Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Влияние жидкостей с различным окислительно-восстановительным потенциалом на органы желудочно-кишечного тракта

На правах рукописи 005054659

Колесниченко Павел Дмитриевич

ВЛИЯНИЕ ЖИДКОСТЕЙ С РАЗЛИЧНЫМ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ НА ОРГАНЫ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

14.03.06 -фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

8 {тОЯ 2012

Курск 2012

005054659

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства

здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор Резников Константин Михайлович

Официальные оппоненты:

Провоторов Владимир Яковлевич - доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, зав. каф. инфекционных болезней и эпидемиологии

Покровская Татьяна Григорьевна - доктор медицинских наук, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образова-ния «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», профессор кафедры фармакологии и фармацевтических дисциплин ИПМО :

Ведущая организация: государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития России" ' .

Защита состоится «//» ^¡Lf^fjjj 2012 г. в ^ часов на

заседании диссертационного советаД 208.039.03 при Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (305041, г. Курск, ул. К.Маркса, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Автореферат разослан « J--» ¿Jfi.012 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Органы пищеварения наряду с кожей и дыхательными путями являются той,-, системой, которая чаще других подвергается воздействию чрезвычайных раздражителей, в связи с чем, патология желудочно-кишечного тракта является наиболее распространенной. В последнее время во всем мире отмечается неуклонный рост заболеваемости пищеварительной системы, особенно, гастритов, гастродуоденитов, язвенной болезни, заболеваний поджелудочной железы, холециститов, гепатитов, энтероколитов, дисбактериозов. (Волков А.И., 2009). Одними из самых распространенных. заболеваний у лиц трудоспособного возраста являются хронические болезни пищеварительной системы. В настоящее время отмечается стойкая тенденция к дальнейшему росту их частоты. По данным 2011 года заболевания органов пищеварения в России занимают 3-е место в структуре общей заболеваемости, а 37 % больных, страдающих этой патологией, обратившихся за медицинской помощью, являются лицами трудоспособного возраста, которым ежегодно на оплату больничных листов необходимо не менее 5 миллиардов рублей (Ивашкин В.Т., 2004). По официальным данным Росстата (с учетом предварительных итогов ВПН-2010 за 2010 г.) зарегистрировано с диагнозом, установленным впервые в жизни, болезней органов пищеварения 5 % от заболеваемости по основным классам диагнозом и составили 33,4 случая на 1000 населения. По сравнению с 2000 годом (без учёта ВПН) прирост заболеваемости составил 1,1 случая на 1000 населения или 1% от заболеваемости по основным классам. На долю гастроэнтерологической патологии приходится 10% всех госпитализаций. Для заболеваний желудочно-кишечного тракта характерна многогранность патогенетических механизмов повреждения пищеварительной системы, что диктует необходимость дальнейшего совершенствования терапевтических схем. Недостаточная эффективность стандартных методов лечения, растущая аллергизация населения, . и неблагоприятное влияние длительной лекарственной нагрузки . на организм придают особую актуальность разработке и дальнейшему совершенствованию способов терапевтической коррекции (Шкляев А.Е., 2007). Поиск новых источников субстанций для получения лекарственных средств, способных усиливать регенераторные процессы в печени, внедрение их в медицинскую практику, является важнейшей задачей, решение которой позволит удовлетворить в полном объёме запросы здравоохранения (Ивашкин В.Т. 2005; Подымова С.Д., 2005).

В 1975 г. было открыто явление электрохимической активации водных растворов (ЭХАВ). ЭХАВ - совокупность электрохимического и электрофизического воздействия на воду в двойном электрическом слое электрода (либо анода, либо катода) электрохимической системы. В результате образуются жидкости с различным ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) - католит и анолит (Бахир В.М., 1995). В 1985 г. ЭХАВ была официально признана ВАК СССР в качестве нового класса физико-химических явлений. Поручением правительства РФ от 15 января

1998 г. № ВЧ-П12-01044 даны рекомендации министерствам и ведомствам использовать указанные технологии в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. Это обусловлено не только их высокой эффективностью, но и небольшой стоимостью: 0,12 руб./л. (Рябов А.Г., 2005)

Перспективной для изучения гастро- и гепатопротекторных свойств является жидкость с отрицательным ОВП, иначе называемая католит (Алехин С.А.; Байбеков И.М.; Гариб Ф.Ю.; Гительман Д.С.: -1998).

Жидкости с различным окислительно - восстановительным потенциалом обладают рядом фармакологических свойств (В.И. Прилуцкий, 1999; Сабитова Е.Б., 2009; Резников K.M., 2011). Установлена малая токсичность этих жидкостей как при приёме внутрь, так и при инъекционном введении (Брездынюк А.Д., 2007; Левченко Ю.А., 2008). Они широко применяются при лечении заболеваний, но их действие на органы желудочно-кишечного тракта не изучено, что диктует необходимость детального изучения их влияния на органы желудочно-кишечного тракта.

Цель исследования: установить эффекты действия жидкостей с различным ОВП на здоровый организм и при моделировании заболеваний органов пищеварения.

Задачи исследования:

1. In vitro исследовать влияние жидкостей с различным ОВП на показатели ОВП и pH желудочного сока, массу слизистого барьера желудка и желчные конкременты.

2. Установить возможные проявления длительного действия жидкостей с различным ОВП на общее состояние и продолжительность жизни белых крыс.

3. Изучить морфологические, морфометрические изменения слизистых оболочек полости рта, пищевода, желудка, кишечника, печени и поджелудочной железы экспериментальных животных при длительном введении жидкостей различным ОВП.

4. Исследовать биохимические, цитологические, антирадикальные и некоторые электролитные показатели крови при хроническом действии жидкостей с различным ОВП.

5. Исследовать лечебные свойства жидкостей с различным ОВП в условиях экспериментального повреждения желудка и печени.

Научная новизна исследования

Впервые получены данные о том, что in vitro жидкости с различным ОВП почти не влияют на желчные камни при сравнении с водой. Однако, жидкость с положительным ОВП, при сравнении с водой достоверно увеличивает объём, массу и снижает прочность камней преимущественно пигментно-бактериальной природы. В условиях in vitro установлено, что жидкость с положительным ОВП, оказывает фазное действие на ОВП желудочного сока в зависимости от разведения, тогда как жидкость с отрицательным ОВП существенно снижает этот показатель. Жидкость с отрицательным ОВП не нарушает потенциал секреции желудочной слизи

после десятидневного приёма, а при непосредственном действии на интактный желудок в условиях in vitro не влияет на массу пристеночной слизи. Жидкость с положительным ОВП также не влияет на потенциал секреции слизи, но при непосредственном действии в условиях in vitro увеличивает массу пристеночной слизи. Обе жидкости при шестимесячном применении не вызывают повреждающего действия на слизистую оболочку желудка.

Уточнены полученные ранее рядом авторов (В.М. Бахир, 1999; Прилуцкий В.И.; 1999) о том, что жидкость с отрицательным ОВП при не стандартизованных значениях ОВП может продлевать продолжительность жизни лабораторных животных. Оказалось, что большинство животных контрольной группы при двухлетнем наблюдении погибают к концу первого года наблюдений, тогда как при замене питьевой воды на жидкость с отрицательным ОВП (- 500-520 мВ) смертности на первом году жизни не наблюдается, и к концу второго года наблюдений смертность составила 40%. Жидкость с положительным ОВП в меньшей степени снижает смертность животных при сравнении с животными контрольной группы. Исследованы основные биохимические, цитологические и антирадикальные характеристики крови, морфофункциональное состояние слизистых оболочек и тканевых базофилов ЖКТ. Впервые получены данные о том, что при длительном употреблении жидкости с отрицательным ОВП в крови снижается содержание малонового диальдегида- конечного продукта перекисного окисления липидов, свидетельствующее об усилении антирадикальных свойств крови, при этом зафиксировано снижение активности гаммаглютаминтранспептидазы, амилазы и щелочной фосфатазы. Также дополнены полученные ранее рядом авторов данные (А.Д. Брездынюк, 2006; Сабитова Е.Б., 2007 и др.) о хронической токсичности жидкостей с различным окислительно-восстановительным потенциалом. Впервые получены материалы о гепатопротекторных, гепаторегенераторных свойствах исследуемых жидкостей. Результаты, полученные в модели НПВС - индуцированных язв выявили отсутствие гастропротекторных свойств наряду с отчетливыми регенеративными свойствами у католита. При этом обе жидкости не утяжеляют НПВС - индуцированный процесс язвообразования в желудке.. .

Научно-практическая значимость работы. Материалы, полученные в ходе исследования дополняют знания о токсичности жидкостей с различным ОВП, уточняют знания о фармакологических эффектах стандартизованных жидкостей со стандартным отрицательным и стандартным положительным ОВП, расширяют понимание о роли воды в организме. Данное исследование затрагивает вопросы о физиологичности любых жидкостей принимаемых внутрь и вводимых парентерально, поскольку роль величины ОВП только начинает исследоваться. Это исследование касается большинства смежных с фармакологией наук, что может послужить фундаментом для новых исследований, учитывающих роль

воды и показателя ОВП в организме, а также позволит пересмотреть некоторые научные положения с учетом роли показателя ОВП. Применение жидкостей с различным окислительно-восстановительным потенциалом растворов в клинической практике позволит в ряде случаев оптимизировать лечение, снизить дозировки применяемых препаратов, улучшить качество жизни больных, уменьшить затраты на лечение. Ранее неизвестные материалы, полученные в диссертационной работе, могут быть дополнением учебных курсов фармакологии, физиологии.

Внедрение результатов научных исследований. Материалы исследования используются в образовательном процессе кафедр фармакологии и внутренних болезней ВГМА им. H.H. Бурденко, Тверской государственной медицинской академии, Ижевской государственной медицинской академии, Башкирского государственного медицинского университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Жидкости с различным ОВП в условиях in vitro изменяют pH желудочного сока подобно воде, но модифицируют показатель ОВП, вызывая не однозначные изменения физических свойств желчных камней.

2. Жидкости с различным ОВП не влияют на потенциал секреции слизи при приёме внутрь, но в условиях in vitro жидкость с положительным ОВП увеличивает массу пристеночной слизи.

3. Длительный приём жидкостей с различным ОВП не влияет на морфофункциональную картину желудка и кишечника, не ухудшает биохимические показатели крови, оказывая благоприятное действие на некоторые из них, при этом количественные изменения популяций тканевых базофилов ЖКТ не имеют признаков функциональной напряженности и являются вариантом нормы; жидкость с отрицательным ОВП увеличивает продолжительность жизни животных.

4. Жидкость с отрицательным ОВП в моделях патологий ЖКТ не обладает гастропротективными свойствами, ускоряет регенерацию язвенных дефектов слизистой оболочки желудка и проявляют гепатопротекторные свойства при хроническом тетрахлорметановом поражении печений :

Связь с планом НИР ГБОУ ВПО ВГМА им. H.H. Бурденко. Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации в соответствии с планом научно-исследовательских работ ВГМА, номер государственной регистрации 01.200.700012.

Личный вклад автора: Автору принадлежит ведущая роль в выборе дизайна исследования, определения целей задач работы и подбор методик,

позволяющих достичь поставленных целей. Автором проведены все экспериментальные работы, кроме анализа крови, приготовления срезов и окрашивания микропрепаратов. Автором работы проведена статистическая обработка полученного материала.

Соответствие паспорту специальности. Содержание диссертации соответствует паспорту специальности фармакология, клиническая фармакология по пунктам 3, 4,5, 8, 10,12,14.

Апробация диссертации. Апробация диссертации проведена на совместном заседании кафедр фармакологии, гистологии и нормальной физиологии ГБОУ ВГМА им. H.H. Бурденко (2012 г).

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на II и III Всероссийском научно - практическом семинаре молодых учёных «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии» в ВолГМУ в 2010-2011г, Национальном конгрессе «Человек и лекарство» в 2010-2011г, на IV Всероссийской конференции молодых учёных «Комплексный подход к диагностике, лечению и профилактике в медицине» (2011 г.), V, VI и VII Всероссийской Бурденковской студенческой научной конференции (г. Воронеж, 2009-2012 г); на XI и XII международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке, научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни» (РУДН, 20092011г.), XIX, XX, XVIII и Международных конференциях «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Ялта-Гурзуф, 2008,2011 и 2012 г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 5 статей в журналах, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 193 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, трёх глав собственных результатов исследований, главы обсуждения результатов, заключения, выводов, научно-практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего 229 отечественных и зарубежных источников. Работа иллюстрирована 26 таблицами и 36 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Исследование выполнено на 610 неинбредных белых крысах 2-7 мес. возраста обоего пола средней массой 180-250 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария: в пластмассовых клетках на подстилке из опилок, при. комнатной температуре (+18-22°С). Питание двухразовое натуральным кормом в количестве, соответствующем суточным нормам (ГОСТ Р 50258-92); свободный доступ к воде. Освещение в течение светового времени (12 часов) - совмещенное (естественное с люминесцентным) (Каркищенко H.H., 2003). Содержание животных соответствовало правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 3 51000.3-96 и 51000.4-96) и

Приказу МЗ РФ № 267 от 19.06.2003г. «Об утверждении правил лабораторной практики» (GLP), с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (ETS N 123,по состоянию на 30 декабря 2003 г.). При проведении экспериментов учитывались требования Комиссии по проблеме этики отношения к животным Российского национального Комитета по биоэтике наук и этические нормы, изложенные в «Международных рекомендациях по проведению медикобиологических исследований с использованием животных» (1989 г.). Настоящее исследование одобрено локальным этическим комитетом ВГМА им. H.H. Бурденко, протокол заключения № 5 от 15.04.2011г. Исследования проводились в течение двух лет.

На момент проведения экспериментов животные были адаптированы к человеческому фактору, прошли акклиматизацию и были здоровы. Изменений поведения, аппетита, режима сна и бодрствования, состояния шерстяного покрова, видимых слизистых - не обнаружено. Во всех сериях экспериментов кроме хронического гепатоза животные были разделены на 3 группы: 1-я контрольная группа (интактные здоровые животные) 2-я-(принимали вместо питьевой воды в свободном доступе жидкость с отрицательным ОВП -католит (К) с pH 8,2-9,0; ОВП минус 500-520мВ) и 3-я группа (принимали жидкость с положительным ОВП - анолит (А) pH 6,8-7,4, ОВП +690-770мВ).

В качестве жидкостей с измененным ОВП использовались электроактивированные водные растворы, приготовленные на сертифицированном оборудовании «Карат»: анолит (pH 6,8-7,4, ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) + 690-770 мВ) и католит (pH 8,2-9,3, ОВП - 500-520 мВ).

Гистологические препараты тканей изготавливались на автоматических установках в патологоанатомическом отделении Железнодорожной больницы г. Воронеж1. Изучение микропрепаратов проводилось на микроскопе «Leica DME» с цифровой фотокамерой «Leica ЕСЗ» и специальные компьютерные программы получения и обработки морфометрических данных LeicaLas EZ 2.0.0 (версия, поставляемая в комплекте с микроскопом), ММС Multimeter (MMCSoft) (пробная версия), и AxioVision от CarlCeiss (бесплатная версия) и «Mecos-1» (пробная версия программы). Тканевые базофилы изучались по микропрепаратам пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, изъятым у каждой из 10 крыс соответствующей группы. На каждом препарате подсчёт проводился по 30 полям зрения.

Желудочный сок приготавливался согласно руководству к

1 При проведении морфологических исследований привлекалась консультативная помощь сотрудников кафедры гистологии ВГМА им. H.H. Бурденко и врача патологоанатомического отделения железнодорожной больницы Лобанова В.Л., за что им выражается искренняя благодарность. 8

лабораторным работам по органической химии (Добрынина В.И., 1958) Величина ОВП измерялась с помощью ионометров рН 150 М, а величина рН- портативным рН-метром рН-410. Патологии моделировались препаратами бутадион, индометацин, ХЧ тетрахлорметан, препарат позитивного контроля - растительный гепатопротектор карсил (пр-во «Софарма»). В качестве конкрементов желчевыводящих путей использовались желчные камни, извлеченные интраоперационно в хирургическом стационаре ГКБ №2. Измерение силы прочности на разрушение проводилось согласно стандартным принципам измерения сопротивления материалов, принятых в технике. На этих принципах было сконструировано специальное устройство для измерения показателя силы прочности на разрушение, которое косвенно отражает изменение структуры желчных камней.

Исследования крови проводились в НИИ экспериментальной биологии и медицины ВГМА им. Н.Н Бурденко при участии автора.

При моделировании язвенной патологии использовались бутадионовая модель, предусматривающая однократное введение препарата бутадион внутрибрюшинно в дозе 250 мг/кг и индометациновая модель, которая предусматривала ежедневное введение внутрь через атравматический зонд индометацина (пр-во «Софарма») в дозе 5 мг/кг в течение пяти дней. Для моделирования гепатита использовалась стандартная методика, предусматривающая развитие хронического гепатита при введении внутрь 50% масляного четырёххлористого углерода в дозе 1 мл/кг дважды в неделю, на протяжении пяти недель (Хабриев Р.У., 2005).

Статистическая обработка

Описательная статистика применялась с помощью программы Excel 2010 из пакета программ MS Office 2010 (с макрос-дополнением XLSTAT-Рго - http://www.xlstat.com) на ПК Pentium V для генерации статистического отчета, содержащего информацию о центральной тенденции и изменчивости входных данных. В набор рассматриваемых этим способом параметров включались: проверка нормальности распределения, доверительные интервалы для нормального распределения, математическое ожидание, стандартная ошибка, минимальное значение ряда данных, максимальное значение ряда данных. Статистический анализ результатов исследований проводился с помощью программы Statistica 6.1, с использованием параметрических и непараметрических критериев (Хафизьянова Р.Х., 2004).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Дизайн исследования представлен на схеме

1. Иссследования in vitro.

Проведено измерение ОВП и рН желудочного сока при добавлении жидкостей с различным ОВП. Результаты представлены на рисунке 1 и 2.

ОВП желудочный сок ОВП=+620, рН=2,35

разведения при добавлении к нормацидному желудочному соку

Рис. 1. Влияние разведения желудочного сока водой, анолитом и католитом на рН желудочного сока. Достоверность указана при сравнении с водой._

^ООООООООО HrtfO^i/llDNCOOlfN^

С!, i? iQ. 31 С; S2. -5. и ^r ^r -г ^r ^r ^r ^r ^r >

OOOOOOOOOO T-HOOOOOOOOO

разведение: нормацидный желудочный сок /исследуемая жидкость

—вода рН=7 —3—католит рН=9,63 —анолит рН=7,25

Рис. 2. Влияние разведения желудочного сока водой, анолитом и католитом на ОВП желудочного сока. Достоверность указана при сравнении с водой.

Данные рисунка ¡свидетельствуют о том, что при разведениях желудочного сока католитом рН меняется подобно воде, а при разведении анолитом происходит повышение рН, которое несколько отстаёт от повышения рН при разведении водой. Из рисунка 2 следует, что при

разведении желудочного сока водой показатель ОВП практически не меняется, при разведении католитом с разведения 100/1 до 100/20 также практически не меняется, но при разведении 100/30 до 100/50 наблюдается резкое падение ОВП, после чего при всех последующих разведениях желудочного сока католитом следует плавное снижение показателя ОВП, затем величина ОВП постепенно возрастает.

Исследование конкрементов желчевыводящих путей проведено на 5 видах желчных камней, полученных интраоперационно от больных желчнокаменной болезнью людей. Высчитывалось на сколько % изменяется ш (масса) и V (объём) по отношению к исходным значениям. Не учитывались данные по камням преимущественно бактериального состава, которые оказались наиболее подвержены влиянию жидких сред, и разрушаются в течение первой недели более чем на 50%. Анализ полученных данных показал, что только анолит увеличивает объём камней пигментно -бактериального состава до 34 % в сравнении с водой, которая увеличивает объём на 15%. Это увеличение объёма соотносится с достоверным снижением прочности 17 ньютонов на разрушение этого вида камней при действии анолита по сравнению с водой (41 ньютон). При действии остальных жидкостей объём, масса и прочность конкрементов на разрушение достоверно не отличаются.

В условиях in vitro исследовалась масса пристеночной слизи при действии жидкостей с различным ОВП. Результаты измерения слизистого барьера желудка при действии жидкостей с различным ОВП представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Масса слизи желудков (М±ш, г.), изъятых у животных принимавших жидкости с различным ОВП и помещённых в физ. р-р и слизи желудков изъятых из интактных групп и помещённых в жидкости с различным ОВП.

Масса слизи Контроль Католит Анолит

граммы % граммы % граммы %

Жидкость per os 0,207±0,04 100% 0,17±0,034 82 0,159±0,034 77

Жидкость in vitro 0,08±0,021 100% 0,06± 0,024 75 0,166±0,049* 207

* р<0,05

Потенциал секреции желудков исследовался после двадцатидневного приёма жидкостей с различным окислительно - восстановительным потенциалом и последующей 18-часовой экспозиции в физ. растворе. Оказалось, что двадцатидневный приём жидкостей с различным ОВП не влияет на потенциал секреции слизистой оболочки желудка. Непосредственное влияние исследуемых жидкостей на стенку желудка определяли в желудках, изъятых из интактных животных после 18-часовой экспозиции в исследуемых жидкостях. При непосредственном действии на интактную слизистую оболочку желудка только анолит по сравнению с водой увеличивает массу пристеночной слизи желудка до 207%.

Таким образом, эксперименты in vitro показали, что католит изменяет рН желудочного сока подобно воде, анолит повышает рН желудочного сока в меньшей степени чем католит; а что касается ОВП, то католит его понижает, анолит оказывает двухфазное действие в зависимости от разведения. Непосредственное влияние изучаемых жидкостей на желчные камни проявляет только анолит в отношении пигментно - бактериальных камней, увеличивая объём камней и снижая их прочность на разрушение.

2. Исследования in vivo. Проведены эксперименты, направленные на исследование длительного влияния жидкостей с изменённым ОВП на общее состояние лабораторных крыс. Животные распределены на 3 группы: контрольная (40 крыс, принимали питьевую воду) и 2 опытные (по 40 крыс), принимавшие исследуемые жидкости вместо питьевой воды в свободном доступе.

Результаты действия 24-месячного приёма этих жидкостей вместо питьевой воды на динамику смертности крыс представлены на рисунке 3.

■ контроль м анолит ■ католит Рис 3 Изучение влияния жидкостей с различным ОВП на продолжительность жизни

Данные рисунка 3 свидетельствуют о том, что смертность крыс от различных естественных причин в группе, принимавшей питьевую водопроводную воду, составила 26% к 12 месяцу и достигла 100 % к 24 месяцу. В группе крыс, принимавших анолит, смертность составила 20% к 12 месяцу и достигла 95% к 24 месяцу наблюдения. В группе животных, принимавших католит, не было зарегистрировано ни одного случая гибели животного к 12 месяцу наблюдения, а к 24 месяцу наблюдения погибло 40% животных. Тендерных различий в смертности в группах не выявлено.

Анализ динамики массы тела у крыс при 6- месячном потреблении жидкостей с различным ОВП показал отсутствие влияния жидкостей с различным ОВП на массу тела как у самок так и у самцов.

Для уточнения возможности влияния хронического действия жидкостей с различным ОВП на внутренние органы рассчитывались

отношения массы органа к массе. Оказалось, что масса внутренних органов существенно экспериментальных групп не отличается от таковых у контрольной группы. ■

Макроскопическое патологоанатомическое исследование и анализ морфологической картины слизистой оболочки полости рта, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника выявили идентичность изменений у сравниваемых групп при действии исследуемых растворов в течение 6 месяцев. В поджелудочной железе и печени не выявлено изменений при сравнении животных опытных групп с контрольной.

Для более полной оценки морфофункционального состояния желудка, тонкого и толстого кишечника было проведено морфометрическое и цитофотометрическое исследование. При сравнении длины желёз, количества желез на 1 мм2 среза, среднее количество эпителиоцитов, количества эпителиоцитов в 1 ямке, эпителиального индекса, толщины мышечной пластинки, количестве ядер гладких миоцитов и площади сечения ядер и цитоплазмы ямочных экзокриноцитов, париетальных экзокриноцитов, и мукоцитов желудков опытных групп с контрольной не было выявлено изменений. При сравнении толщины слизистой оболочки и её мышечной пластинки, длины желез, количества желез на 1 мм2 среза, среднего количества эпителиоцитов в 1 ямке, эпителиального индекса, площади энетроцитов ворсин, ядра энтероцитов, высоты крипт и ворсин энтероцитов тонкого кишечника опытных групп с контрольной не было выявлено изменений. При морфометрии толстого кишечника не выявлено достоверных отличий в показателях толщины слизистой оболочки, глубины кишечных крипт и количестве бокаловидных экзокриноцитов.

Поскольку основные показатели состав крови при большинстве патологий не остаются неизменными, то следующим этапом проведено исследование цитологических показателей крови. Для выявления прямого или косвенного влияния шестимесячного употребления жидкостей с различным ОВП на основные виды обмена здорового организма проведено исследование цитологических, биохимических и электролитных показателей крови. Исследовались следующие показатели: билирубин общий, глюкоза, АсАт, АлАт, холестерин, общий белок, щелочная фосфатаза, альбумины, триглицериды, амилаза, гаммаглютаминтранспептидаза, липопротеины низкой плотности, лактатдегидрогеназа, мочевина, эритроциты,гемоглобин, тромбоциты, лейкоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы, эозинофилы, моноциты, базофилы, лимфоциты, скорость оседания эритроцитов, натрий, калий, кальций, тиоловые группы, циркулирующие иммунные комплексы, малоновый диальдегид и аутоокисление адреналина.

Полученные данные показывают, что в группе крыс, получавших вместо питьевой воды анолит, исследуемые показатели показатели крови находятся в пределах физиологической нормы, за исключением небольшого (1,5%) повышения содержания натрия, что характеризует отсутствие метаболических нарушений. В группе крыс, получавших католит, достоверно

прослеживается снижение щелочной фосфатазы на 46%, амилазы на 24%, снижение гаммаглютаминтранспептидазы на 87% и малонового диальдегида на 9%. Эти изменения нельзя отнести к патологии, поскольку гаммаглютаминтранспептидаза и щелочная . фосфатаза являются внутриклеточными ферментами и их повышение принято трактовать как повреждение соответствующих клеток. Что касается амилазы, то это секрет экскреторных желез и его снижение нельзя трактовать однозначно, поскольку для этого необходимо более тщательное исследование изоферментов амилазы при помощи специфических ветеринарных реактивов. Из этого следует, что приём жидкостей с отрицательным ОВП в течение 6 месяцев вызывает не оказывает влияния на антирадикальные свойства крови определяемые по аутоокислению адреналина. Снижение концентрации МДА в группе крыс принимавших католит - свидетельство менее интенсивных процессов ПОЛ и возрастания антиоксидантной защиты липидных мембран клеток.

Поскольку тканевые базофилы играют значительную роль в регуляции тканевого гомеостаза и являются частью общего иммунитета, то проведено исследование популяции тканевых базофилов пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника. При количественном анализе состояния популяций ТБ желудочно-кишечного тракта у крыс при действии католита выявлено достоверное увеличение содержания молодых (гомогенных) форм и соответствующее им снижение коэффициента созревания тканевых базофилов пищеводе и тонком кишечнике. При действии анолита в популяции тканевых базофилов желудка возрастает общее содержание, количество молодых и зрелых форм, при этом их коэффициент созревания несколько повышен, но коэффициент активности ниже. В тонком кишечнике при действии анолита достоверно снижено общее содержание ТБ, количество зрелых, незрелых и активированных ТБ, но при этом нет признаков функциональной напряженности (коэффициент активности ниже, коэффициент созревания выше). В толстом кишечнике при действии анолита достоверно увеличено содержание гранулосодержащих и снижено содержание активированных базофилов, при этом коэффициент созревания повышен, а коэффициент активности снижен.

Таким образом, в результате морфометрических и фотоцитометрических исследований выяснено, что приём жидкостей с различным ОВП не ведет к снижению функциональной активности слизистой оболочки желудка и не изменяет соотношение клеток его фундальных желез. В свою очередь, в стенке тонкого кишечника крыс, получавших жидкости с различным ОВП, не обнаружены изменения ни деструктивного, ни адаптационно-приспособительного характера не изменяет клеточный состав желез в сторону гипофункционального варианта. В совокупности с данными анализа крови можно заключить, что приём жидкостей с различным ОВП в течение 6 месяцев не вызывает патологических изменений у здоровых животных. Жидкость с

отрицательным ОВП (католит) при шестимесячном действии проявляет антиоксидантные свойства. Количественные изменения популяций тканевых базофилов ЖКТ при действии жидкостей с различным ОВП, не имеют признаков функциональной напряженности и являются вариантом приспособительной нормы, что подтверждается морфологическими и морфометрическими исследованиями.

3. Моделирование патологий желудочно-кишечного тракта на фоне приёма жидкостей с различным ОВП. На этом этапе исследовалось влияние анолита и католита при моделировании язв желудка и гепатита.

а). При моделировании бутадион - индуцированных язв общая площадь язв, индекс Паулса и противоязвенная активность показывают отсутствие гастропротективной активности при профилактическом введении жидкостей с различным ОВП (рис. 4). Микроскопическое исследование не выявило существенных различий в морфологической картине язв желудка в бутадионовой модели НПВС-индуцированной гастропатии.

Контроль Католит Анолит

Рис. 4. Общая площадь язв, индекс Паулса и противоязвенная активность при изучении гастропротекторного эффекта жидкостей с различным ОВП в бутадионовой модели патологий ЖКТ.

Для исследования лечебного действия на бутадионовой модели исследовано макро и микроскопическое состояние язвенных дефектов через 48 часов после индуцирования язв. При гистологическом исследовании выявлены ранние признаки регенерации эпителия слизистой оболочки желудка только в группе животных, принимавших католит. Морфологически наблюдалось наползание молодого регенерирующего эпителия на дефект слизистой оболочки.

В виду того, что в литературе имеются данные о гастропротективных свойствах не стандартизованных жидкостей с различным ОВП у человека, то в целях уточнения отсутствия гастропротекторного влияния жидкостей с

15

различным ОВП моделировались индометациновые поражения ЖКТ. Как и в бутадионовой модели при индометациновом поражении желудка подтверждено отсутствие различий в общей площади язв, индексе Паулса, и противоязвенной активности при действии жидкостей с различным ОВП

б). Исследование влияния жидкостей с различным ОВП на состояние печени при моделировании хронического тетрахлорметанового гепатита. Моделировался ТХМ хронический гепатит введением 50% масляного четырёххлористого углерода из расчёта 1 мл/кг внутрь дважды в неделю на протяжении 5 недель. Токсин вводился животным через атравматический зонд, животным контрольной группы для чистоты эксперимента через атравматический зонд вводилась вода в эквивалентных объёмах. Расчёт коэффициента отношения массы печени к массе тела выявил следующие (таб. 3) изменения. Снижение массы печени под влиянием комбинации анолит+карсил, а при действии комбинации католит+карсил наоборот, повышение, что может быть показателем усиления регенерации печени в группе животных, получавших комбинированное лечение карсилом и католитом.

Таблица 3.

Соотношение массы печени к массе тела (М±т, %) при моделировании

Особый интерес представляют изменения в биохимических показателях крови (таб. 4). Биохимические показатели сыворотки крови при моделировании гепатита свидетельствуют о том, что общий белок не снижается при лечении католитом, под влиянием анолита возрастает количество билирубина, под влиянием карсила снижается тимоловая проба, щелочная фосфатаза несколько повышена под влиянием комбинации католита с карсилом, а под влиянием комбинации анолита и карсила снижаются показатели АсАТ на 40%, АлАТ на 54%, холестерин на 39%, щелочная фосфатаза на 66% и ЛДГ на 33%.

Таблица 4.

Биохимические и антирадикальные показатели крови (М ± т) при моделировании хронического ТХМ гепатита.___

Показатель Контроль Карсил Католит Анолит

тиоловые SH- группы, мг% 124,6+0,97 119,0+4,8 123,0±2,0 124,0±2,7

МДА, нмоль/л 17,28+0,64 19,6±2,35 17,8+1,8 17,1±4,05

аутоокисление адреналина, усл.ед. 39±24 38+5 48+6 49+7

16

I

i____

хронического ТХМ гепатита и действии жидкостей с различным ОВП.

группа коэффициент массы печени

интактные 2,7±0,52

контроль (СО^без лечения) 4,67±0,39*

карсил 4,70+1,35

католит 4,40+0,40

анолит 4,08+0,25*

анолит+карсил 3,96+0,63*

католит+карсил 5,58+0,42*

*-р<0,05

ОМБ нМ/мг_| 70±13,2 | 73,4±16 | 73,8±3,3 | 72,6±4,4 |

*-р<0,05

Исследование антирадикальных свойств и тиоловых БН-групп крови выявило отсутствие достоверных изменений при сравнении контрольной группы крыс с группами животных, получавших анолит или католит. Цитологические показатели крови не имеют различий за исключением животных получавших католит, у которых наблюдается повышение тромбоцитов на 128% (таб. 4).

На рис. 5-11 изображены и описаны морфологические изменения печени при моделировании хронического гепатита на фоне приёма жидкостей с различным ОВП. Морфологическое исследование микропрепаратов печени выявило, что хроническая тетрахлорметановая интоксикация без лечения в контрольной группе вызывает дистрофические изменения печени, которые характеризуются заметным увеличением количества соединительной ткани, появлением очагов лейкоцитарных инфильтратов, выраженной крупно - мелкокапельной жировой дистрофией, признаками белковой дистрофии, а также нарушением дольковой структуры органа, что морфологически можно трактовать как хронический гепатоз по

Рис 5. Хронический ТХМ гепатоз печени. Контрольная группа животных. Жировая крупнокапельная дистрофия. Портальное разрастание соединительной ткани. Редкие

Рис 6. Хронический ТХМ гепатоз печени, а) Контрольная группа животных, б) Группа животных, принимавших карсил. Жировая среднекапельная дистрофия. Диффузно митозы гепатоцитов. Окраска гематоксилином и эозином, х400.

Рис 7. Хронический ТХМ гепатоз печени, а) Контрольная группа животных, б) Группа животных, принимавших католит. Небольшое количество жировой среднекапельной дистрофии. Окраска гематоксилином и эозином, х400.

Рис 8. Хронический ТХМ гепатоз печени, а) Контрольная группа животных, б) Группа животных, принимавших анолит. Смешанная белково-жировая дистрофия печени. Признаков митозов не выявляется. Тотальное поражение паренхимы печени. Преднекротическое отделение ядер от цитоплазмы. Окраска гематоксилином и эозином, х400.

Рис 9. Хронический ТХМ гепатоз печени, а) Контрольная группа животных, б) Группа животных, принимавших католит+карсил. Жировая среднекапельная дистрофия.

¡ином, хЮО.

Рис 10. Хронический ТХМ гепатоз печени, а) Контрольная группа животных, б) Группа животных, принимавших католит+карсил. В центре - портальный тракт. Перилортально - участок здоровой паренхимы. В отдалении от портального тракта определяется жировая среднекапельная дистрофия. На границе участков здоровой и пораженной паренхимы видны митозы. Окраска гематоксилином и эозином, х400.

Рис 11. Хронический ТХМ гепатоз печени, а) Контрольная группа животных, б) Группа животных, принимавших комбинацию анолит+карсил. Фиброз портального тракта с отхождением от тракта фиброзных септ. Преобладание белковой дистрофии печени над жировой. Отсутствие митозов. Тотальное поражение паренхимы печени. Окраска по Ван-Гизону, х400.

Таким образом, полученные данные в бутадиеновой и индометациновой моделях НПВС-гастропатий свидетельствуют о том, что профилактическое, применение анолита и католита не оказывает гастропротекторого действия, тогда как на бутадиеновой модели выявлено лечебное действие католита. В ходе моделирования патологий на модели хронического гепатита морфологически подтверждено, что католит обладает гепатопротекторными свойствами и усиливает процессы регенерации печени. Важным является, что комбинированное применение католита с карсилом оказывает более позитивное влияние на патоморфологическую картину, чем раздельное применение этих средств. Применение анолита и совместное с карсилом лечение анолитом ухудшает патоморфологическую картину печени при ТХМ гепатозе, снижая процессы регенерации, ускоряет разрастание соединительной ткани, но при этом наблюдается поддержание нормального уровня белка при увеличении активности щелочной фосфатазы.

Выводы

1. Жидкость с отрицательным ОВП не нарушает потенциал секреции желудочной слизи после двадцатидневного приёма, а при непосредственном действии на интактный желудок в условиях in vitro не влияет на массу пристеночной слизи. Жидкость с положительным ОВП также не влияет на потенциал секреции слизи, но при непосредственном действии в условиях in vitro увеличивает массу пристеночной слизи. Обе жидкости при шестимесячном действии не вызывают повреждающего действия на слизистую оболочку желудка, а жидкость с положительным ОВП, кроме того, оказывает фазное действие на ОВП желудочного сока, тогда как жидкость с отрицательным ОВП существенно снижает этот показатель

2. Жидкость с положительным ОВП вызывает различные изменения в физических свойствах желчных камней, имеющих преимущественно пигментно-бактериальный состав, на что указывает увеличение их объёма и снижение силы прочности на разрушение.

3. Введение внутрь жидкостей с различным ОВП не вызывает отрицательного действия на слизистые оболочки полости рта, желудка, толстого и тонкого кишечника, печени и поджелудочной железы. При этом изменяются количественные характеристики популяций тканевых базофилов которые не имеют признаков функциональной напряженности и являются вариантом приспособительной нормы, что подтверждается сравнительными морфометрическими и цитофотометрическими исследованиями.

4. При длительном применении жидкости с отрицательным ОВП у крыс цито- и биохимические показатели крови не ухудшаются, но активность щелочной фосфатазы и гаммаглютаминтранспептидазы снижается. При двухлетних наблюдениях установлено, что жидкости с различным ОВП существенно снижают смертность крыс.

5. Жидкости с различным ОВП не обладают гастропротективными свойствами, но жидкость с отрицательным ОВП ускоряет регенерацию язвенных дефектов СОЖ; кроме того, жидкость с. отрицательным ОВП проявляет гепатопротекторные свойства при хроническом тетрахлорметановом поражении печени особенно в комбинации с карсилом.

Научно-практические рекомендации.

Материалы, полученные в ходе исследования дополняют знания о хронической токсичности жидкостей с различным ОВП, уточняют данные о фармакологических эффектах стандартизованных жидкостей со стандартным отрицательным и стандартным положительным ОВП, расширяют понимание о роли воды в организме.

Применение жидкостей с различным ОВП в клинической практике позволит оптимизировать лечение, снизить дозировки применяемых препаратов, улучшить качество жизни гастроэнтерологических больных, уменьшить затраты на лечение.

Результаты исследования могут быть рекомендованы для включения в соответствующие разделы учебных курсов фармакологии, физиологии и гистологии.

Материалы исследования используются в образовательном процессе кафедр фармакологии ВГМА им. H.H. Бурденко, Ижевской государственных медицинских академиях и Башкирского государственного медицинского университета

Список опубликованных научных работ

1. Колесниченко, П.Д. Влияние электроактивированных водных растворов на действие наркозных средств в эксперименте / П.Д., Колесниченко, Е.Б., Сабитова, A.C., Бурцева, A.A., Жёлудев, A.A.// Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и

экологии: труды 16 международной конференции и дискуссионного клуба. -Ялта, 2008,-С.111-112.

2. Колесниченко, П.Д. Антнульцерогенное действие электроактивированных водных растворов / Колесниченко, П.Д. // Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии: материалы 2 всероссийского научно-практического семинара для молодых ученых // Вестник ВолГМУ. Приложение. -Волгоград: ВолГМУ, 2010. -С. 28- 29.

3. Брездынюк, А.Д. Морфологические критерии безопасности применения электроактивйрованных водных растворов натрия хлорида / А.Д., Брездынюк, П.Д., Колесниченко, Т.Г., Трофимова // Здоровье и образование в XXI веке. Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни. - М.: РУДН, 2010. -€.373- 374.

4. Колесниченко, П.Д. Гастропротективная активность электроактивированных водных растворов натрия хлорида / П.Д., Колесниченко // Тезисы докл. 18 Российского национального Конгресса «Человек и лекарство». - М., 2011. - С. 449- 450.

5. Колесниченко, П.Д. Исследование антиульцерогенного действия электроактивированных водных растворов при язвенном поражении желудка / П.Д., Колесниченко, О.С., Федосеева // Материалы 6 Всероссийской Бурденковской студенческой научной конференции, посвященной 65-летию Победы в Великой отечественной войне. Т. I. / под ред. И.Э. Есауленко. -Воронеж: ИПК Кириллица, 2010 - С 436- 437.

6. Колесниченко, П.Д. Изучение влияния электроактивированных водных растворов на слизистую оболочку полости рта белых крыс / П.Д., Колесниченко, A.A., Дмитриева // Материалы Всероссийской Бурденковской студенческой научной конференции, посвященной 90-летию ВГМА. Т.2. / под ред. И.Э. Есауленко - Воронеж : ИПК Кириллица, 2009.-С. 933- 934.

7. Резников, K.M. Оптимизация лечения хронического генерализованного пародонтита на основе применения электроактивированных водных растворов натрия хлорида / K.M., Резников, Ю.Н., Латышева, Ю.А., Аджи, П.Д., Колесниченко И Аллергология и иммунология. -2011. - Т.12, № 1. - С.126- 127.

8. Колесниченко, П.Д. Состояние твёрдых конкрементов организма и зубов при действии жидкостей с различным окислительно-восстановительным потенциалом / П.Д., Колесниченко, K.M., Резников, Ю.А., Левченко, А.И., Шипилова // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Медицина. Фармация - 2012. -№ 4(123), Вып. 17/1.- С.59-64.

9. Колесниченко, П.Д. Влияние жидкостей с различным окислительно - восстановительным потенциалом на органы желудочио -кишечного тракта / П.Д., Колесниченко, K.M., Резников // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. — 2012. — Т. 11, № 1. — С.55-60.

10. Колесниченко, П.Д. Геропротекторные свойства жидкостей с различным окислительно - восстановительным потенциалом / П.Д., Колесниченко, А.Д., Брездынюк, Е.Б., Сабитова//. Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине : сборник статей Второй международной научно - практической конференции / под ред. А.П. Кудинова, Б.В.Крылова. — СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2011.-С. 128-130.

11. Колесниченко, П.Д. Изменение некоторых биохимических показателей у крыс при введении жидкостей , с различным окислительно-восстановительным потенциалом / П.Д., Колесниченко // Вестник ВолГМУ. Приложение. Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии: материалы Всероссийского научно - практического семинара молодых учёных . — Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2011.-С. 38-40.

12. Колесниченко, П.Д. Предпосылки к. изучению гастропротекторной активности жидкостей с изменённым окислительно-восстановительным потенциалом / П.Д., Колесниченко, А.А.,Желудев, Д.Ю., Соколов // Материалы второй международной;, научно-практической конференции, 2011 г.— Воронеж: КОМПИР Центр документации, 2011. — С.450-451.

13. Колесниченко, П.Д. Гастропротективные свойства электроактивированных водных растворов натрия хлорида / П.Д., Колесниченко, Д.Ю., Бугримов, Д.А., Соколов / Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии: труды 19 Международной конференции и дискуссионного научного клуба. — Ялта; Гурзуф, 2011. —С.155-156.

14. Колесниченко, П.Д. Влияние окислительно - восстановительного потенциала жидкостей, принимаемых внутрь на морфофункциональные особенности желудка, тонкого и толстого кишечника / П.Д., Колесниченко, Н.В., Лобеева, О.Н., Цветикова // Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии : труды 20 Международной конференции и дискуссионного научного клуба. — Ялта ; Гурзуф, 2012. — С.171-174.

15. Колесниченко, П.Д. Некоторые механизмы и изучение геропротекторной активности жидкостей с изменённым окислительно -восстановительным потенциалом. / П.Д., Колесниченко, В.Л., Лобанов В.Л. // Здоровье и образование в 21 веке: сборник научных статей и тезисов 12 межднародного конгресса— М.: РУДН, 2011. — С.191.

16. Колесниченко, П.Д. Морфометрические показатели слизистой оболочки фундального отдела желудка белых крыс при подостром введении жидкости с высоким положительным окислительно - восстановительным потенциалом. / Колесниченко, П.Д. // Тезисы докл. 19 Российского национального Конгресса «Человек и лекарство». — М., 2012. - С. 389.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АлАТ- аланиноваяаминотрансфераза; АсАТ- аспарагиновая аминотрансфераза; ВПН — всероссийская перепись населения г- грамм ■ • . . :

ЖКТ- желудочно- кишечный тракт; ЛДГ- лактатдегидрогеназа МЕ- международные единицы действия МДА- малоновый диальдегид;

НПВС- нестероидные противовоспалительные средства

ОВП - окислительно-восстановительный потенциал;

ОМБ-окислительно модифицированные белки;

ПОЛ - перекисное окисление липидов;

СРК - синдром раздраженного кишечника;

ТХМ-тетрахлорметан;

ТБ- тканевые базофилы;

ЩФ — щелочная фосфатаза.

ЭХАВ - электрохимическая активация

Подписано в печать 06.09.2012 г. Форма бумаги 60x84 1/16 Бумага кн. - журнальная. Печать ротапринтерная Гарнитура Times New Rom.. Усл. печ. л. - 1,0. . Издательство Копи - Центр «Печатка» 394006, Воронеж, ул. Станкевича, 40 Тираж 100 экз. Заказ № 0075