Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Влияние энтерального введения природного минерала РСО-Алания Ирлит-1 на почечные эффекты хлорида ртути, распределение и динамику выведения ртути из организма в эксперименте

На правах рукописи

ГАГЛОЕВА ЭЛЬМИРА МУРАТОВНА

ВЛИЯНИЕ ЭНТЕРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ ПРИРОДНОГО МИНЕРАЛА РСО-АЛАНИЯ ИРЛИТ-1 НА ПОЧЕЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ ХЛОРИДА РТУТИ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ДИНАМИКУ ВЫВЕДЕНИЯ РТУТИ ИЗ ОРГАНИЗМА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Владикавказ - 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

заслуженный работник высшей школы РФ, заслуженный деятель науки PCO-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 PCO-Алания, ДЗУГКОЕВА Фира Соломоновна

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

Защита состоится 22 апреля 2008 года в 1500 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 научной библиотеке ГОУ ВПО «СевероОсетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан «JjQ » 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук

ИГ Джиоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из важнейших экологических проблем является загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами (Башуров Ю П. и со-авт, 1998, Легостаева Е Г , Тедеев Ш Н, 1998) Исследователями последних лет установлена прямая зависимость между ростом заболеваемости и уровнем антропогенного загрязнения среды обитания (Трахтенберг И М, 2000, Новикова Л В и соавт, 2002, Nuyts G D et al, 1995), подчеркивается рост частоты почечной патологии у населения, проживающего в экологически неблагополучных районах (Полканова Е К , 1995, Ма Т, Yang В , 1997, Roéis Н А, Hoet Р Р , 1999) Актуальным является изучение влияния малых доз тяжелых металлов на состояние органов мочевой системы, а также разработка новых методов профилактики и коррекции хронической интоксикации тяжелыми металлами, в том числе ртути

Используемые с этой целью детоксиканты, способные выводить тяжелые металлы из организма (тиоловые соединения, комплексоны и др ) могут вызывать различные побочные эффекты и стимулировать интенсивный выход токсиканта из депо в кровь, вследствие чего может произойти эндогенное отравление организма Наиболее простой и доступный метод профилактики и лечения хронической интоксикации состоит в использовании энтеросорбентов, эффект которых обусловлен способностью связывать в желудочно-кишечном тракте экзогенные и эндогенные токсические соединения, в том числе тяжелые металлы, и выводить их из организма Внимание многих исследователей привлекают природные глинистые минералы и цеолиты, обладающие выраженной ионообменной и адсорбционной активностью В условиях близких по физико-химическим параметрам к энтеральной среде, природные минералы сорбируют воду, аммиак, сероводород, диоксид серы и углерода, вступают в реакции ионного обмена Указанные свойства глин и цеолитов позволяют рассматривать их в качестве селективных энтеросорбентов, предназначенных для выведения токсических метаболитов, радионуклидов цезия, тяжелых металлов (Цогоев В Б , Бекузарова С А , 2000, Тезиев Т.К и соавт, 2000, Тменов И Д , Дзагуров Б А , 2001, Угорец В И, 2001) Способность к иммобилизации аммония, активное связывание воды, ионообменное поглощение катионов водорода и выделение ионов калия (Gerasev A D , Lukamna S N, Aizman R1, 2001) является прямым обоснованием для применения глинистых минералов при почечной недостаточности токсиче-

ского генеза Однако, сведения по экспериментальной и клинической разработке этого аспекта применения энтеросорбентов в имеющейся литературе недостаточны, а результаты изучения применения глинистых минералов Северной Осетии Ирлитов при хронической сулемовой интоксикации в литературе вообще отсутствуют

В связи с этим, целью настоящего исследования было экспериментальное изучение влияния природного минерала Северной Осетии — Ирлит-1 на патофизиологические проявления нефротоксического воздействия ртути в условиях разных дозировок и путей введения (внутрижелудочного, подкожного) хлорида ртути (II) в организм крыс, а также на распределение и динамику выделения ртути из организма

Задачи исследования. Для осуществления поставленной цели были определены следующие задачи:

•Изучить эффекты длительного введения (2 мес ) природного минерала Северной Осетии Ирлит-1 на водовыделительную функцию почек, баланс катионов в крови и их почечную обработку в условиях спонтанного и водного диуреза у интактных крыс линии Вистар

•Изучить влияние профилактического применения Ирлита-1 на основные процессы мочеобразования, почечную обработку электролитов и их баланс в крови, а также уровень протеинурии у крыс в условиях спонтанного и водного диуреза на фоне подкожного и внутрижелудочного введения разных доз хлорида ртути

•Исследовать влияние Ирлита-1 на накопление и распределение ртути в тканях (почки, печень), содержание в крови и экскрецию с мочой и калом у крыс при внутрижелудочном и подкожном введении разных дозировок хлорида ртути

•Изучить влияние Ирлита-1 на структурные изменения в тканях почек, печени и миокарда у крыс после внутрижелудочного и подкожного введения разных доз хлорида ртути

Научная новизна. Впервые выявлено профилактическое влияние природного минерала Северной Осетии - Ирлит-1 на изменения водо- и электролито-выделительной функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути в разных дозировках при внутрижелудочном и подкожном введении в организм

Впервые показано, что применение Ирлита-1 в условиях интоксикации хлоридом ртути значительно уменьшает степень протеинурии

Впервые установлено, что энтеральное введение сорбента Йрлит-1, повышает выведение ртути из организма с калом, способствуя уменьшению накопления металла в ткани печени и почек Впервые показано, что профилактическое применение Ирлита-1 при хронической сулемовой интоксикации уменьшает выраженность патогистологических изменений в тканях внутренних органов (почки, печень, сердце) Новизна работы подтверждена получением патента на изобретение «Способ профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных» № 2311182 от 18 04 2006

Научно-практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют представления о действии избытка ртути в организме Выявленные впервые эффекты природного минерала Ирлит-1 на организм демонстрируют закономерности влияния энтеросорбентов с ионообменной активностью на токсические эффекты избытка ртути при хронической интоксикации На основании проведенных исследований рекомендуется их дальнейшее исследование с целью внедрения в клиническую практику для устранения явлений интоксикации, вызванных воздействием избыточных концентраций ртути на организм

Новые данные о влиянии природного сорбента Ирлит-1 на функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути могут быть использованы в преподавании физиологических основ энтеросорбции, при исследовании механизмов действия ртути на другие органы и системы организма, при разработке способов профилактики и коррекции токсических эффектов избыточного поступления в организм других металлов, например молибдена, вольфрама, и никеля

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедрах нормальной физиологии, патологической физиологии и курсе профпатологии СОГМА

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Энтеральное введение природного минерала Северной Осетии - Ирлита-1 профилактирует изменения водо- и электролитовыделительной функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути, отдаляет сроки появления и значительно уменьшает степень протеинурии

2 Энтеросорбция Ирлитом-1 повышает выведение ртути с калом при внут-рижелудочном и подкожном введении хлорида ртути, способствуя уменьшению накопления металла в ткани печени и почек

3 Применение природного сорбента Ирлит-1 уменьшает выраженность па-тогистологических изменений внутренних органов (почки, печень, сердце) в условиях хронической сулемовой интоксикации

Апробация диссертационной работы Основные положения работы доложены и обсуждались на V и VI конференциях молодых ученых СОГМА и ИБМИ ВНЦ РАН «Молодые ученые медицине и здравоохранению» (Владикавказ, 2006 г, 2007 г), на научно-практической конференции Южного Федерального округа с международным участием «Экстремальная медицина Проблемы экстремальных состояний», Владикавказ , 2006, VI Международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» - Владикавказ, 2007, и VI региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения, Владикавказ 2007; совместном заседании кафедр нормальной физиологии, патологической физиологии, биохимии и ЦНИЛ Северо-Осетинской государственной медицинской академии.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ

Структура диссертации

Диссертация изложена на 167 страницах, иллюстрирована - 33 рисунками и 28 таблицами, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований, заключения, общих выводов, списка использованной литературы и приложения Библиографический указатель включает 200 источников из них 68 зарубежных автора

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал и методы. Опыты проводились на 180 половозрелых крысах самцах линии Wistar Опытные животные в период исследований содержались на стандартном рационе в условиях свободного доступа к воде и пище Световой режим — естественный

Раствор хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг вводили подкожно либо внут-рижелудочно (через зонд) каждый день в течение 2 месяцев Взвесь Ирлита-1 (6%) вводили внутрижелудочно через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела через день в течение двух месяцев

Изучение основных процессов мочеобразования, анализ содержания электролитов в крови (натрия, калия и кальция) и их почечной обработки проводили в условиях спонтанного и водного диуреза, через 2 недели, 1 и 2 месяца Для изучения функции почек в условиях спонтанного диуреза животные помещались в обменные клетки, где в течение 6 часов у них производился сбор мочи С целью изучения функции почек в условиях водного диуреза животным через зонд в желудок давалась водная нагрузка (5%от массы тела), после чего в обменных клетках собиралась моча через каждый час в течение 3-х часов После окончания экспериментов крысы забивались под тиопенталовым наркозом для исследования плазмы и тканей Содержание натрия и калия в биологическом материале определяли методом пламенной фотометрии Экстракция натрия из тканей производилась 0,75 Н азотной кислотой (Руммель А Г, Баженов А Ф , 1967) Для определения осмотической концентрации мочи и плазмы крови использовали метод криоскопии Концентрацию кальция и креатинина в моче и плазме крови, общего белка в моче определяли спектрофотометрически Содержание мочевины в тканях почки определялось методом СГГасанова (1962) в нашей модификации (рац предложение № 241, от 20 12 2006, рац предложение № 242, от 20 12 2006) Определение ртути в биологическом материале (почки, кал, моча) осуществлялось с применением беспламенного варианта атомно-абсорбционной спектрометрии (методом «холодного пара») на установке «Квант-2» Для гистологических исследований образцы тканей (печень, почка, сердце) фиксировали в 10% нейтральном формалине, затем 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

Расчеты скорости клубочковой фильтрации, величины канальцевой реаб-сорбции воды, экскреции натрия, калия, кальция и осмотически активных веществ (ОАВ), фильтрационного заряда катионов и относительной канальцевой реабсорбции натрия, кальция и ОАВ производились по формулам Ю В Наточи-

на (1974) Полученные результаты обрабатывались статистически параметрическим методом сравнения средних величин с помощью t - критерия Стьюдента Для расчетов и построения графиков использовались программы MICROSOFT EXCEL и «Prizma2 01»

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Особенности функционального состояния почек крыс при хронической интоксикации хлоридом ртути. Исследования функционального состояния почек у животных при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг выявили достоверное увеличение объема шестичасового спонтанного диуреза во всех сериях экспериментов вследствие снижения канальцевой реабсорбции воды Так, при подкожном введении HgCk в дозе 0,1 мг/кг, уже через 2 недели наблюдалась тенденция к снижению канальцевой реабсорбции воды, а через 1 и 2 месяца изменения были достоверны при обоих способах введения, при этом статистически значимых изменений клубочковой фильтрации не выявлялось При использовании дозы 0,5 мг/кг канальцевая ре-абсорбция была ниже фона во все сроки исследования (через 2 недели, 1 и 2 месяца) при обоих способах введения HgCb Клубочковая фильтрация имела тенденцию к снижению при внутрижелудочном применении и была достоверно ниже фона при подкожном введении через 2 месяца Необходимо отметить, что диурез при введении хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг был достоверно выше, чем у крыс получавших HgCl2 в дозе 0,1 мг/кг, т е выявлялся дозозависимый характер увеличения диуреза, обусловленный отрицательной линейной корреляционной связью между уровнем диуреза и канальцевой реабсорбцией воды (i=0,998)

При изучении ионовыделительной функции почек выявлялось достоверное увеличение экскреции натрия во всех группах опытных животных. Так, при введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг экскреция увеличивалась уже через 1 месяц, а при использовании дозы 0,5 мг/кг через 2 недели эксперимента Выявленный натриурез был обусловлен снижением канальцевой реабсорбции катиона, несмотря на достоверное снижение натрия в плазме крови, и соответственно уменьшение фильтрационной загрузки нефронов При анализе механизмов обнаруженных нарушений установлена отрицательная линейная корреляционная связь между уровнем экскреции натрия и относительной канальцевой реабсорбцией катиона (г=0,99)

Таблица 1. Влияние Ирлита-1 на основные процессы мочеобразования и экскрецию белка с мочой у крыс в условиях спонтанного диуреза на фоне внут-рижелудочного введения хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг (М±м).

Условия опыта Стат. покзат. Процессы мочеобразования Белок экскреция мг/час/100г

V мл/час/100г мл/час/100 г ®И20 %

Фон М±т п=20 0,078±0,0035 17,93±0,51 99,56±0,033 0,03±0,0035

Фон+Ирлит-1 М±т п=20 0,073±0,004 17,38±0,654 99,58±0,047 0,032±0,0039

Р - - - -

2 недели ЩС12 (0,1 мг/кг) М±т п=14 0,092±0,0052 18,039±0,69 99,49±0,06 0,048±0,0052

Р - - - -

1 месяц ЩС12 (ОД мг/кг) М±т п=14 0Д0±0,0062 16,949±0,67 99,41±0,04 0,075±0,0048

Р * - * *

2 месяца 1^С12 (0,1 мг/кг) М±т п=13 0,118±0,0073 16,667±0,8 99,29±0,043 0,105±0,0067

Р * - * *

2 недели ЩС12 '0,1 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,083±0,0072 19,302±0,92 99,57±0,071 0,039±0,0047

Р - - - -

1 месяц НйС12 [0,1 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,090±0,006 18,367±0,86 99,51±0,045 0,049±0,0038

Р - - - -

2 месяца ЩС12 (0,1 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,099±0,0039 17,399±0,32 99,43±0,041 0,061±0,0047

Р */** - */ ** */ **

2 недели ЩС12 (0,5 мг/кг) М±т п=14 0Д02±0,004 16,452±0,654 99,38±0,062 0,081±0,0074

Р * - *

1 месяц ЩС12 (0,5 мг/кг) М±т п=14 0,127±0,0052 16,93±0,69 99,25±0,05 0,10±0,0064

Р * - * *

2 месяца Н§С12 (0,5 мг/кг) М±т п=14 0Д48±0,0062 16,68±0,67 99,113±0,04 0Д32±0,0082

Р * - * *

2 недели ЩС12 [0,5 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,090±0,0073 18,0±0,8 99,50±0,043 0,046±0,0054

Р - - - -

1 месяц ЩС12 [0,5 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0Д1±0,0070 17,74±0,92 99,38±0,07 0,098±0,0061

Р */** - */ ** */ **

2 месяца ЩС12 [0,5 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0ДЗ±0,006 17,42±0,86 99,254±0,045 0,106±0,0075

Р */** - */ ** **

Примечание ( * ) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном,

( ** ) - достоверное (р<0,05) изменение относительно фона с Ирлитом-1

Хроническая интоксикация сопровождалась повышением экскреции калия во всех экспериментальных группах вследствие увеличения фильтрационного заряда катиона, что было обусловлено достоверным ростом концентрации калия в плазме крови При внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг, несмотря на отсутствие изменений фильтрационного заряда катиона, происходило достоверное увеличение экскреции калия через 2 месяца, возможно, вследствие изменения процессов канальцевой обработки катиона в условиях ги-перкалиемии

Экскреция кальция с мочой при внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг не отличалась от интактного контроля во все сроки исследования, а при подкожном введении была достоверно выше через 2 месяца вследствие снижения канальцевой реабсорбции катиона При этом независимо от способа введения HgCl2j концентрация кальция в плазме крови и его фильтрационный заряд в течение эксперимента не менялись При введении дозы 0,5 мг/кг экскреция кальция возрастала через один месяц и оставалась таковой к концу эксперимента, вследствие снижения канальцевой реабсорбции катиона Кроме того, у животных наблюдалось повышение экскреции осмотически активных веществ, вследствие снижения их относительной канальцевой реабсорбции

Увеличение диуреза и экскреции электролитов вследствие значительного снижения процессов канальцевой реабсорбции, возможно, определяется избирательным воздействием ртути на канальцевый аппарат почек (Гуричев В В , 1970, Sakai Т et al, 1984, Roéis Н А, Hoet Р Р, 1999) Ртуть в основном накапливается и поражает корковые отделы почек (Трахтенберг И М , 1992, Maddox D A et al, 1975) Отмечено преимущественное снижение процессов проксимальной реабсорбции (Yoshida М , 1997, Zalups R К , Barfuss D W, 2002) Являясь функциональным ингибитором аквапоринов (А 1,2 и 3), хлорид ртути может блокировать транспорт воды, связываясь с радикалом цистеина (Аликина Т Ю и со-авт, 2003, Комиссарчик Я Ю и соавт, 2002, Xabib О , 1996, Ishibashi К , Sasaki S , 2004)

Поскольку наиболее информативной характеристикой функционального состояния почек является их реакция на введение водно-солевых нагрузок (Айзман Р И , Великанова JIК, 1980), представлялось важным оценить изменения почечного ответа на введение 5% водной нагрузки Показано, что после введения водной нагрузки уровень диуреза у животных с пероральным и под-

кожным введением хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг веса животного, в отличие от опытов со спонтанным диурезом, был ниже контрольного уровня Процент выведения водной нагрузки за три часа также снижался по сравнению с данными контрольной группы Почасовые изменения диуреза характеризовались его повышением на первом часе, в результате увеличения скорости клу-бочковой фильтрации, и уменьшением на втором и третьем часах, за счет снижения клубочковой фильтрации и увеличения канальцевой реабсорбции воды Эти изменения приводили к снижению суммарного трехчасового диуреза. Следует отметить, что введение хлорида ртути в большинстве случаев приводило к увеличению канальцевой реабсорбции воды на втором часе водного диуреза (относительно фона с введением водной нагрузки), даже в случаях отсутствия изменений процента выведения водной нагрузки Таким образом, в условиях водной нагрузки при хронической интоксикации выявлялось снижение функциональной способности почки к выведению избытка жидкости из организма, вследствие снижения клубочковой фильтрации и увеличения канальцевой реабсорбции воды Хроническая интоксикация хлоридом ртути в течение двух месяцев приводит к длительному контакту почечных структур с нефротоксикантом и повреждению клубочков, что проявляется при функциональной нагрузке снижением клубочковой фильтрации При оценке результатов исследования функций почек в условиях водно-солевых нагрузок, следует учитывать состояние водного баланса организма до введения нагрузки (Берхин Е Б , Иванов Ю А , 1972), возможное изменение секреции вазопрессина либо его эффективности, так как при сулемовой нефропатии отмечается хлорогидропения, вследствие избыточного натриуреза и водного диуреза (Тареев Е М , 1958, 81ассЬюй1 А , Вог-ваш Е, 2003) Таким образом, снижение процента выведения воды у экспериментальных крыс является закономерным следствием развивающейся патологии почек, а также возможного обезвоживания организма при полиурии

Изменения электролитовыделительной функции почек в условиях водного диуреза при хронической интоксикации хлоридом ртути напоминали аналогичные изменения при спонтанном диурезе

Определение содержания электролитов в плазме крови выявило достоверное снижение концентрации натрия и увеличение концентрации калия через 2 месяца при подкожном и внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг, а также снижение концентрации кальция при введении большей до-

зы Снижение уровня натрия в плазме крови, возможно, происходило вследствие повышения экскреции натрия, обусловленного угнетением его канальцевой реабсорбции Увеличение калия в плазме крови, возможно, связано со способностью ртути вызывать гемолиз эритроцитов и выход из них калия, что подтверждается данными литературы об уменьшении количества эритроцитов и увеличении билирубина в крови, снижении осморезистентности эритроцитов под влиянием ртутного воздействия (Трахтенберг И М, 1996, Полканова Е П, 1997, С1агквоп Т 1997)

Сравнительный анализ данных, полученных при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг веса животного с данными на фоне введения дозы 0,1 мг/кг веса показал, что изменения водо- и электролито-выделительной функции почек имеют практически одинаковую направленность, но более выражены при подкожном введении и дозе 0,5 мг/кг, т е выявлялась зависимость снижения процента выведения воды и увеличения экскреции натрия, калия и кальция от дозы и способа введения токсического вещества

2. Влияние природного минерала Ирлита-1 на водо- и элекгролитовы-делительную функцию почек крыс при хронической интоксикации хлоридом ртути. Прежде чем приступить к анализу данных, полученных при изучении влияния Ирлита-1 на функцию почек у крыс с хронической интоксикацией хлоридом ртути, отметим некоторые особенности, выявленные нами в результате проведения контрольных исследований у животных с изолированным введением глинистого минерала (вторая контрольная группа, первой служили ин-тактные крысы) Используемая доза Ирлита-1 соответствовала эффективным дозам, применяемым ранее для профилактики кадмиевой и кобальтовой интоксикации (Впп V В , АН^оуа N Я., А1Ье§оуа гЬ К, 2002, Брин В Б , Кокаев Р И , Кабисов О Т, 2004) Результаты 2-х месячного введения 6% раствора Ирлита-1 в дозе 2,5% массы тела у интактных животных показали, что длительное применение энтеросорбции природным сорбентом Ирлитом-1 не изменяет показатели водовыделительной функции почек, значения ионоосмотических показателей плазмы крови, и уменьшает экскрецию калия, что было более выражено после водной нагрузки

Профилактическое применение природного сорбента Ирлит-1 на фоне сулемовой интоксикации отдаляло сроки повышения спонтанного диуреза и снижало уровень полиурии Так, энтеросорбция предотвращала изменения диуреза

при виутрижелудочном введении Н^С12 в дозе 0,1 мг/кг через 1 месяц, и при внутрижелудочном и подкожном введении в дозе 0,5 мг/кг через 2 недели Увеличение диуреза было также обусловлено снижением канальцевой реабсорбции воды, но все же уровень реабсорбции был достоверно выше, чем у животных получавших только хлорид ртути, что способствовало уменьшению степени по-лиурии Применение Ирлита-1 препятствовало снижению скорости клубочковой фильтрации воды при введении дозы 0,5 мг/кг через 2 месяца эксперимента

Таким образом, применение Ирлита-1 профилактирует изменения водовы-делительной функции почек крыс при хронической сулемовой интоксикации, уменьшая степень полиурии По данным литературы, цеолитоподобные глины способны присоединять воду без изменения кристаллической структуры и увеличиваться в объеме в 20-30 раз, обуславливая задержку всасывания в желудочно-кишечном тракте воды (Цогоев В Б , Бекузарова С А , 2000, Тезиев Т К , Осикина Р В , 2000, Оегавеу А Б , Ьикашпа 8 N , 8ууа1азЬ О А., 2000, Кокаев Р И, 2000), чем объясняется более низкий, относительно контроля, уровень клубочковой фильтрации и повышенный уровень канальцевой реабсорбции воды, без достоверного изменения уровня спонтанного мочеотделения, а также снижение процента выведения воды при гипергидратации в результате перестройки механизмов регуляции водно-солевого обмена Преимуществом способа введения энтеросорбента в виде 6% водной взвеси является возможность введения глины уже насыщенной водой, причем, водная взвесь в дозе 2,5% массы тела через день в течение 2 месяцев не является водной нагрузкой для организма и, в отличие от вышеописанных способов, не оказывает влияния на водный гомео-стаз организма, что показано в наших экспериментах при введении раствора глины интактным животным (вторая контрольная группа)

В условиях водной нагрузки у экспериментальных животных на фоне профилактического введения Ирлита-1, несмотря на снижение суммарного трехчасового диуреза, относительно фона, процент выведения водной нагрузки увеличивается относительно опыта с введением только хлорида ртути, вследствие менее выраженного изменения клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды на втором часе Это может свидетельствовать о способности Ирлита-1 вызывать уменьшение выраженности изменений водовыделительной функции в условиях ртутной интоксикации

Для выяснения механизма нарушения процессов мочеобразования и влияния Ирлита-1 на изменения канальцевой реабсорбции воды мы осуществили исследование электролито-мочевинного профиля слоев ткани почки Исследования, проведенные в условиях трехчасового водного диуреза показали, что у крыс при хронической интоксикации хлоридом ртути в дозе 0,5 мг/кг через 1,5 часа после введения водной нагрузки количество натрия в папилле было достоверно выше по сравнению с показателями у интактных животных (с введением 5% водной нагрузки), а в мозговом веществе намечалась некоторая тенденция к увеличению Содержание мочевины в папилле и медулле оказалось выше по сравнению с контролем, что, вероятно, является одним из факторов способствующих увеличению канальцевой реабсорбции воды в условиях водной нагрузки Исследования мочевинно-натриевого профиля у крыс, получавших природный энтеросорбент на фоне внутрижелудочного введения хлорида ртути в условиях гипергидратации, выявили значительно меньшие сдвиги содержания мочевины и натрия в слоях ткани почки Следовательно, можно предположить, что эффекты природного сорбента в условиях водной нагрузки могут быть связаны с профилактированием изменений концентрирующей функции и восстановлением функционального резерва почек

Исследования показали, что применение Ирлита-1 на фоне эффектов хлорида ртути во всех группах опытных животных оказывало существенное влияние на обмен и показатели почечной обработки натрия, калия и кальция Уровень экскреции натрия при хронической сулемовой интоксикации в условиях применения сорбента Ирлит-1 достоверно увеличивался относительно фона во всех дозах в разные сроки, но все же оставался достоверно ниже, чем у животных с введением только хлорида ртути При подкожном и внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг Ирлит-1 полностью нивелировал изменения экскреции натрия через 1 месяц, а при внутрижелудочном введении в дозе 0,5 мг/кг через 2 недели, что было обусловлено уменьшением выраженности изменений канальцевой реабсорбции катиона Изменения экскреции натрия в условиях гипергидратации, вызванной водной нагрузкой напоминали аналогичные изменения при спонтанном диурезе Применение Ирлита-1 в условиях водной нагрузки профилактировало изменения суммарной за три часа экскреции натрия через 1 месяц при использовании дозы 0,1 мг/кг, и через 2 недели при внутрижелудочном введении дозы 0,5 мг/кг.

Таблица .2. Влияние Ирлита-1 на экскрецию электролитов у крыс в условиях спонтанного диуреза на фоне внутрижелудочного введения хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг (М±м)._

Условия опыта Стат. покзат Экскреция электролитов мкмоль/час/100 г

иСа V и„. V ик V

Фон М±ш п=20 0,165±0,0060 8,9±0,68 5,22±0,22

Фон+Ирлит-1 М±ш п=20 0,171±0,0068 8,5±0,79 4,62±0,29

Р - - *

2 недели ЩС12 (0,1 мг/кг) М±т п =14 0,17±0,0074 9,0±0,94 5,31±0,5

Р - - -

1 месяц ^С12 (0,1 мг/кг) М±т п=14 0,164±0,010 10,2±0,83 4,81±0,6

Р - * -

2 месяца Н^Ог (0,1 мг/кг) М±т п=13 0,172±0,014 11,12±0,78 6,05±0,40

Р - * *

2 недели ЩС12 (0,1 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,153±0,0091 8,60±0,96 4,70±0,54

Р - - -

1 месяц 1^С12 (0,1 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,158±0,015 9,50±1,3 5,09±0,63

Р - - -

2 месяца HgCI2 (0,1 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,16±0,012 10,04±0,71 4,92±0,65

Р - */ ** -

2 недели Н§С12 (0,5 мг/кг) М±т п=14 0,159±0,020 10,7±0,83 4,91±0,38

Р - * -

1 месяц HgCl2 (0,5 мг/кг) М±т п=14 0,182±0,0071 11,51±0,92 6,10±0,51

Р * * *

2 месяца ЩС12 (0,5 мг/кг) М±т п=14 0,195±0,011 14,12±0,98 6,98±0,42

Р * * *

2 недели ЩС12 (0,5 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,168±0,016 9,61±0,62 4,89±0,38

Р - - -

1 месяц ^С12 (0,5 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0,158±0,011 11,01±0,96 5,00±0,45

Р - */ ** -

2 месяца ЩС12 (0,5 мг/кг) + Ирлит-1 М±т п=14 0Д85±0,0067 12,72±0,79 6Д4±0,51

Р */ ** */ ** */ **

Примечание (*) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном,

( ** ) - достоверное (р<0,05) изменение относительно фона с Ирлитом-1

Применение Ирлита-1 на фоне интоксикации солью ртути снижало степень выраженности изменений экскреции калия с мочой относительно опыта с изолированным введением хлорида ртути, вследствие уменьшения концентрации калия в плазме крови и снижения фильтрационного заряда катиона Экскреция калия полностью восстанавливалась в условиях спонтанного и водного диуреза через 2 месяца при внутрижелудочном введении ЩС12 в дозе 0,1 мг/кг, через 1 месяц при внутрижелудочном и через 2 недели при подкожном введении в дозе 0,5 мг/кг Ирлит-1 способствовал профилактике изменений экскреции кальция при подкожном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг через 2 месяца, и при подкожном и внутрижелудочном введении в дозе 0,5 мг/кг через 1 месяц, препятствуя снижению канальцевой реабсорбции катиона, одновременно увеличивая фильтрационный заряд кальция Наряду с этим у животных наблюдалось снижение уровня экскреции осмотически активных веществ относительно опыта с применением только хлорида ртути и экскретируемой фракции (ЕГовт), что свидетельствует об увеличении их относительной канальцевой реабсорбции

Энтеросорбция Ирлитом-1 в условиях интоксикации хлоридом ртути полностью нивелирует изменения концентрации калия в плазме крови при внутрижелудочном и подкожном введении, а также натрия при внутрижелудочном введении сулемы в дозе 0,1 мг/кг, предотвращает снижение кальция при внутрижелудочном введении соли ртути в дозе 0,5 мг/кг

Таким образом, применение Ирлита-1 способствует профилактике нарушений электролитовыделительной функции почек Полученные результаты подтверждают сведения о сорбционных и ионообменных свойствах природного глинистого минерала Ирлита-1, которые проявляются более ярко в условиях патологии (Тезиев Т К, Осикина Р В , 2000; Тамаев Т М, 2000, Брин В Б. и соавт, 2004, Впп V В , А1Ье§оуа N К, А1Ье§оуа гИ К., 2002) Согласно сведениям литературы, использование природных цеолитов в качестве пищевой добавки снижает интенсивность абсорбции калия эпителиальными клетками тонкого и дис-тального отдела толстого кишечника за счет ингибирования активности апикальных Н - К -АТФазы и № -независимой К -АТФазы, а также способствует повышению уровня секреции калия в просвет желудочно-кишечного тракта благодаря активации базолатеральной Ыа -К -АТФазы (Луканина С Н, 2003, Гера-сев А Д, Луканина С Н, Святаш Г А , Айзман Р И , 2003), что могло способствовать снижению содержания калия в плазме крови при ртутной интоксикации в

наших экспериментах, и снижению экскреции катиона с мочой Следовательно, кишечник животных, находящихся на ирлитовой диете, выполняет резервную экскреторную функцию «разгружая» почки и способствуя сохранению гомео-стаза Возможно, часть ионов калия и метаболитов связывается энтеросорбен-том и экскретируется с калом О такой возможности свидетельствуют данные о том, что, в результате ионообменных реакций, при прохождении цеолитоподоб-ной глины по пищеварительному тракту в содержимом на «выходе» натрия (на 33%) и калия (в 2,6 раз) больше, (Бирагова H Ф, 2004), а кальция (на 46 8%) меньше (Челищев H Ф, 1983, 1986, Бгатов В И и соавт, 1987), чем до попадания в организм Обнаружен более низкий уровень экскреции креатинина, ионов калия и натрия с мочой (Герасев А Д, 2002, Howeiy D G, Thomas H S , 1965, Ames L L , Amer Miner M P , 1965, Hayhurst D T, 1976) Введение Ирлита-1 в рацион животных повышало коэффициент усвояемости ионов кальция (Дзагу-ров Б А , Кривонос H В , 2005), способствуя росту и кальцификации костей (Гу-менюк В В и соавт, 1985) Таким образом, полученные результаты позволяют считать целесообразным использование природного минерала Ирлит-1 для поддержания гомеостаза, снижения ртутной интоксикации и разгрузки почек при хронической сулемовой нефропатии

Следствием поражения почек является протеинурия - один из характерных, по данным литературы, признаков хронического отравления ртутью (Закусов В В , 1966, Нежданова M В , 2004, Sakai T et al, 1984). Профилактическое применение Ирлита-1 отдаляло сроки появления и значительно уменьшило степень выраженности протеинурии

3. Влияние природного сорбента Ирлит-1 на накопление ртути в тканях и динамику выведения металла с калом у крыс. Гистологические исследования тканей. С целью изучения влияния Ирлита-1 на распределение и накопление ртути в организме опытных животных при хронической интоксикации во всех сериях экспериментов были проведены исследования по определению содержания металла в тканях почки и печени, крови, моче и кале

Анализ полученных данных показал, что введение хлорида ртути в течение двух месяцев приводит к значительному накоплению тяжелого металла в тканях печени и почек, увеличению его содержания в крови, моче и кале Проведенные исследования выявили прямые сильные корреляционные связи между дозой вводимого хлорида ртути и его содержанием в тканях печени (г = +0,97 при

подкожном введении; г = +0,95 при внутрижелудочном введении) и почек (г = +0,97 при подкожном введении; г = +0,93 при внутрижелудочном введении), а также экскрецией ртути с калом (г = +0,93 при подкожном введении; г = +0,95 при внутрижелудочном введении). На фоне одновременного введения хлорида ртути и 6% взвеси глины через 2 месяца, отмечались достоверно меньшие значения накопления ртути в тканях печени и почек.

Почки

Кал

38.5 33.0 27.5 * 22.0 -5 16.5 11.0 5.50.0

П/К

В/Ж

П/К

В/Ж

СП Фон ЕЭНдС12 (0,1 мг/кг) ИИ НдС12+Ирлит-1 (0,1 мг/кг) ЕШ НдС12 (0,5 мг/кг) ¡^ НдС12+Ирлит-1 (0,5 мг/кг)

Рис. 1. Влияние Ирлита-1 на содержание ртути в ткани почки и кале при подкожном (П/К) и внутрижелудочном (В/Ж) введении хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг через два месяца эксперимента.

Снижение накопления металла в почечной ткани было более наглядным при внутрижелудочном введении, чем при подкожном. Значительно возрастала экскреция ртути с калом при внутрижелудочном введении хлорида ртути и, что важно отметить, при подкожном введении.

Гистологическое исследование органов (почки, печени и сердца) крыс на фоне хронической сулемовой интоксикации выявило отчетливую зависимость между величинами действующих концентраций, степенью накопления ртути в тканях и выраженностью морфологических изменений. Энтеральное введение 6% взвеси природного сорбента Ирлит-1 через день в течение 2-х месяцев при подкожном и внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг способствовало существенному уменьшению выраженности альтеративных изменений в исследуемых органах и тканях. Выявлялась положительная реакция (гиперплазия лимфо-гистиоцитарных элементов, эндотелиальная и макрофа-

гальная активность) иммунокомиетентной ткани на повреждение органоспеци-фических (паренхиматозных) и стромально-сосудистых структур.

и повреждение

¡Б

] Накопление Нд!* >орвж, ЖКТ

I ^

Выведение 1

I. Н§2+ с желчью |

...... . .

I I '

Поступление -Ш накопление Н£г г й повреждение ! ■ печени

щияИрляЮ1* Введение ЩСИ

Содержание Нд2* в крови

| Ц Накопление ¿¡р| Г ♦ Р'ути в почках "Шв}

Повреждение клубочка и канальцевого аппарата поя

Накопление Нд2' ипонрождонио

Выведение ртути с мочой

Увеличение диуреза и зкс^еции электролитов |

Рис 2. Влияние Ирлита-1 на метаболизм и повреждающее действие ртути в организме при подкожном (п/к) и внутрижелудочном (в/ж) введении хлорида ртути '-Щ- - динамика, выявленная в эксперименте под влиянием Ирлита-1)

Профилактическое влияние Ирлита-1 наиболее ярко отмечалось при внутрижелудочном введении сулемы, но, что важно отметить, было достаточно эффективным и при подкожном введении нефротоксического вещества. Проведенные исследования дают основание для следующей схемы основных патогенетических звеньев ртутной интоксикации и механизмов ее профилактики с помощью Ирлита-1 (Рис.2.). При парентеральном способе введения ртуть выделяясь в желудочно-кишечный тракт с желчью и интенсивно секретируясь в толстом кишечнике, выводится с калом. Очевидно, в просвете кишечника энтеросорбент связывает металл, препятствуя обратному всасыванию в кровь, и, таким образом, способствует увеличению его экскреции с калом, что приводит к снижению накопления ртути в организме и профилактике ее нефротоксических эффектов. Это подтверждается данными как морфологического, так и патофизиологического исследования почек и позволяет рекомендовать его дальнейшее экспериментальное изучение в качестве средства для профилактики и постсулемовой реабилитации при воздействии ртути в низких концентрациях.

ВЫВОДЫ:

1 Энтералыюе введение 6% водной взвеси природного сорбента Северной Осетии - Ирлита-1 в дозе 2,5% массы тела через день в течение двух месяцев у интактных животных не изменяет показатели водовыделительной функции почек в условиях спонтанного и водного диуреза, значения ионоосмотических показателей плазмы крови, и уменьшает экскрецию калия, что особенно выявлялось после функциональной 5% водной нагрузки

2 При хронической сулемовой интоксикации, вызванной внутрижелудоч-ным и подкожным введением хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг веса животного в течение двух месяцев, отмечается (зависимое от дозы и способа введения) увеличение объема шестичасового спонтанного диуреза, вследствие снижения канальцевой реабсорбции воды Снижение процента выведения водной нагрузки вследствие снижения скорости клубочковой фильтрации и увеличения канальцевой реабсорбции воды на 2 и 3 часах водного диуреза свидетельствует о снижении функциональной способности почек к выведению избытка жидкости из организма Увеличению канальцевой реабсорбции воды в условиях гипергидратации способствовало повышение содержания мочевины и натрия в слоях ткани почки на высоте водной нагрузки

3 Хроническая интоксикация хлоридом ртути приводит к увеличению экскреции натрия и кальция, вследствие снижения канальцевой реабсорбции катионов, и увеличению экскреции калия за счёт прироста фильтрационного заряда

4 Профилактическое применение Ирлита-1 приводит к уменьшению выраженности изменений водовыделительной функции почек крыс при хроническом воздействии ртути, препятствуя снижению канальцевой реабсорбции и клубочковой фильтрации воды, отдаляя сроки и снижая степень повышения объема спонтанного диуреза Энтеросорбция значительно уменьшает выраженность протеинурии при введении хлорида ртути

5 Энтеральное введение природного сорбента Ирлита-1 профилактирует изменения электролитовыделительной функции почек путем восстановления канальцевой реабсорбции натрия и кальция, и фильтрационного заряда калия

6 Энтеросорбция Ирлитом-1 способствует выведению ртути с калом при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути, снижает накопление

металла в ткани печени и почек, уменьшая выраженность патогистологических изменений органов

7 В условиях хронической сулемовой интоксикации энтеральное введение природного сорбента Ирлит-1 оказывает отчетливое протекторное воздействие, что может быть использовано в качестве экспериментального обоснования для изучения возможности его клинического применения

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Брин В Б, Кокаев Р И, Албегова Ж К, Боциева Н В , Бузоева М Р , Гаг-лоева Э М, Молдован Т В , Кабисов О Т , Шамсутдин 3 Т Профилактика нефро-токсических и гемодинамических эффектов солей тяжелых металлов с помощью внутрижелудочного введения глины Северной Осетии «Ирлит-1» // Научные труды I съезда физиологов СНГ - Сочи, Дагомыс, 2005 — том 2 - С 253

2 Брин В Б , Кокаев Р.И , Албегова Ж К, Боциева Н В , Бузоева М Р , Гаг-лоева Э М, Молдован Т В Экспериментальный анализ возможности применения глины Северной Осетии Ирлит-1 для профилактики токсических эффектов тяжелых металлов// Материалы Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России» - Владикавказ, 2005 -С 132-133

3 Брин В Б , Гаглоева Э М Влияние природного минерала Северной Осетии Ирлита-1 на патогистологические проявления хронической интоксикации хлоридом ртути, на накопление в тканях и экскрецию ртути // Сборник научных трудов МАН ВШ - Владикавказ, 2005 - №2 - С 256-262

4 Брин В Б , Албегова Ж К , Бузоева М Р , Гаглоева Э М Кабисов О Т, Кокаев Р И , Митциев К Г Анализ возможности применения природных цеолито-подобных глин Северной Осетии «Ирлитов» для профилактики накопления тяжелых металлов и нарушения функций при экспериментальной интоксикации // Тез докл междунар научн конф «Системные исследования современного состояния и пути развития юга России» — Азов, 2006 - С 89-90

5 Брин В Б, Албегова Ж К , Гаглоева Э М Экспериментальный анализ возможности профилактики проявлений токсической нефропатии, вызванной хлоридом ртути, путем применения природного сорбента Ирлит-1 // Вестник МА-НЭБ-Владикавказ,2006 - Том И,№7-С 25-30

6 Гаглоева Э М Влияние природного сорбента Ирлита-1 на почечные эффекты внутрижелудочного введения разных доз хлорида ртути, его накопление

и выведение из организма // Тезисы докл пятой конф молодых ученых СОГМА - Владикавказ, 2006 - С 23-25

7 Гаглоева Э М Влияние природного минерала Ирлита-1 на основные процессы мочеобразования и экскрецию электролитов у крыс при хронической интоксикации хлоридом ртути // Материалы научно-практической конференции Южного Федерального округа с международным участием «Экстремальная медицина Проблемы экстремальных состояний» - Владикавказ , 2006 - С 26-28

8 Брин В Б , Бузоева М Р , Гаглоева Э М Профилактика накопления и стимуляция экскреции тяжелых металлов с помощью применения цеолитоподоб-ных глин «Ирлитов» в эксперименте // Вестник новых медицинских технологий. -Тула, 2006 - Т XIII, №3 - С 44-45

9 Брин В Б., Бузоева М Р , Гаглоева Э М Профилактика проявлений токсической нефропатии вызванной тяжелыми металлами (хлоридом кобальта, хлоридом ртути), с помощю применения цеолитоподобных глин Ирлитов // Вестник новых медицинских технологий -Тула,2007 - ТХ1У,№1 -С 196-198

10 Гаглоева Э М Анализ механизма влияния природного минерала Ирлит-1 на функции почек крыс при моделировании хронической почечной недостаточности // Тезисы докл 6 конф молодых ученых СОГМА и ИБМИ ВНЦ РАН — Владикавказ, 2007 - С 22-27

11 Гаглоева Э М Эффективность применения природного минерала Северной Осетии Ирлита-1 в качестве энтеросорбента для профилактики хронической ртутной интоксикации в эксперименте с низкими дозировками хлорида ртути // Материалы VI международной конференции Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий - Владикавказ, 2007 - С 325-327.

12 Пат 2311182 Российская федерация МКИ8А61КЗЗ/00 Способ профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных при хроническом отравлении / Гаглоева Э М , Брин В Б заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохр. и соц разв - №2006113110/13, заявл 18 04 2006, опубл 27 11 2007//Бюл -2007 -№33 -3 с

Информационно - издательский отдел ГОУ ВПО СОГМА Росздрава Подписано в печать 18 03 2008г Тираж 100 Формат издания 60 х 90 уел печ л 1,0 Заказ № 11

Актуальность исследования. Среди неблагоприятных факторов окружающей среды значительную долю составляют тяжелые металлы, постоянное поступление которых в организм человека даже в небольших количествах опасно для здоровья в связи с такими их биологическими свойствами, как способность кумуляции в организме, наличие длительного времени биологической полужизни, возможность мутагенного, канцерогенного, эмбриотоксического и гонадотоксического действия (Авцын А.П. и соавт., 1991; Лужников Е.А., 1994; Daston G.P., Gray J.A., Carver B.D., 1984; Fowler В. A., 1992; Droller M J., 1996). Одним из приоритетных веществ, в формировании антропогенной опасности для здоровья человека является ртуть и ее соединения (Трахтенберг И.М. 1993; Ларионова Т. К., 2002; Brown I.A. 1954; Magos L. et al., 1985; Clarkson T.W., 1997). В работах последних лет подчеркивается рост частоты почечной патологии у населения, проживающего в экологически неблагополучных районах (Kaizu К., 1994; Niiyts G.D., 1995). Актуальной является проблема1 изучение влияния малых доз тяжелых металлов на состояние органов мочевой системы, а также разработка новых методов профилактики и коррекции хронической интоксикации тяжелыми металлами, в том числе и ртути.

Используемые с этой целью детоксиканты, способные выводить тяжелые металлы из организма (тиоловые соединения - унитиол, сукцимер, тиосульфат натрия, различные комплексоны - пентацин, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, дефероксамин, а-пеницилламин и др.) могут вызывать наряду с терапевтическим различные побочные эффекты: расстройства желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции, лейкопению, тромбоцитопению и др. (Машковский М.Д., 1998). В* то же время наряду с токсинами, они способны выводить из организма микроэлементы и такие жизненно важные ионы, как железо, кальций и др:, (Дубищев A.B., 1994; Elias М.М., Girardi G.P., 1991), вызывать нарушение обменных процессов, что затрудняет их длительное и профилактическое применение. Некоторые препараты (унитиол, сукцимер и др.) могут стимулировать интенсивный выход токсиканта из депо в кровь, из-за чего может произойти эндогенное отравление организма (Розенберг Е.Е., 1970; Фесенко И.Т., 1993; Новохатский Н.К., 1998).

Наиболее простой и доступный метод профилактики и лечения хронической интоксикации состоит в использовании энтеросорбентов, эффект которых обусловлен способностью препаратов связывать в желудочно-кишечном тракте экзогенные и эндогенные токсические соединения, в том числе тяжелые металлы, и выводить их из организма (Беляков H.A., 1991; Николаев В.Г., 2005). Внимание многих исследователей привлекают природные глинистые минералы и цеолиты, обладающие выраженной ионообменной и адсорбционной активностью (Козырев E.H., 2000; Barrer R.M., 1978; Davkins T., Wallase J., 1990). В условиях близких по физико-химическим параметрам к энтеральной среде, природные минералы сорбируют воду, аммиак, сероводород, диоксид серы и углерода, вступают в реакции ионного обмена (Челищев Н.Ф., и соавт., 1983; Цогоев В:Б., Качмазов К.Б., Бекузарова С.А., 1998; Тезиев Т.К., 1998; Vauhgan D., 1978; Aizman R.I. et al., 2001). Вместе с тем, эти вещества являются природными соединениями, они лишены токсических свойств и побочных эффектов. Они могут обеспечить «мягкое» выведение тяжелых металлов из организма, не-превышая уровня допустимых значений металлов в крови и моче, что выгодно отличает их от применяемых антидотов. Указанные свойства глин и цеолитов позволяют рассматривать их в качестве селективных энтеросорбентов, предназначенных для выведения токсических метаболитов, радионуклидов цезия, тяжелых металлов (Панин JI.E. и соавт., 1992; Тменов И.Д., Дзагуров Б.А., Тамаев Т.А., 2001; Brin V.B., Albegova N.R., Albegova Zh.K., 2002).

Исходя из физико-химических свойств этих природных образований, достаточно очевидными становятся перспективы их использования- в клинической практике. Способность к иммобилизации аммония, активное связывание воды, ионообменное поглощение катионов водорода и выделение ионов калия (Гайдаш A.A., Ржавин А.Ф., Пуликов A.C., 1997; Gerasev A.D., Lukanina S.N., Aizman R.I., 2001) является прямым обоснованием для применения глинистых минералов при почечной недостаточности токсического генеза. Однако сведения по экспериментальной и клинической разработке этого аспекта применения энтеросорбентов в имеющейся литературе недостаточны, а результаты изучения использования глинистых минералов Северной Осетии Ирлитов при хронической сулемовой интоксикации в литературе вообще отсутствуют.

В связи с этим, целью настоящего исследования было экспериментальное изучение влияния природного минерала Северной Осетии - Ирлит-1 на патофизиологические проявления нефротоксического воздействия ртути в условиях разных дозировок и путей введения (внутрижелудочного, подкожного) хлорида ртути (II) в организм крыс,, а также на распределение и динамику выделения ртути из организма.

Задачи исследования. Для осуществления поставленной цели были определены следующие задачи:

• Изучить эффекты длительного введения (2 мес.) природного минерала Северной Осетии Ирлит-1 на водовыделительную функцию почек, баланс катионов в крови и их почечную обработку в условиях спонтанного и водного диуреза у интактных крыс линии Вистар.

• Изучить влияние профилактического применения Ирлита-1 на основные процессы мочеобразования, почечную обработку электролитов и их баланс в крови, а также уровень протеинурии у крыс в условиях спонтанного и водного диуреза на фоне подкожного и внутрижелудочного введения разных доз хлорида ртути.

• Исследовать влияние Ирлита-1 на накопление и распределение ртути в тканях (почки, печень), содержание в крови и экскрецию с мочой и калом у крыс при внутрижелудочном и подкожном введении разных дозировок хлорида ртути.

• Изучить влияние Ирлита-1 на структурные изменения в тканях почек, печени и миокарда у крыс после внутрижелудочного и подкожного введения разных доз хлорида ртути.

Научная новизна. Впервые выявлено профилактическое влияние природного минерала Северной Осетии - Ирлит-1 на изменения водо- и электролитовыделительной функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути в разных дозировках при внутрижелудочном и подкожном введении в организм. Впервые показано, что применение Ирлита-1 в условиях интоксикации хлоридом ртути значительно уменьшает степень протеинурии.

Впервые установлено, что энтеральное введение сорбента Ирлит-1, повышает выведение ртути из организма с калом, способствуя уменьшению накопления металла в ткани печени и почек. Впервые показано, что профилактическое применение Ирлита-1 при хронической сулемовой интоксикации уменьшает выраженность патогистологических изменений в тканях внутренних органов (почки, печень, сердце). Новизна работы подтверждена получением патента на изобретение «Способ профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных» № 2311182 от 18.04.2006.

Научно-практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют представления о действии избытка ртути в организме. Выявленные впервые эффекты природного минерала Ирлит-1 на организм демонстрируют закономерности влияния энтеросорбентов с ионообменной активностью на токсические эффекты избытка ртути при хронической интоксикации. На основании проведенных исследований рекомендуется их дальнейшее исследование с целью внедрения в клиническую практику для устранения явлений интоксикации, вызванных воздействием избыточных концентраций ртути на организм.

Новые данные о влиянии природного сорбента Ирлит-1 на функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути могут быть использованы в преподавании физиологических основ энтеросорбции, при исследовании механизмов действия ртути на другие органы и системы, организма, при разработке способов профилактики и коррекции токсических эффектов избыточного поступления в организм других металлов, например молибдена, вольфрама, и никеля.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедрах нормальной физиологии, патологической физиологии и курсе профпатологии ГОУ ВПО СОГМА Росздрава.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Энтеральное введение природного минерала Северной Осетии -Ирлита-1 профилактирует изменения водо- и электролитовыделительной функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути, отдаляет сроки появления и значительно уменьшает степень протеинурии.

2. Энтеросорбция Ирлитом-1 повышает выведение ртути с калом при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути, способствуя уменьшению накопления металла в ткани печени и почек.

3. Применение природного сорбента Ирлит-1 уменьшает выраженность патогистологических изменений внутренних органов (почки, печень, сердце) в условиях хронической сулемовой интоксикации.

Апробация диссертационной работы Основные положения работы доложены и обсуждались на V и VI конференциях молодых ученых СОГМА и ИБМИ ВНЦ РАН «Молодые ученые медицине и здравоохранению» (Владикавказ, 2006 г; 2007г.); на научно-практической конференции Южного Федерального округа с международным участием «Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний», Владикавказ , 2006; VI Международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» - Владикавказ, 2007; и VI региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения, Владикавказ 2007; совместном заседании кафедр нормальной физиологии, патологической физиологии, биохимии и ЦНИЛ СевероОсетинской государственной медицинской академии.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ.

Структура диссертации

Диссертация изложена на 167 страницах, иллюстрирована — 33 рисунками и 28 таблицами, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований, заключения, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Библиографический указатель включает 200 источников из них 68 зарубежных автора.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Энтеральное введение 6% водной взвеси природного сорбента Северной Осетии - Ирлита-1 в дозе 2,5% массы тела через день в течение двух месяцев у интактных животных не изменяет показатели водовыделительной функции почек в условиях спонтанного и водного диуреза, значения ионоосмотических показателей плазмы крови, и уменьшает экскрецию калия, что особенно выявлялось после функциональной 5% водной нагрузки.

2. При хронической сулемовой интоксикации, вызванной внутрижелудочным и подкожным введением хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг веса животного в течение двух месяцев, отмечается (зависимое от дозы и способа введения) увеличение объема 6 часового спонтанного диуреза, вследствие снижения канальцевой реабсорбции воды. Снижение процента выведения водной нагрузки вследствие снижения скорости клубочковой фильтрации и увеличения канальцевой реабсорбции воды на 2 и 3 часах водного диуреза свидетельствует о снижении функциональной способности почек к выведению избытка жидкости из организма. Увеличению канальцевой реабсорбции воды в условиях гипергидратации способствовало повышение содержания мочевины и натрия в слоях ткани почки на высоте водной нагрузки.

3. Хроническая интоксикация хлоридом ртути приводит к увеличению экскреции натрия и кальция, вследствие снижения канальцевой реабсорбции катионов, и увеличению экскреции калия за счёт прироста фильтрационного заряда.

4. Профилактическое применение Ирлита-1 приводит к уменьшению выраженности изменений водовыделительной функции почек крыс при хроническом воздействии ртути, препятствуя снижению канальцевой реабсорбции и клубочковой фильтрации воды, отдаляя сроки и снижая степень повышения объема спонтанного диуреза. Энтеросорбция значительно уменьшает выраженность протеинурии при введении хлорида ртути.

5. Энтеральное введение природного сорбента Ирлита-1 профилактирует изменения электролитовыделительной функции почек путем восстановления канальцевой реабсорбции натрия и кальция, и фильтрационного заряда калия.

6. Энтеросорбция Ирлитом-1 способствует выведению ртути с калом при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути, снижает накопление металла в ткани печени и почек, уменьшая выраженность патогистологических изменений органов.

7. В условиях хронической сулемовой интоксикации энтеральное введение природного сорбента Ирлит-1 оказывает отчетливое протекторное воздействие, что может быть использовано в качестве экспериментального обоснования для изучения возможности его клинического применения.

заключение.

Одной из важнейших экологических проблем является загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами (Ambrosi 1., Lomonte С.М., Soleo L.E., 1990; Clarkson T.W., 1997) Исследователями последних лет установлена прямая зависимость между ростом заболеваемости и уровнем антропогенного загрязнения среды обитания (Полканова Е.К., 1997; Нежданова М.В., 2004; Maree К., Wocka-Marec Т., 1994) определены факторы и условия риска развития почечной патологии у населения агропромышленного региона (Ермаченко А.Б., Данилов Ю.В., 1990; Nuyts G.D. et al., 1995; Roels H. A., Hoet P.P., 1999).

В этой связи следует считать, несомненно, актуальным как в общенаучном фундаментальном, так и прикладном плане поиск эффективных способов профилактики накоплениями коррекции« токсического действия ртути при хроническом отравлении ее соединениями, что объясняет необходимость изучения природных энтеросорбентов - глинистых минералов РСО-Алания — Ирлитов.

Ранее было показано (Брин В.Б., Албегова Н.Р., Кабисов О.Т., Кокаев Р.И., Шамсутдинов З.А., 2004; Brin V.B., Albegova N.R., Albegova Zh.K., 2002), что при внутрижелудочном применении Ирлита-1 снижается накопление тяжелых металлов (Со, Cd, Pb) и активируется их выведение из организма. Это способствует профилактике нарушений, а также восстановлению структуры и функций почек при экспериментальной нефропатии, вызванной солями тяжелых металлов.

Целью настоящего исследования было изучение профилактического влияния природного минерала Северной Осетии Ирлита-1 на изменения водо- и электролитовыделительной функции почек при хронической интоксикации хлоридом ртути, а также на распределение и динамику выведения ртути из организма.

Опыты проводились на крысах самцах линии Вистар. Хроническую сулемовую интоксикацию вызывали путем ежедневного введения хлорида ртути (внутрижелудочного и подкожного) в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг веса животного в течение двух месяцев. Взвесь Ирлита-1 (6%) вводили внутрижелудочно через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела через день в течение двух месяцев (что позволяет проследить дозозависимый эффект введения сорбента). Через 2 недели, 1 и 2 месяца проводили изучение водо- и электролитовыделительной функции почек в условиях шестичасового спонтанного и трехчасового водного диуреза (5% водная нагрузка).

Исследования функционального состояния почек у животных при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг выявили достоверное увеличение объема шестичасового спонтанного диуреза во всех сериях экспериментов вследствие снижения канальцевой реабсорбции воды. Так, при подкожном введении Н^СЬ в дозе 0,1 мг/кг, уже через 2 недели наблюдалась тенденция к снижению канальцевой реабсорбции воды, а через 1 и 2 месяца изменения были достоверны при обоих способах введения, при этом статистически значимых изменений клубочковой фильтрации не выявлялось. При использовании дозы 0,5 мг/кг канальцевая реабсорбция была ниже фона во все сроки исследования (через 2 недели, 1 и 2 месяца) при обоих способах введения К^СЬ. Клубочковая фильтрация имела тенденцию к снижению при внутрижелудочном применении и была достоверно ниже фона при подкожном введении через 2 месяца. Необходимо отметить, что диурез при введении хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг был достоверно выше, чем у крыс получавших Н£,С12 в дозе ОД мг/кг, т.е. выявлялся дозозависимый характер увеличения диуреза, обусловленный отрицательной линейной корреляционной связью между уровнем диуреза и канальцевой реабсорбцией воды (г=0,998).

При изучении ионовыделительной функции почек выявлялось достоверное увеличение экскреции натрия во всех группах опытных животных. Так, при введении хлорида ртути в дозе ОД мг/кг экскреция увеличивалась уже через 1 месяц, а при использовании дозы 0,5 мг/кг через 2 недели эксперимента. Выявленный натриурез был обусловлен снижением канальцевой реабсорбции катиона, несмотря на достоверное снижение натрия в плазме крови, и соответственно уменьшение фильтрационной загрузки нефронов. При анализе механизмов обнаруженных нарушений установлена отрицательная линейная корреляционная связь между уровнем экскреции натрия и относительной канальцевой реабсорбцией катиона (г=0,99).

Хроническая интоксикация сопровождалась повышением экскреции калия во всех экспериментальных группах вследствие увеличения фильтрационного заряда катиона, что было обусловлено достоверным ростом концентрации калия в плазме крови. При внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг, несмотря на отсутствие изменений фильтрационного заряда катиона, происходило достоверное увеличение экскреции калия через 2 месяца, возможно, вследствие изменения, процессов канальцевой обработки катиона в условиях гиперкалиемии.

Экскреция кальция с мочой при внутрижелудочном введении хлорида ртути- в дозе 0,1 мг/кг не отличалась от интактного контроля во все сроки исследования, а при подкожном введении была достоверно выше через 2 месяца вследствие снижения канальцевой реабсорбции катиона. При этом независимо от способа введения Н^СЬ, концентрация кальция в плазме крови и его фильтрационный заряд в течение эксперимента не менялись. При введении дозы 0,5 мг/кг экскреция кальция возрастала через один месяц и оставалась таковой к концу эксперимента, вследствие снижения канальцевой реабсорбции катиона. Кроме того, у животных наблюдалось повышение экскреции осмотически активных веществ, вследствие снижения их относительной канальцевой реабсорбции.

Результаты изучения влияния хронической сулемовой интоксикации на функцию почек у экспериментальных животных не противоречили литературным данным. Увеличение диуреза и экскреции электролитов вследствие значительного снижения процессов канальцевой реабсорбции, возможно, определяется избирательным воздействием ртути на канальцевый аппарат почек (Гоженко А.И., Карчаускас В.Ю., Доломатов С.И., 2002; Gritzka T.L., Trump B.F., 1968; Stacchiotti A., Borsani Е., 2003). Ртуть в основном накапливается и поражает корковые отделы почек (Магаляс В.Н., 1991; Zalups R.K., 1991; Lash L.H., 1994; Khan А.Т., Atkinson A.A., 2001). Отмечено преимущественное снижение процессов проксимальной реабсорбции (Роговой Ю.Е., Курченко И.Ф., Грач Ю.И., 1985; Кухарчук А.Л., 1991; Yoshida М., Satoh Н., 1997; Barfuss D.W., Zalups R.K., 2002). Хлорид ртути, являясь функциональным ингибитором аквапоринов (А 1,2 и 3), может блокировать транспорт воды, связываясь с радикалом цистеина (Нестеров В.В. и соавт., 2003; Barfuss D.W., Zalups R.K., 1996) и, таким образом, снижать канальцевую реабсорбцию воды. Это наблюдение объясняет ранее непонятный механизм действия ртутных диуретиков, которые использовали для лечения сердечной недостаточности, начиная с XVI века и до-появления тиазидных диуретиков в 50-е годы. (Хабиб О., 1996). Как указано в обзоре литературы, инкубация с препаратами ртути резко понижает экспрессию AQP2 и AQP3, и соответственно коэффициент водной проницаемости базолатеральной мембраны эпителиальных клеток собирательных трубок наружного и внутреннего слоев мозгового вещества почек (Соленов Е.И. и соавт., 2002; Ishibashi К., Sasaki S., 1997).

Поскольку наиболее информативной характеристикой функционального состояния почек является их реакция на введение водно-солевых нагрузок (Айзман Р.И., Великанова JI.K., 1980), представлялось важным оценить изменения почечного ответа на введение 5% водной нагрузки. Показано, что после введения водной нагрузки уровень диуреза у животных с пероральным и подкожным введением хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг веса животного, в отличие от опытов со спонтанным диурезом, был ниже контрольного уровня. Процент выведения водной нагрузки за три часа также снижался по сравнению с данными контрольной группы. Почасовые изменения диуреза характеризовались его повышением на первом часе, в результате увеличения скорости клубочковой фильтрации, и уменьшением на втором и третьем часах, за счет снижения клубочковой фильтрации и увеличения канальцевой реабсорбции воды. Эти изменения приводили к снижению суммарного трехчасового диуреза. Следует отметить, что введение хлорида ртути в большинстве случаев приводило к увеличению канальцевой реабсорбции воды на втором часе водного диуреза (относительно фона с введением водной нагрузки), даже в случаях отсутствия изменений процента выведения водной нагрузки. Таким образом, в условиях водной нагрузки при хронической интоксикации выявлялось снижение функциональной способности почки к выведению избытка жидкости из организма, вследствие снижения клубочковой фильтрации и увеличения канальцевой реабсорбции воды.

Хроническая интоксикация- хлоридом ртути в течение двух месяцев приводит к длительному контакту почечных структур с нефротоксикантом и повреждению клубочков, что проявляется при функциональной нагрузке снижением клубочковой фильтрации. При оценке результатов исследования функций почек в условиях водно-солевых нагрузок, следует учитывать состояние водного баланса организма до введения нагрузки (Берхин Е.Б., Иванов Ю.А., 1972), возможное изменение секреции вазопрессина либо его эффективности, так как при сулемовой нефропатии отмечается хлорогидропения, вследствие избыточного натриуреза и водного диуреза (Тареев Е.М., 1958; Власык Л.И., 1994; Kyle G.M. et al., 1983; Stacchiotti A., Borsani E., 2003). Таким образом, снижение процента выведения воды у экспериментальных крыс является закономерным* следствием развивающейся патологии почек, а также возможного обезвоживания организма при полиурии.

Изменения электролитовыделительной функции почек в условиях водного диуреза при хронической интоксикации хлоридом ртути напоминали аналогичные изменения при спонтанном диурезе. Определение содержания электролитов в плазме крови выявило достоверное снижение концентрации натрия и увеличение концентрации калия через 2 месяца при подкожном и внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг, а также снижение концентрации кальция при введении большей дозы. Снижение уровня натрия в плазме крови, возможно, происходило вследствие повышения экскреции натрия, обусловленного угнетением его канальцевой реабсорбции. Увеличение калия в плазме крови, возможно, связано со способностью ртути вызывать гемолиз эритроцитов и выход из них калия, что подтверждается данными литературы об уменьшении количества эритроцитов и увеличении билирубина в крови, снижении осморезистентности эритроцитов под влиянием ртутного воздействия (Гуричев В.В., 1968; Трахтенберг И.М., 1999; Подолян С.К. 1998; Brown I.A., 1954; Maree К., Wocka-Marec T., 1994; Clarkson T.W., 1997).

Сравнительный анализ данных, полученных при внутрижелудочном и подкожном введении хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг веса животного с данными на фоне введения дозы 0,1 мг/кг веса показал, что изменения водо-и электролитовыделительной функции почек имеют практически одинаковую направленность, но более выражены при подкожном введении и дозе 0,5 мг/кг, т.е. выявлялась зависимость снижения процента выведения воды и увеличения экскреции натрия, калим и кальция от дозы и способа введения токсического вещества.

Прежде чем приступить к анализу данных, полученных при изучении влияния Ирлита-1 на функцию почек у крыс с хронической интоксикацией хлоридом ртути, отметим некоторые особенности, выявленные нами в результате проведения контрольных исследований у животных с изолированным введением глинистого минерала (вторая контрольная группа, первой служили интактные крысы). Используемая доза Ирлита-1 соответствовала эффективным дозам, применяемым ранее для профилактики кадмиевой и кобальтовой интоксикации (Брин В.Б. и соавт., 2004; Brin V.B., Albegova N.R., Albegova Zh.K., 2002). Результаты 2-х месячного введения 6% раствора Ирлита-1 в дозе 2,5% массы тела у интактных животных показали, что длительное применение энтеросорбции природным сорбентом Ирлитом-1 не изменяет показатели водовыделительной функции почек, значения ионоосмотических показателей плазмы крови, и уменьшает экскрецию калия, что было более выражено после водной нагрузки.

Профилактическое применение природного сорбента Ирлит-1 на фоне сулемовой интоксикации отдаляло сроки повышения спонтанного диуреза и снижало уровень полиурии. Так, энтеросорбция предотвращала изменения диуреза при внутрижелудочном введении HgCl2 в дозе 0,1 мг/кг через 1 месяц, и при внутрижелудочном и подкожном введении дозы 0,5 мг/кг через 2 недели. Увеличение диуреза было также обусловлено снижением канальцевой реабсорбции воды, но все же уровень реабсорбции был достоверно выше, чем у животных получавших только хлорид ртути, что способствовало уменьшению степени полиурии. Применение Ирлита-1 препятствовало снижению скорости клубочковой фильтрации .воды при введении дозы 0,5 мг/кг через 2 месяца эксперимента.

Таким образом, применение Ирлита-1 профилактирует изменения водовыделительной функции почек крыс при хронической сулемовой интоксикации, уменьшая степень полиурии. По данным литературы, цеолитоподобные глины способны присоединять воду без изменения кристаллической структуры и увеличиваться в объеме в 20-30' раз, обуславливая задержку всасывания в желудочно-кишечном тракте воды (Цогоев В.Б., Качмазов К.Б., Бекузарова С.А., 1998; Тезиев Т.К., Осикина Р.В., 2001; Кокаев Р.И., 2004; Lukanina S.N. et al., 2000), чем объясняется более низкий, относительно контроля, уровень клубочковой фильтрации и повышенный уровень канальцевой реабсорбции воды, без достоверного изменения уровня спонтанного мочеотделения, а также снижение процента выведения воды при гипергидратации в результате перестройки механизмов регуляции водно-солевого обмена. Преимуществом способа введения энтеросорбента в виде 6% водной взвеси является возможность введения глины уже насыщенной водой, причем, водная взвесь в дозе 2,5% массы тела через день в течение 2 месяцев не является водной нагрузкой для организма и, в отличие от вышеописанных способов, не оказывает влияния на водный гомеостаз организма, что показано в наших экспериментах при введении раствора глины интактным животным (вторая контрольная группа).

В условиях водной нагрузки у экспериментальных животных на. фоне профилактического введения Ирлита-1, несмотря на снижение суммарного трехчасового диуреза, относительно фона, процент выведения водной нагрузки увеличивается относительно опыта с введением только хлорида ртути, вследствие менее выраженного изменения клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды на втором часе. Это может свидетельствовать о способности Ирлита-1 вызывать уменьшение выраженности изменений водовыделительной функции в условиях ртутной интоксикации. •

Для выяснения- механизма, нарушения процессов мочеобразования и влияния Ирлита-1 на изменения канальцевой реабсорбции .воды, мы осуществили исследование электролито-мочевинного профиля слоев ткани почки. Исследования, проведенные в условиях трехчасового водного диуреза показали, что у крыс при хронической интоксикации хлоридом ртути в. дозе 0,5 мг/кг через 1,5 часа после введения водной нагрузки количество натрия в папилле было достоверно выше по сравнению с показателями у интактных животных (с введением 5% водной нагрузки), а в мозговом веществе намечалась некоторая тенденция к увеличению. Содержание мочевины в папилле и медулле оказалось выше по сравнению с контролем, что, вероятно, является одним из факторов способствующих увеличению канальцевой реабсорбции воды в условиях водной нагрузки. Исследования мочевинно-натриевого профиля у крыс, получавших природный энтеросорбент на фоне внутрижелудочного введения хлорида ртути в условиях гипергидратации, выявили значительно меньшие сдвиги содержания мочевины и натрия в слоях ткани почки. Следовательно, можно предположить, что эффекты природного сорбента в условиях водной нагрузки могут быть связаны с профилактированием изменений концентрирующей функции и восстановлением функционального резерва почек.

Исследования показали, что применение Ирлита-1 на фоне эффектов хлорида ртути во всех группах опытных животных оказывало существенное влияние на обмен и показатели почечной обработки натрия, калия и кальция. Уровень экскреции натрия при хронической сулемовой интоксикации в условиях применения сорбента Ирлит-1 достоверно- увеличивался относительно фона во всех дозах в разные сроки, но все же оставался достоверно ниже, чем у животных с введением только хлорида ртути. При подкожном и внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг Ирлит-1 полностью нивелировал изменения экскреции натрия через 1 месяц, а при внутрижелудочном введении в дозе 0,5 мг/кг через 2 недели, что было обусловлено уменьшением выраженности изменений канальцевои реабсорбции катиона. Изменения экскреции натрия в условиях гипергидратации, вызванной водной нагрузкой напоминали аналогичные изменения при спонтанном диурезе. Применение Ирлита-1 в условиях водной нагрузки профилактировало изменения суммарной за три часа экскреции натрия через 1 месяц при использовании дозы 0,1 мг/кг, и через 2 недели при внутрижелудочном введении дозы 0,5 мг/кг.

Применение Ирлита-1 на фоне интоксикации солью ртути снижало степень выраженности изменений экскреции калия с мочой относительно опыта с изолированным введением хлорида ртути, вследствие уменьшения концентрации калия в плазме крови и снижения фильтрационного заряда катиона. Экскреция калия- полностью восстанавливалась в условиях спонтанного и водного диуреза через 2 месяца при внутрижелудочном введении Н§С1г в дозе 0,1 мг/кг, через 1 месяц при внутрижелудочном и через 2 недели при подкожном введении в дозе 0,5 мг/кг. Ирлит-1 способствовал профилактике изменений экскреции кальция при подкожном введении хлорида ртути в дозе 0,1 мг/кг через 2 месяца, и при подкожном и внутрижелудочном введении в дозе 0,5 мг/кг через 1 месяц, препятствуя снижению канальцевой реабсорбции катиона, одновременно увеличивая-фильтрационный заряд кальция. Наряду с этим у животных наблюдалось, снижение уровня экскреции осмотически активных веществ относительно опыта с применением только хлорида ртути и экскретируемой фракции (EFosm), что свидетельствует об увеличении их относительной канальцевой реабсорбции.

Энтеросорбция Ирлитом-1 в условиях интоксикации хлоридом ртути полностью нивелирует изменения концентрации калия: в плазме крови при внутрижелудочном и подкожном введении, а также; натрия при внутрижелудочном введении сулемы в дозе 0,1 мг/кг, предотвращает снижение кальция при внутрижелудочном введении соли ртути в дозе 0,5 мг/кг.

Таким образом, применение Ирлита-1 способствует профилактике нарушений электролитовыделительной функции; почек. Полученные: результаты подтверждают сведения, о сорбционных и ионообменных свойствах природного глинистого минерала Ирлита-1, которые: проявляются более ярко в условиях патологии (Битиева И.А., 1998; Тезиев Т.К., Осикина Р.В., 2001; Тменов И.Д., Дзагуров Б. А., 2001; Албегова Н.Р. и соавт., 2002; Brin V.B., Albegova N.R., Albegova Zh.K., 2002). Согласно сведениям литературы, использование природных цеолитов в качестве пищевой добавки снижает интенсивность абсорбции калия эпителиальными клетками тонкого и дистального отдела толстого кишечника за счет ингибирования активности апикальных Н^-К^-АТФазы и №+-независимой К+-АТФазы, а также способствует повышению уровня секреции калия в просвет желудочно-кишечного тракта благодаря активации базолатеральной = Na+-K+-ATOa3bi (Герасев А.Д., Луканина С.Н., Святаш Г.А., Айзман Р.И., 2003; I ерасев А.Д., 2003; Svyatash G.A. et al., 2000), что могло способствовать снижению содержания калия в плазме крови при ртутной интоксикации в-- наших экспериментах, и снижению экскреции катиона с мочой. Следовательно, кишечник животных, находящихся: на ирлитовой диете, выполняет резервную экскреторную функцию «разгружая» почки и способствуя сохранению гомеостаза. Возможно, часть ионов калия- и метаболитов связывается энтеросорбентом и экскретируется с калом. О такой возможности свидетельствуют данные о том, что, в результате ионообменных реакций, при прохождении цеолитоподобной глины по пищеварительному тракту в содержимом на «выходе» натрия (на 33%) и калия (в 2,6 раз) больше, а кальция (на 46.8%) меньше, чем до попадания в организм (Тезиев Т.К., Кокоева А.Т., 2003; Челищев Н.Ф., Володин В.Ф., Крюков. B.JL, 1983; Бгатова В.И., 2000). Обнаружен более низкий уровень экскреции креатинина, ионов калия и натрия с мочой (Белицкий И.А., Панин JI.E., 1990; Святаш Г.А. и соавт., 2002; Gerasev A.D., Lukanina S.N., Aizman R.I., 2001; Vauhgan D., 1978). Введение Ирлита-1 в рацион животных повышало коэффициент усвояемости ионов кальция* (Дзагуров. Б.А., Кривонос Н.В., 2005), способствуя росту и кальцификации костей (Гуменюк В.В., 1985; Leach Е.М., Heinrichs D.S., Burdette J.S., 1990). Таким образом, полученные результаты позволяют считать целесообразным использование природного минерала Ирлит-1 для поддержания гомеостаза, снижения ртутной интоксикации и разгрузки почек при хронической сулемовой нефропатии.

Следствием поражения почек является протеинурия - один из характерных, по данным литературы, признаков хронического отравления ртутью (Тареев Е.М., 1958; Нежданова М.В., 2004; Kolenic J., Molcanyiova А., Petrovicova J., 1994). Профилактическое применение Ирлита-1 отдаляло сроки появления и значительно уменьшило степень выраженности протеинурии.

С целью изучения влияния Ирлита-1 на распределение и накопление ртути в организме опытных животных при хронической интоксикации во всех сериях экспериментов были проведены исследования по определению содержания металла в тканях почки и печени, крови, моче и кале.

Анализ полученных данных показал, что введение хлорида ртути в течение двух месяцев приводит к значительному накоплению тяжелого металла в тканях печени и почек, увеличению его содержания в крови, моче и кале. Проведенные исследования выявили прямые сильные корреляционные связи между дозой вводимого хлорида ртути и его содержанием в тканях печени (г = +0,97 при подкожном введении; г = +0,95 при внутрижелудочном введении) и почек (г = +0,97 при подкожном введении; г = +0,93 при внутрижелудочном введении), а также экскрецией ртути с калом (г = +0,93 при подкожном введении; г = +0,95 при внутрижелудочном введении). На фоне одновременного введения хлорида ртути и 6% взвеси глины через 2 месяца, отмечались достоверно меньшие значения накопления ртути в тканях печени и почек. Снижение накопления металла в почечной ткани было более наглядным при внутрижелудочном введении, чем при подкожном. Значительно возрастала экскреция ртути с калом при внутрижелудочном введении хлорида ртути и, что важно отметить, при подкожном введении.

Гистологическое исследование органов (почки, печени и сердца) крыс на фоне хронической сулемовой интоксикации выявило отчетливую зависимость между величинами действующих концентраций, степенью накопления ртути в тканях и выраженностью морфологических изменений. Энтеральное введение 6% взвеси природного сорбента Ирлит-1 через день в течение 2-х месяцев при подкожном и внутрижелудочном введении'хлорида ртути в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг способствовало существенному уменьшению выраженности альтеративных изменений в исследуемых органах и тканях. Выявлялась положительная реакция (гиперплазия лимфо-гистиоцитарных элементов, эндотелиальная и макрофагальная активность) иммунокомпетентной ткани на повреждение органоспецифических (паренхиматозных) и стромально-сосудистых структур. в/ж

XI

Накопление Нд2+, ^ и повреждение '^рЯ ^^^^ I

Выведение Hg2tc желчью I

Поступление накопление Нд2+| и повреждение I печени

Выведение Нд2+с калом

ИяпиййНй^

Накопление Нд2+ повреждение других органов

Повреждение клубочка и канальцевого аппарата почек

Выведение ртути с мочой Ш

ШЯ^Щ. а.,,

Протеинурия

Снижение процессов канальцевой реабсорбции. V

Увеличение диуреза и экскреции электролитов

Рис 6.1, Влияние Ирлита-1 на метаболизм и повреждающее действие ртути в организме при подкожном (п/к) и внутрижелудочном (в/ж) введении хлорида ртути

Профилактическое влияние Ирлита-1 наиболее ярко отмечалось при виутрижелудочном введении сулемы, но, что важно отметить, применение сорбента было достаточно эффективным и при подкожном введении нефротоксического вещества. Проведенные исследования дают основание для следующей схемы основных патогенетических звеньев ртутной интоксикации и механизмов ее профилактики с помощью Ирлита-1 (Рис.6.1.). При парентеральном способе введения ртуть выделяясь в желудочно-кишечный тракт с желчью и интенсивно секретируясь в толстом кишечнике, выводится с калом. Очевидно, в просвете кишечника энтеросорбент связывает металл, препятствуя обратному всасыванию в кровь, и, таким образом, способствует увеличению его экскреции с калом, что приводит к снижению накопления ртути в организме и профилактике ее нефротоксических эффектов. Это подтверждается данными как морфологического, так и патофизиологического исследования почек и позволяет рекомендовать его дальнейшее экспериментальное изучение в качестве средства для профилактики и постсулемовой реабилитации при воздействии ртути в низких концентрациях.

116