УДК 616-008.9-036-02:[612.014.482:547.221]

Вивчення дії екологічних чинників і можливостей корекції їхнього впливу, особливо під час війни, не може відбуватися без урахування змін енергетичного обміну організму. Актуальною стала проблема впливу малих доз радіації водночас з іншими екологічними чинниками, з огляду на їхню можливу потенціювальну взаємодію. Досить розповсюдженими забруднювачами ґрунтових і питних вод є фториди, а надходження їх у високих концентраціях призводить до посилення про-цесів пероксидного окиснення ліпідів, зниження антиоксидантного захисту й інтенсивності поглинання кисню мітохондріями. Метою нашого дослідження було оцінювання стану енергетичного обміну в щурів із хронічною дією фторидів, що піддавались дії іонізуючого випромінювання. Хронічну фторидну інтоксикацію спричиняли щоденним пероральним уведенням натрію фториду в дозі 10 мг/кг упродовж 30 днів. На четвертому тижні введення натрію фториду здійснювали радіацій-ний вплив чотири рази (через день) у разовій дозі 0,25 Гр (поглинена сумарна доза – 1 Гр). У тварин із хронічною фторидною інтоксикацією зафіксовано порушення анаеробного енергетичного обмі-ну, зокрема, вміст лактату знижений на 26,3%, пірувату – збільшений удвічі. За дії фторидів вияв-лено також зростання вмісту молекул середньої маси та збільшення Н2О2-індукованого гемолізу еритроцитів. Фракційне опромінення тварин у сумарній дозі 1 Гр спричинило зростання лактату у крові за високого вмісту піровиноградної кислоти, збільшення як гемолізу еритроцитів на 72%, так і вмісту молекул середньої маси на 25,4%, порівняно з контролем. Поєднана дія хронічної фторидної інтоксикації та малих доз радіації мала більш виражений ушкоджувальний ефект порівняно з одинарним впливом фтористої інтоксикації чи іонізуючого випромінювання. Зокрема, виявлено підвищення вмісту молочної та піровиноградної кислот у порівнянні з інтактними тваринами на 42,8%, у 2,2 раза відповідно. За сумісної дії іонізуючої радіації та фториду натрію суттєвий вплив на порушення енергетичного метаболізму виявляє іонізуюче випромінювання, а фторидна інток-сикація відображається в посиленні перекисного гемолізу еритроцитів, зростанні у крові вмісту молекул середньої маси.

The study of the effect of environmental factors and the possibilities of correcting their influence, especially during war, cannot occur without taking into account changes in the organism’s energy metabolism. The problem of exposure to small doses of radiation at the same time as other environmental factors, taking into account their possible potentiating interaction, has become relevant. Fluorides are fairly widespread pollutants of groundwater and drinking water, and their intake in high doses leads to increased lipid peroxidation processes, a decrease in antioxidant protection and the intensity of oxygen absorption by mitochondria. The aim of our research was to evaluate the state of energy metabolism in rats with chronic fluoride intoxication exposed to ionizing radiation. Fluoride intoxication was induced by oral administration of sodium fluoride (10 mg/kg) for 30 days. Rats were exposed to ionizing radiation four times (every other day) at a single dose of 0,25 Gy (total absorbed dose – 1 Gy) during the fourth week of sodium fluoride administration. It was revealed disturbances of anaerobic energetic metabolism in animals with chronic fluoride intoxication, in particular, the lactate content was reduced by 26,3%, and pyruvate was increased by 2 times. Besides, an increase in the content of medium-weight molecules and an increase in H2O2-induced hemolysis of erythrocytes under the influence of fluorides were also noted. The fractionated irradiation of animals in a total dose of 1 Gy caused an increase of lactic and pyruvic acids in blood, an increase in both erythrocyte hemolysis and the content of medium-mass molecules (by 72 and 25,4%, respectively). The joined effect of chronic fluoride intoxication and low doses of radiation had a more pronounced damaging effect compared to the single effect of fluoride intoxication or ionizing radiation. Particularly, an increase in the content of lactic and pyruvic acids in comparison with intact animals was found by 42,8% and 2,2 times, respectively. It is worth noting that a marked effect of a disturbance in the energy metabolism during the joined action of chronic fluoride intoxication and ionizing irradiation was indicated by ionizing radiation, but fluoride intoxication was demonstrated with the following effects: an increase of cell membrane resistance to hydrogen peroxide, as well as an enhance of medium-mass molecules content.

УДК: 616-099-036.12-017-008.10-092.9

За умов 30-ти денного введення натрію фториду було проведено дослідження ультраструктурної організації гепатоцитів та синусоїдних гемокапілярів тканин печінки, оскільки відомо, що морфологічний статус відповідних тканин може бути критерієм адекватної структурно-метаболічної основи для перебігу компенсаторно-пристосувальних реакцій при дії різних екстремальних чинників. Вибір тканин печінки мотивувався її виключною роллю у забезпеченні регуляторних, стосовно основних обмінних перетворень, функцій та детоксикаційних властивостей на рівні цілого організму. Виявлено, що унаслідок фтористої інтоксикації ультраструктура гепатоцитів та синусоїдних гемокапілярів тканин печінки, змінена. Зафіксована значна електронна щільність гепатоцитів, що вміщують велику кількість пероксисом, аутофаголізосом, вакуолей, мікроміхурців, ліпопротеїнові краплі великих розмірів. У деяких з цих клітин міститься по два ядра, які заповнені дезорганізованим еухроматином та ядерцями значних розмірів. Жовчні капіляри в окремих випадках є дещо збільшеними та в своїх просвітах вміщують електроннощільні маси. Одночасно зафіксовано утворення в просвіті гемокапілярів гіперагрегатів еритроцитів, преципітатів і коагулятів. Такі особливості у крові гемокапілярів можуть бути відображенням змін у коагуляційно-фібринолітичній системі з переважанням процесів коагуляції при сповільнені обмінного кровотоку, спричиненого фтористою інтоксикацією. Виявлені морфофізіологічні зміни можуть вказувати на неспецифічне порушення постачання кисню до клітин за умов екстремальних впливів. Дезорганізація цитоплазми і ядра та накопичення ліпідних крапель, гранул глікогену може бути результатом мобілізації ліпідних субстратів та пригнічення інсулінзалежних процесів. Підсумовуючи отримані результати можна зробити висновок, що наші результати біохімічних досліджень, опубліковані раніше, відповідають ультраструктурним характеристикам гепатоцитів та синусоїдних гемокапілярів тканини печінки, які вказують на морфологічні зміни задіяних у систему кисеньзалежних реакцій органел цих тканин, порушення регенераторних та мікроциркуляторних процесів у них.

Under the conditions of a 30-day administration of sodium fluoride, a study of the ultrastructural organization of hepatocytes and sinusoidal hemocapillaries of liver tissues was conducted, since it is known that the morphological status of the relevant tissues can be a criterion for an adequate structural and metabolic basis for the course of compensatory and adaptive reactions under the influence of various extreme factors. The choice of liver tissue was motivated by its exceptional role in providing regulatory, in relation to basic metabolic transformations, functions and detoxification properties 
at the level of the whole organism. It was found that due to fluoride intoxication, the ultrastructure of hepatocytes and sinusoidal hemocapillaries of the liver tissues is changed. A significant electron density of hepatocytes containing a large number of peroxisomes, autophagolysosomes, vacuoles, microbubbles, and large lipoprotein droplets was recorded. Some of these cells contain two nuclei each, which are filled with disorganized euchromatin and large nucleoli. Bile capillaries in some cases are somewhat enlarged and contain electron-dense masses in their lumens. At the same time, the formation of hyperaggregates of erythrocytes, precipitates and coagulates in the lumen of hemocapillaries was recorded. Such features in the blood of hemocapillaries may be a reflection of changes in the coagulation-fibrinolytic system with the predominance of coagulation processes when the exchange blood flow is slowed down caused by fluoride intoxication. Identified morphophysiological changes may indicate a non-specific violation of oxygen supply to cells under conditions of extreme exposure. Disorganization of cytoplasm and nucleus and accumulation of lipid droplets, glycogen granules can be 
the result of mobilization of lipid substrates and inhibition of insulin-dependent processes. Summarizing the obtained results, it can be concluded that our results of biochemical studies, published earlier, correspond to the ultrastructural characteristics of hepatocytes and sinusoidal hemocapillaries of the liver tissue, which indicate morphological changes in the organelles involved in the system of oxygen-dependent reactions of these tissues, disorders of regenerative and microcirculatory processes in them.

УДК 612.015.11.014.46.014.481

УДК 615.34+612.22.02:615.91.546.16+612.014.482

Вивчення дії екологічних факторів та можливостей корекції їхнього впливу особливо під час війни не може відбуватися без урахування змін енергетичного обміну організму. Останнім часом інтервальне гіпоксичне тренування (ІГТ ) широко використовується для висотної преакліматизації, лікування різноманітних клінічних захворювань, а також у спорті. Олії амаранту властива антиоксидантна, мембранопротекторна дія. Тому можливим є застосування її для підтримання структурно-функціональної цілісності клітинних та субклітинних мембран при фторидній інтоксикації. Метою нашого дослідження було оцінити зміни морфологічних характеристик тканин печінки та стан енергетичного обміну у щурів із хронічною фторидною інтоксикацією, що піддавались ІГТ та отримували амарантову олію як харчову добавку. Хронічну фторидну інтоксикацію викликали щоденним пероральним введенням натрію фториду у дозі 10 мг/кг упродовж 30 днів. ІГТ проводили у барокамері у такому режимі: п’ятиразове піднімання тварин на висоту 3000 м по 10 хв. Перерви між сеансами гіпоксії – 15 хв, тривалість тренування 10 днів. Одночасно тварини споживали додану до їжі олію амаранту в дозі 38 мг/кг упродовж 10 днів. Матеріалом для електронної мікроскопії була печінка. Виявлено, що ІГТ та олія амаранту сприяли нормалізації енергетичного обміну та ультраструктури печінки при хронічній фторидній інтоксикації. Ультраструктурна організація синусоїдальних гемокапілярів, жовчних гемокапілярів та цитоплазми гепатоцитів може вказувати на потужний коригуючий ефект комплексного впливу ІГТ та олії амаранту при фторидній інтоксикації. Одночасне їх застосування при хронічній дії фторидів призводило до нормалізації енергетичного обміну та повного відновлення структури елементів органів унаслідок достатнього посилення внутрішньоклітинної репаративної регенерації. На основі біохімічних показників та ультраструктурних характеристик доведена висока ефективність поєднаного застосування ІГТ та олії амаранту при пошкодженні структури та функції органів і клітин обгрунтовує доцільність включення цих чинників у комплексну корекцію обмінних процесів за умов фторидної інтоксикації.
The study of the effect of environmental factors and the possibilities of correcting their influence, especially during war, cannot occur without taking into account changes in the organism’s energy metabolism. Recently, intermittent hypoxic training (IHT) has been used extensively for altitude 
preacclimatization, for the treatment of a variety of clinical disorders, and in sports. Amaranth oil has an antioxidant, membrane-protective effect. Therefore, it is possible to apply it to maintain the structural and functional integrity of cellular and subcellular membranes during fluoride intoxication. The aim of the present study was to evaluate changes in morphologic characteristics of liver tissues and the state of energy metabolism in rats with chronic fluorine intoxication treated by intermittent hypoxic training and with an amaranth oil feeding supplement. Fluorine intoxication was induced by oral administration of sodium fluoride (10 mg/kg) for 30 days. IHT was carried out in a pressure chamber as follows: five 10-min elevations to the “height” of 3000 m were repeated 5 times with 15-minute intervals for 10 days. At the same time, rats were fed amaranth oil in the diet at a daily dose of 38 mg/kg for 10 days. The liver tissue specimens underwent electron microscopy examination. It was found that both intermittent hypoxic training and amaranth oil contributed to the normalization of energy metabolism and liver ultrastructure under chronic fluoride intoxication. The ultrastructural organization of sinusoidal hemocapillaries, biliary hemocapillaries and the cytoplasm of hepatocytes indicates a powerful corrective effect of both amaranth oil and IHT in fluoride intoxication. The simultaneous application of IHT and amaranth oil with chronic exposure to fluorides leads to the normalization of energy metabolism and, as a result, to the complete restoration of the structure of organ elements due to the sufficient strengthening of intracellular reparative regeneration. The high efficiency of the combined application of IHT and amaranth oil against damage to the structure and function of organs and cells, proven based on biochemical indicators and ultrastructural characteristics, justifies the expediency of including these factors in the complex correction of metabolic processes under fluoride intoxication.