Диурез и основные процессы мочеобразования при однократном и курсовом приеме гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Диурез и основные процессы мочеобразования при однократном и курсовом приеме гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды

Джиоев И.Г.,

Гуцаева Э.А.,

Ремизов О.В.,

Хестанова Е.А.,

Черткоева М.Г.

ФГБОУ ВО "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации

Изучение влияния гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды "Хилак", добываемой в Республике Северная Осетия - Алания, проводилось на 60 половозрелых крысах линии Вистар в условиях водного и спонтанного диуреза. Минеральная вода вводилась крысам через зонд в желудок в объеме 1% и 5% их веса. Исследовались содержание эндогенного креатинина в плазме крови и моче для расчета основных процессов мочеобразования, уровень общего белка в плазме крови, количество гемоглобина в крови и гематокритное число для определения гидремической реакции. Было показано, что однократный прием воды "Хилак", особенно в дозировке 1%, оказывает диуретическое действие в течение первых двух часов в результате снижения канальцевой реабсорбции воды. Минеральная вода быстрее всасывается в желудочно-кишечном тракте, ускоряя гидремическую реакцию со снижением содержания общего белка, количества гемоглобина и гематокритного числа. Прием минеральной воды на протяжении 12 дней усиливает диуретический эффект однократного введения, который длится уже в течение трех часов вследствие большего торможения обратного всасывания воды в канальцах почек и сохраняется повышенным на следующий день в спонтанном состоянии. При приеме минеральной воды в течение 24 дней диуретический эффект ослабевает и наблюдается только в течение первых двух часов после введения, а спонтанный диурез на следующий день не отличается от нормы, то есть прием воды "Хилак" для пациентов с патологией почек можно ограничить продолжительностью в две недели.

Ключевые слова: минеральная вода, диурез, клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, курсовой прием, гидремическая реакция.

Dzhioev I.G., Gucaeva E.A., Batagova F.E., Remizov O.V

North Ossetian State Medical Academy. Vladikavkaz

The study of the effect of hydrocarbonate-carbon dioxide-sodium chloride mineral water of North Ossetia - Alania "Hilak" was carried out on 60 sexually mature Wistar rats under conditions of water and spontaneous urine output. Mineral water was administered to rats through a probe into the stomach in a volume of 1% and 5% of their weight. We studied the content of endogenous creatinine in blood plasma and urine to calculate the main processes of urination, the level of total protein in blood plasma, the amount of hemoglobin in the blood and the hematocrit for determining the hydremic reaction. It was shown that a single dose of "Hilak", especially at a dosage of 1%, has a diuretic effect for the first two hours as a result of a decrease in tubular reabsorption of water. Mineral water is more rapidly absorbed in the gastrointestinal tract, accelerating the hydremic reaction with a decrease in total protein, hemoglobin and hematocrit. The intake of mineral water for 12 days enhances the diuretic effect of a single injection, which lasts for three hours due to greater inhibition of the reverse absorption of water in the tubules of the kidneys and remains elevated the next day in a spontaneous state. When taking mineral water for 24 days, the diuretic effect weakens and is observed only during the first two hours after administration, and the spontaneous diuresis on the next day does not differ from the norm, that is, "Hilak" for patients with kidney pathology can be limited to a duration of two weeks.m the norm, that is, the intake of Hilak mineral water for patients with kidney pathology can limit to two weeks.

Keywords: mineral water, diuresis, glomerular filtration, tubular reabsorption, course reception, hydraemic reaction.

Минеральная вода Республики Северная Осетия - Алания "Хилак" относится к гидрокарбонатным углекисло-хлоридно-натриевым минеральным водам с общей минерализацией 2,1-2,3 г/л и повышенным содержанием железа, бора и кремния.

Целью исследования было экспериментальное изучение на крысах линии Вистар влияния однократного и курсового (в течение 24 дней) приема минеральной воды на водовыделительную функцию почек и выяснение некоторых механизмов ее действия.

Материалы и методы исследования. Исследования проводили на 60 половозрелых крысах линии Вистар примерно одного возраста, весом от 160 до 240 г (192±14,5 г), 30 из которых составляли контрольную группу (они получали через зонд в желудок водопроводную воду), остальные 30 - опытную (животным вводили в желудок минеральную воду "Хилак").

Вначале выясняли влияние однократного приема минеральной воды в дозировке, составляющей 1% веса крыс. Такой процент введения в пересчете на объем максимально приближен к количеству суточного приема минеральной воды больных по лечебным показаниям (по 250-300 мл 3 раза в день) [5, 6]. Затем исследовали влияние нагрузки водопроводной и минеральной водами в размере 5% от веса тела крыс. Такой объем воды, если интерпретировать его для приема больным, чрезвычайно большой, но для крыс считается допустимым, к тому же значительная водная нагрузка позволяет выявлять нарушения, проявляющиеся в экстремальных условиях [7]. А поскольку мы в дальнейшем планируем изучать влияние минеральной воды "Хилак" при экспериментальных поражениях почек, то в условиях водной нагрузки нарушения функции почек будут выявляться легче.

Затем исследовали влияние курсового, в течение 24 дней, приема минеральной воды в дозировках 1% и 5% веса крыс. Выбор этой продолжительности был связан с общепринятой схемой санаторно-курортного лечения. При этом первые опыты, со сбором мочи в течение трех часов, ставили на 12-й день после введения минеральной воды в объеме 1% веса крыс, а на следующий день собирали спонтанный шестичасовой диурез. Вторая серия опытов была проведена по окончании курсового приема на 24-й день после перорального введения 1%- ной нагрузки минеральной воды, а на 25-й день - при сборе мочи, выделившейся спонтанно у крыс за шесть часов. В дни, когда не ставили опытов, экспериментальные животные получали минеральную воду дважды в день (в период между 10 и 11 часами, а затем в 17-18 часов) - одни в объеме 1% их веса, а другие - 5%. Контрольные животные получали водопроводную воду в таких же объемах и в то же время суток. Предоставить животным возможность круглосуточно иметь свободный доступ к минеральной воде мы не посчитали нужным, так как постоянный прием минеральной воды, даже при лечении непосредственно у минерального источника, особо не практикуется, предпочтение отдается ее трехкратному приему за 30 минут до еды, а в остальное время используется обычная питьевая вода. минеральный гидрокарбонатный мочеобразование

Перед введением и водопроводную, и минеральную воду предварительно подогревали до 22оС для создания одинаковых температурных условий при выяснении скорости всасывания (или гидремической реакции), о которой мы судили по содержанию общего белка в плазме крови, количества гемоглобина в крови и по гематокритному числу. Использование этих методик, несмотря на то, что в настоящее время есть другие приемы, основанные на индикаторных способах, расчетных методах, радиоизотопном исследовании альбумина и эритроцитов, меченных йодом 131 или хромом 51 [8, 9, 10], в качестве классических методов исследований остается актуальным, информативным и не требует особой аппаратуры, разрешения на проведение радиоизотопных исследований и применения дорогостоящих реактивов.

Для сбора мочи крыс помещали в специальные устройства, напоминающие по форме воронку, в которых вся выделяющаяся моча в чистом виде (каловые массы не попадали в пробу) собиралась в стаканчик. По количеству мочи рассчитывали объем диуреза, по содержанию креатинина в моче и плазме крови, определяемому спектрофотометрически (Unico 2800, США), вычисляли скорость клубочковой фильтрации и объем канальцевой реабсорбции воды. В плазме крови спектрофотометрически (Apel PD-303, Япония) биуретовым методом определяли содержание общего белка [11], количество гемоглобина в крови - гемиглобинцианидным методом ("Агат", Россия), гематокритное число - с помощью гематокритной центрифуги (Elmi СМ-70, Литва). Взятие образцов крови проводилось в условиях обезболивания и в состоянии сна при в/б введении 0,2 мл анестетика золетила (Франция).

Полученные результаты статистически обрабатывались с помощью программы "GraphPad Prizm 7.05", степень достоверности с параметрическим методом сравнения средних величин оценивалась по t-критерию Стьюдента, однако с учетом не столь значительного количества экспериментальных животных дополнительно проводили обработку данных методом Манна-Уитни.

Подготовку и проведение опытов осуществляли согласно приказу МЗ РФ "Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики" от 01.04.2016 г. № 199н (зарегистрирован в Минюсте РФ 15.08.2016 г. № 43232). При утилизации крыс, выведенных из экспериментов, руководствовались приказом Минсельхоза РФ "Ветеринарно-санитарные правила сбора, утилизации и уничтожения биологических отходов" от 16.08.2007 г. № 400.

Изучение влияния данной минеральной воды на водно-солевой обмен и функции почек обосновано решением государственного задания по науке для Северо-Осетинской государственной медицинской академии, утвержденного Министерством образования и науки Российской Федерации в рамках НИР на тему: "Изучение профилактического и лечебного действия гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды на функции почек, печени и желудка в норме и при экспериментальных патологиях".

Разрешение на проведение данных экспериментальных исследований на животных было получено этическим комитетом ФГБОУ ВО "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Минздрава России 25.11.2017 г., протокол № 7.18.

Результаты исследований и их обсуждение. Однократное введение через зонд в желудок изучаемой минеральной воды в дозировке 1% веса крыс и сбор мочи в течение трех часов (отдельно за каждый час) показали в первый час статистически значимое (р<0,05) повышение диуреза с контрольного уровня в 0,38±0,02 мл/час/100 г до 0,48±0,03 мл/час/100 г. Диуретический эффект с достоверностью отличия (р<0,01) сохранился и в течение второго часа, а за третий час был только незначительно больше контроля (табл. 1); суммарно за три часа количество выделившейся мочи у экспериментальных крыс статистически значимо (р<0,01) превосходило контроль (1,05±0,075 мл/3 час/100 г и 1,36±0,09 мл/3 часа/100 г соответственно).

Таблица 1 Диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды после однократного введения минеральной воды "Хилак" в объеме 1% и 5% веса крыс

* - отсутствие статистически значимых отличий

Изучение влияния однократного приема минеральной воды в объеме 5% веса крыс выявило, что и в этом случае также отмечается достоверное повышение диуреза в течение первых двух часов (табл. 1), а за третий час количество выделившейся мочи было меньше контроля, но так же, как и при 1%-ной нагрузке, суммарный трехчасовой диурез (4,65+0,30 мл/3 часа/100 г) превосходил (р<0,05) значения в контрольной группе крыс (3,85±0,23 мл/3 часа/100 г). Следовательно, диуретический эффект однократного приема минеральной воды при повышении ее объема сохраняется, но на непродолжительное время, и спонтанный 6часовой диурез на следующий день не отличался от контроля (табл. 1).

При проведении сравнительного анализа для определения, какая из вводимых дозировок минеральной воды по результатам трехчасового водного диуреза обладает большей мочегонной активностью, можно отметить, что прием воды "Хилак" в объеме 1% веса более эффективен. Это основано на том, что диурез от уровня контроля в этом случае повысился на 29,52%, а после дозировки 5% веса крыс - на 20,77%.

Однако повышение диуреза может быть вызвано изменением либо скорости клубочковой фильтрации, либо объема канальцевой реабсорбции воды [12-14]. Расчет основных процессов мочеобразования показал, что двухчасовой диуретический эффект однократного приема минеральной воды был обусловлен ослаблением канальцевой реабсорбции воды (табл. 1). Если провести сравнение трехчасовых результатов, то при 1%-ной нагрузке, когда скорость клубочковой фильтрации была одинаковой (46,83±3,48 мл/3 часа/100 г - контроль, 46,05±4,02 мл/3 часа/100 г - опыт), количество воды, обратно всосавшейся в канальцах почек, было меньше (97,80±0,23% - контроль, 97,12±0,20% - опыт, р<0,01). В условиях 5%-ной нагрузки эти показатели за три часа имели аналогичные отличия - почти одинаковая скорость клубочковой фильтрации (54,12±3,81 мл/3 часа/100 г и 56,03±4,39 мл/3 часа/100 г) и сниженная канальцевая реабсорбция (94,86±0,28% и 92,14±0,35%), р<0,001, контроль и опыт соответственно.

Также требуется ответ на вопрос о том, обусловлен ли выявленный диуретический эффект приема минеральной воды только изменениями канальцевой реабсорбции воды или и другими причинами тоже (например, возможным более быстрым и полным всасыванием воды из пищеварительного тракта)? И с этой целью у части и контрольных, и опытных крыс, получавших нагрузки в дозировке 5% веса, через 30 и 60 минут после введения брали кровь, в которой определяли содержание общего белка, количество гемоглобина и гематокритное число, то есть изучали гидремическую реакцию. Оказалось, что после введения воды "Хилак" уровни этих показателей были снижены, особенно спустя 60 минут (табл. 2). Определять гидремическую реакцию при нагрузке в 1% не столь целесообразно, поскольку вводимый объем воды не способен вызвать увеличение объема циркулирующей крови.

Таблица 2 Содержание общего белка в плазме крови, количество гемоглобина в крови и гематокритное число через 30 и 60 минут после введения крысам водопроводной и минеральной воды

Таким образом, полученные однонаправленные изменения содержания в плазме крови общего белка, количества гемоглобина в крови и гематокритного числа как через 30 минут, так и 60 минут говорят о том, что минеральная вода быстрее водопроводной всасывается в кровь из желудочно-кишечного тракта, увеличивая объем циркулирующей крови и ускоряя гидремическую реакцию, что может быть одной из причин, способствующих повышению диуреза в первые два часа после приема.

Далее мы приступили к выяснению влияния минеральной воды "Хилак" на водовыделительную функцию почек при беспрерывном, в течение 12 и 24 дней, приеме как в условиях водной нагрузки (12-й и 24-й дни) в объеме 1% и 5% массы крыс, так и в спонтанном 6-часовом состоянии (13-й и 25-й дни). Курсовое введение крысам водопроводной водой не отразилось на диурезе и на основных процессах мочеобразования независимо от продолжительности и объема введения, и полученные результаты были такими же, как и при соответствующей однократной нагрузке (табл. 1).

На 12-й день ежедневного введения крысам минеральной воды в объеме 1% их веса диурез за три часа по сравнению с контролем был статистически значимо больше за каждый час (табл. 3), а за три часа (1,86+0,15 мл/3 часа/100 г) превысил контроль на 57,6% (р<0,001), что по сравнению с однократным приемом минеральной воды (1,36±0,09 мл/3 часа/100 г) стало больше на 36,7%. Полученные результаты свидетельствуют об усиливающем эффекте курсового приема, обусловленном большим ослаблением канальцевой реабсорбции воды (табл. 3).

Таблица 3 Водный и спонтанный диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды после 12-дневного приема минеральной воды в объеме 1% и 5% веса крыс

Исследование спонтанного диуреза на 13-й день показало, что он так же, как и водный, статистически значимо (р<0,01) превосходил контроль в результате ослабления обратного всасывания воды (табл. 3), хотя однократный прием воды "Хилак" на следующий день не оказал влияния на спонтанный диурез (табл. 1).

При завершении полного курса приема минеральной воды введение крысам на 24-й день воды "Хилак" в объеме 1% их веса также вызвало диуретический эффект, но в отличие от опытов, поставленных в середине курса, когда количество выделившейся мочи было увеличено за все три часа ее сбора, в этом случае эффект был отмечен только в первые два часа (табл. 4). И если трехчасовой диурез после 12-кратного введения минеральной воды был 1,86+0,15 мл/3 часа/100 г, то после 24-кратного стал на 12,4% меньше. Аналогичное повышение диуреза за два часа имело место и после введения крысам минеральной воды в объеме 5%, когда трехчасовой диурез был на 13,5% меньше, чем после 12-дневного введения. При этом диуретический эффект был всегда обусловлен снижением канальцевой реабсорбции воды (табл. 4).

Таблица 4 Водный и спонтанный диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды после 24-дневного приема минеральной воды в объеме 1% и 5% веса крыс

Спонтанный диурез на следующий день после 24-дневного ежедневного введения крысам воды "Хилак" имел лишь только тенденцию к увеличению без достоверного отличия (табл. 4). И это касалось данных, полученных после введения минеральной воды в дозировке как 1%, так и 5%. Следовательно, выявленное повышение спонтанного диуреза на следующий день после 12-кратного введения минеральной воды при более длительном приеме не оказало столь выраженного диуретического действия, что позволяет рекомендовать прием воды "Хилак" на протяжении двух недель.

Выводы