РАЗДЕЛ 2
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты и методы экспериментальных исследований
Для определения роли солей тяжелых металлов в процессе деминерализации эмали зубов и обоснования наиболее эффективных профилактических средств, проведено экспериментальное исследование на животных.
Экспериментальный кариес у крыс воспроизводили путем перевода животных в возрасте 30±5 дней на кариесогенную диету Стефана (КГД), состоящую из 66% сахара, 32 % сухого обезжиренного коровьего молока и 2% высушенной измельченной печени крупного рогатого скота [1].
Отобранные для эксперимента тяжелые металлы (Zn, Cd, Co, Fe) соответствуют насыщенности ими окружающей среды в условиях промышленного мегаполиса. По результатам исследования проб воздуха, грунта и питьевой воды на территории г.Днепропетровска установлено, что содержание пыли, азота двуокиси, фенола и формальдегида и других загрязнителей суммарно от 2 до 5 раз превышает предельно допустимые концентрации [231,232].
Эксперимент проводился на базе Института стоматологии АМН Украины.
Таблица 2.1
Экологическое состояние природной окружающей среды
г. Днепропетровска по уроню загрязнения (мг/дм3)
Загрязнение
природных средЗагрязнители Коэф-тКатегория загрязнения
(степень
опасности)FeZnCdсумарн.
загряз.Загрязнение
воздуха1,320,830,056,13
(> 5,0)опасное Загрязнение
почвогрунов2,190,640,0928,4
(32-128)опасноеЗагрязнение подземных вод0,110,0350,0066,8
(3-10)умеренно
опасноеЗагрязнение поверхностных вод1,990,1070,0049,8
(3-10)удовлетворительное Всего в эксперименте использовали 60 крыс линии Вистар стадного разведения, средней массой 54±5 г, самок и самцов поровну. Контрольные группы крыс были распределены по 10 животных следующим образом:
1 - диета вивария + питьевая вода;
2 - кариесогенная диета + питьевая вода;
3 - кариесогенная диета + вода с солями тяжелых металлов;
Диета вивария состояла из следующих компонентов (рацион на одни сутки): зерно ячменя - 9г, зерно пшеницы - 8г, хлеб пшеничный - 2г, хлопья овсяные и мука мясокостная - по 0,5г, молоко сухое - 0,7г, мука пшеничная - 1,0г, свекла и морковь - по 1,8г, капуста - 0,4г, масло растительное - 0,04г, соль поваренная - 0,1г, мел или скорлупа яичная - 0,015г.
Концентрации токсических веществ рассчитаны на 5 ПДК c учетом молекулярной массы солей, и составили: CdCl2 = 0,010 мг/л; CoCl2 = 0,202 мг/л; ZnCl2 =18,700мг/л; FeCl3 = 21,780 мг/л.
Воду с солями тяжелых металлов, как и корригирующие комплексы препаратов, начинали вводить крысам одновременно с переводом их на кариесогенную диету. В работе использовали следующие препараты, зарегистрированные Государственным фармакологическим центром МЗ Украины: "Флюр-е-дей"("Pharmascience", Канада), "Джунгли с минералами" ("Sagmel Inc.", США), "Цыгапан" (ООО "Планета Здоровья 2000", Россия), "Яблочный пектин в клетчатке" ("Наше наследие", Украина).
Все опытные группы крыс, которым вводили препараты, находились на кариесогенной диете и получали питьевую воду с солями тяжелых металлов. Препараты животным вводили внутрижелудочно при помощи специального зонда в виде водной суспензии ежедневно утром, за исключением выходных дней. "Яблочный пектин в клетчатке" вводили отдельно за 1 час до введения основных препаратов. Дозы препаратов для крыс рассчитаны адекватно возрасту подростков 12 - 16 лет и составили: "Флюр-е-дей" 40 мг/кг, "Джунгли с минералами" 100 мг/кг, "Цыгапан" 70 мг/кг и "Яблочный пектин в клетчатке" 400 мг/кг. Опытные группы были распределены по 10 животных следующим образом:
4 - "Флюр-е-дей";
5 - "Джунгли с минералами";
6 -"Джунгли с минералами", "Цыгапан", "Яблочный пектин в клетчатке".
Все группы животных выводили из эксперимента через 1 месяц. Умерщвляли крыс под тиопенталовым наркозом путем кровопускания из сердца. Собирали сыворотку крови, отсекали ткань десны, выделяли блоки челюстей и пульпу из резцов. В зубах считали глубину поражения кариесом, количество кариозных полостей и зубов, среднее на 1 крысу. В сыворотке крови определяли активность аминотрансфераз (АлАТ и АсАТ) [31], концентрацию кальция и фосфора [32]. В гомогенатах пульпы зубов и бедренной кости проводили определение активности щелочной и кислой фосфатаз (ЩФ, КФ) [31], в бедренной кости дополнительно - кальция и фосфора [32]. В гомогенатах тканей десны проводили исследования активности каталазы [31].
2.2. Характеристика наблюдаемого контингента детей
Многочисленными исследованиями доказано, что тяжелые металлы (ТМ) играют большую роль в провокации ряда заболеваний человека, в том числе эндокринных, онкологических, костных структур и др. Но изучение подобных ксенобиотиков еще недостаточное, невзирая на то, что в регионах экологического кризиса ТМ находятся в объектах экологической среды, в т. ч. в организме человека в чрезмерных концентрациях, которые значительно превышают гигиенический норматив. Изучение их влияния на формирование патологии состояния в тканях полости рта - задача актуальная для подобных регионов. Нет сомнения в том, что антропогенная ксенобиотическая нагрузка на жителей промышленного региона есть важный экологический фактор риска для здоровья [34].
Объектом наших исследований стали дети школьного возраста, находящиеся в относительно равных социальных условиях, проживающие с рождения в условиях интенсивного промышленного региона, но в разных районах по уровню загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, т.е. отличались биогеохимическими и экологическими условиями.
Избранные районы города отличаются суммарным уровнем загрязнения воздуха, воды и почвенного покрова тяжелыми металлами (Zn, Cd, Fe). Распределение районов города в зависимости от степени загрязнения представлено в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Характеристика районов г. Днепропетровска по уровню
суммарной концентрации загрязняющих веществ
Тяжелые
металлыЛенинский
- Київ+380960830922