Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Регуляция функций почек в норме и при почечной недостаточности (обзор литературы) 9
1.1. Механизмы регуляции водно-электролитного гомеостаза . 10
1.2. Нейро-гуморальные механизмы регуляции функций почек. 19
1.3. Внутрипочечные механизмы регуляции функций почек 27
1.4. Особенности регуляции функций почек при почечной недостаточности. 33
1.5. Структура природных цеолитов и их применение для коррекции функций организма. 40
1.5.1. Физико-химические свойства цеолитов. 41
1.5.2. Медико-биологические свойства цеолитов 42
ГЛАВА II. Объекты и методы исследования 47
2.1. Организация и проведение экспериментов 47
2.2. Физико - химические методы анализа 49
2.2.1. Определение концентрации ионов натрия и калия в биологических жидкостях и тканях 49
2.2.2. Определение концентрации креатинина в плазме крови и моче 50
2.2.3. Определение концентрации мочевины в плазме крови 51
2.2.4. Определение осмотической концентрации мочи и плазмы крови 51
2.2.5. Определение концентрации гормонов в плазме крови 52
2.2.6. Анатомо-гистологический анализ почки. 52
2.3. Расчет парциальных функций почек 53
2.4. Статистические методы анализа 54
ГЛАВА III. Влияние природных цеолитов на функцию почек и водно-электролитный гомеостаз . 55
3.1. Особенности функционального состояния почек крыс при использовании цеолитов в качестве пищевой добавки на фоне диеты с разным содержанием натрия 55
3.1.1. Нормально-натриевая диета 55
3.1.2. Низко-натриевая диета 61
3.1.3. Высоко-натриевая диета 65
3.2. Влияние природных цеолитов на адаптивные перестройки функции почек в зависимости от содержания натрия в диете 71
3.3. Содержание воды и электролитов в тканевых депо крыс при использовании цеолитов в качестве пищевой добавки в условиях разно- натриевой диеты 77
3.4. Влияние природных цеолитов на гормональный статус организма 86
3.5. Влияние цеолитов на функции почек при острой почечной недостаточности (ОПН) 88
3.6. Морфологические особенности почек крыс в норме и острой почечной недостаточности при использовании цеолитов в качестве пищевой добавки 92
ГЛАВА IV. Обсуждение результатов 103
Выводы 116
Список использованной литературы 117
- Механизмы регуляции водно-электролитного гомеостаза
- Медико-биологические свойства цеолитов
- Высоко-натриевая диета
- Влияние природных цеолитов на гормональный статус организма
Введение к работе
На сегодняшний день существуют сведения о влиянии цеолитов на регуляцию минерального гомеостаза, механизм которого заключается в избирательном поглощении макро- и микроэлементов, их концентрировании в определенных органах и тканях (Паничев А.М!, 1998). В связи; с перспективой использования цеолитов для коррекции минерального обмена организма необходимы сведения о механизмах влияния сорбента на функциональное состояние и морфологическую структуру почки, как основного гомеостатического органа, состояние тканевых водно-солевых
депо, а также некоторые биохимические показатели крови как в норме, так и патологии. В изученной нами литературе сведения по данной проблеме не полны, а в отношении цеолитов Шивыртуйского месторождения, интерес к которым обусловлен высоким содержанием клиноптилолита (95%), отсутствуют.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось изучение механизма влияния природных цеолитов Шивыртуйского месторождения, используемых в качестве пищевой добавки, на водно-электролитный гомеостаз и функцию почек в норме и патологии.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить влияние природных цеолитов на парциальные функции почек крыс и ионо-осмотические показатели плазмы крови в покое, а также на фоне водного диуреза в условиях нормально-, низко- и высоконатриевых диет.
Сравнить содержание воды и электролитов в тканевых депо крыс, находящихся в условиях разно-натриевых диет, при использовании цеолитов в качестве пищевой добавки.
Выяснить влияние природных цеолитов на гормональный статус крыс.
Изучить влияние природных цеолитов на функции почек и ионо-осмотические показатели плазмы крови крыс с экспериментальной моделью острой почечной недостаточности.
Исследовать особенности морфологической структуры почек крыс, получавших цеолит с пищей, в норме и при острой почечной недостаточности.
Научная новизна.
Впервые установлено, что в условиях нормально- и высоко-натриевых диет цеолиты Шивыртуйского месторождения способствуют временному снижению экскреции мочи и ионов почками, а при низко-натриевой диете -
повышению диуретической и натрийуретической реакции.
Впервые показано, что независимо от уровня поступления солей в организм с пищей цеолиты способствуют накоплению ионов в тканевых водно-солевых депо.
Выявлено, что прием цеолитов с пищей вызывает повышение содержания в крови инсулина, тироксина, трийодтиронина и понижение концентрации АКТГ.
Впервые установлено, что на фоне цеолитовой диеты наблюдаются
значительные улучшения гомеостатических показателей плазмы крови, а
также функциональных и морфологических показателей почек при острой
почечной недостаточности. Это проявляется в понижении уровня
креатинина, мочевины и калия в плазме крови, увеличении уровня СКФ и
диуреза, нарастании реакции на гиалуроновую кислоту и щелочную
фосфатазу в матриксе клубочков и канальцевом эпителии;
свидетельствующих о восстановлении процессов фильтрации и реабсорбции.
Практическая значимость исследования
Полученные данные о влиянии цеолитов на регуляцию деятельности почек в норме и патологии могут быть учтены в нефрологии при разработке методов коррекции и профилактики нарушений водно-солевого обмена и функции почек при почечной недостаточности.
Результаты данного исследования о влиянии цеолитов на паренхиму почки и ее парциальные функции у животных могут быть использованы при изучении темы «Регуляция водно-солевого обмена» в курсе «Физиология человека и животных» и «Патофизиология», а также при изучении строения почки в курсах «Гистология», «Анатомия», «Патанатомия».
Полученные факты могут служить основой для обоснования рекомендаций по использованию цеолитов Шивыртуйского месторождения в качестве Б АД.
Положения, выносимые на защиту:
Использование цеолитов Шивыртуйского месторождения в качестве пищевой добавки приводит к временному снижению уровня диуреза и ионоуреза, а также повышению реабсорбции жидкости и электролитов почками.
Цеолиты Шивыртуйского месторождения способствуют нормализации гомеостатических показателей плазмы крови и парциальных функций почек при ОПН.
В условиях нормы природные цеолиты не влияют на морфологическую структуру почек крыс, а при острой почечной недостаточности они способствуют нарастанию реакции почечной паренхимы на гиалуроновую кислоту и щелочную фосфатазу, что свидетельствует о восстановлении структурной целостности и улучшении процессов фильтрации и реабсорбции.
Апробация работы. Материалы исследований доложены на ежегодных научных конференциях НГПУ в 2000-2003 г.г.;
Ежегодной конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2000);
XXXVII Congress of the European Renal Association European Dialysis and
Transplant Association (Nice, France, 2000);
XXXVIII Congress of the European Renal Association European Dialysis and
Transplant Association (Vienna, Austria, 2001);
IX Congress of the International Society for Peritoneal Dialysis (Monreal, Canada, 2001);
13th International Zeolite Conference (Montpellier, 2001);
IX Всероссийской конференции по физиологии почек (Санкт-Петербург, 2001);
Научно-практической конференции НГАУ "Актуальные вопросы
ветеринарии" (Новосибирск, 2001);
XVII съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань 2001);
Научно-практическая конференция врачей "Актуальные вопросы современной медицины" (Новосибирск, 2001);
IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002);
Всероссийской конференции "Коменсаторно-восстановительные процессы: фундаментальные и клинические аспекты" (Новосибирск, 2002);
Научной конференции с международным участием, посвященной 80-летию М.Г. Колпакова (Новосибирск, 2002);
ХХХХ Congress of the European Renal Association European Dialysis and Transplant Association (Berlin, Germany, 2003);
Международном конгрессе «Нефрология и диализ сегодня» (Новосибирск, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ из них 8 статей и 12 тезисов
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы по теме, описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка, используемой литературы. Список литературы включает 428 источников, из них 172 отечественных и 256 зарубежных. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста, иллюстрирована 29 рисунками и 15 таблицами.
Механизмы регуляции водно-электролитного гомеостаза
Начиная с 60-х годов прошедшего столетия исследования структуры и функции почек в условиях нормы и патологии стали значительно расширяться. Внедрение новых методов исследования в изучение морфологии и физиологии дали возможность лучше понять процессы, происходящие в здоровой и пораженной почке (Длоуга и др., 1981; Айзман Р.И., 2001,2003; Наточин Ю.В., 2001; Тернер А.Я., 2001; Eklof А-С, 2003 и др.). Почки, являющиеся основным органом выделения, выполняют различные функции, связанные с процессами выделения, метаболизма и инкреции.В частности, они участвуют в регуляции: 1) водного баланса и соответственно объема крови, вне- и внутриклеточной жидкости (Rydin Н., Verney Е.В., 1938; Henry J.P., Pearce J.W., 1956; Gauer O.H., Henry J.P.1963, 1976; Gilmore J.P., Zucker I.H., 1975; Lichardus B. et al., 1980); 2) постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды (Verney Е., 1947, 1954; Великанова Л.К., 1955, 1985; Гинецинский А.Г., 1963; Финкинштейн Я.Д., 1972; Andrews W.H.H., Orbach J., 1973, 1975; Baertschi A.J., Vallet P.G., 1981 и др.); 3) ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма (Гинецинский А.Г., 1963; Финкинштейн Я.Д. и др., 1973; Тернер А.Я., 1974; Наточин Ю.В., 1976; Айзман Р.И., Финкинштейн Я.Д., 1976; Тернер А.Я., Кузнецова Л.Я., 1995; Айзман Р.И., 2001); 4) секреции физиологически активных веществ и гормонов, регулирующих функции сердечно-сосудистой системы, кроветворения (ренина, кальцитриола, простагландинов, эритропоэтинов) (Cook W.F., 1967 Taugner С. et al., 1979; Day R.P. & Luetscher J.A., 1975; Yokosawa H. et al., 1980). Помимо этого, почки, обеспечивая экскрецию из внутренней среды чужеродных, часто токсических веществ, выполняют защитную функцию. Основной функцией почки, благодаря которой осуществляются гомеостатические регуляции, является образование и выделение мочи (Великанова Л.К., 1958; Гинецинский А.Г., 1963; Smith О. et al., 1968; Финкинштейн Я.Д., 1972; Иванова Л.Н., 1972, 1974; Наточин Ю.В., 1976).
В настоящее время механизмы регуляции объема, осмолярности и ионного состава достаточно глубоко изучены в эксперименте на взрослых животных и людях. Первые представления о существовании механизмов волюморегуляции принадлежат Старлингу, который в 1909 году высказал предположение о том, что выведение воды и солей находится в тесной зависимости от объема жидкости (цит. по Гинецинскому А.Г., 1963). Но только в 40-50-х годах появились экспериментальные работы, показывающие, что уменьшение эффективного объема крови при кровопускании (Rydin Н., Verney Е.В., 1938), изменении ортостатического положения тела человека или дыхание против положительного давления (Strauss M.B.et al., 1951, 1952; Epstein F.H. et al., 1956) вызывало торможение мочеотделения и снижение экскреции натрия. Увеличение же объема в случае дыхания против вакуума (Drury D.R. et al., 1947) или введения изоосмотических растворов хлорида натрия (Levinsky N.G. et al., 1963), плазмы (Wilson J.R., Harrison C.R., 1950), раствора белка (Welt L.G., OrloffJ., 1951; Strauss M.B. et al., 1952) и т.д. приводило к полиурической и натрийурической реакциям.
Все эти исследования свидетельствовали о наличии в сердечнососудистой системе рецепторов, реагирующих на изменение объема крови.
Однако только Генри и Гауэру в прямом эксперименте удалось установить их локализацию (Henry J.P., Pearce J.W., 1956) и описать волюморегулирующий рефлекс (Gauer О.Н., Henry J.P.I963, 1976; Gauer O.H. et al., 1970). В настоящее время известно, что объемные рецепторы расположены в левом предсердии и левом желудочке (Henry J.P., Pearce J.W., 1956; Gauer O.H. et al., 1961; Henry J.P. et al., 1968; Gilmore J.P., Zucker I.H., 1975; Lichardus В. et al., 1980; Reinhardt H.W. et al., 1980a,b), в правом предсердии (Farrell G.I., 1958), в устьях полых и легочных вен (Gilmore J.P., Zucker I.H;, 1975), в общей сонной артерии (Bartter F.G., 1960), в крупных сосудах грудной полости (Иванов Ю.И., 1973а, 1974а,б). Кроме того, показано, что волюморепторы имеются в интерстициальном пространстве (Welt L.G., Orloff J., 1951; Парфенюк В.В:, 1981; Kaczmarczyk G. et al., 1982), например, в печени (Иванов Ю.И., 19736, 19746; Тырышкина E.M., 1979, 1980, І981). Считают, что по своей природе они относятся к баро- или механорецепторам (Gauer O.H. etal., 1961; Финкинштейн Я.Д., 1966; Тырышкина Е.М., 1979).
Афферентные пути этого рефлекса представлены волокнами блуждающих нервов, которые несут информацию через продолговатый мозг в клювовидную часть солитарного тракта, а затем к гипоталамическим центрам (Pearce J.W., Henry J.P., 1955; Gauer О.Н., Henry J.P., 1963; Shu ayb W.A. et al., 1965; Ledsome J.R., Linden R.J., 1968; Smith O. et al., 1968; Johnson J.A. et al., 1969; Lichardus В., 1978; Linden R.J., 1979).
Центральная часть волюморегулирующего рефлекса представлена супраоптическими и паравентрикулярными ядрами переднего и натрийуретическим центром заднего гипоталамуса (Gauer О.Н., Henry J.P., 1963; Cort J.H., Lichardus В., 1963, 1968; Smith О. etal., 1968; Финкинштейн Я.Д., 1972; Каштанов СИ., 1977).
Большое количество исследований посвящено изучению эфферентного звена волюморегулирующего рефлекса (Connor W.R., 1958; Toure L., Mazer A., 1967; Gauer O.H., Henry J.P., 1976; Reineck J., Stein J.H., 1978; Knock C.A., 1980; Knock C.A., de Wardener H.E., 1980; Lichardus B. et al., 1980).
Было показано, что при уменьшении объема крови происходит увеличение секреции альдостерона (Bartter F.G., I960; Farrell G.I., Taylor A.N., 1962; Fabre L. et al., 1969). Существует несколько гипотез для объяснения этой реакции. Согласно гипотезе центральной регуляции секреции альдостерона, выдвинутой Фареллом (Farrell G.I., 1958), этот процесс регулируется гормоном - адреногломерулотропином. Последний вырабатывается в ядрах, расположенных в районе сильвиевого водопровода, ближе к заднему гипоталамусу, и оказывает избирательное действие на гломерулярный слой надпочечников. Хотя предложенная гипотеза встретила ряд возражений, касающихся роли этого механизма в: контроле выделения альдостерона (Хелимский A.M., 1969), тем не менее имеется немало фактов, подтверждающих наличие центральных регуляторов, таких, как АКТГ (Davis J.О. et al., 1960; Колпаков М.Г., 1967; Coghlan J.P. et al., 1979) и выделенный из передней доли гипофиза специфический альдостеронстимулирующий фактор (Krozowski, Funder, 1981; Sen S. et al., 1981).
Медико-биологические свойства цеолитов
Взаимодействие цеолитсодержащей породы с живыми организмами реализуется через механические, физические и химические процессы, сопровождающиеся изменениями как самой породы, так и контактирующих с ней биологических сред.
Отмечено, что ПЦ не обладают эмбриотоксическим и тератогенным действием (Сиваченко В.Н., Ткач А.Ф., 1999; Новоселов Я.Б., Маянская Н.Н., 2001). С высокой ионообменной и сорбционной способностью цеолитов и глин связаны перспективы использования ЦП в качестве селективных энтеросорбентов, снижающих уровень аутоинтоксикации такими продуктами метаболизма как сероводород, меркаптаны, аммоний и т.д. (Актова Р.С., Парманбекова MX, 1999).
Особенностью цеолитов, как возможных энтеросорбентов, является не только способность сорбировать токсические (Hg, Fe, Cd, Pb) и радиоактивные вещества (Cs, Sr), но и регулировать минеральный гомеостаз: способность отдавать организму недостающие макро- и микроэлементы и выводить находящиеся в избытке (Паничев A.M., 1998). Исходя из этого, целесообразность применения ПЦ в качестве сорбентов; при отравлениях солями тяжелых металлов, инкорпорации радионуклидов (Бгатова Н.П., Новоселов Я.Б., 2000) теоретически обосновано. Сорбционные возможности цеолитов проявляются на различных уровнях, в т.ч. на уровне ЖКТ, лимфатического аппарата, печени, почек. Использование данной группы минералов уменьшает содержание кетоновых тел и мочевины в крови животных, а также активирует процессы расщепления клетчатки, что в целом улучшает процессы пищеварения и обмена веществ (Ташенов К.Т. Базанова Н.У., 1985; Ткач А.Ф., Сиваченко В.Н., 1999).
Несомненное значение для организма, особенно, для его пищеварительного тракта, имеют механические свойства ЦП, прежде всего их истираемость и измельчаемость (Белицкий И.А., Панин Л.Е., 1990). Отличие для различных месторождений может быть весьма значительным. По-видимому, биологически более благоприятны породы с низкими абразивными свойствами, содержащие до 20-30% глинистых минералов, как это наблюдается в породах Шивыртуйского месторождения.
Цеолиты могут снижать расстройства желудочно-кишечного тракта, повышать активность и стабильность ферментов пищеварительной системы (Шадрин A.M., Сафронов B.C., 1990 и др.). Действуя синергично с отрубями, которые создают идеальную среду для роста и размножения нормальной кишечной микрофлоры, цеолиты лучше других средств способствуют лечению при дисбактериозе (Сапего А.В., 1995; Благитко Е.М., Костина Н.В., 2001). Исследования Герасева А.Д. с соавт. (2001) показали, что на фоне приема цеолитов Шивыртуйского месторождения с пищей у больных дисбактериозом кишечника наблюдалось уменьшение клинических симптомов, в частности, уменьшились проявления аллергодерматоза в 95% случаев. Кроме того, цеолиты нормализуют функциональные пробы печени, беря на себя значительную часть антитоксической функции. Данный эффект имеет огромное значение при заболеваниях печени: гепатозы, гепатиты, цирроз, эхинококкоз и др., а также при острых и хронических (профессиональных) отравлениях (Сорокина Е.Ю., и др., 2001).
Благоприятное действие ПЦ на животный организм следует искать в причинах литофагии, известной с давних пор у животных. Применение природных минералов в качестве лечебного препарата успешно практиковалось в Древнем Китае (Паничев A.M., 1989). Установлено, что употребление цеолита дает ряд положительных клинических эффектов. К ним относятся: повышение стрессоустойчивости, иммуномодулирующий эффект, антианемический эффект, антисклеротический эффект и т.д (Паничев А.М;, 1989; Паничев A.M., 1990; Бгатова Н.П., Новоселов Я.Б., 2000; Шпагина Л.А. и др., 2001).
Использование цеолитов наиболее эффективно при хронических воздействиях повреждающих факторов (Паничев A.M., 1989; Ortatatli М., Ogus Н., 2001; Pavelic К. et al., 2001). В настоящее время известно, что в отличие от других сорбентов, природные цеолиты усиливают регенераторно-восстановительные процессы в тканях при их повреждении (Камакина М.Б. и др., 2001; Маянская Н.Н, и др., 200Га,б), что, возможно, связано с присутствием в их структуре подвижной фазы двуокиси кремния (Панин Л.Е., 2000).
Клинические испытания цеолитов в определенной дозировке и режиме применения показали высокую эффективность при многих состояниях. При тромбофлебите он; улучшает состояние нервно-мышечного аппарата: кровеносных сосудов, состояние сосудистой стенки (Мордвинова Н.И., 2001; Яковлев А.В; Маянская Н.Н:, 2001). Нормализуя электролитный баланс, улучшает реологические свойства крови. Известно, что содержащийся в каркасе цеолита кремний активно участвует в работе свертывающей системы крови, поэтому цеолит препятствует дальнейшему росту и организации тромба, активизируя процессы фибринолиза, снимает воспалительные явления в сосудистой стенке (Кудрин А.В. и др., 2000). Кроме того, некоторые силатраны способны тормозить рост опухолей (почечная карцинома) в модели BALB/c мышей (Grna А., 1992) и стимулировать выработку белков p21WAF 1 /СІРІ и р27К1Р1 типа, подавляющих онкогенез (Pavelic К., et al., 2001). Соединения кремния активируют функцию макрофагов, продукцию этими клетками ИЛ-1, ФНО-а, лейкотриенов и простагландина Е2 (Mohr С. et al., 1990; Claudio Е. etal., 1995).
Комплексные исследования с медико-биологической и санитарно-гигиенической оценкой продуктов питания, полученных от животных, в рационы которых вводились цеолиты, позволила установить их безвредность для человека. К настоящему времени достаточно полно изучена степень безопасности цеолитов Шивыртуйского, Пегасского и других месторождений (Кирюткин Г.В. и др., 2000).
Высоко-натриевая диета
Изучение функциональных особенностей почек крыс, находящихся на рационах с разным содержанием в них солей натрия, показало, что потребление воды и корма (табл. 3.1.1.1.,3.1.2.1., 3.1.3.1), а также гидро- и калийуретическая функция почек (табл. 3.1.1.2., 3.1.2.2., 3.1.3.2) не отличались у животных различных групп. Наибольшие различия выявились со стороны натрийуретических и осморегулирующих механизмов регуляции функций почек. В связи с этим представляло интерес оценить степень изменения этих показателей в динамике эксперимента на фоне разно-натриевой диеты.
Анализ полученных данных выявил, что уже в первые сутки эксперимента начинают реагировать ионорегулирующие механизмы в ответ на недостаточное поступление натрия в организм. Оказалось, что фоновые показатели экскреции натрия и его экскретируемой фракции в данной серии экспериментов были значительно ниже по сравнению с аналогичными показателями при нормальной и высоко-натриевой диетах (рис. 3.2.1). Необходимо отметить, что полученные различия не только сохранялись на протяжении всего эксперимента, но и увеличивались к 28 суткам. Однако после введения водной нагрузки на 1 сутки эксперимента экскреция натрия почками в условиях дефицита его поступления в организм мало отличалась от таковой в нормально-натриевой диете, что, вероятно, можної объяснить увеличением экскреции катиона с мочой в условиях водного диуреза (Айзман Р.И., 1977). В последующие сутки эксперимента уровень экскреции натрия и его экскретируемой фракции был значительно ниже соответствующих показателей как при нормальной, так и; при высоконатриевой диетах.
В отличие от низко-натриевой диеты в ответ на избыточное поступление натрия в организм ионорегулирущие механизмы начинают реагировать не сразу, а только на 3 сутки эксперимента. Отмечено, что фоновый уровень экскреции натрия и его экскретируемой фракции был гораздо выше аналогичных показателей нормальной и низко-натриевой диет, причем в динамике эксперимента эти различия проявлялись в большей степени. После введения водной нагрузки на 1 сутки существенных различий показателей в разно-натриевых диетах не наблюдалось, что, вероятно, также было связано с отсутствием полной адаптации организма к пищевому рациону. Однако на 3 сутки эксперимента выведение натрия почками животных, находящихся на высоко-натриевой диете, было значительно выше по сравнению с нормальной и низко-натриевой диетами, что являлось адекватной реакцией организма на высокое поступление данного элемента с пищей. Следует отметить, что различия в экскреции натрия и его экскретируемой фракции в зависимости от содержания катиона в пище более отчетливо проявились в фоновых пробах, чем после водной нагрузки. Вероятно, это обусловлено включением волюморегулирующих механизмов, а также вымыванием натрия с мочой.
В ответ на разное поступление натрия в организм начинают реагировать не только ионорегулирующие, но и осморегулирующие механизмы (рис. 3.2.1). Было выявлено, что в условиях низко-натриевой диеты фоновый уровень осмотического очищения плазмы на 1 сутки был ниже, чем при нормальной и высоко-натриевой диетах, тогда как на протяжении последующего эксперимента существенных различий от нормально-натриевой диеты не обнаружено. После введения водной нагрузки четкой динамики не было выявлено, однако зафиксировано, что к 28 суткам осмотическое очищение плазмы в эксперименте с низко-натриевой диетой было выше по сравнению с нормально-натриевой диетой; В условиях низкого поступления натрия в организм на 1 сутки эксперимента в ответ на понижение фонового уровня осмотического очищения плазмы происходило повышение уровня экскреции осмотически свободной воды относительно показателей нормальной и высоко-натриевых диет, что свидетельствовало о наличии гипоосмии. Однако в дальнейшем полученный эффект не сохранялся и уровень экскреции осмотически свободной воды, как и осмотического очищения плазмы не различался от такового при нормально-натриевой диете. После введения- водной нагрузки экскреция осмотически свободной воды практически на протяжении всего эксперимента была ниже показателей нормально-натриевой диеты.
В условиях высокого поступления натрия в организм реакция осморегулирующей системы проявилась более отчетливо. Так, если на 1 сутки определенных отличий как до, так и после водной нагрузки не обнаружено, то в последующие дни эксперимента по мере большей адаптации организма к пищевому рациону, происходило постепенное повышение уровня осмотического очищения плазмы и понижение экскреции осмотически свободной воды относительно аналогичных показателей нормальной и низко-натриевых диет. Необходимо также отметить, что чем больше крысы находились на данном пищевом рационе, тем более выражены были различия (рис. 3.2.1).
На фоне приема цеолитов с пищей было отмечено, что при всех рассмотренных диетах общая динамика показателей экскреции ионов в ходе проведенных экспериментов не изменялась (рис. 3.2.2). Однако, сравнивая полученные данные с аналогичными показателями животных, не употреблявших цеолит с кормом (рис. 3.2.1), было отмечено, что в условиях низко-натриевой диеты природные цеолиты способствуют повышению уровня экскреции натрия и его экскретируемой фракции как до, так и после введения водной нагрузки. Так отмечено, что на 28 сутки эксперимента уровень данных показателей после введения водной нагрузки в контрольной группе составил 1,8±0,3 и 0,07±0,01 мкмоль/100г ч, а в опытной - 3,9±1,4 и 0,09±0,03 мкмоль/100г«ч соответственно.
Влияние природных цеолитов на гормональный статус организма
В условиях цеолитовой диеты в крови, а в отдельных случаях ив тканях и моче крыс наблюдалось увеличение содержания таких элементов как Со, Si, Zn и Сг (рис. 4.1). Можно предположить, что именно переход некоторых элементов из ЖКТ в организм и запускает ряд нейро-гуморальных реакций и/или оказывает прямое действие на почки. Так, в исследованиях О.А. Гончаревской с соавторами (1985) было показано, что Со2+ как в проксимальном, так ив дистальном отделах почечных канальцев тритонов оказывает стимулирующее действие на реабсорбцию натрия, но не влияет на транспорт калия. Ионы Cu2+ Zn2+ со стороны, апикальной мембраны активируют, а со стороны базальной мембраны блокируют транспорт натрия, что, по мнению авторов (Герчев Р.А., Наточин Ю.В., 1987), обусловлено изменением активности Na+-K+-ATOa3bi.
С другой стороны, было показано, что кремний (Si) имеет отчетливую тенденцию к выходу из породы в среду пищеварительного тракта животных (Богданова В.И., Белицкий И.А., 1990; Паничев A.M., 1990; рис. 4.1), а в регуляции его метаболизма участвуют стероидные и тиреоидные гормоны (Воронков М.Г., Кузнецов И.Г., 1984). Цинк (Zn) и хром (Сг) способствуют стабилизации молекулы инсулина, оказывающего мультимодулирующий эффект на все инсулин-зависимые клетки организма, к которым относятся и иммуноциты. Исследования Song М.К. с соавт. (2003) показали, что цинк в сочетании с арахидоновой кислотой в дозировке 10+10 mg/L соответственно, способствует повышению концентрации инсулина в крови крыс с экспериментальной моделью сахарного диабета. Помимо этого, цинк обеспечивает внутриклеточное депонирование и стабилизацию гормонов нейрогипофиза (Кудрин А.В: и др., 2000). Железосодержащие системы цитохрома Р-450 участвуют в синтезе стероидных гормонов надпочечников, желтого тела и гонад (Кудрин А.В. и др., 2000). Передозировка кобальта (Со) у детей может вызывать гипотиреоз и гиперплазию щитовидной железы (Скальный А.В., 1999; Беркоу Р., Флетчер Э., 1997). Содержание меди (Си) в плазме регулируется нейрогуморальними механизмами, причем у человека и различных животных они осуществляются неодинаково. Было установлено, что у крыс адреналэктомия ведет к повышению уровня меди в плазме, которое сохраняется через десять месяцев после операции. Кортикостерон и тироксин вызывают снижение содержания меди (Антонов А.Р., Ефремов А.В.,2000).
Таким образом, вышеперечисленные микроэлементы, поступающие из каркаса цеолита в кровь, вероятно, оказывают влияние на активность эндокринной системы. Подтверждением этому могут служить полученные изменения содержания гормонов в плазме животных опытной группы, находящихся на нормально-натриевой диете (табл. 3.4.1), где было выявлено, что концентрации таких гормонов как тироксин и инсулин оказались выше по сравнению с контролем, тогда как уровень АКТГ у опытных животных был ниже, чем в контрольной группе. В то же время концентрация альдостерона достоверно не изменялась, хотя была отмечена тенденция к ее повышению в опытной группе животных.
В свою очередь, общеизвестным является факт о том, что гормоны играют немаловажную роль в регуляции водно-солевого баланса организма (Zierler K.L., Rabinowitz D.y 1964; Gauer О.Н., Henry J.P., 1963; Baxter J.D., Tyrrell J.B., 1981; Gilmore J.P. et al., 1982; Buskalew V.M., et al, 1984 и т.д.). Что касается гидроуретической функции почек, то отсутствие различий показателей диуреза, СКФ и относительной реабсорбции жидкости контрольных и опытных животных практически на протяжении всего эксперимента как до, так и после нагрузки, дает возможность предположить, что природные цеолиты не влияют на содержание вазопрессина в крови, как ведущего фактора, регулирующего диуретическую функцию почек (Share L., 1962, 1967; Gauer О.Н., Henry J.P., 1963; Gauer O.H., 1968; Johnson J.A. et al., 1969, 1970; Saito T. et al., 1969; Shade R., Share L., 1975; Gilmore J.P. et al., 1982; May A. etal.,1997).
В работах ряда авторов (Бредли Е.Е., 1963; Татаркина Н.Д. и др., 1974; Schmidt U. et al, 1975) указано, что такие гормоны как тироксин, трийодтиронин и альдостерон и, в определенной степени, инсулин (Берхин Е.Б., 1978; Buskalew V.M., et al, 1984), вызывают активацию работы Na+-K -АТФазы в толстом колене петли Генле, и как следствие, уменьшение экскреции натрия почками за счет увеличения его реабсорбции в канальцах нефрона. Данное положение может являться хорошим объяснением снижения натрийуреза у животных опытной группы в первой серии экспериментов. Доказательством увеличения реабсорбции этого катиона в канальцах нефрона может служить уменьшение его экскретируемой фракции (табл. 3.1.1.2).
Наряду с этим известно, что инсулин может вызывать не только натрий-задерживающий, но и калий-задерживающий эффект (Andres R., et al., 1962; Zierler K.L., Rabinowitz D., 1964; De Fronzo R.A., et al., 1978), чем, вероятно, можно объяснить стабильное снижение экскреции калия почками опытных животных, за счет перераспределения катиона между внутри- и внеклеточной жидкостью, а также благодаря увеличению его реасбсорции (и/или снижению секреции) в канальцах нефрона, о чем свидетельствовало снижение эксретируемой фракции калия.
Выявленное же снижение концентрации АКТГ, вероятно, может реализоваться по принципу обратной отрицательной связи, т.к. по данным Шориной Т.Н. с соавт. (2000) цеолиты вызывают повышение концентрации кортикостерона в плазме крови, что, по мнению авторов, свидетельствует об адаптивной реакции животных на прием минерала.
