // Довженківські читання: теорія і практика наркології: Матер. VІ Укр. наук.-практ. конф., присвяченої 87-й річниці з дня народження Засл. лікаря України, Народ. лікаря СРСР Олександра Романовича Довженка (5–6 квітня 2005 р.). – Х.: Плеяда, 2005. – С. 116–118. 23. Дереча Л.М., М’ясоєдов В.В. Вміст загальних ліпідів і холестерину в органах і тканинах тварин за умов дії етанолу // Актуальні питання та перспективи розвитку судової медицини та криміналістики: Матер. міжнар. наук.-практ. конф. судових медиків та криміналістів, присвяченої 200-річчю кафедри судової медицини та основ права Харківського державного медичного університету (м. Харків, 14-16 вересня 2005 р.). – Х.: ХДМУ. – 2005. – С. 157. 24. Дереча Л.М., М’ясоєдов В.В. Перекисне окиснення ліпідів при тривалій дії етанолу на теплокровний організм // Актуальні питання та перспективи розвитку судової медицини та криміналістики: Матер. міжнар. наук.-практ. конф. судових медиків та криміналістів, присвяченої 200-річчю кафедри судової медицини та основ права Харківського державного медичного університету (м. Харків, 14-16 вересня 2005 р.). – Х.: ХДМУ. – 2005. – С. 156. 25. М’ясоєдов В.В., Дереча Л.М., Беспалов Ю.Г., Носов К.В. Системні аспекти гомеостазу і діагностика смерті від отруєння етанолом // Актуальні питання та перспективи розвитку судової медицини та криміналістики: Матер. міжнар. наук.-практ. конф. судових медиків та криміналістів, присвяченої 200-річчю кафедри судової медицини та основ права Харківського державного медичного університету (м. Харків, 14-16 вересня 2005 р.). – Х.: ХДМУ. – 2005. – С. 167. 26. Дереча Л.Н., Дьяченко А.Ф. Использование ядерно-физических методов в судебно-биологической экспертизе // Вопросы криминологии, криминалистики и судебной экспертизы: Сб. науч. тр. – Мн.: Право и экономика, 2005. – № 2 (19). – С. 214-218. АНОТАЦІЯ Дереча Л.М. Стан біологічних мембран та вміст макро- і мікроелементів в організмі тварин і людини при дії етанолу. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Харківський національний університет, Харків, 2005. Подано результати досліджень короткочасної і тривалої дії етанолу на вміст макро- і мікроелементів (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) в органах і тканинах тварин залежно від тривалості дії етанолу. Показано особливості змін активності металоферментів у тварин при короткочасній і тривалій дії етанолу. Показано, що вплив етанолу на стан біологічних мембран в організмі проявляється змінами активності мембранозв’язаних ферментів (Na+,K+-АТФази, Ca2+-АТФази і Mg2+-АТФази). Для тривалої дії етанолу характерним є підсилення процесів ПОЛ (про що свідчить накопичення дієнових кон’югатів, малонового діальдегіду, збільшення інтенсивності БХЛ) за умов початкової компенсації і наступного виснаження антиоксидантних систем. Обґрунтовано включення визначення вмісту макро- і мікроелементів (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) в органах и тканинах для використання як додаткового критерію діагностики смерті від отруєння етанолом. Ключові слова: етанол, механізм біологічної дії, біологічні мембрани, макро- і мікроелементи, металоферменти. АННОТАЦИЯ Дереча Л.Н. Состояние биологических мембран и содержание макро- и микроэлементов в организме животных и человека при действии этанола. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Харьковский национальный университет, Харьков, 2005. Диссертация посвящена изучению биохимических показателей, характеризующих состояние биологических мембран, содержания макро-, микроэлементов в организме экспериментальных животных и человека при действии этанола. В связи с этим определяли активность процессов перекисного окисления липидов (содержание диеновых конъюгатов, малонового диальдегида), влияющих на процесс регуляции проницаемости биологических мембран; активность ферментов антиоксидантной защиты (супероксиддисмутазы, каталазы, глютатионпероксидазы, церулоплазмина), а также содержание SH-групп и восстановленного глутатиона, обуславливающих поддержание структур и функциональной активности биологических мембран; активность мембраносвязанных ферментов (Na+,K+-АТФазы, Ca2+-АТФазы и Mg2+-АТФазы). Для длительного действия этанола характерным является интенсификация процессов перекисного окиснення липидов (о чем свидетельствует накопление диеновых конъюгатов, малонового диальдегида) при условии начальной компенсации и последующего истощения антиоксидантных систем (повышение на 15 сутки активности супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы с последующим угнетением их активности на 30 сутки и максимальным снижением содержания SH-групп и глутатиона). Показано, что длительное действие этанола приводит к снижению почти вдвое активности мембраносвязанных ферментов Na+,K+-АТФазы, Ca2+-АТФазы и Mg2+-АТФазы печени и головного мозга. Представлены результаты исследований кратковременного и длительного действия этанола на содержание макро- и микроэлементов (калия, натрия, кальция, магния, меди, цинка) в органах и тканях (сыворотке крови, печени, сердце, легких, почках, селезенке, головном мозге) животных в зависимости от длительности действия этанола. В эксперименте на животных показано соотношение химических элементов (Na, К, Ca, Mg, Cu, Zn) в разных органах и тканях (сыворотке крови, печени, сердце, легких, почках, селезенке и головном мозге) при разной длительности действия 30%-го раствора этанола (5 г/кг массы тела). Определено, что при кратковременном (1 год., 5 год.) и длительном (15 суток, 1 мес., 3 мес.) действии этанола происходит перераспределение макро- и микроэлементов, характеризующееся повышением содержания Cu, Na, Ca с параллельным снижением содержания Zn, Mg и К в сыворотке крови, с подавляющим повышением содержания Ca и снижением Zn в печени, Ca и Zn – в сердце, Mg и Zn – в легких, Mg, Zn и Cu – в почках, Cu – в головном мозге, повышением Cа и снижением Cu и Zn в селезенке. Показано, что выразительность изменений содержания макро- и микроэлементов в исследуемых тканях зависит от длительности действия этанола. Показаны особенности изменений активности металлоферментов (алкогольдегидрогеназы, гамма-глутамилтранспептидазы, церулоплазмина, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы) у животных при кратковременном и длительном действии этанола. Обнаружено, что для лиц, умерших от отравления этанолом, характерным является повышение уровней Cu, Na, Ca с параллельным снижением уровней Zn, Mg и К, а также повышение соотношений Na/K, Ca/Mg и Cu/Zn в сыворотке крови с подавляющим повышением содержания Ca и снижением Zn в печени, Ca и Zn – в сердце, Mg и Zn – в легких, Mg, Zn и Cu – в почках, Cu – в головном мозге, повышением Cа и снижением Cu и Zn в селезенке, повышением Cu, Ca и снижением Zn в волосах. На основе анализа результатов проведенных исследований установлено, что у животных с экспериментальным кратковременным и длительным действием этанола и лиц, умерших от отравления этанолом, происходят однонаправленные изменения содержания макро- и микроэлементов в органах и тканях, что стало основанием для разработки дополнительных критериев диагностики смерти от отравления этанолом. Обосновано включение определения содержания макро- и микроэлементов (калия, натрия, кальция, магния, меди, цинка) в органах и тканях (сыворотке крови, печени, сердце, легких, почках, селезенке, головном мозге, волосах) для использования как дополнительного критерия при диагностике смерти от отравления этиловым алкоголем. В пользу положительного заключения о данном виде смерти говорит увеличение уровней Cu, Na, Ca и снижение уровней Zn, Mg и K в сыворотке крови, снижение уровней Ca, Zn и Na в сердце, снижение уровней Mg, Zn и Са в легких, снижение уровней K и Zn, а также увеличение уровней Cu и Са в печени, снижение уровней Mg, Cu и Zn в почках, увеличение уровней Mg, Са и снижение уровней Cu и Zn в селезенке, снижение уровня Cu в головном мозге, увеличение уровней Cu, Ca, Na и снижение уровня Zn в волосах умерших. Ключевые слова: этанол, механизм биологического действия, биологические мембраны, макро- и микроэлементы, металлоферменты. SUMMARY Derecha L.N. The state of biological membranes and content of macro- and microelements in the organism of animals and man at ethanol action. – Manuscript. Theses for scientific degree of candidate of science (biology) by specialty 03.00.04 – biochemistry. – Kharkiv National University, Kharkiv, 2005. The findings of the study of short- and long-term ethanol action on the amount of macro- and microelements (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) in the organs and tissues of animals depending on the duration of ethanol administration are reported. The peculiarities of metalloenzymes activity changes in the blood of animals are shown at short- and long-term action of ethanol. Ethanol influence on the state of biological membranes is shown to be the central link in xenobiotic effect realization in the organism. The influence of ethanol on the biological membranes manifests by changes activity of membrane-associated enzymes (Na+,K+-ATPase, Ca2+-ATPase и Mg2+-ATPase). Prolonged action of ethanol is characterized by intensification of lipid peroxidation (which is proved by accumulation of dien conjugates, malonic dialdehyde) at primary compensation followed by exhaustion of antioxidant systems, as well as oxidative stress development. Application of determining macro- and microelements (K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu) in organs and tissues as an additional criterion in diagnosis of deaths caused by ethanol poisoning is substantiated. Key words: ethanol, mechanism of biological action, biological membranes, macro- and microelements, metalloenzymes. Підписано до друку 22.08.2006 р. Формат видання 60*90/16. Папір офсет. Друк офсет. Ум. друк. арк. 1,12. Обл.-вид. 0,9. Тираж 100 прим. Зам. № 3409 ____________________________________________________________________ Видавництво: ТОВ “ЕДЕНА” м. Харків, пр. Московський, 122 тел.: (057) 761-02-61 Свідоцтво про державну реєстрацію № ДК 1030 від. 09.09.2002 р. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 74 10 11 12 106 13 14 15 16 17 18 19 20

Похожие записи