Введение к работе
Актуальность работы. Одним из решающих условий нормального функционирования организма является постоянство внутренней среда Избыточное поступление в организм поваренной соли приводит к заметным сдвигам механизмов, осуществляющих регуляцию этого постоянства (Айзман и др. ,1992; Ееликанова и др. ,1990).
Все обменные процессы в организме животных осуществляются в среде, состоящей из воды и растворенных в ней минеральных солей и органических веществ. Характерной чертой для живой системы является неравномерное распределение различных ионов между клеткой и внутренним пространством, и это постоянство поддерживается регулирующими системами. В основном, в организме в количественном отношении преобладают ионы натрия, которые играют важную роль в обеспечении роста, развития и функционирования клеток. Оптимальный уровень этого иона в организме является важной константой обмена веществ(Ишанов,1990;Юнусов,1969). В то же время при увеличении концентрации натрия против обычного внутриклеточного уровня он оказывает угнетающее действие на функцию клеток (Керпель-Фро-ниус,1954).
Известно, что в некоторых регионах Средней Азии, особенно в зоне Арала и прилежащих территориях, значительно повысился уровень содержания ' минеральных соединений и ядохимикатов в почве и воде (Новицкий,1992). Повышенное содержание натрия стало "нормой" во многих пищевых продуктах и в воде.
Поскольку химические вещества в первую очередь поступают в желудочно-кишечный тракт, они не могут не влиять на функциональное состояние органов пищеварения. Имеются сведения,что характер реагирования различных органов пищеварительной системы, неодинаков на воздействие как экзо-, так и эндогенных факторов, так как они могут привести к селективному ослаблению или усилению возможностей усваивать питательные вещества различной химической природы (Рахимов, 1976; 1991; Рахимов,'Демидова,198б;Зарипов,Кубаев,1988; Зарипов.1992; Рянская и др,1992; Озолс.1992; 0золс,П1зшукова,1994; Ch9eseman,1992 и др. ).Что касается хлористого натрия,как экзогенного фактора,то имеются сведения о его влиянии на кислотообразующую функцию желудка и массу, ее слизистой ( Бакурадзе.Тиктапуло, 1984;Mjzik,1991),а также всасывание связанного хлористого натрия в тонкой и толстой кишках (Donnen,1983; Grown,Turnberg.1987).
В доступной нам литературе не удалось обнаружить достаточно исчерпивающих данных о функциональных изменениях органов пищеварения, особенно поджелудочной железы и тонкой кишки, при поступлении в организм растворов хлористого натрия в повышенных концентрациях, поэтому изучение гидролитическо-транспортной функции
-.-4-желудочно-кишечного тракта в различных условиях существования организма, в том числе в среде с преобладанием высоких концентраций солей ( NaCI) в питьевой воде, представляет теоретический и практический интерес. Это прежде всего необходимо для разработки научных основ по оптимизации рационального режима питания человека и животных. Такого рода исследования в современной гастроэнтерологии практически отсутсвуют.
Наша работа касается некоторых сторон этой проблемы. Она является фрагментом цикла исследований по теме: "Механизмы ассимиляции пищи при воздействии различных экологических повреждающих факторов среды",шифр 8.3.1.2. N госрегистрации 01.93.0001366, проводимых кафедрой Физиологии человека и животных биолого-почвенного факультета Ташкентского Государственного Университета. Она выполнена в соответствие с планом НТО Программы (ГКНТ) -"Физико-химические основы мембранной биологии".
Цель работы: изучение влияния поступления в организм животных растворов хлористого натрия с различными концентрациями на активность ферментов поджелудочной железы, гидролитическую и транспортную функции тонкой кишки.
Задачи работы:
-
Определение альфа-амилолитической и протеолитической активности поджелудочной железы и активности мембрашюсвязанных эн-теральных ферментов (сахаразы, дипептидгидролазы) после 4, 8, 12, 24 и 48 - часового (однократного), а также 5, 15 и 30 - дневного (систематического) потребления раствора с избыточным содержанием хлористого натрия.
-
Определение скорости всасывания глюкозы и глицина'в вышеуказанных условиях- эксперимента в изолированном отделе тонкой кишки в хроническом эксперименте. . .
. 3. Определение массы поджелудочной железы и слизистой оболочки тонкой .кишки (относительно массы тела), а также, массы животных в процессе длительного потребления растворов поваренной соли в различных концентрациях.
Научная швкзка. Установлено, что введение в организм крыс растворов с различными- концентрациями хлористого натрия, особенно гипертонических, существенно влияет на гидролитическую активность (на примере альфа-амилазы и комплекса протеаз) поджелудочной железы, а также на гидролитическую (на примере сахаразы и дипептидгидролазы) и транспортную ( на примере всасывания глюкозы и глицина) функции тонкой кишки. Установлено, что длительное потребление растворов хлористого натрия ослабляет гидролитическую функцию поджелудочной железы и тонкой кишки, а также транспортную функцию тонкой кишки. Ослабление гидролитической и транспортной функций тонкой кишки сопровождается снижением относительной массы
-5-.-: слизистой оболочки тонкой кишки. Степень изменения активности ферментов и массы слизистой оболочки тонкой кишки зависит от количества и сроков, поступления в организм соли.
Длительное потребление гипертонических растворов хлористого натрия тормозит нарастание массы тела животных.
Практическая ценность. Полученные данные могут быть использованы при организации питания людей и кормления' животных в экологических условиях, связанных с засоленностью почвы, пишевых продуктов и воды, для предупреждения физиологических сдвигов в гомеостазе организма, граничащих с патологией.
Основные положения, выгосимыэ на защиту: - однократное перо-ральноа введение и систематическое потребление растворов хлористого натрия по разному влияет на функциональное состояние органов пищеварения в зависимости от их концентраций и длительности потребления;
как при однократном,- .'так и при длительном потреблении со-, левых растворов снижение скорости транспорта глюкозы и глицина сочетается со снижением активности карбогидраз и протеаз в гомогенатах поджелудочной железы и слизистой оболочки тонкой'кишки;
ослабление гидролитической и транспотной функции тонкой кишки сопровождается снижением относительной массы слизистой оболочки тонкой кишки;
длительное 'потребление гипертонических растворов хлористого натрия тормозит нарастание массы тела животных.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на 11 конференции биохимиков РУз. (Ташкент, 1993); научной конференции физиологов, и биофизиков, посвященной 50-летию Академии Наук РУз. (Ташкент, 1993); 43 конференции молодых ученых зоологов Академии Наук РУз. (Ташкент, 1994); конференциях профессорско-преподавательского и аспирантского состава биолог.о-поч-венного факультета ТашГУ, (1991-1994); научной конференции "Биология ва эколопганинг хрзирги замрн муаммолари" научной конференции посвященную 60-летию.акад.Ташмухаммедова Б. А. (Ташкент1995):
Струїсгура и обьеи работа . Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования,, экспериментальных данных, заключения и выводов. Работа иллюстрирована 8 рисунками и 12 таблицами. Список цитированной литературы включает 273 наименований, из них 137 иностранных.
Публззсащш. По теме работы диссертации опубликовано 11 работ. ОБЪЕКТ II ІЗТОДи НССЛЕД0ВА1С01
Работа выполнена на взрослых крысах-самцах линии Вистар, выраженных в условиях вивария. Содержали их на стандартном пищевом рационе при неограниченном доступе к пище, воде или раствору хло-
- 6 -ристого натрия.
Учет выпиваемых солевых растворов осуществляли при помощи градуированных поилок и расчитывали на 100 г. массы тела животных. Ежедневно в одно и то же время перед кормлением крыс взвешивали на лабораторных электрических весах, велись наблюдения за состоянием внешнего вида.
Согласно поставленным задачам, эксперименты были проведены в виде следующих серий: краткосрочные (часовые) и длительные (дни) наблюдения. В каждой серии эксперимента предусматривались 4 группы животных. Первые группы служила контролем: при краткосрочных наблюдения им перорально вводили питьевую воду, при длительном -они потребляли ее произвольно. Вторые, третьи и четвертые группы были экспериментальными и получили 153,8; 341,9 или 512,8 мМ ' растворы поваренной соли: в первом случае перорально из расчета 5 мл. на 100 г массы тела и во втором произвольно. Пероральное введение воды или солевых растворов осуществляли при помощи зонда, прикрепленного к шприцу.
Активности пищеварительных ферментов в гомогенатах поджелудочной железы и слизистой оболочки, снятой вдоль всей ТОНКОЙ КИШ-.Г' ки во всех случаях определяли по методам, разработанным и модифицированным А. М. Уголевым и его сотрудниками (1969).
В гомогенате поджелудочной железы определяли активность альфа-амилазы, (КФ. 3.2.1.1) комплекса протеаз и выражали в мг/мин расщепленного крахмала и мкмоль/мин по приросту глицина в расчете 1 г сырой ткани соответственно. Сахаразную (КФ. 3.2.1.48) .и ди-пептидгидролазную (КФ. 3.4.13.) активность слизистой оболочки тонкой кишки в мкмолях/мин в расчете на 1 г сырой ткани.
. Для исследования механизмов транспорта мономеров в тонкой кишке использовали оригинальную методику перфузии в изолированной петле тонкой кишке в хроническом опыте (А.М.Уголев,Б. 3. Зарипов, 1979; А. М. Уголев и др., 1981). Эксперименты начинали-через 8-Ю дней после операции по изоляции петли тонкой кишки, т. е. на животных, практически оправившихся от операционной травмы^ С целью предотвращения атрофии слизистой оболочки в изолированной петле кишки и поддержания функционального состояния ежедневно проводили 1-2 часовую перфузию еераствсУрами глюкозы и глицина. .
Скорость всасывания моносахаридов вычисляли по формуле: " J - V (С, - Сь)
где J - скорость всасывания субстрата (мкмоль/мин.) V - объемная скорость перфузии (мл. мин.). С,и Сі- концентрации субстрата в исходном и оттекающем перфузатах (мМ).
Обработка результатов. Статистическую обработку производили методом Стьюдента и Фишера с.вычислением средних арифметических величин (М),стандартных ошибок (т> и показателей достоверности
- 7 - : различий сравниваемых величин (t и Р). Величину Р < 0,05 рассматривали как показатель достоверных различий.