Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Экспериментальный анализ профилактического влияния цеолитоподобных глин Ирлитов на почечные эффекты хлорида кобальта, его распределение и выведение из организма

На правах рукрт

БУЗОЕВА Марина Руслановна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ ЦЕОЛИТОПОДОБНЫХ ГЛИН ИРЛИТОВ НА ПОЧЕЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ ХЛОРИДА КОБАЛЬТА, ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ВЫВЕДЕНИЕ ИЗ ОРГАНИЗМА

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Владикавказ - 2008

003165301

Работа выполнена в Институте биомедицинских исследований Владикавказского научного центра Российской академии наук и Правительства PCO-Алания

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

заслуженный работник высшей школы РФ, заслуженный деятель науки РСО-Алания, БРИН Вадим Борисович

Официальные оппоненты. доктор медицинских наук, профессор

заслуженный работник высшей школы РФ, ОВСЯННИКОВ Виктор Григорьевич

доктор медицинских наук, профессор заслуженный деятель науки РСО-Алания, ДЗУГКОЕВА Фира Соломоновна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится « 3/» мл]я32 _2008 года в часов на заседании диссертационного совета Д 208 095 01 при ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (362019, г Владикавказ, ул Пушкинская, 40)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «СевероОсетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан « » 0рЛ4ф 2008г

Ученый секретарь диссертационного совета, ^^^ -

И Г Джиоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Известно, что почки вследствие морфологических и функциональных особенностей, являются одним из главных органов-мишеней для ксенобиотиков (A Goyer 1990, D Czock, U Hausler, С Aymanns et all, 2005) Накопление кобальта в тканях почек приводит к дистрофическим и некробиотическим изменениям почечного эпителия (Е Szakmary et al, 2001), нарушениям трансмембранного транспорта воды и электролитов (OA Гончаревская и соавт, 1985, ЮВ Наточин, 1985, А Jungwirt et al, 1990, YD Zhang et al.,1998)

Рост загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами обусловливает насущную необходимость создания, разработки и внедрения новых способов профилактики поступления и усиления выведения их избытка из организма Известные детоксиканты, такие как тиоловые соединения или комплексоны, при длительном их использовании вызывают различные побочные эффекты, в том числе выводят из организма микроэлементы и жизненно важные ионы (железо, кальций и др), нарушают обменные процессы, что затрудняет их профилактическое применение С этой целью изучению подвергается широкий спектр природных минералов - цеолитов и цеолитоподобных глин, которые, благодаря своей структуре и разнообразию состава, обладают сорбционными, ионообменными и каталитическими свойствами (НИ Петункин и соавт, 1990) Они как энтеросорбенты могут способствовать выведению из организма различных веществ (А Ф Кузнецов и др , 1992, М Я Тремасов и др , 1996, А Д Герасев и др, 2001, 2005), в том числе тяжелых металлов и радионуклидов (В И Бгатов и др, 1987, J1E Панин и соавт, 1992, В В Устенко и др, В Г Селятинская и соавт, 1994) Отсутствие токсических свойств, высокая сорбционная и ионообменная способность, легкодоступность и малые затраты при добыче природных минералов, найденных на территории РСО-Алании и названных Ирлитами (В Б Цогоев и соавт, 1998, 2001, Т К Тезиев и соавт, 2000, И Д Тменов и соавт, 2000), определили цель и задачи нашего исследования

Целью работы явилось изучение эффектов и патофизиологических механизмов влияния разновидностей природных минералов Ирлитов (Ирлита-1 и Ирлита-7) на электролито-водовыделнтельную функцию почек при интрагастральном введении низких дозировок хлорида кобальта в организм крыс, а также на содержание, распределение и выведение кобальта из организма

Для достижения указанной цели решались следующие конкретные задачи исследования:

1 Изучить эффекты Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7 (1 1) на водовыделительную функцию почек, баланс катионов в крови и их почечную обработку у крыс линии Вистар в условиях спонтанного диуреза и функциональной водной нагрузки

2 Изучить влияние профилактического применения Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси на диурез и основные процессы мочеобразования, внутрипочечный метаболизм электролитов и их баланс в крови, а также уровень протеинурии у крыс в условиях спонтанного и водного диуреза на фоне внутрижелудочного введения низких дозировок хлорида кобальта

3 Исследовать влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 на накопление кобальта в тканях (печень, почки), содержание в плазме крови, кале и моче, экскрецию с мочой у крыс при интрагастральном введении низких доз хлорида кобальта

4 Изучить влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси на структурные изменения в тканях печени и почек после интрагастрального введения низких доз хлорида кобальта

Научная новизна. Выявлено влияние разновидностей природных минералов Северной Осетии Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7 на водовыделительную функцию почек, баланс катионов в крови и их почечную обработку

Выявлен слабый динамизм патологических структурных проявлений интоксикации низкими дозами хлорида кобальта и их малая дозозависимость

В условиях спонтанного и водного диуреза показано положительное влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси на изменения водовыделительной функции почек, вызванные длительным введением хлорида кобальта, содержание в крови и почечный метаболизм катионов

Установлено, что профилактическое применение разновидностей Ирлитов -Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7 - при введении низких доз хлорида кобальта повышает выведение металла с калом, снижает его накопление и степень повреждающего действия на ткани печени и почек

По теме диссертационной работы, на основании полученных данных подана заявка на изобретение в Российское агентство по патентам и товарным знакам, на которую получен патент №2312666 от 20 12 2007г «Способ профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления»

Научно-практическая значимость работы. Исследование носит экспериментальный характер и полученные результаты, выявляющие эффекты внутрижелудочного введения низких дозировок хлорида кобальта на диурез и основные процессы мочеобразования, содержание катионов в крови и их почечную обработку относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют представления о действии избытка кобальта в организме Установленные эффекты разновидностей Ирлитов демонстрируют закономерности влияния энтеросорбентов с ионообменной активностью на электролито- и водовыделительную функцию почек и токсические эффекты избытка кобальта Материалы исследования могут найти применение при разработке способа практического применения Ирлитов и их клинической апробации для профилактики токсического действия избыточных концентраций кобальта на организм

Полученные результаты могут использоваться при преподавании физиологических основ энтеросорбции, при исследовании механизмов действия низких дозировок кобальта на органы и системы организма, при разработке способов профилактики и терапии токсических эффектов избыточного

поступления в организм тяжелых и цветных металлов, например свинца, никеля, цинка и др

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре нормальной физиологии и курсе профпатологии Северо-Осетинской государственной медицинской академии

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Двухнедельное энтеральное введение разновидностей Ирлитов- Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси (1 1) в условиях спонтанного диуреза уменьшает скорость клубочковой фильтрации и канальцевую реабсорбцию воды, а в условиях водной нагрузки уменьшает объем суммарного 3-х часового диуреза, вследствие увеличения канальцевой реабсорбции воды и снижает в неодинаковой степени экскрецию ионов кальция, натрия и калия

2 Низкие дозировки хлорида кобальта, не оказывая влияния на уровень спонтанного диуреза, при гипергидратации снижают суммарный трехчасовой диурез, что связано с увеличением канальцевой реабсорбции воды Уменьшение экскреции натрия при спонтанном диурезе связано с падением фильтрационного заряда, а при гипергидратации - возрастанием канальцевой реабсорбции этого катиона Хлорид кобальта приводит к увеличению содержания калия и снижению концентрации натрия в плазме крови

3 Профилактическое применение разновидностей Ирлитов стабилизирует водовыделительную функцию почек в условиях кобальтовой интоксикации, способствует в разной степени восстановлению экскреции электролитов и нормализует концентрацию калия в плазме крови

4 Применение разновидностей Ирлитов при внутрижелудочном введении хлорида кобальта повышает выведение кобальта с калом

5 Профилактическое применение Ирлитов при хронической кобальтовой интоксикации снижает степень его повреждающего действия на ткани почек и печени

Апробация диссертационной работы. Материалы исследований доложены и обсуждались на Всероссийской научной конференции «Актуальные

проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России» (Владикавказ, 2005), V конференции молодых ученых СОГМА «Молодые ученые - медицине» (Владикавказ, 2006), Научно-практической конференции Южного федерального округа с междунар участием «Экстремальная медицина Проблемы экстремальных состояний», (Владикавказ, 2006), VI конференции молодых ученых СОГМА и ИБМИ ВНЦ РАН (Владикавказ, 2007), VI международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» (Владикавказ, 2007), VI региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения» (Владикавказ, 2007)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 230 страницах, включая библиографию и приложения Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав изложения результатов исследования, заключения, общих выводов, списка использованной литературы и приложения Библиографический указатель включает 185 источников, из них 34 иностранных авторов Работа иллюстрирована 76 рисунками и 44 таблицами

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал и методы Работа проведена на 161 крысах-самцах линии Вистар, массой 200-300 грамм Животные в течение эксперимента находились на стандартном рационе (хлеб, зерно, вода) Световой режим - естественный

Для изучения функций почек в условиях спонтанного диуреза животных помещали в обменные клетки на 6 часов, в течение которых производился сбор мочи

С целью выявления изменений реактивности почек на адекватный раздражитель животным через зонд в желудок вводили водную нагрузку (5% массы тела), создавая гидратацию внутренней среды, после чего в обменных клетках собиралась моча в течение 3 часов через каждый час В моче исследовали содержание натрия, калия, креатинина

Раствор хлорида кобальта в дозах 0,2, 2,0 мг/кг вводили интрагастралыю (через зонд в желудок) каждый день в течение 2 месяцев 6% взвесь Ирлита-1, Ирлита-7 и смесь Ирлит]+7 (11) вводили через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела через день в течение двух месяцев

По истечении времени эксперимента крысы забивались под тиопенталовым наркозом для исследования плазмы и тканей Кровь забиралась из левого желудочка с помощью катетера На исследование брались почка, печень

Для гистологических исследований образцы тканей (печень, почка) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон Срезы окрашивались гематоксилином и эозином Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80x200x400

Содержание натрия и калия в моче и сыворотке крови определяли методом пламенной фотометрии с помощью пламенного фотометра ФПА-2 Концентрацию кальция в моче и сыворотке определяли спектрофотометрически (СФ-26) с помощью набора «Кальций» ООО «Агат-Мед» (г Москва, Россия) Содержание креатинина в моче и сыворотке определяли спектрофотометрически (СФ-26) с помощью набора «Creat» фирмы «Phva- Lachema Diagnostika» (Brno, Ceska republika) Определяли скорость клубочкавой фильтрации (F) по клиренсу эндогенного креатинина Рассчитывали канальцевую реабсорбцию воды (Rh2o) Концентрацию белка в моче определяли с сульфосалициловой кислотой спектрофотометрически (СФ-26) с помощью набора «Белок в моче» ООО «Агат-Мед» (г Москва, Россия) Экстракция кобальта из тканей, плазмы, мочи и кала производилась концентрированной азотной кислотой, после чего содержание кобальта в тканях (печень, почка), плазме, моче, капе определялось на масспектрометре ICP-MS HP 4500 «Хьюлетг-Паккард» в ФГУ «Центр изучения, использования и охраны водных ресурсов PCO-Алания»

Расчеты скорости клубочковой фильтрации, величины канальцевой реабсорбции воды, экскреции катионов, их фильтрационного заряда и относительной канальцевой реабсорбции натрия и кальция производились по формулам Ю В Наточина (1974) и О Шюк(1975)

8

Результаты всех серий опытов обработаны статистически с применением критерия «1» Стьюдента на ПЭВМ Реп^ит-З с использованием программы Рпппа 22

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При изолированном внутрижелудочном введении Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 в течение двух недель в условиях спонтанного диуреза отмечалась тенденция к снижению уровня спонтанного диуреза во всех исследуемых группах, однако, достоверных отличий от фоновых значений не отмечалось При этом и скорость клубочковой фильтрации и канальцевая реабсорбция воды понижались

Введение Ирлитов приводит к снижению относительно фонового уровня экскреции с мочой кальция, натрия и калия за счет уменьшения фильтрационного заряда катионов, при отсутствии достоверных изменений канальцевой реабсорбции кальция и натрия В сыворотке крови под влиянием Ирлита-1 снижается содержание катионов натрия и калия, а после введения Ирлита-7 снижается концентрация калия Такой эффект Ирлитов согласуется с литературными данными (АД Герасев и соавт, 2001), свидетельствующими о том, что цеолиты уменьшают экскрецию ионов натрия и калия с мочой и способны ослаблять абсорбцию и увеличивать секрецию калия эпителиальными клетками кишечника, что вероятно и явилось одним из возможных механизмов снижения концентрации калия в крови

Введение взвеси Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлитов1+7 в условиях водной нагрузки способствовало снижению суммарного (за 3 часа) объема диуреза, в основном за счет второго и третьего часа выведения водной нагрузки, вследствие падения скорости клубочковой фильтрации и повышения канальцевой реабсорбции воды в эти часы исследования, что также может быть обусловлено высокой сорбционной способностью Ирлитов Экскреция калия при гипергидратации, также как и при спонтанном диурезе, снижалась при применении всех разновидностей Ирлитов, суммарное выведение натрия уменьшалось только под влиянием Ирлита-1

Выявленные в результате исследований различия между показателями интактных животных (фон) и изменениями физиологических констант у крыс с

9

внутрижелудочным введением Ирлитов (Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7), были обозначены в дальнейшем как контрольные для опытных групп с одновременным введением сорбента и соли кобальта

Внутрижелудочное введение хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг на протяжении двух месяцев эксперимента не вызвало достоверных изменений объема спонтанного диуреза, не изменило скорость клубочковой фильтрации и канальцевую реабсорбцию воды При введении хлорида кобальта в дозе 2,0мг/кг повышение канапьцевой реабсорбции и понижение клубочковой фильтрации через 2 недели опыта уменьшало объем спонтанного диуреза относительно фона Через 1 месяц исследования возрастание клубочковой фильтрации и снижение канальцевой реабсорции воды до фонового уровня привели к концу второго месяца эксперимента к восстановлению спонтанного диуреза (табл 1)

Профилактическое использование взвеси Ирлита-1 при интоксикации хлоридом кобальта в дозе 0,2мг/кг, вследствие увеличения клубочковой фильтрации способствовало повышению уровня спонтанного диуреза относительно группы животных с введением только соли кобальта на протяжении первого месяца исследования Уменьшение скорости клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды через две недели введения хлорида кобальта в дозе 2,0 мг/кг и Ирлита-7 также увеличило объем спонтанного диуреза относительно опыта Этот эффект снижения клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды может играть благоприятную роль, вследствие уменьшения количества кобальта, поступающего в канальцевый аппарат почек Под влиянием смеси Ирлитов1+7 на фоне интоксикации хлоридом кобальта в дозе 2,0 мг/кг уровень спонтанного диуреза также был выше, чем в опытной группе, вследствие снижения канальцевой реабсорбции воды в течение первого месяца, а к концу эксперимента достиг фоновых значений В остальных вариантах опытов использование Ирлитов не нормализовало сдвиги в уровне спонтанного диуреза, вызванные хлоридом кобальта

В условиях водной нагрузки у крыс с использованием хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг существенных изменений объема суммарного трехчасового диуреза не наблюдалось, и, только к концу второго месяца эксперимента, суммарный

диурез понижался относительно фона за счет II и III часа, причиной чего явилось

уменьшение скорости клубочковой фильтрации на II часе исследования

Использование соли кобальта в дозе 2,0 мг/кг, приводило к уменьшению объема

суммарного диуреза через два месяца исследования, в основном за счет I и III

часа выведения водной нагрузки, при снижении скорости клубочковой

фильтрации на I часе и увеличении канальцевой реабсорбции на II часе

исследования Увеличение канальцевой реабсорбции воды под влиянием

большей дозы хлорида кобальга можно предположительно объяснить тем, что

ионы кобальта способствуют активации вазопрессинчувствительной

аденилатциклазы канальцев почек, опосредующей антидиуретический эффект

вазопрессина (С Roy, 1976) Кобальт также ослабляет ингибирующий эффект

кальция на вазопрессинчувствительную аденилатциклазу клеток, блокируя

кальциевые каналы базолатеральной мембраны Уменьшение скорости

клубочковой фильтрации может быть следствием гемодинамических сдвигов,

обусловленных блокадой кгшьциевых каналов гладкомышечных клеток

артериальных сосудов, вызывающих снижение артериального и

фильтрационного давления

В условиях водной нагрузки профилактическое применение Ирлита-1,

Ирлита-7 и их смеси на фоне интоксикации солью кобальта в обеих дозировках

во все сроки наблюдения способствовало повышению суммарного трехчасового

диуреза относительно контроля с соответствующей разновидностью Ирлита

(Ирлит-1 и Ирлит-7), вследствие увеличения скорости клубочковой фильтрации и

уменьшения канальцевой реабсорбции воды, что свидетельствует о способности

разновидностей Ирлитов стабилизировать водовыделительную функцию почек в

условиях кобальтовой интоксикации

Введение хлорида кобалыа в дозе 0,2 мг/кг не изменяло экскрецию кальция

с мочой в течение двух месяцев Экскреция кальция под влиянием соли кобальта

в дозе 2,0 мг/кг, снижаясь в течение первого месяца, ко второму месяцу

восстанавливалась, вследствие возрастания фильтрационного заряда катиона

(табл 2) Концентрация кальция в крови не изменилась Действие ионов кобальта

на транспорт кальция в различных отделах нефрона зависит от превалирующего

11

Таблица 1

Влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирл»1т1+7 на основные процессы

мочеобразования и концентрацию белкя в моче у крыс в условиях спонтанного диуреза на фоне введения хлорида кобальта в дозе 2,0 мг/кг

Длительность введения Процессы мочеобразования белок в моче мг/мл

Диурез (V) мл/час/100г СКФ(Р) мл/час/100 г КРВ(ЯП20) %

Фон 0,091±0,007 14,76±0,9Я 99,31±0,11 0,098±0,014

контроль Ирлит-1 0,078±0,007 7,01±0,402 98,74±0,18* 0,105±0,084

контроль Ирлит-7 0,078±0,007 9,82±0,53' 99,13±0,073 0,1±0,007

контроль Ирлит1+7 0,092±0,018 10,83±1,39 99,03±0,185 0,098±0,007

2недели СоС)2 (2,0мг/кг) 0,646±0,006* 99,68±0,019" 0,107±0,007

1 месяц СоС12(2,0мг/кг) 0,074±0,005 12,03±0,65 99,53±0,06 0,235±0,021*

2месяца СоС12 (2,0мг/кг) 0,087±0,006 14,12±0,ЗН 99,3±0,05 0,594±0,04*

2недели СоС12+Ирлит-1 0,072±0,005* 8,43±0,79 99,14±0,03" 0,1±0,005

1 месяц СоС12+Ирлит-1 0,07±0,007' 10,89±1,05 ) 99,2б±0,07" 0,1б±0,01*

2месяца СоС12+Ирлит-1 0,079±0,007 14,21±1,21"П 99,57±0,037*)" 0,475±0,038*)"

2недели СоС12+Ирлит-7 0,074±0,004* 9,101±0,51 99,1±0,037* 0,104±0,007

1 месяц СоС12+Ирлит-7 0,073±0,003" 10,53±0,24 99,19±0,037 0,18±0,005")"

2месяца СоС12+Ирлит-7 0,099±0,007" 12,55±0,52)" 99,21±0,04 0,46±0,038")"

2недели СоС12+Ирлит1 +7 0,102±0,011 9,97±0,99 99,0±0,085* 0,103±0,005

1 месяц СоС12+Ирлит1 +7 0,091±0,006 11,36±0,94 99,19±0,09 0,22±0,025*)"

2месяца СоС12+Ирлит1+7 0,091±0,008 13,08±1,09 99,29±0,037 0,445±0,044*)"

- р относительно фона, -р относительно контроля с Ирлитом

влияния кобальта на проксимальные или дистальные канальцы Показано (OA Гончаревская, ЮГ Монин, ЮВ Наточин ,1985), что прямая микроперфузия хлорида кобальта в проксимальных канальцах способствует активации реабсорбции натрия, хлора, кальция и воды, а в дистапьных отделах -реабсорбция натрия, хлора и воды активируется, а кальция - слегка подавляется Кроме того, ионы кобальта благодаря антагонизму с ионами кальция вызывают угнетение секреции многих гормонов, являющихся регуляторами процессов мочеобразования и транспорта веществ в нефроне капьцитонина (J Т Pento, 1980), андрогенов (W H Moger, 1983), пролактина (С N Thaw, EGRaaka, M С Gershengorn ,1984), мелатонина (Z Y Zhao, YTouitou, 1994), кортикотропина (A P Le Beau , D R Mason, 1994)

Дополнительное к соли кобальта введение всех разновидностей Ирлитов вызывало существенное снижение экскреции кальция вследствие уменьшения фильтрационного заряда этого катиона к концу второго месяца исследования И только лишь использование Ирлита-7 на фоне интоксикации солью кобальта в дозе 2,0 мг/кг через две недели эксперимента способствовало повышению относительно опыта экскреции кальция с мочой, однако, в более поздние сроки (через два месяца) этот показатель также снижался Содержание кальция в крови не изменилось

При введении хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг в условиях спонтанного диуреза экскреция натрия в течение двух недель не изменилась, а через один и два месяца, так же как и при введении дозы 2,0мг/кг резко понижалась, причиной чего явилось снижение его фильтрационного заряда В условиях водной нагрузки большая доза хлорида кобальта на протяжении первого месяца исследования не изменяла экскрецию натрия, а ко второму месяцу, понижение канальцевой реабсорбции катиона во все часы выведения водной нагрузки, несмотря на уменьшенный фильтрационный заряд на I и II часах, способствовало возрастанию как почасовой, так и суммарной экскреции натрия Такой натриурез в условиях гипергидратации может быть обусловлен несколькими механизмами во-первых, вышеуказанным эффектом угнетения продукции альдостерона ионами кобальта, во-вторых, возможно имеет значение конкурентное блокирование кальциевых участков натриевых каналов кобальтом

13

В наших опытах только под влиянием хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг в условиях гипергидратации увеличение канальцевой реабсорбции натрия привело к снижению выведения катиона с мочой В опытах Ю В Наточина(1985)

Таблица 2

Влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит 1+7 на экскрецию электролитов у крыс в условиях спонтанного диуреза на фоне введения хлорида кобальта в дозе 2,0мг/кг (М±м)

Сроки введения Экскреция электролитов (мкмоль/час/ЮОг)

ЕСа ЕК

Фон 0,211 ±0,04 11,2+0,31 5,61+0,46

контроль Ирлит-1 0,134+0,018 2,29+0,21* 2,71+0,19*

контроль Ирлит-7 0,104+0,009" 2,056+0,25* 3,28+0,32*

контроль Ирлит1+7 0,114+0,027* 2,44+0,11* 4,12+0,39'

2недели СоС12 (2,0мг/кг) 0,105+0,004* 5,98+0,24* 2,36+0,08*

1 месяц СоС12 (2,0мг/кг) 0,129+0,004 4,37+0,14* 2,79+0,09*

2 месяца СоС12 (2,0мг/кг) 0,2+0,01 2,75+0,21* 2,49+0,24*

2недели СоС12+Ирлит1 0,126+0,011 2,32+0,21* 2,71+0,25*

1 месяц СоС12+Ирлит-1 0,122+0,012 3,0+0,29*)" 6,23+0,59"

2месяца СоС12+Ирлит-1 0,143+0,012 2,36+0,96* 5,59+0,53"

2недели СоС12 +Ирлит-7 0,127+0,009 2,65+0,22* 3,17+0,21*

1 месяц СоС12 +Ирлит-7 0,112+0,008* 3,45+0,15*)" 3,24+0,17*

2месяца СоС12 +Ирлит-7 0,124+0,008 3,62+0,32*)** 4,17+0,28*)**

2недели СоС12 +Ирлит1 +7 0,1+0,008 2,79+0,26* 4,28+0,42*

1 месяц СоС12 +Ирлит1 +7 0,094+0,006* 5,49+0,54*)** 5,07+0,44

2месяца СоС12 +Ирлит1+7 0,17+0,015 4,64+0,42*)** 5,05+0,44

- р относительно фона, -р относительно контроля с Ирлитом

показано, что ионы кобальта активируют транспорт натрия через апикальную мембрану клеток эпителия кожи лягушки, а у тритона кобальт активирует транспорт натрия через дистальные отделы нефрона (A Jungwirth, М Paulmichl, F Lang, 1990), что позволяет считать, что повышение реабсорбции натрия приводит к снижению его экскреции Кроме того, отмечается, что хлорид кобальта активирует проксимальную реабсорбцию Na, №+-К+-АТФ-азу, Na+-H+-АТФ-азу апикальной мембраны (М L Schwatzmann et al, 1986 Y В Zhang et al, 1998) Под воздействием обеих доз соли кобальта содержание натрия в плазме крови было сниженным

Дополнительное введение Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 к соли кобальта в дозе 2,0 мг/кг способствовало в условиях спонтанного диуреза повышению экскреции натрия относительно опыта с изолированным введением соли тяжелого металла и приближало этот показатель к фоновым значениям, концентрация натрия в плазме приближалась к опытным значениям с введением только хлорида кобальта А и условиях гипергидратации применение всех разновидностей Ирлитов вызывало снижение как суммарной, так и почасовой экскреции натрия, вследствие уменьшения фильтрационного заряда и повышения канальцевой реабсорбции катиона

Экскреция калия в наших исследованиях несколько возрастала под влиянием хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг и в условиях спонтанного диуреза, и при гипергидратации, при этом увеличивался фильтрационный заряд катиона Использование соли кобальта в дозе 2,0 мг/кг выведение катиона снижало в условиях спонтанного диуреза на протяжении всего времени опыта, а при гипергидратации — в течение первого месяца экскреция калия понижалась, а к концу второго месяца нормализовалась, возможно, вследствие возрастания к этому времени фильтрационного заряда калия Соль кобальта вызывала увеличение содержания калия в крови

Профилактическое использование Ирлита-1 и смеси Ирлит1+7 при интоксикации хлоридом коб<шьта в низкой дозировке способствовало понижению экскреции ралия относительно варианта опыта с изолированным применением соли металла в дозе 0,2мг/кг Экскреция калия, пониженная воздействием большей дозы хлорида кобальта, под влиянием всех

разновидностей Ирлитов несколько возрастала, что и явилось причиной снижения концентрации катиона в плазме крови

Многочисленные литературные данные свидетельствуют о способности почек накапливать кобальт при его избыточном поступлении в организм (И М Суворов и соавт, 1982, Э К Орджоникидзе и соавт, 1991, J Edel et al, 1994, F Ayala-Fierro et al, 1998) Следствием такого накопления в условиях хронического эксперимента является поражение канальцевого аппарата почек и появление протеинурии В наших исследованиях при внутрижелудочном введении хлорида кобальта на протяжении двух месяцев повышение уровня белка в моче выше фоновых значений определялось уже через один месяц и увеличивалось к концу опыта Профилактическое использование разновидностей Ирлитов при введении хлорида кобальта в различных дозах способствовало достоверному уменьшению степени выраженности протеинурии по отношению к опыту через месяц эксперимента, что свидетельствует о протективных свойствах Ирлитов при кобальтовой интоксикации

Таким образом, по результатам изучения влияния природных сорбентов Ирлитов (Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси) на водовыделительную функцию почек при интоксикации низкими дозировками хлорида кобальта выявлена их способность снижать в разной степени и в разные сроки, в основном на протяжении первого месяца исследования, нарушения процессов мочеобразования как в условиях спонтанного диуреза, так и функциональной водной нагрузки

Выявлено положительное влияние Ирлитов на измененную под воздействием более высокой дозы хлорида кобальта экскрецию натрия и способность их восстанавливать выведение катиона с мочой и при гипергидратации и в условиях спонтанного диуреза, а также калия - при гипергидратации Вместе с тем, Ирлиты препятствуют задержке калия в организме, вызванной введением дозы соли кобальта 2,0мг/кг, увеличивая его экскрецию с мочой и уменьшая концентрацию калия в плазме крови Т о, Ирлиты способны нивелировать в неодинаковой степени изменения в экскреции натрия и калия при разных дозах соли кобальта и в разных условиях исследования Ирлиты значительно ослабляют степень протеинурии, что свидетельствует об уменьшении выраженности токсической нефропатии

С целью изучения особенностей распределения и накопления кобальта в тканях, а также для изучения влияния на эти процессы Ирлита-1 и Ирлита-7, у ингактных и опытных животных были проведены исследования по изучению накопления этого металла в тканях печени и почек, определялось его содержание в плазме крови, моче и кале, рассчитывалась экскреция кобальта с мочой. В сравнении с опытами, где применялся только хлорид кобальта, содержание металла в плазме крови было значительно меньшим при использовании Ирлита-7 на фоне интоксикации солью кобальта в обеих дозировках и при использовании смеси Ирлитов 1+7 на фойе введения хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг.

Применение Ирлитов при внутрижелудочном введении хлорида кобальта значительно увеличивало экскрецию кобальта с калом (рис. I), что подтверждает

Кал

250-,

СоС12 0,2мг/кг 2,0мг/кг

ЕПШЗ фон 181— СоС12(1 мое) ЩЩ СоС12(2мес) ГГПП СоС12+ирлит-7(1 мес) ЕЕЭ СоС12+ирлит-7(2мес)|^3 СоС12+ирлит1+7(2мес)

Рис.1. Влияние Ирлитов на содержание кобальта в кале при интоксикации хлоридом кобальта в дозе 0,2 и 2,0мг/кг

литературные данные о том, что, во-первых большая часть (60-80%) поступающего в желудочно-кишечный тракт кобальта и его соединений выделяется с калом (М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович, 1970; Р.Ауа1а-Р1егго et а11.,1999), а во-вторых цеолиты и цеолитоподобные глины способствуют элиминации из организма токсичных продуктов, а также способны связывать и выводить свинец, цинк, кобальт, медь, хром, кадмий, радионуклиды (В.И. Бгатов

17

и др., 1987; А.Ф. Кузнецов и др., 1992; В.В. Устенко и др., 1994; МЛ. Тремасов и соавт., 1996; А.Д. Герасев и соавт., 2001, 2005; Н.Р. Албегова, В.Б.Брин., 2002; Р.И. Кокаев., 2004).

Применение Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 на фоне интоксикации хлоридом кобальта в обеих дозах уменьшало содержание и экскрецию кобальта с мочой через 1 и 2 месяца относительно опытной группы с изолированным введением хлорида кобальта и способствовало уменьшению степени накопления кобальта в ткани печени и почек. Более значительная степень снижения накопления кобальта в почках наблюдалась (рис.2) при дополнительном использовании Ирлита-7 и хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг (на 58%), по сравнению с дозой 2,0мг/кг (на 46%).

Почки

0.40-1 0.350.30 0.250.20 0.15 0.100.050.00

I........ фон

Ю СоС12

ШШ СоС12+ирлит-7 ! ГШ СоС12+ирлит1+7

СоС12 0,2мг/кг

2,0мг/кг

Рис.2. Влияние Ирлитов на накопление кобальта в ткани почек при интоксикации хлоридом кобальта в дозе 0,2 и 2,0 мг/кг

Результаты гистологического исследования тканей печени и почек животных, подвергнутых воздействию низких дозировок хлорида кобальта выявили низкий динамизм патологических структурных проявлений интоксикации и их малую дозозависимость. Так, фактически десятикратное увеличение дозировки хлорида кобальта (с 0,2 до 2,0мг/кг) сопровождалось сопоставимыми структурными изменениями в тканях печени и почек. Профилактическое использование Ирлитов на фоне интоксикации хлоридом кобальта позволило сделать вывод, свидетельствующий о снижении повреждающего действия кобальта, что проявлялось в уменьшении признаков токсического гепатоза и некротического нефроза, а также усилении

18

пролиферативной активности гепатоцитов и появлении лимфоцитарных и макрофагальных инфильтратов, что, на наш взгляд можно расценивать как проявления регенерации.

Результаты проведенных исследований могут быть обобщены в виде следующей схемы (рис.3). 11роходя по пищеварительному тракту, Ирлиты обогащаются кобальтом, находящемся в просвете пищеварительного канала, что в конечном итоге снижает долю всасываемой фракции соли тяжелого металла и способствует понижению кобальта в плазме крови и уменьшению его накопления в тканях; уменьшается количество кобальта, фильтруемого в клубочках, уменьшается реабсорбция и захват его эпителиоцитами и следовательно, ослабляется повреждающее действие кобальта на почки.

I

Внутрижелудочное пиедение Ирлита 1, 7 и смеси Ирли г 1 • 7 вместо с СоС12

Сорбция Ирлитэми СоС12

Снижение накопления Со7, и повреждении ЖКТ

Уменьшение поступления накопления Со2' и повреждения печени

\

Выведение кобальта с ж&пчью

Я '

(Повышение выведения кобальта с калом

у'.. [Понижение

;| фильтрации,реабсорбции : ¡1 и накопления

" Со'-1- в почкам

..............................................

Уменьшение повреждения клубочкаи канальцевого аппарата почек

Уменьшение накопления Со2+ и повреждения ед>. органов

1

Спи !. II ,1! выведения Со2' с мочой

Р и I" , . (I, хлорида ш8а!и»>я

под влиянием Ирлитов

Ослабление степени понижения диуреза и экскреции натрия, понижение протеинурии

Рнс.З. Патогенетическая схема п ипшин Ирлитов на метаболизм и повреждающее действие кобальта в организме крыс при ппедешш хлорида кобальта (выделенное тёмным - подтверждено в эксперименте)

выводы

1 Внутрижелудочное введение Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 (1 1) на протяжении двух недель не изменяет уровень спонтанного диуреза, поскольку пониженная скорость клубочковой фильтрации сочетается со сниженной канальцевой реабсорбцией воды В условиях водной нагрузки Ирлиты уменьшают объем суммарного (за 3 часа) диуреза, вследствие снижения скорости клубочковой фильтрации и повышения канальцевой реабсорбции воды

2 Снижение фильтрационного заряда натрия под влиянием всех разновидностей Ирлитов в условиях спонтанного диуреза приводит к уменьшению экскреции катиона с мочой, а в условиях водной нагрузки снижение экскреции натрия происходит только при использовании Ирлита-1 Применение Ирлитов способствует уменьшению экскреции калия, а в условиях спонтанного диуреза и экскреции кальция, вследствие снижения его фильтрационного заряда

3 Под влиянием интрагастрального введения низких дозировок хлорида кобальта спонтанный диурез практически не меняется, а в условиях водной нагрузки суммарный (за 3 часа) объем диуреза снижается, вследствие уменьшения скорости клубочковой филь фации и повышения канальцевой реабсорбции воды

4 Изменение экскреции электролитов, вызванные разными дозами и в разные сроки введения хлорида кобальта, обусловлены изменением фильтрационного заряда катионов, а в условиях гипергидратации и нарушением их канальцевого транспорта При этом хлорид кобальта вызывает увеличение содержания калия и понижение натрия в плазме крови

5 Профилактическое применение разновидностей Ирлитов в условиях спонтанного диуреза на фоне введения хлорида кобальта, меняя процессы мочеобразования, способствует в разной степени восстановлению объема диуреза, в основном, на протяжении одно! о месяца эксперимента

6 Ирлиты нормализуют в неодинаковой степени разнонаправленные изменения экскреции электролитов, вызванные хлоридом кобальта в разные сроки, и препятствуют задержке калия в плазме крови

7 Применение природных минералов Ирлитов способствует отдалению сроков возникновения протеинурии, вызванной хлоридом кобальта, повышает выведение кобальта с калом, снижая его накопление и ослабляя его повреждающее действие на ткани печени и почек и, следовательно, может явиться эффективным способом профилактики накопления и активации выведения низких дозировок соли кобальта

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бузоева М Р , Брин В Б , Албегова Ж К Влияние применения глины Ирлит-7 на почечные эффекты внутрижелудочного введения хлорида кобальта, его экскрецию и накопление в тканях организма крыс// Вестник МАНЭБ -2005 -том 10, №8 -С 34-37

2 Бузоева М Р , В Б Брии , Н Р Албегова, Р И Кокаев и др Профилактика нефротоксических и гемодииамических эффектов солей тяжелых металлов с помощью внутрижелудочного введения глины Северной Осетии «Ирлит-1»// Научные труды 1 съезда физиологов СНГ.-Сочи, Дагомыс - 2005 - том 2 С -253

3 Бузоева М Р , В Б Брин, Н Р Албегова, Р И Кокаев и др // Экспериментальный анализ возможности применения глины Северной Осетии Ирлит-1 для профилактики и купирования токсических эффектов тяжелых металлов -Материалы Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России» - Владикавказ -2005 -С -132-133

4 Бузоева М Р Профилактическое влияние глин РСО-А Ирлитов на основные процессы мочеобразования и экскрецию электролитов у крыс при интрагастральном введении низких дозировок хлорида кобальта// Тезисы докладов пятой конференции молодых ученых СОГМА «Молодые ученые -медицине» - Владикавказ - 2006 -С -10-11

5 Бузоева М Р, Брин В Б Профилактика проявлений токсической нефропатии, вызванной у крыс хлоридом кобальта с помощью внутрижелудочного введения Ирлитов//- Вестник МАНЭБ - т 11 - С -Пет , 2006 -С -30-35

6 Бузоева М Р , Брин В Б , Гаглоева Э М Профилактика накопления и стимуляция экскреции тяжелых металлов с помощью применения цеолитоподобных глин (Ирлитов) в эксперименте// Вестник новых медицинских технологий - №3 - Тула, 2006 -С -44-45

7 Бузоева М Р , Брин В Б , Албегова Ж К и др Анализ возможности применения природных цеолитоподобных глин Северной Осетии «Ирлитов» для профилактики накопления тяжелых металлов и нарушения функций при

экспериментальной интоксикации// Тезисы докл междунар научной конфер «Системные исследования современного состояния и пути развития юга России» -Азов, 2006 -С -89-90

8 Бузоева M Р, Брин В Б Влияние глины Ирлит-7 на почечные эффекты интрагастрального введения крысам хлорида кобальта// Владикавказский медико-биологический вестник -т 5, выи 9,10 -2005 -С -130-132

9 Бузоева M Р, Брин В Б , Гаглоева Э M Профилактика проявлений токсичской нефропатии, вызванной введением тяжелых металлов (хлорида кобальта, хлорида ртути), с помощью применения цеолитоподобных глин Ирлитов// Вестник новых медицинских технологий - том 14,№1 - Тула, 2007 -С -196-198

10 Бузоева МР Почечные эффекты профилактического применения природных минералов РСО-Алании -Ирлитов при интоксикации хлоридом кобальта у крыс линии Вистар// Тез докл 6 конф молод уч СОГМА и ИБМИ ВНЦ РАН - 2007 -С-17-19

11 Бузоева M Р Влияние интрагастрального введения низких дозировок хлорида кобальта на диурез и экскрецию электролитов у крыс линии Вистар// Матер научно- нрактич конф Южного Федерального округа с междун участием Экстремальная медицина Проблемы экстремальных состояний - Владикавказ, 2006 -С-18-20

12 Бузоева МР Возможность применения цеолитоподобных глин Северной Осетии для профилактики токсических эффектов хлорида кобальта// Материалы 6 международной конференции Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий - Владикавказ, 2007 -С -319-320

13.Бузоева МР, Брин В Б Сравнительный анализ эффектов Ирлитов в условиях спонтанного диуреза и гипергидратации при интоксикации хлоридом кобальта// Вестник МАНЭБ -т 12, №3 - С -Петерб , 2007 -С - 50-57

14 Пат 2312666 Российская Федерация МКИ8А61КЗЗ/00, А61Р43/00 Способ профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления/ Бузоева M Р, Брин В Б, заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «СевероОсетинская гос мед академия» Федеральн агентства по здравоохр и соц разв -№2006113098/13, заявл 18 04 2006, опубл 20 12 2007//Бюл - 2007-№35 -Зс

Информационно-издательский отдел ГОУ ВПО СОГМА Росздрава Подписано в печать 27 02 08 г Тираж 100 экз Формат издания 60x84 уел печ л 1,0 Заказ № 8

Кобальт жизненно важный микроэлемент, воздействующий на многие процессы жизнедеятельности в организме. Он оказывает влияние на активность большинства ферментов, синтез витаминов и гормонов, воздействует на белковый, жировой, углеводный и минеральный обмен, стимулирует эритропоэз. В организме взрослого человека содержится примерно 1,2мг кобальта (Ю.А. Ершов., Т.В. Плетенева., 1989), поступающего в основном с пищей, в составе витамина В]2 и других кобальтсодержащих веществ. Однако, при экзогенных воздействиях кобальт обладает высокой повреждающей способностью (E.Szakmary et all., 2001) и его относят к веществам 1 класса опасности (Э.К. Орджоникидзе., A.B. Рощин., 1991). Токсические эффекты кобальта проявляются полиморфным поражением кроветворной, сердечнососудистой, дыхательной, иммунной систем, а также поражением почек, поскольку почки, вследствие морфологических и функциональных особенностей, являются одним из главных органов-мишеней для ксенобиотиков (A. Goyer. 1990; D. Czock, U. Hausler, С. Aymanns et all., 2005). Накопление кобальта в тканях почек приводит к дистрофическим и некробиотическим изменениям почечного эпителия (E.Szakmary et al., 2001), изменяются трансмембранный транспорт воды и электролитов (O.A. Гончаревская и соавт., 1985; Ю.В. Наточин, 1985; M.L. Schwartzman et al., 1986; А.Jungwirt et al., 1990; Y.B. Zhang et al.,1998).

Рост загрязнения окружающей среды такими токсичными, легко накапливающимися в организме веществами, как тяжелые металлы обусловливает насущную необходимость создания, разработки и внедрения новых способов профилактики поступления и усиления выведения их избытка из организма. Широко известные детоксиканты, такие как тиоловые соединения, комплексоны и др. (Г.И. Музя и соавт., 1989; М.Д. Машковский, 2005) при длительном их использовании вызывают различные побочные эффекты, в том числе выводят из организма микроэлементы и жизненно важные ионы (железо, кальций и др.), нарушают обменные процессы, что затрудняет их профилактическое применение. С этой целью экспериментальному и научному изучению подвергается широкий спектр природных минералов - цеолитов и цеолитоподобных глин, которые, благодаря своей структуре и разнообразию вещественного состава, обладают сорбционными, ионообменными и каталитическими свойствами (Н.И. Петункин и соавт., 1990). Они как энтеросорбенты могут способствовать выведению из организма различных веществ (А.Ф. Кузнецов и др., 1992; М.Я. Тремасов и соавт., 1996; A.C. Дуварова и соавт.,1992; A.M. Шадрин, 1994;. А.Д. Герасев и соавт., 2001, 2005), в том числе тяжелых металлов и радионуклидов (В.И. Бгатов и др., 1987; JI.E. Панин и соавт., 1992; В.В. Устенко и др., В.Г. Селятинская и соавт., 1994). Отсутствие токсических, свойств, легкодоступность и малые затраты при добыче природных минералов, найденных на территории РСО-Алании, названных Ирлитами (В.Б. Цогоев и соавт., 1998, 2001; Т.К. Тезиев и соавт., 2000; И.Д. Тменов и соавт., 2000) определили цель и задачи нашего исследования.

Целью работы явилось изучение эффектов и патофизиологических механизмов влияния разновидностей природных минералов Ирлитов (Ирлита-1 и Ирлита-7) на электролито-водовыделительную функцию почек при интрагастральном введении низких дозировок хлорида кобальта в организм крыс, а также на содержание, распределение и выведение кобальта из организма.

Для достижения указанной цели решались следующие конкретные задачи исследования:

1. Изучить эффекты Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7 (1:1) на водовыделительную функцию почек, баланс катионов в крови и их почечную обработку у крыс линии Вистар в условиях спонтанного диуреза и функциональной водной нагрузки.

2. Изучить влияние профилактического применения Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси на диурез, и основные процессы мочеобразования, внутрипочечный метаболизм электролитов и их баланс в крови, а также степень протеинурии у крыс в условиях спонтанного и водного диуреза на фоне внутрижелудочного введения низких дозировок хлорида кобальта.

3. Исследовать влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 на накопление кобальта в тканях (печень, почки), содержание в плазме крови, кале и моче, экскрецию с мочой у крыс при интаргастральном введении низких доз хлорида кобальта.

4. Изучить влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси на структурные изменения в тканях печени и почек после интрагастрального введения низких доз хлорида кобальта.

Научная новизна. Впервые выявлено влияние разновидностей природных минералов Северной Осетии Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7 на водовыделительную функцию почек, баланс катионов в крови и их почечную обработку.

Выявлен слабый динамизм патологических структурных проявлений интоксикации низкими дозами хлорида кобальта и их малая дозозависимость.

В условиях спонтанного и водного диуреза показано положительное влияние Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси на изменения водовыделительной функции почек, электролитный баланс в крови и внутрипочечный метаболизм катионов, вызванные длительным введением хлорида кобальта.

Впервые установлено, что профилактическое применение разновидностей Ирлитов- Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7 при введении низких доз хлорида кобальта повышает экскрецию металла с калом, снижает степень его повреждающего действия на ткани почек и печени.

По теме диссертационной работы, на основании полученных данных подана заявка на изобретение в Российское агентство по патентам и товарным знакам, на которую получен патент №2312666 от 20.12.2007г. «Способ профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления».

Научно-практическая значимость работы. Исследование носит экспериментальный характер и полученные результаты, демонстрирующие эффекты внутрижелудочного введения низких дозировок хлорида кобальта на диурез и основные процессы мочеобразования, баланс катионов в крови и их почечную обработку относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют представления о действии избытка кобальта в организме. Установленные эффекты разновидностей Ирлитов демонстрируют закономерности влияния энтеросорбентов с ионообменной активностью на электролито- и водовыделительную функцию почек и токсические эффекты избытка кобальта. Материалы исследования могут найти применение при разработке способа практического применения Ирлитов и их клинической апробации для профилактики токсического действия избыточных концентраций кобальта на организм.

Полученные результаты могут использоваться при преподавании физиологических основ энтеросорбции, при исследовании механизмов действия низких дозировок кобальта на органы и системы организма, при разработке способов профилактики и терапии токсических эффектов избыточного поступления в организм тяжелых и цветных металлов, например свинца, никеля, цинка и др.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре нормальной физиологии и курсе профпатологии СОГМА.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Двухнедельное энтеральное введение разновидностей Ирлитов- Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси (1:1) в условиях спонтанного диуреза уменьшает скорость клубочковой фильтрации и канальцевую реабсорбцию воды, а в условиях водной нагрузки уменьшает объём суммарного (3-х часового) диуреза, вследствие увеличения канальцевой реабсорбции воды и снижает в неодинаковой степени экскрецию ионов кальция, натрия и калия.

2. Низкие дозировки хлорида кобальта, не оказывая влияния на уровень спонтанного диуреза, при гипергидратации снижают суммарный трехчасовой диурез, что связано с увеличением канальцевой реабсорбции воды. Уменьшение экскреции натрия при спонтанном диурезе связано с падением фильтрационного заряда, а при гипергидратации - возрастанием кнальцевой реабсорбции этого катиона. Хлорид кобальта приводит к увеличению содержания калия и понижению натрия в плазме крови.

3. Профилактическое применение разновидностей Ирлитов стабилизирует водовыделительную функцию почек в условиях кобальтовой интоксикации, способствует в разной степени восстановлению экскреции электролитов и нормализует концентрацию калия в плазме крови.

4. Применение разновидностей Ирлитов при внутрижелудочном введении хлорида кобальта повышает выведение кобальта с калом.

5. Профилактическое применение Ирлитов при хронической кобальтовой интоксикации снижает степень его повреждающего действия на ткани почек и печени.

Апробация диссертационной работы. Материалы исследований доложены и обсуждались на: Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России» (Владикавказ, 2005); V конференции молодых ученых СОГМА «Молодые ученые — медицине» (Владикавказ, 2006); Научно-практической конференции Южного федерального округа с международным участием «Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний» (Владикавказ., 2006); VI конференции молодых ученых СОГМА и ИБМИ ВНЦ РАН (Владикавказ, 2007); VI международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» (Владикавказ, 2007); VI региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения» (Владикавказ, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 230 страницах, включая библиографию и приложения. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав изложения результатов исследования, заключения, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Библиографический указатель включает 185 источников, из них 34 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 76 рисунками и 44 таблицами.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Внутрижелудочное введение Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 (1:1) на протяжении двух недель не изменило уровень спонтанного диуреза поскольку пониженная скорость клубочковой фильтрации сочеталась со сниженной канальцевой реабсорбцией воды. В условиях водной нагрузки Ирлиты уменьшают объём суммарного (за 3 часа) диуреза, вследствие снижения скорости клубочковой фильтрации и повышения канальцевой реабсорбции воды.

2. Снижение фильтрационного заряда натрия под влиянием всех разновидностей Ирлитов в условиях спонтанного диуреза приводит к уменьшению экскреции катиона с мочой, а в условиях водной нагрузки снижение экскреции калия происходит только при использовании Ирлита-1. Применение Ирлитов способствует уменьшению экскреции калия, а в условиях спонтанного диуреза и экскреции, кальция, вследствие снижения его фильтрационного заряда.

3. Под влиянием интрагастрального введения низких дозировок хлорида кобальта спонтанный диурез практически не меняется, а в условиях водной нагрузки суммарный (за 3 часа) объём диуреза снижается, вследствие уменьшения скорости клубочковой фильтрации и повышения канальцевой реабсорбции воды.

4. Изменение экскреции электролитов, вызванные разными дозами и в разные сроки введения хлорида кобальта, обусловлены изменением фильтрационного заряда катионов, а в условиях гипергидратации и нарушением их канальцевого транспорта. При этом хлорид кобальта вызывает увеличение содержания калия и понижение натрия в плазме крови.

5. Профилактическое применение разновидностей Ирлитов в условиях < спонтанного диуреза на фоне введения хлорида кобальта, меняя процессы мочеобразования, способствует в разной степени восстановлению объёма диуреза в основном на протяжении одного месяца эксперимента.

6. Ир литы нормализуют в неодинаковой степени разнонаправленные изменения экскреции электролитов, вызванные хлоридом кобальта в разные сроки, и препятствуют задержке калия в плазме крови.

7. Применение природных минералов Ирлитов способствует отдалению сроков возникновения протеинурии, вызванной хлоридом кобальта, повышает выведение кобальта с калом, снижая его накопление и ослабляя его повреждающее действие на ткани печени и почек и, следовательно, может явиться эффективным способом профилактики накопления и активации выведения низких дозировок соли кобальта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Расширение сферы промышленного производства и применения тяжелых металлов оказывает отрицательное влияние на здоровье человека. Тяжелые металлы, воздействуя практически на все ткани и органы человека главным образом экскретируются через почки, что и определяет их как орган-мишень для ксенобиотиков, в том числе для кобальта (Ю.Н.Талакин,1990; Э.К.Орджоникидзе., А.В.Рощин,1991).

Несмотря на то, что кобальт как жизненно важный биотик, участвует во многих видах обмена веществ, тем не менее, избыточное его накопление приводит к заболеваниям кожи и дыхательных путей, сердечно-сосудистой системы, возможны поражения кроветворной и иммунной систем (М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович,1970; Ю.А. Ершов, Т.В. Плетенева,1989). В связи с этим продолжается разработка и внедрение в практику новых методов профилактики и лечения токсических поражений тяжелыми металлами. Среди таких методов наибольшее распространение получили сорбционные методы детоксикации. С этой целью в нашей лаборатории для» изучения возможности профилактики накопления и выведения избытка кобальта из организма были использованы природные цеолитоподобные глины РСО-Алании - Ирлиты.

Учитывая возможное влияние Ирлитов как сорбентов на физиологические параметры и выделительную функцию почек сравнивались эффекты разновидностей Ирлитов - Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси (1:1) у интактных крыс.

Через 2 недели внутрижелудочного введения Ирлита-1, Ирлита-7 и смеси Ирлит1+7 в условиях спонтанного диуреза отмечалась тенденция к понижению уровня спонтанного диуреза во всех исследуемых группах, однако, достоверных отличий от фоновых значений не отмечалось. При этом и скорость клубочковой фильтрации и канальцевая реабсорбция воды понижались. Понижение скорости клубочковой фильтрации можно объяснить, учитывая высокую сорбционную способность природных минералов, Ирлиты, как известно, присоединяют воду без изменения своей кристаллической структуры и увеличиваются в объёме в 20-30 раз (В.Б. Цогоев, С.А. Бекузарова,2000; Т.К. Тезиев, Р.В. 0сикина,2001). Эти минералы способны связывать мочевину и креатинин, натрий и калий, которые выводятся через желудочно- кишечный тракт, приводя к снижению доли веществ, экскретируемых почками (А.Д. Герасев и соавт.,2001).

В условиях спонтанного диуреза двухнедельное введение Ирлитов приводит к снижению относительно фонового уровня экскреции с мочой кальция, натрия и калия, за счет снижения фильтрационного заряда катионов, при недостоверных изменениях канальцевой реабсорбции кальция и натрия, что согласуется с литературными данными (А.Д. Герасев и соавт., 2001), согласно которым цеолиты снижают экскрецию ионов натрия и калия с мочой (Г.А. Сяташ, 2004). Понижение экскреции кальция возможно объяснить стимулирующим влиянием кремния, который в больших количествах содержится в глинах, на рост костной ткани и кальцификацию молодых костей (Г.М. Цицишвили и соавт., 1985; С.Г. Кузнецов, 1993). Также в работах некоторых авторов показано, что благодаря» наличию в рационе животных цеолитов повышается коэффициент усвояемости ионов кальция (И.Д. Тменов и соавт., 2000; И.Д. Тменов, Б.А. Дзагуров, 2001).

Через две недели интрагастрального использования смесь Ирлит1+7 достоверно не изменила концентрацию натрия, калия и кальция в сыворотке крови. Введение Ирлита-1 понизило концентрацию натрия и калия плазмы, а под влиянием Ирлита-7 понизилось только содержание калия. В исследованиях А.Д. Герасева и соавт (2003) и С.Н. Луканиной (2004) показано также, что цеолиты способны уменьшать абсорбцию и увеличивать секрецию калия эпителиальными клетками кишечника, что- вероятно и явилось одним из возможных механизмов понижения концентрации- калия в крови.

В условиях водной нагрузки Ирлит-1, Ирлит-7 и смесь Ирлит1+7 понижали суммарное выведение мочи, в основном за счет II и III часа выведения водной нагрузки, вследствие падения, скорости клубочковой фильтрации и повышения канальцевой реабсорбции воды в эти часы исследования, что также может быть обусловлено высокой сорбционной способностью Ирлитов. Экскреция калия при гипергидратации, также как и при спонтанном диурезе понижалась при применении всех разновидносей Ирлитов, а суммарное; выведение натрия понижалось только под влиянием Ирлита-1.

В* результате этих исследований были выявлены отличия между показателями интактных (фоновых) животных и изменениями физиологических констант у крыс с внутрижелудочным введением Ирлитов: (Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси Ирлит1+7),, показатели которых были обозначены в дальнейшем как контрольные для опытных групп с одновременным введением сорбента и соли кобальта.

Последующей задачей нашей работы явилось изучение ¡эффектов различных доз; (0,2 и 2,0 мг/кг) хлорида кобальта, вводимого через зонд в желудок, на выделительную функцию; почек крыс, а также исследование влияния разновидностей Ирлитов на эффекты кобальта при одновременном (профилактическом) интрагастральном введении взвеси глины и соли кобальта.

Внутрижелудочное введение хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг на протяжении двух месяцев эксперимента не вызвало достоверных изменений объёма спонтанного диуреза, не изменило скорость клубочковой фильтрации и канальцевую реабсорбцию воды. При введении хлорида кобальта в дозе 2,0мг/кг повышение канальцевой реабсорбции и понижение клубочковой фильтрации через 2 недели опыта понизило объём спонтанного диуреза относительно фона. Через 1 месяц исследования возрастание клубочковой фильтрации и понижение канальцевой реабсорции воды до фонового уровня привели к концу второго месяца эксперимента к восстановлению спонтанного диуреза.

Для выявления функциональных нарушений, не проявляющихся при спонтанном диурезе во всех опытных группах нами была использована функциональная нагрузка в виде внутрижелудочного введения воды в объёме 5% от массы тела. В таких условиях, при водной нагрузке у крыс с использованием хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг существенных изменений суммарного трехчасового диуреза не наблюдалось, и только через два месяца эксперимента суммарный диурез понижался относительно фона за счет II и III часа, причиной чего явилось понижение клубочковой фильтрации на II часе исследования.

В условиях гипергидратации введение соли кобальта в дозе 2,0мг/кг приводило к уменьшению объёма суммарного диуреза через два месяца исследования, в основном за счет I и III часа выведения водной нагрузки, при понижении скорости клубочковой фильтрации на I часе и увеличении канальцевой реабсорбции на II часе исследования.

Таким образом, интрагастральное введение хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг, практически не оказывая влияния на уровень спонтанного диуреза,. через две недели эксперимента вызывает лишь тенденцию его к понижению, а при гипергидратации соль кобальта в этой дозе только через два месяца снижает суммарный трехчасовой диурез (за счет понижения выведения водной нагрузки на II и III часе). Ранее Н.Р. Албеговой (2004) было выявлено, что возрастание канальцевой реабсорбции воды под влиянием подкожного и интрагастрального введения хлорида кобальта в более высоких дозах (2,0, 4,0 и 10,0мг/кг) было выражено значительнее в условиях спонтанного диуреза, нежели при гипергидратации, и в более поздние сроки (2мес). В наших опытах при увеличении дозы хлорида кобальта до 2,0мг/кг рост канальцевой реабсорбции воды через две недели привел к понижению спонтанного диуреза, а в условиях водной нагрузки увеличение этого же показателя через два месяца эксперимента также способствовал уменьшению объёма суммарного диуреза. Увеличение канальцевой реабсорбции воды под влиянием большей дозы хлорида кобальта можно предположительно объяснить тем, что ионы кобальта способствуют активации вазопрессинчувствительной аденилатциклазы канальцев почек, опосредующей антидиуретический эффект вазопрессина (G.Roy, 1976), а также кобальт ослабляет ингибирующий эффект кальция на вазопрессинчувствительную аденилатциклазу клеток, блокируя кальциевые каналы базолатеральной мембраны. Уменьшение скорости клубочковой фильтрации может быть следствием гемодинамических сдвигов, обусловленных блокадой кальциевых каналов гладкомышечных клеток артериальных сосудов, вызывающих снижение артериального и фильтрационного давления (Е. Giovanni et al., 1978).

Профилактическое использование взвеси Ирлита-1 при интоксикации хлоридом кобальта в дозе 0,2мг/кг, вследствие увеличения клубочковой' фильтрации способствовало повышению уровня спонтанного диуреза относительно группы животных с введением только соли кобальта на протяжении первого месяца исследования. Уменьшение скорости клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды через две недели инрагастрального введения хлорида кобальта в дозе 2,0мг/кг и Ирлита-7 также увеличило объем спонтанного диуреза относительно опыта. Этот эффект снижения клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды может играть благоприятную роль вследствие уменьшения количества кобальта, поступающего в канальцевый аппарат почек. Под влиянием смеси Ирлит1+7 на фоне интоксикации хлоридом кобальта в дозе 2,0мг/кг уровень спонтанного диуреза также был выше чем в опытной группе, вследствие понижения канальцевой реабсорбции воды в течение первого месяца, а к концу эксперимента достиг фоновых значений. В остальных вариантах опытов использование Ирлитов не нормализовало сдвиги в уровне спонтанного диуреза, вызванных хлоридом кобальта.

В условиях водной нагрузки профилактическое применение Ирлита-1 на фоне интоксикации солью кобальта в обеих дозировках во все сроки наблюдения способствовало повышению суммарного трехчасового диуреза относительно контроля с Ирлитом-1, в основном вследствие увеличения скорости клубочковой фильтрации на II часе и уменьшения канальцевой реабсорбции воды на II и III часе исследования, что свидетельствует о способности этой разновидности Ирлитов стабилизировать водовыделительную функцию почек в условиях кобальтовой интоксикации. Аналогичный эффект наблюдался при использовании Ирлита-7 при интоксикации солью кобальта в дозе 0,2мг/кг и 2,0мг/кг, когда увеличение клубочковой фильтрации на II часе и понижение канальцевой реабсорбции на I часе привели к повышению суммарного (за 3 часа) диуреза по сравнению с контролем с Ирлитом-7. При введении смеси Ирлит1+7 на фоне интоксикации хлоридом кобальта в обеих дозах в условиях водной нагрузки суммарный диурез на протяжении всего срока исследования поддерживался на уровне фоновых значений.

Интрагастральное введение хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг не изменяло экскрецию кальция с мочой в течение двух месяцев эксперимента и не изменяло содержание в сыворотке крови этого катиона. Выведение кальция под влиянием соли кобальта в дозе 2,0мг/кг снижаясь в течение первого месяца, ко второму месяцу восстанавливалось вследствие возрастания его фильтрационного заряда. Концентрация кальция в крови не изменилась. Действие ионов кобальта на транспорт кальция в различных отделах нефрона зависит от превалирующего влияния кобальта на проксимальные или дистальные канальцы. Показано (O.A. Гончаревская, Ю.Г. Монин, Ю.В. Наточин,1985), что прямая микроперфузия хлорида кобальта в проксимальных канальцах способствует активации реабсорбции натрия, хлора, кальция и воды, а в дистальных отделах - реабсорбция натрия, хлора и воды активируется, а кальция - слегка подавляется. Кроме того, ионы кобальта благодаря антагонизму с ионами кальция вызывают угнетение секреции многих гормонов, являющихся регуляторами процессов мочеобразования и транспорта веществ в нефроне: кальцитонина (J.T.Pento, 1980), кортикотропина (A.P.Le Beau., D.R.Mason, 1994), андрогенов

W.H.Moger, 1983), мелатонина (Z.Y. Zhao., Y.Touitou.,1994), пролактина (C.N.Thaw.,E.G. Raaka.,M.C, Gershengorn.,1984).

Дополнительное к соли кобальта в дозе 0,2мг/кг введение всех разновидностей Ирлитов вызывало существенное снижение экскреции кальция вследствие снижения фильтрационного заряда этого катиона к концу второго месяца исследования. Внутрижелудочное введение хлорида кобальта в дозе 2,0мг/кг и Ирлита-7 через две недели эксперимента способствовало повышению относительно опыта экскреции кальция с мочой, однако, в более поздние сроки (через два месяца) этот показатель также снижался. Ирлит-1 и смесь Ирлитов не нормализовали сдвиги в экскреции кальция, вызванные хлоридом кобальта в дозе 2,0мг/кг. Содержание кальция в крови не изменилось.

При введении хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг в условиях спонтанного диуреза- экскреция натрия в течение двух недель не изменилась, а через один и два месяца, так же как и при введении дозы 2,0мг/кг резко понижалась, причиной чего явилось снижение его1 фильтрационного-заряда. В? условиях водной нагрузки большая доза хлорида кобальта на протяжении первого месяца исследования не изменяла экскрецию натрия, а ко второму месяцу, понижение канальцевой реабсорбции катиона во все часы выведения водной нагрузки, несмотря на, уменьшенный фильтрационный заряд на I и II часах, способствовало возрастанию как почасовой, так и суммарной- экскреции натрия. Такой натриурез в условиях гипергидратации может быть обусловлен несколькими механизмами: во-первых, вышеуказанным эффектом угнетения-продукции альдостерона ионами кобальта; во-вторых, возможно имеет значение конкурентное блокирование кальциевых участков натриевых каналов кобальтом.

В наших опытах только под влиянием хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг в условиях гипергидратации увеличение канальцевой реабсорбции натрия привело к снижению выведения катиона с мочой. В опытах Ю.В. Наточина (1985) показано; что ионы кобальта активируют транспорт натрия через апикальную мембрану клеток эпителия кожи лягушки, а у тритона кобальт активирует транспорт натрия через дистальные отделы нефрона (А. Jungwirth, M.Paulmichl, F.Lang, 1990), что позволяет считать, что повышение реабсорбции натрия приводит к снижению его экскреции. Кроме того отмечается, что хлорид кобальта активирует проксимальную реабсорбцию Na, №+-К+-АТФ-азу, Na^H^-АТФ-азу апикальной мембраны (M.L.Schwatzmann et al., 1986 Y.B. Zhang et al., 1998). Под воздействием обеих доз соли кобальта'содержание натрия в плазме крови было сниженным.

Ирлит-1 в условиях спонтанного диуреза не нормализовал сдвиги в экскреции натрия, вызванные малой дозой хлорида кобальта и вызывал еще большее снижение выведения катиона при понижении фильтрационного заряда и его канальцевой реабсорбции, что привело к снижению содержания натрия в сыворотке крови. Дополнительное введение Ирлита-7 к соли кобальта в дозе 0,2мг/кг способствовало повышению экскреции натрия относительно опыта с изолированным введением соли тяжелого металла и приближало этот показатель к фоновым значениям, а при сочетании Ирлита-7 с дозой кобальта 2,Ом/кг - понижая» в начале исследования, к концу эксперимента также приводило к повышению экскреции натрия относительно опыта, соответственно концентрация натрия крови также понижалась. Подобное влияние оказывала смесь Ирлит1+7 при интоксикации хлоридом кобальта в дозе 2,0мг/кг, приводя ко второму месяцу исследования к увеличению экскреции натрия относительно опытной группы, а концентрация натрия в плазме приближалась к опытным значениям.

Дополнительное к соли кобальта применение всех разновидностей Ирлитов в условиях водной нагрузки вызывало понижение как суммарной, так и почасовой экскреции натрия, вследствие понижения фильтрационного1 заряда и повышения канальцевой реабсорбции катиона.

Ионы кобальта угнетают продукцию альдостерона клетками изолированной зоны коры надпочечников (E.I. Schiffrin, J.Gutkowska, M.Lis, J.Genest, 1982). Следовательно, использование хлорида кобальта может вызывать задержку калия в организме. В наших опытах экскреция калия несколько возрастала под влиянием хлорида кобальта в дозе 0,2мг/кг и в условиях спонтанного диуреза и при гипергидратации, при этом увеличивался и фильтрационный заряд катиона. Использование соли кобальта в дозе 2,0мг/кг выведение катиона снижало в условиях спонтанного диуреза на протяжении всего времени опыта, а при гипергидратации — в течение первого месяца экскреция калия понижалась, а к концу второго месяца нормализовалась. Соль кобальта вызывала увеличение содержания калия в крови.

Профилактическое применение Ирлита-1 при использовании соли кобальта в дозе 0,2мг/кг понижало1 экскрецию калия и в условиях спонтанного диуреза и водной нагрузки, так как снижался его фильтрационный заряд. Концентрация калия в крови уменьшалась. При использовании дозы 2,0мг/кг под влиянием Ирлита-1 экскреция^ калия на. протяжении' первого месяца оставалась выше опытных значений, а через два месяца.при гипергидратации понижалась. В условиях спонтанного диуреза Ирлит-1 в сочетании с солью кобальта 2,0мг/кг способствовал увеличению экскреции калия относительно опыта. Ирлит-7 не изменил экскрецию калия, повышенную под влиянием хлорида кобальта 0,2мг/кг и при спонтанном и водном диурезе. А в сочетании с дозой 2,0мг/кг Ирлит-7 на протяжении двух месяцев способствуя выведению катиона с мочой, понижал содержание калия в плазме крови. В условиях спонтанного диуреза смесь Ирлит1+7 при интоксикации хлоридом кобальта 0,2мг/кг понижала экскрецию калия, а при дозе кобальта 2,0мг/кг - в течение двух месяцев несмотря на падение фильтрационного заряда катиона, экскреция калия с мочой увеличивалась. Концентрация калия в крови уменьшалась.

Многочисленные литературные данные свидетельствуют о способности почек накапливать кобальт при его избыточном поступлении в организм (М.Г.Коломийцева., Р.Д.Габович, 1970; И.М.Суворов и соавт., 1982; Э.К.Орджоникидзе и соавт., 1991; 1.Ес1е1 е1 а1., 1994; Б. Ауа1а-Р1егго е1 а1.,

1998). Следствием такого накопления в условиях хронического эксперимента является поражение канальцевого аппарата почек и появление протеинурии. В, наших исследованиях при внутрижелудочном введении хлорида кобальта на протяжении двух месяцев повышение уровня белка в моче выше фоновых значений определялось уже через один месяц и увеличивалось к концу опыта. Профилактическое использование разновидностей Ирлитов при введении хлорида кобальта в различных дозах способствовало достоверному уменьшению степени выраженности протеинурии по отношению к опыту через месяц эксперимента, что свидетельствует о протективных свойствах Ирлитов при кобальтовой интоксикации.

Таким образом, по результатам изучения влияния природных сорбентов Ирлитов (Ирлита-1, Ирлита-7 и их смеси) на водо-выделительную функцию почек при интоксикации низкими дозировками хлорида кобальта выявлена способность разновидностей Ирлитов снижать в разной степени и в разные сроки, в основном на протяжении первого месяца исследования, нарушения процессов мочеобразованшъкак в^условиях спонтанного диуреза,, так и функциональношводной нагрузки.

Выявлено положительное влияние Ирлитов на измененную под воздействием более высокой дозы хлорида кобальта экскрецию натрия и способность их восстанавливать выведение катиона с мочой и при гипергидратации и в условиях спонтанного диуреза, а также калия - при гипергидратации. Вместе с тем, Ирлиты препятствуют задержке калия в организме, вызванной введением дозы соли кобальта 0,2мг/кг, увеличивая его экскрецию с мочой и понижая концентрацию калия в плазме крови. Т.е., Ирлиты способны нивелировать в неодинаковой степени изменения в экскреции натрия и калия при разных дозах соли кобальта- и в- разных условиях исследования. Ирлиты значительно ослабляют степень протеинурии, что свидетельствует об уменьшении выраженности токсической нефропатии.

Исследование особенностей распределения- и накопления кобальта при интрагастральном его введении подтвердили литературные данные, согласно которым накопление кобальта осуществляется в наибольшем количестве в печени и почках (И.М. Суворов и соавт, 1982; Э.К. Орджоникидзе и соавт., 1991), а выводится кобальт главным образом, с мочой и желчью, а при энтеральном введении до 75% дозы хлорида кобальта выделяется с. калом (Р.Ауа1а-Р1егго е1 а1., 1999). Поступая в желудочно-кишечный тракт при интрагастральном введении, хлорид кобальта эксркетируется с желчью и содержимым кишечника. Всасываясь в пищеварительном канале, кобальт связывается с альбуминовыми и глобулиновыми фракциями сывороточных белков и с током крови попадает в печень и другие органы. Кроме того, преодолевая фильтрационный барьер в почках, в проксимальных канальцах кобальт подвергается частичной реабсорбции и связыванию с эпителиоцитами канальцев, а остальная часть металла экскретируется с* мочой (рис.7.1).

Результаты наших исследований подтверждают некоторые литературные данные, свидетельствующие о том, что цеолиты и цеолитоподобные глины способны выводить из организма токсические продукты пищеварения и токсические вещества, поступающие с пищей: углекислый газ, метан, окись углерода и способны, связывать и выводить свинец и цинк, в небольшой степени барий, кобальт, кадмий, медь, хром, титан и марганец (И.Г. Штоль и соавт.,1989; В.И. Бгатов и др.,1987: В.В. Устенко и др., 1994; Н.Р. Албегова, В.Б. Брин., 2002; Р.И. Кокаев., 2004). Применение разновидностей Ирлитов при внутрижелудочном введении хлорида кобальта выявило их способность увеличивать выведение кобальта через желудочно-кишечный тракт и увеличивало содержание тяжелого металла в кале (рис.7.2). Понижение концентрации кобальта в плазме крови и моче и снижение степени накопления металла в тканях печени и почек может быть объяснено высокой сорбционной и ионообменной способностью минералов (В.И. Бгатов и соавт., 2000; В.Б. Цогоев, 2001). Проходя по желудочно-кишечному тракту, Ирлиты по принципу свободной диффузии и градиенту концентрации обогащаются кобальтом, находящемся в просвете пищеварительного канала, что в конечном итоге снижает долю всасываемой фракции соли тяжелого металла и способствует понижению кобальта в плазме крови и уменьшению его накопления в тканях; уменьшается количество кобальта, фильтруемого в клубочках, уменьшается реабсорбция и захват его эпителиоцитами и следовательно, ослабляется повреждающее действие на почки (рис.7.2).

Проведенные нами исследования показали, что профилактическое применение разновидностей Ирлитов способно уменьшать поступление и накопление кобальта в организме, снижать выраженность патологических изменений, вызванных хронической интоксикацией хлоридом кобальта, что проявляется уменьшением выраженности дистрофических и некротических поражений почечных канальцев, снижением дистрофических проявлений в ткани печени. Ирлиты способны уменьшать степень протеинурии, вызванной введением хлорида кобальта.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что профилактическое применение природных минералов - Ирлитов может явиться эффективным способом уменьшения накопления и коррекции токсического действия кобальта при хронической интоксикации и может быть рекомендовано для дальнейших исследований с целью внедрения в клиническую практику.

Поступление и накопление Со2+, повреждение ЖКТ Ф

Внутрижелудочное введение

Перенос Со2+ с током крови

--- 7

Накопление Со2+и повреждение др. органов

Поступление и накопление Со2+, повреждение печени и>< . .

Выведение кобальта с желчью

Фильтрация, секреция реабсорбция и накопление кобальта в почках

-ижищми

Повреждающее влияние на клубочки и проксимальные канальцы

- —'

Выведение кобальта с мочой

V.„)

Гг

Повышение канальцевой реабсорбции

Выведение кобальта с калом

ЙШЬе---- У воды и натрия, протеинурия г -—. . ----— J

Понижение диуреза и экскреции натрия, ! белок в моче о

1 ■■"■■ '--■ ■ 1 -'■'■• - ■ . ■ ■ ■ - 11 - ■ ■ ■ ~

Рис.7.1. Схема патогенетических эффектов хлорида кобальта в организме крыс при его внутрижелудочном введении (выделенное тёмным - подтверждено в эксперименте)

Внутрижелудочное введение Ирлита-1, 7 и смеси Ирлит1+7 вместе с СоС12

-™----—-.-—.—--

-

Сорбция Ирлитами СоС!

Чш^

Снижение накопления Со2+ и повреждения ЖКТ

Уменьшение поступления накопления Со2+ и повреждения / печени

Выведение кобальта с желчью

I Ч

Повышение выведения кобальта с калом

- • - -Ч

Снижение Со2+ в крови

Понижение фильтрации, реабсорбции накопления Со2+ в почках

Уменьшение накопления Со2+ и повреждения др.органов

Уменьшение повреждения клубочка и канальцевого аппарата почек Снижение I выведения Со2+ * с мочой

Нивелирование эффектов хлорида кобальта под влиянием Ирлитов

-—----1------

Ослабление степени понижения диуреза и экскреции натрия, понижение протеинурии о

Рис.7.2. Патогенетическая схема влияния Ирлитов на метаболизм и повреждающее действие кобальта в организме крыс при внутрижелудочном введении хлорида кобальта (выделенное тёмным -подтверждено в эксперименте)

162