Содержание к диссертации
Введение
1 Особенности водно - электролитного состояния организма и возможные пути его коррекции 12
1.1.Элементы физиологии и патофизиологии водно - электролитного обмена 13
1.2. Роль структурированной воды в водно - электролитном обмене организма 17
1.3. Почечная патология и нарушения водно - электролитного обмена: патогенетические и эпидемиологические взаимосвязи 19
1.4. Особенности коррекции функций почек и водно - электролитного обмена 23
1.4.1. Функция почек в норме и при патологии 23
1.4.2.Фармакологические средства в лечении почечной дисфункции 26
1.4.3. Современные подходы к лечению водно - электролитных нарушений 29
1.5. Физико - химическая характеристика и биологическое действие электроактивированных водных растворов натрия хлорида 31
2 Общая характеристика объектов и методов исследования 42
2.1. Общая характеристика проводимых исследований 42
2.2. Экспериментальные исследования 43
2.2.1. Определение острой токсичности 48
2.2.2. Методика моделирования острого нефрита 49
2.2.3. Исследование показателей функциональной способности почек 50
2.2.4. Исследование показателей электролитного состава крови и мочи 50
2.2.5. Исследование показателей кислотно - основного состояния 51
2.2.6. Морфологическое исследование 51
2.2.7. Оценка дезинтоксикационной функции печени 52
2.2.8. Оценка влияния электроактивированных водных растворов натрия хлорида на конкременты мочевыводящих путей in vitro 53
2.2.9. Методика моделирования острого цистита 54
2.2.10. Клинические исследования 54
2.2.11. Оценка качества жизни 55
2.2.12. Статистическая обработка материалов экспериментов 56
3 Исследование действия электро-активированных водных растворов на водно - электролитный обмен и функцию почек 58
3.1. Определение острой токсичности ЭАВР 58
3.2. Параметры водно - электролитного обмена у интактных животных при введении ЭАВР 59
3.2.1. Величина некоторых показателей водно-электролитного обмена у интактных кроликов при действии анолита 61
3.2.2. Величина некоторых показателей водно-электролитного обмена у интактных кроликов при действии католита 63
3.2.3. Состояние конкрементов мочевыводящих путей при их инкубации в воде, анолите и католите 66
4 Исследование лечебных свойств электроактивированных водных растворов натрия хлорида 71
4.1. Влияние электроактивированных водных растворов натрия хлорида на показатели функциональной способности почек у животных при остром экспериментальном нефрите 71
4.1.1. Исследование показателей функциональной способности почек у животных с острым экспериментальным нефритом (контрольная группа) 72
4.1.2. Морфологическое исследование почек у животных с острым экспериментальным нефритом (контрольная группа) 73
4.1.3. Исследование показателей функциональной способности почек у животных с экспериментальным нефритом при действии анолита 75
4.1.4. Морфологическое исследование почек при введении анолита крысам с экспериментальным нефритом 76
4.1.5. Исследование показателей функциональной способности почек у животных с экспериментальным нефритом при действии католита 79
4.1.6. Морфологическое исследование почек при введении католита крысам с экспериментальным нефритом 81
5 Лечебные свойства электроактивированных водных растворов натрия хлорида 84
5.1. Исследование лечебных свойств католита при мочекаменной болезни 84
5.2. Исследование лечебных свойств электроактивированных водных растворов натрия хлорида при остром цистите 87
5.2.1. Оценка течения острого экспериментального цистита у животных группы сравнения 87
5.2.2. Исследование при введении анолита на течение острого экспериментального цистита 90
5.2.3. Исследование влияния католита на течение острого экспериментального цистита 92
5.2.4. Исследование влияния анолита на течение хронического цистита у пациентов 94
6 Сравнительная оценка действия анолита и католита на водно - солевой обмен и состояние мочевыделительнои системы в эксперименте и клинике 100
Заключение 118
- Роль структурированной воды в водно - электролитном обмене организма
- Экспериментальные исследования
- Величина некоторых показателей водно-электролитного обмена у интактных кроликов при действии католита
- Исследование лечебных свойств электроактивированных водных растворов натрия хлорида при остром цистите
Введение к работе
Актуальность. Исследование баланса воды и электролитов, реализующегося, в том числе, через физиологические процессы почечной фильтрации, секреции и реабсорбции, имеет фундаментальное значение, поскольку помогает выявить универсальные патогенетические механизмы, индуцированные нарушением функциональной способности почек (Гоженко А.И., 2002). Состояние функциональной недостаточности почек является определяющим фактором в развитии большинства водно-электролитных нарушений (Тареев Е.А., 1983) и их последствий: артериальной гипертензии, аритмий, энцефалопатии, остеопороза, задержки роста костного скелета у детей и др. (Рябов С. И., 2.001). Образование конкрементов (литогенез) в чашечно-лоханочной системе является прямым следствием хронических нарушений водно-электролитного обмена (Аляев Ю. Г.,2008).
Немаловажное значение для решения проблем коррекции водно электролитных нарушений при нефрогенных заболеваниях имеют вопросы экспериментального моделирования патологических состояний мочевыделительной системы, сопровождающихся задержкой воды и натрия в организме (Вереснева О.Н., 2000). Установлено, что не все диполярные молекулы воды участвуют в биохимических реакциях, т.к. часть их не находится в свободном состоянии и связана с перимембранными и цитоплазматическими надмолекулярными комплексами. Ориентация диполей воды относительно друг друга и других молекул определяет степень ее активности при участии в процессах межмолекулярного взаимодействия (Алехин С.А., 1994). Данное обстоятельство до настоящего времени практически не учитывалось при исследованиях водно-электролитного обмена. Известна информационная функция воды, реализующаяся при взаимодействии НгО-дипольных комплексов различной конформации с рецепторными структурами организма (Смирнов А.В., 2005). Конформационные перестройки надмолекулярных комплексов молекул воды происходят постоянно. Установлено, что такие структуры существуют непродолжительное время, однако, в случае «помещения» атома кислорода или радикалов в центр додекаэдрических водных комплексов происходит стабилизация таких структур (Зенин СВ., 2002, 2007). Открытие перечисленных биофизических явлений привело к формированию концепции наличия в организме разветвленной информационно-энергетической системы структурированной воды, обеспечивающей моментальную передачу информации ко всем клеткам (Резников К.М., 2001, 2006).
В 1975 году при проведении электролиза было открыто явление электрохимической активации воды. При этом были получены две основные разновидности электроактивированных водных растворов, принципиально отличающихся своими физико-химическими и биологическими свойствами, - анолит и католит (Бахир В. М., 1995). Несмотря на то, что в настоящее время имеются многочисленные публикации об использовании электроактивированных водных растворов в клинической медицине (Прилуцкий В.И., Бахир В.М., 1995-2005; Алехин С.А., Байбеков И.М. и др., 1998 и др.), их механизмы действия и физиологические эффекты изучены далеко не полностью. В доступных нам источниках содержатся сведения об эффектах при применении электроактивированных растворов наружно и внутрь, показана эффективность при многих патологических процессах. При этом информация по действию электроактивированных растворов на многие системы регуляции гомеостаза отсутствует, особенно при их парентеральном введении. На недостаточно высоком уровне проводятся детализированные исследования по влиянию электроактивированных водных растворов на различные компоненты обменных процессов, а данные по действию анолита и католита на водно-электролитный обмен и состояние почек отсутствуют полностью. Существует много данных о том, что электроактивированные водные растворы используются в терапии различных заболеваний, однако проблема их применения в лечении почечной патологии и водно электролитных нарушений остается нерешенной (Алехин С. А., 1998; Девятов В. А. и др., 1997, 1999, 2001; Чикаев В. Ф. и др., 1997; Блувштейн Г. А. и др., 1997; Леонов Б. И. и др., 1999; Мельникова В. М. и др., 2001; Парфенова Н. М. и др., 2006; Семенова Е. А., 2006; Криницина Ю. Н., 2006; Брездынюк А. Д., 2007;). Кроме того, не изучены механизмы их действия на водно-солевой обмен и функциональную способность почек, отсутствуют данные о влиянии на состояние камней при мочекаменной болезни. Известно, что тесно взаимосвязанные механизмы регуляции водно электролитного обмена и функциональной активности почек изучаются достаточно продолжительное время, тем не менее многие аспекты данной проблемы все еще далеки от своего окончательного решения (А. В. Смирнов, 2005). В свете этой проблемы особую актуальность имеет изучение воздействия электроактивированных водных растворов с программированными структурными свойствами на параметры водно-электролитного обмена и течение почечной патологии, что и послужило обоснованием выбранного научного направления.
Цель исследования: установить основные пути влияния электроактивированных водных растворов на водный гомеостаз организма и обосновать возможность их применения для коррекции водно электролитного обмена и почечной дисфункции. Задачи исследования:
1. Изучить токсичность электроактивированных водных растворов при различных способах введения, электролиты крови, состояние почек и дезинтоксикационной функции печени при их длительном введении.
2. Исследовать влияние электроактивированных водных растворов на параметры водно - электролитного обмена экспериментальных животных при остром токсическом нефрите.
3. Установить in vitro изменение массы площади мочевых камней (оксалаты, фосфаты, ураты) при их длительной инкубации в анолите и католите и апробировать применение католита при мочекаменной болезни.
4. Проанализировать особенности лечебного действия католита и анолита при остром экспериментальном цистите и апробировать эффективность анолита при воспалении мочевого пузыря. Научная новизна. Впервые проведено изучение влияния электроактивированных водных растворов на водно - электролитный обмен и почечную дисфункцию, установлена их низкая токсичность при разных путях введения (подкожном, внутрибрюшинном, пероральном). Впервые установлено с помощью физико - химических и биологического методов исследования, что при приеме внутрь электроактивированных водных растворов происходит ряд изменений состояния крови и мочи экспериментальных животных, при этом повреждающее действие католита и анолита на мочевыделительную функцию почек отсутствует. Доказано, что использование с лечебной целью анолита при мочекаменной болезни и цистите может быть одним из направлений повышения эффективности лечения данной патологии.
Практическая ценность. Тема диссертации является составной частью плана научно-исследовательской работы ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава и утверждена на заседании Ученого Совета академии (протокол №5 от 25.02.2005г), номер Государственной регистрации 01.200.202014. Полученные данные позволяют безопасно использовать католит с рН =9,2±0,5 и ОВП -515±55мВ и анолит с рН=6,9±0,5, ОВП +720±15мВ у экспериментальных животных, с целью дальнейшего изучения сочетанного применения электроактивированных водных растворов с фармакологическими средствами, для оптимизации процессов лечения. Растворы с такими характеристиками можно применять для оптимизации лечения мочекаменной болезни и цистита. Научные положения и выводы диссертации расширяют знания по формированию лечебных и побочных эффектов электроактивированных водных растворов. Новые знания, полученные в ходе нашего исследования, могут послужить дополнением к учебным курсам фармакологии. Основные результаты работы внедрены в учебный курс по фармакологии Воронежской и Тверской государственной медицинской академии, кафедры фармакологии Ростовского медицинского университета.
Положения, выносимые на защиту:
1. Католит и анолит малотоксичны при различных способах введения экспериментальным животным и при длительном введении не вызывают существенных изменений водно -электролитного обмена и функции почек.
2. Электроактивированные водные растворы натрия хлорида оказывают положительное действие на состояние водно -электролитного обмена и функциональное состояние почек при остром экспериментальном нефрите.
3. Электроактивированные водные растворы натрия хлорида в опытах in vitro обладают разрушающим действием на мочевые камни, а католит эффективнее при лечении мочекаменной болезни.
4. Анолит и католит при остром экспериментальном цистите уменьшают выраженность патологических изменений состава мочи и морфологических нарушений в стенке мочевого пузыря, а использование анолита с лечебной целью при хроническом цистите не менее эффективен, чем препарат сравнения диоксидин.
Апробация работы. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на студенческой научной конференции, 2006г., г. Воронеж; на III съезде фармакологов 2007г.; межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы медицинской реабилитации на современном этапе» 2007 года, г. Воронежа; на 14 - 15 Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство.», 2007, 2008; на II международной научно-практической конференции молодых ученых 2008г., г. Курск; на VII международной крымской конференции «Космос и биосфера», 2007г, г. Судак; на совместных заседаниях кафедр: фармакологии, нормальной физиологии, биохимии, урологии ВГМА, кафедры фармакологии ВГУ, кафедры фармации ВГУ 2008г, г. Воронеж. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендуемом ВАК.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, научно-практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего 151 отечественных и 37 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 30 таблицами и 30 рисунками.
Роль структурированной воды в водно - электролитном обмене организма
Водная среда представляет собой «арену действия» всех биохимических процессов [68,75]. В процессе реализации водно-электролитных взаимоотношений некоторая часть воды в организме может более или менее прочно связываться с растворенными в ней веществами и с поверхностью биополимерных макромолекул с помощью водородных связей и сил ионо-дипольного взаимодействия [31,67]. Это может приводить к изменению свойств мембран, ионов и других частиц. Вода представляет собой уникальное вещество, так как обладает рядом аномальных свойств — высокой температурой кипения, значительной растворяющей и диссоциирующей способностью, малой теплопроводностью, высокой степенью испарения и др. [9,127]. У отдельно взятой молекулы воды есть качество, которое проявляется только в присутствии других молекул: способность образовывать водородные мостики между атомами кислорода двух оказавшихся рядом молекул так, что атом водорода располагается на отрезке, соединяющем атомы кислорода. Способность образовывать такие мостики обусловлена наличием водородной связи [9,63,64]. При этом каждая из присоединенных молекул воды способна к присоединению «дальнейших» молекул., С химической точки зрения этот процесс представляет собой вариант полимеризации. Если только одна из двух возможных связей участвует в присоединении следующей молекулы, то вторая остается вакантной и полимеризация приведет к образованию либо зигзагообразной цепи, либо замкнутого кольца. В физической химии такие трех-, четырех-, ..., n-звенные образования получили название клатратов [9,16]. При рассмотрении гидратных клатратов установлено, что наиболее устойчивыми являются шестизвенные кольца, находимые в структуре льда. В жидком агрегатном состоянии воды в основном встречаются плоские пятизвенные кольца, однако они чередуются с шести-, реже - с четырехзвенными [62,104]. В целом структура воды представляет собой смесь всевозможных гидратных клатратов, соотношение которых подвергается динамическим изменениям [63]. Данное обстоятельство имеет важнейшее значение в прикладном аспекте не только на уровне регуляции водно-электролитного обмена, но и в поддержании гомеостаза в целом.
В частности, гидратация некоторых структур мозга является одной из основ реализации действия наркотических анальгетиков [31;32,139]. В институте биофизики г. Москвы установлено, что во внутренней среде организма водные клатраты образуют трехмерные структуры -кластеры. В данном случае между молекулами воды соседних клатратов возникают диполь-дипольные связи, приводящие к образованию объемных структур [64]. При этом значительное количество протонов на поверхности кластеров остается свободным. За счет этого кластеры интегрируются в цепочки, принимающие вид спиралей. На поверхности спиральных надмолекулярных ансамблей также существует слой протонов, способных передавать информацию посредством возникновения разряжений или сгущений (принцип «пружины»), либо- посредством «перескока» с одного витка на другой. Таким образом, может происходить моментальная передача информации между каждой клеткой организма. Согласно представленным данным Резникова К.М. передача информации по энергетическим каналам реализуется именно за счет участия межклеточных водных тяжей [113]. Приведенные данные позволяют рассматривать структурированное состояние воды в качестве исходной информационной матрицы [64]. При введении вещества структурированная вода переориентирует свою объемную структуру, что приводит к формированию эффекта молекулярной «памяти воды» [16,31,113]. Такие измененные структуры существуют непродолжительное время, однако в случае нахождения внутри додекаэдрических кластеров атома кислорода происходит стабилизация таких структур [9, 143]. Процесс структуризации наблюдается, прежде всего, в перимембранных слоях воды [62]. Гидратные оболочки основных структурообразующих липидов обычно состоят из 10-15 слоев молекул воды и ионов гидроксония. Они имеют конформационное сходство с пространственной конфигурацией молекул, составляющих структуру мембраны. Аналогичным образом конформационные способности биомакромолекул мембран определяются структурой связанной с ними воды. Существует мнение, что при этом возможны изменения третичной и четвертичной структуры белковой молекулы [31,113]. Рассмотрение феномена структуризации воды в качестве одного из важных факторов регуляции водно-минерального гомеостаза объясняет ряд нерешенных сторон этой проблемы. В настоящее время общеизвестна ведущая роль функционирующей паренхимы почек в качестве центрального и эффекторного звена регуляции водно-электролитного гомеостаза [100,124]. При этом выраженное нарушение структурно-функционального состояния почек неизменно приводит к нарушению водно-электролитного обмена различной степени тяжести [125,134].
Основные нозологические формы и синдромы поражения почек, приводящими к развитию водно-электролитных нарушений, приведены ниже. Так, Тареев Е. М., рассматривает амилоидоз почек среди вариантов почечного поражения при миеломной болезни, которая впервые рассмотрена как нефрологическое заболевание (90). Амилоидоз почек представляет собой заболевание, характеризующееся отложением амилоида во всех структурных элементах почечной ткани — клубочках, канальцах, интерстиции, сосудах [78,96,97]. Амилоидоз почек составляет 1-2,8% в структуре почечной патологии, 1% в структуре ХПН, 80% первичного, 90-100% вторичного, 30-40% наследственного амилоидоза [50,86]. К дистрофическим поражениям Тареев Е.М. относит также диабетическую нефропатию, отмечая сочетания клинических признаков -«отеки, артериальная гипертензия, массивная протеинурия», соответствующее прогностически неблагоприятной IV стадии заболевания по современной классификации [90,144]. Диабетическая нефропатия (диабетический интеркапиллярный гломерулосклероз) характеризуется появлением специфических дегенеративных изменений в сосудах клубочков, приводящих к развитию протеинурии, отеков, артериальной гипертензии с последующим развитием хронической почечной недостаточности [117,145]. Данное терминальное поражение почек встречается у 40-50%) всех больных сахарным диабетом I типа, 15-30% больных сахарным диабетом II типа, чаще возникает у женщин [50]. У больных с ювенильным диабетом в течение 20 лет с момента начала заболевания нефропатия развивается в 35% случаев [96,97,145]. К почечным заболеваниям с первичным поражением клубочков относится гломерулонефрит и патогенетически родственные заболевания (группа заболеваний с идиопатическим нефротическим синдромом) [96,97]. Гломерулонефрит - инфекционно-аллергическое заболевание почек, представляющее аутоиммунное поражение всех структурных элементов почечной паренхимы с первичной локализацией патологических изменений в клубочках. Принципиально иную группу составляют инфекционно-воспалительные заболевания почек [93,96,97,126]. Пиелонефрит -неспецифический инфекционно-воспалительный процесс с поражением чашечно-лоханочной системы и вовлечением интерстициальной ткани почек. Заболеваемость по обращаемости составляет 18 случаев в год на 1000 населения.
Экспериментальные исследования
Объект исследования, составляют 30 кроликов обоего пола, массой 2000-2500г, 282 белых крыс (обоего пола, массой 180-220г) и 90 белый мышей массой 20-22г. Животные содержались в стандартных условиях в виварии кафедры фармакологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко. Кормление осуществлялось стандартным комбикормом. Все эксперименты проводились в осенне-зимний период с 13.00. до 16.00. часов. Срок предварительного карантина составил 21 суток. Ни одно животное во время эксперимента не испытывало мучительной боли. Процесс декапитации крыс проводили под общим ингаляционным наркозом, убедившись, что у животного отсутствует болевая чувствительность и утрачено сознание. В настоящее время в экспериментальной фармакологии существует ряд объективных трудностей в изучении поведения различных видов лабораторных животных. Это связано с отсутствием полной адекватности экспериментальных поведенческих моделей клиническим условиям, а также с видовыми различиями в поведении человека и животных. Однако признается, что основные процессы восприятия и переработки информации, формирование плана действия и принятия решения, корректировки деятельности в зависимости от результата и характера подкрепления, мотивационные и эмоциональные характеристики, присущие животным, в своей принципиальной биологической сущности гомологичны таковым у человека [25]. Таким образом, имеется возможность использовать моделирование воспалительных процессов у животных для выяснения направленности действия католита и анолита на водно - электролитный гомеостаз и состояние почек. В регистрационном удостоверении №98/79/8 Министерства здравоохранения Республики Узбекистан на препарат «электроионизированный водный раствор католита» указана возможность его применения не только наружно, но и внутрь. В крупных обзорных работах В. И. Прилуцкого, В.М. Бахира, С.А Алёхина, И.М. Байбекова и др. [56, 16, 37, 44, 68, 88, 114] и материалах Второго Международного симпозиума «Электрохимическая активация», 1999г., Третьего Международного симпозиума «Электрохимическая активация», 2001 г содержатся сведения о параметрах, применяемых в эксперименте и клинике электроактивированных растворов, их эффектах при применении наружно и внутрь. В них показана высокая эффективность католита и анолита при многих патологических процессах.
Однако эти исследования проведены, в основном, при использовании электроактивированных растворов, полученных с помощью непроточных биоактиваторов «Эсперо», выпускаемых в Узбекистане с 1993 года, которые не позволяют производить достаточно большие количества стандартных растворов. В России в настоящее время широко применяются проточные аппараты «СТЭЛ» для приготовления анолитов и католитов, выпускаемые ВНИИМТ в городе Москве. Аппарат имеет гигиенический сертификат Минздрава России. На кафедре фармакологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» совместно с фирмой «СЭЛ» этот аппарат усовершенствован с целью получения стандартных (с заранее заданными свойствами) растворов анолита и католита. Ниже приведены некоторые результаты отработки методики получения электроактивированных водных растворов по данным измерения рН и ОВП. Водопроводная вода лаборатории имеет следующие характеристики: рН =6,75 и ОВП = +220мВ (средние величины), а параметры показателей электроактивированных водных растворов, полученных стандартными методиками, не стабильны и различаются при каждом сеансе изготовления: величина как рН, так и ОВП чрезвычайно вариабельна (католит - рН от 8,55 до 11,25; ОВП от - 415 до - 728 мВ, анолит -рН от 4,2 до 7,0, ОВП - от +615 до + 885 мВ), что может вызвать разброс показателей фармакологических экспериментов. Новая методика, разработанная на кафедре фармакологии совместно с фирмой «СЭЛ», позволяет получать на основе исходной воды (очищение в установке «Изумруд») более стандартизованные электроактивированные водные растворы (анолит и католит), показатели которых представлены в таблице 2.1. Усовершенствованная методика позволяет получать более однотипные растворы.
В процессе проведения работы после получения каждой порции раствора (5литров), каждый раз проводили измерение рН и ОВП электроактивированных водных растворов. Анолит активен в течение 5-7 суток, католит в течение 1 суток при условии хранения в закрытой стеклянной или пластмассовой емкости при комнатной температуре и защищенной от прямых солнечных лучей [81,114,142]. Для получения подтверждения биологической активности католита и анолита и установления их возможного действия на функцию почек был проведен ряд экспериментов. В работе использовано следующее техническое оснащение: обменные клетки для крыс; измерительная лабораторная посуда; одноразовые шприцы объемом 5 мл и 1 мл; периферические венозные катетеры типа «Braunule» (фирма B.Braun) и иглы типа «бабочка»; микротом фирмы Carl Zeiss; проекционный оптический микроскоп LEICA DMLS, оснащенный цифровой видеокамерой JVC (Япония); фотоэлектроколориметры ФЭК-56 М, КФК-3 и «Photoelectric colorimeter АР-101»; биохимический анализатор крови «Reflotron» (Mannheim boheringer); анализатор газового состава крови AVL «Compact 2 Blood gas analyzer»; анализатор электролитного состава крови AVL «984-S Electrolyte analyzer»; рН - метр «рН-105 М»; термостат; центрифуга лабораторная ОПн-3 УХ 14.2.; установка для получения электроактивированных водных растворов «СТЭЛ» (мембранный проточный электрохимический реактор); электронные аналитические весы; персональный компьютер Hyundai на основе процессора Celeron (tm) Processor 1750 МГц 512 МБ ОЗУ. Использованы следующие препараты и реагенты: гепарин; цитрат натрия 3,8%; хлорид натрия 0,9%; уранилацетат (0,5 мг в 0,5 мл глицерина); бромсульфалеин 5%; нейтральный формалин 10%; растворы гематоксилина и эозина. Забор секционного материала производился после эффективного эфирного наркоза. Острую токсичность католита и анолита исследовали в опытах на 90 мышах массой 18-22г при внутрибрюшинном способе введения и на 90 белых беспородных крысах массой 180-220г при подкожном способе введения. Животные были разделены на 5 групп по 6 особей в каждой группе для каждого из исследуемых веществ, 30 мышей составили контрольную группу, которым вводили внутрибрюшинно стерильную воду с рН=9,0. Мышам 1-й группы внутрибрюшинно вводили католит из расчета 0,125 мл на 10 г массы тела, мышам 2-й группы 0,25 мл на Юг, мышам 3-й группы 0,375 мл на Юг, мышам 4-й группы 0,5 мл на Юг, мышам 5-й группы 0,625 мл на Юг массы тела. Дальнейшее увеличение дозы не целесообразно из-за большого объема вводимой жидкости. Таким же образом вводили мышам анолит и стерильную воду с рН =9,0.
Величина некоторых показателей водно-электролитного обмена у интактных кроликов при действии католита
При изучении влияния католита на водно - электролитный обмен у интактных животных оказалось (таблица 3.5.), что католит незначительно изменяет изучаемые показатели. При оценке баланса калия установлена относительно стабильная концентрация в плазме крови и незначительное снижение концентрации в моче. Отсутствие изменений калиемии можно объяснить перераспределением катионов между секторами водного пространства организма на уровне компенсации систем регуляции электролитного гомеостаза. Описываемые изменения находятся в пределах физиологической нормы. При изучении баланса натрия установлено снижение его концентрации в плазме крови в пределах 7 ммоль/л (р 0,05) с конкордантным повышением в моче на 30-е сутки в пределах 30 ммоль/л, т.е. на 15% (р 0,05). Несмотря на то, что данные изменения также находятся в пределах физиологической нормы, можно говорить об определенном натрийуретическом эффекте. Снижение темпов изменения концентрации натрия в плазме крови с 15 по 30-е сутки исследования, свидетельствует о натрийуретическом влиянии католита только в пределах физиологических значений и об отсутствии риска гипонатриемии. Оценка баланса кальция в жидкостях организма установлена практически неизменная концентрация в плазме крови на фоне умеренного снижения концентрации в моче в течение первых 15 суток на 11,4% (р 0,05), а к 30-ым суткам на 14,5% (р 0,05). Эти изменения могут свидетельствовать о тенденции к задержке и стабилизации кальция в тканевых депо (например, в костной ткани). Однако, выраженной ретенции кальция (а, следовательно, и риска литогенеза и нарушения костно-пластических процессов) не происходит, так как изменение концентрации отмечается только в пределах границ нормы. При этом постоянство уровня кальциемии свидетельствует об адекватном регуляторном влиянии систем обеспечения электролитного гомеостаза. В процессе исследования влияния католита на кислотно-основное состояние (таблица 3.6.) никаких статистически значимых изменений не установлено. В динамике рН в основном плазмы крови отмечается постепенное повышение этого показателя в сторону щелочной реакции.
При этом незначительные темпы снижения в течение 1-15-х и 15-30-х суток практически идентичны. Этот сдвиг реакции биологических сред на введение католита не является клинически значимым, так как практически не превышает физиологическую норму. В изучении динамики сдвига буферных оснований (BE) плазмы крови выявлена тенденция в сторону повышения этого показателя на 30-е сутки на 20,5%. Однако избытка буферных оснований нет, так как данные изменения находятся в пределах нижней границы физиологических значений. Динамика ОВП мочи в течение первых 15 суток выявила понижение данного показателя на 3 мВ, что на 2 мВ ниже физиологических значений. Данное обстоятельство логически объясняется длительным экзогенным поступлением в организм раствора с относительно низкими значениями ОВП - католита. В течение следующих 15 суток отмечается повышение ОВП практически до уровня нормальных значений, оставаясь, однако, ниже исходной нормы приблизительно на 1 мВ. Для выявления изменений влияния католита на дезинтоксикационную функцию печени на фоне ежедневного (в течение 30 сут.) приема его кроликами в режиме свободного доступа проведены эксперименты с бромсульфалеиновой пробой. В исследуемой группе кроликов- (п=10) среднее значение (Кр) в группе составляет 1,85%, что свидетельствует о значительном (на 34,9%) повышении антитотоксического потенциала печени. Достоверной разницы в. изменении массы тела животных за указанный срок наблюдения между самками и самцами кроликов, получавшими католит и анолит, по сравнению с самками и самцами из контрольной группы, не выявлено. Таким образом, введение здоровым экспериментальным животным электроактивированных водных растворов не вызывает существенных изменений водно- минерального обмена, но повышают антитоксическую функцию печени. В литературе нам не встретились данные по влиянию электроактивированных водных растворов на состояние мочевых камней. Нами проведена серия экспериментов in vitro по исследованию влияния анолита и католита на массу и площадь оксалатных, уратных и фосфатных камней. Нами было проведено исследование по выяснению возможности непосредственного влияния электроактивированных водных растворов натрия хлорида на мочевые камни. Для этого были сформированы 3 группы образцов мочевых камней: 20 - уратов, 20 — оксалатов и 20 - фосфатов для инкубации в электроактивированных водных растворах. Представленные образцы составляли специально отобранные камни диаметром 0,1-5мм, массой 30-220мг. Динамика изменений массы и площади конкрементов в воде, анолите и католите определялась по относительному от исходных значений уменьшению массы и диаметра камней в процессе инкубации на 7, 14, 28-е сутки. В опытах in vitro исследовали конкременты различного химического состава- оксалаты (п=10), ураты (п=10), фосфаты (п=10) с фиксированными морфометрическими характеристиками (масса 30-220 мг, диаметр ОД-5мм, площадь поверхности 10-40 мм2). Полученные в ходе эксперимента материалы представлены в таблицах.
По материалам таблицы 3.7. можно проанализировать состояние мочевых камней при их инкубации в воде. Представленные данные свидетельствуют о том, что изменений массы и площади, оксалатных- конкрементов в течение всех 28 суток инкубации в анолите не происходит. Имеется тенденция к снижению массы уратных конкрементов к 7-м суткам - на 11%, к 14-м суткам — на 19%, а к 28-м суткам достоверное уменьшение на 29% (р 0,05), в то время как площадь поверхности остается без изменений. Масса фосфатных конкрементов снижается к 14-м суткам - на 28% (р 0,05), к 28-м суткам - на 62% (р 0,05), а их площадь к 28 суткам уменьшается почти в 2 раза. Визуально эти камни выглядят рыхлыми и при минимальной нагрузке рассыпаются. Эти данные свидетельствуют о возможности анолита уменьшать массу уратных и особенно фосфатных камней. Поскольку масса уратных камней снижается без изменения их площади, то, скорее всего, следует предположить, что анолит вымывает или растворяет определенные структуры камней, а не все их компоненты. Что касается фосфатных камней, то анолит, очевидно, влияет на все составные части, поэтому снижается их масса и площадь. Мы предположили, что католит, обладающий электронодонорными свойствами, возможно окажет более интенсивное действие на мочевые камни при воздействии in vitro Исходные показатели конкрементов: масса - 0,9 -200 мг, площадь поверхности - 6,0 - 56,0 мм2. Результаты этой части исследования представлены в таблице 3.9.: При нахождении конкрементов в католите установлены следующие изменения: площадь оксалатов к 28-ым суткам уменьшается на 12,0%, уратов на 38,3%(р 0,05), а фосфатов на 16,7%. Снижение массы камней прослеживается на протяжении всего срока эксперимента. Масса оксалатов уменьшается к 7-ым суткам на 16,0%, к 14-ым - на 31,3%, к 28-ым на 50,0% (р 0,05), соответственно масса уратов снижается в эти же сроки на 19,5% (р 0,05), на 34,2%(р 0,05) и на 59,0% (р 0,05), а масса фосфатов уменьшается на 40,8%(р 0,05) только на 28-е сутки.
Исследование лечебных свойств электроактивированных водных растворов натрия хлорида при остром цистите
Для экспериментов была использована модель острого цистита, разработанная на крысах Francois A.Giuliano and othere (2005). Острый цистит был вызван однократным внутрибрюшинным введением циклофосфамида за 48 ч. до эксперимента из расчета 150 мг/кг массы тела у 60 крыс массой 180-220г. Из них 20 получали анолит (10 - перорально в режиме свободного доступа, 10 - трансуретрально в виде инстилляций), 20 — католит (10 — перорально, 10 - трансуретрально), 20 - составили контрольную группу (группа сравнения) — получали стерильную воду (10 — перорально, 10 - трансуретрально). Доза электроактивированных водных растворов при инстилляций составила 1 мл/сутки однократно, длительность введения - 7 суток. Нами были изучены показатели мочи и гистологической изменения стенки мочевого пузыря, животных с острым экспериментальным циститом в условиях перорального и трансуретрального введения электроактивированных водных растворов. 5.2.1. Оценка течения острого экспериментального цистита у животных группы сравнения В процессе изучения результатов течения острого цистита у крыс сначала были установлены показатели до моделирования острого цистита: количество лейкоцитов в норме составляет 1-5 в поле зрения, эритроцитов 0-1 в поле зрения, бактерии до 2 105 в 1 мл (учитывая технику забора мочи), белок 0-0,1 г/л. Данные параметры являются ключевыми в диагностике цистита и существенным образом изменяются при воспалении слизистой мочевого пузыря. Прежде всего, нами проведен анализ показателей качества мочи при остром экспериментальном цистите (таблица 5.3). При оценке материалов данной таблицы видно, что при индуцированном цистите наблюдается протеинурия, лейкоцитурия, гематурия и массированная бактерийурия, которые являются наиболее диагностически значимыми критериями цистита. К моменту начала трансуретрального введения воды (2 -е сутки цистита) уровень белка в моче повышался в 29 раз, лейкоцитов в 6 раз, уровень эритроцитов в 11 раз, количество бактериальных тел в 1 мл в 2000 раз.
После 7-ми суток трансуретрального введения воды (9-е сут. цистита) данные показатели несколько снизились, но остались на высоком уровне: уровень белка превышал норму в 25 раз, лейкоцитов в 4,5 раза, эритроцитов почти в 6 раз, уровень бактериурии был выше в 300 раз. Практически такие же изменения показателей анализа мочи наблюдали при пероральном введении воды (таблица 5.4.). Материалы таблицы свидетельствуют о том, что на 2 -е сутки цистита уровень белка в моче повысился в 34 раза, лейкоцитов в 4,9 раз, уровень эритроцитов в 7,5 раз, количество бактериальных тел в 1 мл в 2000 раз. После 7-ми суток перорального введения воды (9-е сут. цистита) отмечалось незначительное снижение всех показателей, которые остались на высоком уровне: белок был выше 30 раз, количество лейкоцитов в 3,6 раза, эритроциты в 4,4 раза, уровень бактериурии в 100 раз, которые существенно отличались от показателей здоровых животных. На момент начала перорального введения анолита (2 -е сутки цистита) уровень белка в моче повышался в 28 раза, лейкоцитов в 5 раз, уровень эритроцитов в 7,1 раз, количество бактериальных тел в 1 мл в 2000 раз, по сравнению с уровнем здоровых животных. На 9-е сутки цистита регистрировались следующие показатели: уровень белка в моче снизился на 29,6% (р 0,05), лейкоцитов на 56,8% (р 0,05), эритроцитов на 50% , (р 0,05) уровень бактерийурии на 99% по сравнению с показателями не леченых животных. Несколько отличаются показатели анализа мочи при трансуретральном введении анолита. Материалы таблицы 5.6. свидетельствуют о том, что у крыс до начала трансуретрального введения анолита уровень протеинурии, лейкоцитурии, эритроцитурии, бактерийурии были такими же, как и в предьщущих опытах. После введения анолита к 9-м суткам отмечается довольно значительное снижение этих показателей: уровень белка на 54,3%, лейкоцитов на 63,5%, эритроцитов на 62,5%, а бактериальных тел на 99,25%, хотя полной нормализации не происходило. Таким образом, экспериментальное исследование лечебных свойств анолита и католита подтвердило наше предположение о возможности применения этих растворов в урологической практике, поэтому нами проведена апробация лечебных свойств анолита и католита в клинических условиях. 5.2.4. Исследование влияния анолита на течение хронического цистита у женщин Применение анолита исследовано у женщин с диагнозом хронический цистит. Все пациенты были сопоставимы по клинике и тяжести течения заболевания. За период с 04.06.07 по 12. 02.08г. было пролечено 30 пациентов, которые, в зависимости от применяемой терапии, были разделены, на 3 группы. Первая группа - контрольная, женщинам которым была назначена только базовая терапия с применением антибактериальных препаратов из фармакологической группы фторхинолонов (норфлоксацин по 400 мг 2 р/д в течение 7 суток), витаминов, спазмолитиков, мочегонных трав - всего 10 человек (женщины), средний возраст 29,3 лет.
Пациентам второй группы (группа сравнения) помимо базисной терапии больным проводились инстилляции в мочевой пузырь 1% раствора диоксидина, Инстилляции проводили в мочевой пузырь в объеме 20 мл 1% раствора диоксидина при экспозиции 10 минут лежа на каждом боку, на спине и животе - всего 10 человек (женщины), средний возраст 28,2 лет всего было проведено 5 процедур каждому пациенту. Пациентам 3-й группы на фоне базовой терапии назначались инстилляции в мочевой пузырь 20 мл анолита в экспозиции по 10 минут на каждом боку (5 процедур - каждой пациентки) - всего 10 человек (женщины), средний возраст 35,4, Пациенты из вышеперечисленных групп в течение длительного времени страдали данным заболеванием с периодическими обострениями (2 раза в год). Эффективность применяемой терапии была проанализирована по количеству лейкоцитов в моче до и после лечения. Проводилась также оценка качества жизни по стандартизированному вопроснику RUSSIAN VERSION OF THE KINGS HEALTH QUESTIONNAIRE 1993. При оценке лейкоцитурии у пациентов, страдающих циститом (таблица 5.9.) и принимающих базовую терапию, установлено, что за период между первым и вторым обращением на протяжении 7 суток лейкоцитурия снижается на 63,6%, у пациенток 2-ой группы на 27,3%, а у 3-й группы лейкоцитурия уменьшилась на 5,4%. Следовательно, количество лейкоцитов в моче при использовании анолита в 2 раза меньше, чем при стандартном лечении и в 1,7 раза меньше, чем при включении в программу лечения раствора диоксидина 1%. Исследование качества жизни пациентов с хроническим циститом, получавших стандартное лечение показало, что (таблица 5.10.) показатели, (4) влияющие на физическую активность и общение в течение обычного дня улучшаются в 4 раза, а проблемы с мочеиспусканием (2) снижаются в 4 раза. Весьма показательно, что не только физическое, но и эмоциональное состояние, связанное с болезнью, в значительной степени снижают качество жизни пациентов с урологической патологией. Так, показатели эмоционального фона (6) увеличиваются в 2 раза, а гигиенические критерии заболевания (8) остаются практически на прежнем уровне. Обращает на себя внимание немаловажный показатель как «сон» (7), который отражает качество сна, данный показатель увеличивается к концу лечения в 4 раза.
