ДИПЛОМНА: Вплив важких металів на функції печінки

 


Предмет: біологія, хімія.
Тип роботи: дипломна, магістерська.
Унікальність тексту: 87%

Клітини живих організмів містять майже всі відомі в природі хімічні елементи, що входять до складу органічних і неорганічних сполук або перебувають у вигляді йонів. Вони відіграють велику роль у живленні клітин, їхньому рості, побудові тканин та органів, підтримують кислотно-лужну рівновагу, беруть участь в обміні речовин та енергії, у процесах подразнення та збудження клітини. З розвитком науково-технічного прогресу та зростанням урбанізації збільшується техногенне навантаження на природне середовище. Здійснення такого впливу останніми роками призвело до того, що велика увага приділяється вивченню впливу шкідливих факторів навколишнього середовища на стан здоров’я населення.


Щоб отримати повний текст роботи звертайтеся за контактами, які є на сайті.

ЗМІСТ

ВСТУП 3

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ДОСЛІДЖЕННЯ 6

1.1 Структурно-функціональна характеристика печінки в нормі 6

1.1.1. Анатомічна будова печінки 6

1.1.2. Гісто- та ультраструктура печінки в нормі 8

1.1.3. Основні функції печінки та їх регуляція 10

1.2 Біологічна роль важких металів та шляхи потрапляння їх в організм 14

1.3 Мікроелементози, викликані важкими металами 17

1.4 Техногенний вплив важких металів на зміну біохімічних показників крові, що характеризують функціональний стан печінки 20

1.5 Вплив важких металів на утримання глюкози крові і глікоген печінки 22

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ, ЩО ВИКОРИСТО-ВУВАЛИСЯ В ДОСЛІДЖЕННІ 26

2.1 Підготовка до постановки експерименту 26

2.2 Гістологічне дослідження печінки 27

2.3 Визначення гематологічних показників 30

РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ 32

3.1 Цитогістологічні зміни печінки, зумовлені впливом важких металів 32

3.2 Вплив підвищеної концентрацій важких металів на показники крові 34


ВИСНОВКИ 38

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 39

ДОДАТКИ45



ВСТУП

Актуальність теми. Клітини живих організмів містять майже всі відомі в природі хімічні елементи, що входять до складу органічних і неорганічних сполук або перебувають у вигляді йонів. Вони відіграють велику роль у живленні клітин, їхньому рості, побудові тканин та органів, підтримують кислотно-лужну рівновагу, беруть участь в обміні речовин та енергії, у процесах подразнення та збудження клітини. З розвитком науково-технічного прогресу та зростанням урбанізації збільшується техногенне навантаження на природне середовище. Здійснення такого впливу останніми роками призвело до того, що велика увага приділяється вивченню впливу шкідливих факторів навколишнього середовища на стан здоров’я населення [4].

За даними багатьох дослідників негативну роль відіграють важкі метали як пріоритетні забруднювачі навколишнього середовища. Проблема вивчення впливу важких металів особливо актуальна в Україні, де кількість забруднень, що припадає на 1 км2 площі, в 6,5 рази більша, ніж у США, та в 3,2 рази більша, ніж у країнах Європейського союзу [17, 21]. Тільки на території Івано-Франківської області розміщено понад 500 промислових підприємств енергетичної, хімічної, нафтогазовидобувної, деревообробної та інших галузей виробництва. Також більша частина її території зайнята свердловинами, полігонами з твердими побутовими та промисловими відходами, хвостосховищами. До територій, де екологічна ситуація є досить складною, належить Галицький (Бурштинська ТЕС), Калуський (ВАТ «Оріана», ЗАТ «Лукор»), Надвірнянський (ВАТ «Нафтохімік Прикарпаття»), Тисменицький (ВАТ «Івано-Франківськцемент», ВАТ «Хутрофірма Тисмениця») і Долинський (ТзОВ «Уніплит», ВАТ «Шкіряник») райони. Ці об’єкти зумовлюють значне техногенне навантаження на всі компоненти природного середовища, в тому числі і на організм людини [2, 9].

Багаторічні дослідження показують, що такі токсичні елементи, як свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали по ланцюгу «вода – рослина – їжа» надходять в організм людини в збільшених кількостях. Це стосується й атмосферного повітря. Важкі метали з організму людини виводяться дуже повільно і здатні до накопичення, головним чином, у нирках і печінці. В цьому і проявляється кумулятивний ефект – поступове збільшення вмісту важких металів у організмі людини [10, 32].

Всім добре відома детоксикаційна функція печінки, тому найбільшого навантаження екзогенними токсинами зазнає саме цей орган. Печінка інтегрує усі види обміну речовин і відіграє ключову роль в підтриманні гомеостазу. Також вона володіє унікальною здатністю самовідновлюватися [14]. Але постійне надходження важких металів до організму призводить до виникнення стресового фактору, до прихованих змін обміну речовин та функцій печінки, а також до ускладненого перебігу супутніх захворювань. Кількість хвороб, які виникли в результаті надлишку чи недостачі тих чи інших елементів, в тому числі важких металів, зростає. Незважаючи на те, що проблема діагностики та лікування вже протягом багатьох років залишається в центрі уваги, загальна летальність при цьому залишається високою і в результаті цього скорочується тривалість життя населення. Також, у зв'язку з розширенням знань про роль мікроелементів в патології багатьох внутрішніх органів є необхідність вивчення елементного статусу в окремих органах.

Об’єкт дослідження: структурно-функціональні зміни печінки, зумовлені впливом важких металів.

Предмет дослідження: взаємозв'язок між концентрацією важких металів в організмі та функціями печінки.

Метою роботи є дослідження впливу важких металів на структурно-функціональні особливості печінки та можливі наслідки цього впливу.

Завдання роботи:

1) вивчити структурні та функціональні особливості печінки в нормі;

2) вивчити властивості важких металів та їх біологічну роль;

3) дослідити цитогістологічні зміни в печінці, зумовлені впливом важких металів;

4) дослідити кореляцію між концентрацією важких металів в печінці та гематологічними показниками.

5) ввизначити функціональні зміни в печінці, зумовлені впливом важких металів.

Методи дослідження: у ході дослідження використовувалися такі методи дослідження: цитологічні, гістологічні, статистичний. Також визначалися загальноклінічні та біохімічні показники крові, проводилося мікроскопічне дослідження тканинних елементів.

Наукова новизна: на сьогоднішній день вплив важких металів на функціонування печінки є мало дослідженим. Важкі метали, що потрапили в наш організм, можуть накопичуватись у різних органах, спричиняючи їх дисфункцію. Особливого навантаження зазнає печінка як орган, що володіє детоксикаційною функцією. Саме тут відбувається знешкодження токсичних речовин, які мають екзогенне походження або утворюються в організмі. Тому особливий інтерес для сучасної медичної науки представляє вивчення функціональних можливостей захисних систем організму, що попереджають надходження в організм токсинів або сприяють їх дезактивації.

Значення одержаних результатів: вивчення даної теми має теоретичне та практичне значення, що полягає у використанні отриманих результатів і висновків, для поглибленого розуміння механізму впливу важких металів на функціонування печінки та в рекомендаціях щодо запобігання збільшення токсичного навантаження на печінку, а також профілактиці захворювань, викликаних впливом важких металів.

Структура та обсяг роботи. Робота написана на 45 сторінках друкованого тексту і складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, який включає 60 позицій та додатків.


ВИСНОВКИ

1. Печінка – найбільша залоза організму людини, яка одночасно є органом травлення, кровообігу та обміну речовин. У результаті здійснення багатьох обмінних функцій печінка постачає 1/7 частини енергії, що утворюється в організмі. Печінка інтегрує усі види обміну речовин і відіграє ключову роль в підтриманні гомеостазу. Також вона володіє унікальною здатністю самовідновлюватися.
2. Токсичні елементи, такі як свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали по ланцюгу «вода – рослина – їжа» надходять в організм людини в підвищених концентраціях. Важкі метали з організму людини виводяться дуже повільно і здатні до кумулятивного ефекту, головним чином, у печінці. Тому найбільшого навантаження екзогенними токсинами зазнає саме цей орган.
3. При інтоксикації важкими металами спостерігали важкі гістопатологічні ураження печінки, такі як дистрофічні зміни печінкових клітин, наявність пікнотичних ядер, ядерна дегенерація, гіпервакуолізація, крововиливи.
4. Встановлено, що при підвищених концентраціях солей важких металів змінюються показники крові: спостерігається еритропенія, гематокрит зменшується, збільшується кількість лейкоцитів. Білки крові також змінюють свої показники: загальний білок знижується, що пов’язано з порушенням білоксинтезуючої функції печінки і зниженням активності відповідних ферментних систем. Рівень альбумінів є також нижчим, α і γ-глобуліни збільшуються, β-глобуліни залишаються практично на однаковому рівні. Виникає гіперглікемія, посилюється уреогенез, порушується білоксинтезуюча функція печінки.
5. Ураження печінки важкими металами характеризується порушенням пігментної, вуглеводної, антитоксичної, білкової і жирової функцій. 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Антоняк Г. Л., Скаб О. Б., Панас Н. Є. Вплив шестивалентного хрому на гематологічні показники в організмі щурів. Наук.-техн. бюл. Ін-ту біології тварин та Держ. н.-д. контрол. ін-ту ветпрепаратів та корм. добавок. 2010. Вип. 11, N 2/3. С. 11-14.
2. Білецька Е. М., Онул Н. М., Безуб О. В. Гігієнічні аспекти остеотропного свинцю як фактора ризику кальційдефіцітної патології у людини (огляд літератури). Медичні перспективи. 2014. Т. 19, № 2. С. 130-138.
Бойко Т. І. Клінічні лабораторні дослідження: підручник (для мед. ВНЗ І-ІІІ рів. акред. Затверджено МОЗ). Медицина, 2015. 352 с.
3. Большой Д. В., Пихтєєва Є. Г., Шафран Л. М. Важкі метали вічна проблема токсикології. Здоров'я та навколишнє середовище. 2002. Т. 1. С. 116-121.
4. Вальчук С. І., Шевченко Т. М., Лацинська С. А. Клінічна лабораторна діагностика: посібник. Д.: РВВ ДНУ, 2015. 70 с.
5. Гарець В. І.,  Шаторна В. Ф., Бельська Ю. О. Морфологія ембріональної печінки під впливом цитратів срібла та золота на тлі свинцевої інтоксикації.  Медичні перспективи. 2016. Т. 21, № 2. С. 9-13.
6. Дегтярьова Т. Д., Кацнельсон Б. А., Привалова Л. І. Оцінка ефективності засобів біологічної профілактики свинцевої інтоксикації. Мед. праці. 2000. № 3. С. 40-43.
7. Дєльцова О. І., Геращенко С. Б., Кулинич Г. Б. Стовбурові клітини і регенерація печінки. Наук. віс. Ужгородського ун-ту, серія «Медицина». 2012. Вип.1 (43). С. 175-79.
8. Дєльцова О.І., Ерстенюк Г.М., Назарук Р.М., Грищук М.І. Гістоструктурні зміни деяких внутрішніх органів за умов кадмієвого токсикозу. Матер. 1 з’їзду Токсикологів України. Київ. 2001. С. 24 
9. Дєльцова О. І., Ерстенюк Г. М., Назарук Р. М., Грищук О. І. Гістоструктурні зміни деяких внутрішніх органів за умов кадмієвої інтоксикації. Галицький лікарський вісник. 2001. В.8 (2). С. 31-3.
10. Дєльцова О. І., Грищук О. І., Ерстенюк Г. М., Назарук Р. М. Динаміка морфоструктурних змін органів шлунково-кишкового тракту за умовами впливу токсиканта-забруднювача довкілля. Наукові праці з Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України. Київський; 2002. С. 97-8.
11. Ерстенюк Г. М. Кисневотранспортна функція крові за умов інтоксикації кадмієм. Вісник Львівського університету. Серія: Біологія. 2004. Вип. 37. С. 72-76.
12. Ерстенюк Г. М. Стан лігандних форм гемоглобіну щурів за умовами кадмієвої інтоксикації. Mед. хімія. 2004. 6 (3). С. 101-3.
13. Ерстенюк Г. М., Дєльцова О. І. Морфологія печінки при кадмієвій інтоксикації та корекція унітіолом. Вісник морфології. 2004. №1. С. 74-76. 
14. Ерстенюк Г. М., Шутка Б. В. Ультрамікроскопічне дослідження печінки за умов корекції кадмієвої інтоксикації селеном. Вісник проблем біології і медицини. 2004. №4. С. 80-4. 
15. Зербіно Д. Д., Соломенчук Т. М., Поспішилом Ю. О. Свинець – етіологічний фактор ураження судин: основні докази. Архів патології. 1997. № 1. С. 9-12.
16. Кацнельсон Б. А., Дегтярьова Т. Д., Привалова Л. І. Принципи біологічної профілактики професійної та екологічно обумовленої патології від впливу неорганічних речовин. Єкатеринбург, 1999. 106 с.
17. Кожин А. А., Саричев Д. А., Разномазов В. М. Біонеорганічна діагностика мікроелементозів в аспекті патології репродукції. Ростов: Еверест, 2011. 180 с.
18. Луцик  О. Д. Гістологія. Цитологія. Ембріологія : підруч. для студентів вищ. мед. навч. закл. МОЗ України. Вінниця: Нова Книга, 2018. 592 с.
19. Нейко Є. М., Губський Ю. І., Ерстенюк Г. М. Інтоксикація кадмієм: токсикокінетика і механізм біоцидних ефектів (огляд літератури і власних досліджень). Журн. Акад. мед. наук України. 2003. 9, № 2. С. 250-261. 
20. Параняк Р. П. Шляхи надходження важких металів в довкілля та їх вплив на живі організми. Біологія тварин. 2007. Т. 9, № 3. С. 83-89.
21. Паюшіна О. В., Домарацька Є. І., Старостін В. І. Клітинний склад і регуляторні функції строми зародкової печінки. Цитологія. 2012. Т. 54, № 5. С. 369-80.
22. Першин О.І. Біохімічні механізми впливу свинцю на клітини крові щурів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. Наук. Львів, 2008. 16 с. 
23. Пількевич Н.Б., Раздайбедін В.М., Боярчук О.Д. Анатомія, фізіологія та біохімія печінки: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. Луганськ: Альма-матер, 2007. 55 с.
24. Пішак В. П., Бажора Ю. І. Медична біологія: підруч. для студентів вищ. мед. навч. закл. III-IV акредитації. Вид. 2-ге, перероб. та допов. Вінниця: Нова Книга, 2009. 608 с.
25. Погорєлов М. В., Бумейстер В. І., Ткач Г. Ф., Бончев С. Д., Сікора В. З., Суходуб Л. Ф., Данильченко С. М. Макро- та мікроелементи (обмін, патологія та методи визначення): монографія. Суми: вид-во СумДУ, 2010. 147 с.
26. Скельний А.В., Рудаков І.А. Біоелементи в медицині. M.: Видавничий дім, 2004. 110 с. 
27. Трахтенберг І. М., Білецька Е. М., Демченко В. Ф. Свинець в умовах промислових міст: зовнішня експозиція, біомоніторинг, маркери дії та ефекту, профілактика. Довкілля та здоров’я. 2002. №3. С.10-12. 
28. Трахтенберг І. М., Чекман І. С., Линник В. О., Каплуненко В. Г., Гуліч М. П., Білецька Е. М., Шаторна В. Ф., Онул Н. М. Взаємодія мікроелементів: біологічний, медичний і соціальний аспекти. Вісник НАН України. 2013. №6.  С. 17-18).
29. Федонюк Я. І.,  Дубініна С. І. Медична біологія, анатомія, фізіологія та патологія людини: навч. посіб. Вінниця: Нова книга, 2010. 613 с.
30. Шаторна В. Ф., Линник В. А., Каплуненко В. Г., Савенкова О. О., Чекман І. С. Морфологічне дослідження впливу деяких мікроелементів на репродуктивну систему і ембріогенез. Мікроелементи в медицині. Москва. 2014. Вип. 15 (1). С. 34-39.
31. Шкумбатюк О. Й., Шкумбатюк Р. С., Лозовицька Т. М., Зубик С. В. Екотоксичний тривалий вплив кадмію на гематологічні показники у щурів. Науковий вісник ЛНУВМБТ ім. С.З. Гжицького. 2010. 12 (3). С. 201-5.
32. Шаторна В. Ф. Експериментальне дослідження ембріотоксичності ацетату свинцю та нанозолота. Проблема біології та медицини. 2013. Вип. 2 (2). С. 154-9.
33. Czaja M. J. Functions of autophagy in hepatic and pancreatic physiology and disease. Gastroenterology. 2011. Vol.140. P. 1895-908. 
34. Fausto N., Campbell J. S. The role of hepatocytes and oval cells in liver regeneration and repopulation. Mech. Dev. 2003. Vol.120 (1).  P. 117-130.
35. Mendiola J., Moreno M., Roca M. Relationships between heavy metal concentrations in three different body fluids and male reproductive parameters. Environ. Health. 2011. Vol. 10(6). P. 770-778.
36. Michalopoulos G. K. Liver regeneration: Alternative epithelial pathways. Biochem. Cell Biol. 2011. Vol.43(2). P. 173-179.
37. Peng H., Wisse E., Tian Z. Liver natural killer cells: subsets and roles in liver immunity. Cell Mol Immunol. 2016. Vol.13. Р. 328-36.
38. Poisson J., Lemoinne S., Boulanger C., Durand F., Moreau R., Valla D., Rautou P. E. Liver sinusoidal endothelial cells: physiology and role in liver diseases. J Hepatol. 2017. Vol. 66. Р. 212-27.
39. Soil contamination: impacts on human health. In-depth report. Bristol: Science Communication Unit, University of the West of England, 2013. 29 р.
40. Ogiso, T. Inhibitory effect of high dietary zinc on copper absorption in rats:
II. Binding of copper and zinc to cytosol proteins in the intestinal mucosa / T. Ogiso, N. Ogawa, T. Miura // Chem. Pharm. Bull. (Tokyo). - 1979. – V. 27(2). – P. 515-521.
41. Ohno, H. A study of zinc distribution in erythrocytes of normal humans / H. Ohno, R. Doi, K. Yamamura, et al. // Blut. - 1985. – V. 50. – P. 113-116.
42. Olafson, R. W. Electrochemical detection of metallothionein / R. W. Olafson, P. E. Olsson // Method. Enzymol. – 1991. – Vol. 205. - P. 205-213.
43. Oskarsson, A. Intracellular binding of lead in the kidney: the partial isolation and characterization of postmitochondrial lead binding components / A. Oskarsson., K.S. Squibb, B.A. Fowler // Biochem Biophys Res Commun. - 1982. – V. 104(1). – P. 290–298.
44. Patil, A. J. Effect of lead (Pb) exposure on the activity of superoxide dismutase and catalase in battery manufacturing workers (BMW) of Western Maharashtra (India) with reference to heme biosynthesis / A. J. Patil, V. R. Bhagwat, J. A. Patil, et al. // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2006. - Vol. 3. - P. 329-337.
45. Patra, R. C. Oxidative Stress in Lead and Cadmium Toxicity and Its Amelioration / R. C. Patra, Amiya K. Rautray, D. Swarup // Veterinary Medicine International Volume. – 2011. - Article ID 457327, 9 pages.
46. Patrick, L. Lead toxicity, a review of the literature. Part 1: Exposure, evaluation, and treatment / L. Patrick // Altern. Med. Rev. - 2006. - Vol. 11. - N 1. - P. 2-22 (а).
47. Patrick, L. Lead toxicity part II: the role of free radical damage and the use of antioxidants in the pathology and treatment of lead toxicity / L. Patrick // Altern. Med. Rev. — 2006. - Vol. 11. - N 2. - P. 114-127 (b).
48. Prasher, D. Heavy metals and noise exposure: health effects/ D. Prasher // Noise Health. - 2009. - Vol. 11. - P. 141-144.
49. Provost, J. J. Alternate method for determining zinc in hair / J. J. Provost,
P. Munnis, G. H. Morine // Microchemical Journal. -1993. - V. 47(1-2). – P. 28-32.
50. Rabinowitz, M. B. Kinetic analysis of lead metabolism in healthy humans /
M. B. Rabinowitz, , G. W. Wetherill, J. D. Kopple // J. Clin. lnvest. – 1976. –Vol. 58. – P. 260-270.
51. Rahil-Khazen, R. Trace element reference values in serum determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry / R. Rahil-Khazen, B. J. Bolann, R. J. Ulvik // Clin. Chem. and Labor. Med. – 2000. – V. 38. –P. 765–772.
52. Rahil-Khazen, R. Multielement analysis of trace element levels in human autopsy tissues by using inductively coupled atomic emission spectrometry technique (ICP-AES) / R. Rahil-Khazen, B. J Bolann., A. Myking. [et al.] // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. – 2002. – V. 16. – P. 15–25.
 53. Rainbow, P. S. Biomonitoring of trace metals in estuarine and marine environments / P. S. Rainbow // Australasian Journal of Ecotoxicology. – 2006. – Vol. 12. – P. 107–122.
54. Reichl, F. X. Toxicity of dental composite components and mercurials in human gingival fibroblast cells / F. X. Reichl, S. Simon, M. Esters, et al. // Naunyn- Schmiedeberg’s Arch. Pharmacol. Suppl. – 2006. - V. 372 (1). - P 98.
55. Reinhold, J. G. Decreased absorption of calcium, magnesium, and phosphorous by humans due to increased fiber and phosphorous consumption as wheat bread / J. G. Reinhold, B. Faradji, P. Abadi, et al. // Nutr. Rev. - 1991. – V. 49(7). – P. 204-206.
56. Richards, M. P. Mammalian zinc homeostasis: Requirement for RNA and metallothionein synthesis / M. P. Richards, R. J. Cousins // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1975. – V. 64. – P. 1215-1223.
57. Rivlin, R. S. Misuse of hair analysis for nutritional assessment / R. S. Rivlin // Am. J. Med. - 1983. – V. 75. – P. 489-493.
58. Ronnback, L. Chronic encephalopathies induced by mercury or lead: Aspects of underlying cellular and molecular mechanisms / L. Ronnback, E. Hansson // Br. J. Ind. Med. - 1992. - V. 49. - P. 233-240.
59. Rosen, J. F. Trends in the management of childhood lead poisoning / J. F. Rosen, M. E. Markowitz // J. Neurotoxicol.- 1993. – V. 14 (2-3). – P. 211-217.
60. Ruttkay-Nedecky, B. The Role of Metallothionein in Oxidative Stress / B. Ruttkay-Nedecky, et al. // Int. J. Mol. Sci. - 2013. - V. 14, № 3. - P. 6044-6066. doi:10.3390/ijms14036044.



Немає коментарів:

Дописати коментар

Сервис звонка с сайта RedConnect