Патофізіологічні зміни водно-електролітного балансу при початкових порушеннях вуглеводного обміну та принципи їх корекції мінеральними водами в експерименті - Автореферат

В сучасній патофізіології значна увага приділяється вивченню механізмів різних видів обмінів речовин з концептуальних позицій системного підходу до патологічних процесів (Годлевський Л.С., Ненова О.М., 2006; Крижанівський Г.Н., 2007; Григорова И.А. Сукупність нозологічних форм, які називають ЦД, повязана з порушенням толерантності до глюкози та потенціальною можливістю розвитку ускладнень у результаті обміну глюкози та ліпідів (Kostuk E.P., 2002; Berger M., 2003). Чисельні експериментальні роботи на моделях ЦД дозволяють вважати, що одним з найважливіших метаболічних факторів, які беруть участь у розвитку судинної патології при цьому захворюванні, є гіперглікемія (Вербова Н.И., Лебедева Е.А., 1997; Балоболкін М.И., 2000; Federici M., Hrilal M., Perego L., 2001). Порушена толерантність до глюкози не є окремим класом, а розглядається як стадія у природному процесі розвитку патологічного процесу - порушення вуглеводного обміну (ВО). Дисертаційне дослідження є фрагментом планових науково-дослідних робіт Інституту медичної реабілітації та курортології МОЗ України: «Патогенетичне обґрунтування застосування МВ різного складу у хворих на патологію нервової, серцево-судинної, травної та опорно-рухової систем на підставі вивчення механізму їх дії при порушеннях ВО», № державної реєстрації 0101U002095; та «Медико-біологічне значення деяких біогеохімічних мікроелементів МВ України», № державної реєстрації 0101U002093, в яких автор був співвиконавцем.Підготовку тварин до експериментів, всі інвазивні втручання і виведення з досліду здійснювалися відповідно до національних «Загальних етичних принципів досліджень на тваринах» (К., 2001), які узгоджені з положеннями «Європейської конвенції про захист хребтових тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986). ТТГ проводили методом внутрішньочеревного глюкозного навантаження щурів у вигляді 40 % розчину дозою 0,4 г глюкози на 100 г маси тіла тварини. Показниками стану ВЕО в організмі тварини були: загальна тканинна вода та концентрація іонів натрію та калію у печінці, нирках, скелетних мязах та кришталику ока, в крові і добовій сечі. Концентрацію натрію та калію у тканинах, крові та добовій сечі визначали методом полумяної фотометрії з використанням приладу ПАЖ-3 (Україна). Кремнієві води були: (1) МВ «Аквавіта плюс» - слабкомінералізована гідрокарбонатна магнієво-кальцієва кремнієва вода свердловини № 2023 ділянки Вінниці, вміст кремнієвої кислоти 68 мг/л; (2) «Дана» - слабкомінералізована хлоридно-гідрокарбонатна магнієво-кальцієво-натрієва кремнієва вода свердловини № 2 Тростяничів Тростянецького району Вінницької області), вміст кремнієвої кислоти 48 мг/л.Створена модель початкової стадії порушень ВО (алоксанова інтоксикація), яка характеризується змінами толерантності до глюкози при незмінності концентрації глюкози натще. Визначено ознаки порушень функціонального стану нирок та ВЕО - клубочкова гіперфільтрація, активація канальцевої реабсорбції, підвищення добового діурезу, олужнення сечі, натрій-та калійурез з супутнім зниженням вмісту цих електролітів у крові. Застосування борних МВ (з певними відмінностями між собою) у лікувальному режимі корегує показники ВЕО, ТТГ та функціонального стану нирок: МВ «Поляна Купель» нормалізує зсув ТТГ с першої години, тоді як МВ «Планета» - на третю годину. Однак МВ «Планета» більш ефективно впливає на показники функціонального стану нирок та ВЕО. Причиною таких розбіжностей впливу МВ може бути гальмування біологічного впливу борної кислоти значною загальною мінералізацією МВ «Поляна Купель».

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В дисертації експериментально обґрунтовано можливість застосування борних та кремнієвих МВ на початкових стадіях ЦД при порушенні толерантності до глюкози з відсутністю клінічних симптомів захворювання.

1. Створена модель початкової стадії порушень ВО (алоксанова інтоксикація), яка характеризується змінами толерантності до глюкози при незмінності концентрації глюкози натще. Визначено ознаки порушень функціонального стану нирок та ВЕО - клубочкова гіперфільтрація, активація канальцевої реабсорбції, підвищення добового діурезу, олужнення сечі, натрій- та калійурез з супутнім зниженням вмісту цих електролітів у крові. Встановлено накопичення калію у тканинах нирок, мязів та кришталику, та натрію - у печінці. Максимальний рівень порушень зафіксовано на сьому добу після введення алоксану.

2. Застосування борних МВ (з певними відмінностями між собою) у лікувальному режимі корегує показники ВЕО, ТТГ та функціонального стану нирок: МВ «Поляна Купель» нормалізує зсув ТТГ с першої години, тоді як МВ «Планета» - на третю годину. Однак МВ «Планета» більш ефективно впливає на показники функціонального стану нирок та ВЕО. Причиною таких розбіжностей впливу МВ може бути гальмування біологічного впливу борної кислоти значною загальною мінералізацією МВ «Поляна Купель». Слабкомінералізовані кремнієві МВ, особливо МВ «Дана», в лікувальному режимі нормалізують ТТГ. Показники функціонального стану залишаються підвищеними, що обумовлено гіпотонічністю МВ, при цьому встановлений корегуючий вплив МВ на ВЕО, особливо на показники електролітів у крові та тканинах. вуглеводний обмін нирка мінеральний

3. Застосування борних МВ у профілактичному режимі запобігає зсувам функції нирок та ВЕО при модельованій алоксановій інтоксикації. Однак на відміну від МВ «Поляна Купель», профілактичні навантаження МВ «Планета» нормалізують зміни ТТГ. Застосування слабкомінералізованої кремнієвої МВ «Дана» у профілактичному режимі запобігає порушенню функції нирок, ВЕО та змінам ТТГ при моделюванні алоксанової інтоксикації. Вплив слабкомінералізованої кремнієвої МВ «Аквавіта плюс» проявляється слабкіше: це стосується лише корекції ТТГ та концентрації електролітів крові, а порушення функції нирок та балансу калію не зникають.

4. У корекції експериментальних порушень ВО та ВЕБ і функції нирок значення має рівень загальної мінералізації МВ, яка при високому значенні гальмує біологічний ефект активних сполук. Гіпотонічність МВ при невеликих значеннях мінералізації стимулює ефект біологічно активних компонентів. При профілактичному застосуванні МВ внаслідок їх специфічної дії має значення фізіологічний фон, який виникає в організмі тварин до початку дії діабетогенного фактора. Якщо цей фон змінює функціональний стан окремих органів або систем до межі виснаження, зсуви після дії МВ є фізіологічними та швидко нормалізуються. Збільшення кількісного співвідношення біологічно активних сполук до мінералізації негативно впливає на ефективність використання слабкомінералізованих МВ.

1. Солодова Л.Б. Гидрохимические и биологические особенности борсодержащих минеральных вод / Л.Б. Солодова, С.Г. Гуща // Український бальнеологічний журнал. - 2001. - № 3. - С. 32-34. Внесок дисертанта: пошук та аналіз літературних джерел, аналіз та інтерпретація отриманих результатів.

2. Алексєєнко Н.О. Експериментальні моделі цукрового діабету / Н.О. Алексєєнко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихохід // Український бальнеологічний журнал. - 2002.- № 1.- С. 36-39. Внесок дисертанта: пошук та аналіз літературних джерел, аналіз та інтерпретація отриманих результатів.

3. Гуща С.Г. Стан водного обміну у тварин при вживанні мінеральної води за умов експериментального предіабету / С.Г. Гуща // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2003. - № 4. - С. 29-31. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження з інтерпретацією отриманих результатів, обґрунтування мети дослідження та висновків.

4. Алексєєнко Н.О. Використання мінеральної води «Планета» для корекції водно-електролітного обміну у щурів при моделюванні експериментального алоксанового предіабету / Н.О.Алексєєнко, С.Г. Гуща // Український бальнеологічний журнал. - 2004. - № 3-4. - С.104-111. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження з інтерпретацією отриманих результатів, обґрунтування мети наукового дослідження та висновків.

5. Визначення змін фізіологічних, метаболічних, імунологічних та морфологічних характеристик організму щурів під впливом малих доз алоксану / Т.А. Золотарьова, Б.А. Насібуллін, О.С. Павлова, Н.О. Алексєєнко, А.С. Ручкіна, О.Я. Олешко, С.Г. Гуща, О.І. Бахолдіна // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2005.- № 1.- С. 25-28. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження.

6. Алексеенко Н.А. Влияние слабоминерализованных кремнийсодержащих минеральных вод Украины на водно-солевой обмен в организме экспериментальных животных / Н.А. Алексеенко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихоход // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2005. - № 3. - С. 21-23. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження з інтерпретацією результатів, обґрунтування мети дослідження та висновків.

7. Алексєєнко Н.О. Стан водно-сольового обміну у тварин під впливом борних мінеральних вод України / Н.О. Алексєєнко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихохід // Український бальнеологічний журнал. - 2005. - № 3-4. - С. 19-23. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження з інтерпретацією результатів, обґрунтування мети дослідження та висновків.

8. Насибуллин Б.А. Возможное участие иона бора в осуществлении регуляции функциональной активности почек / Б.А. Насибуллин, С.Г. Гуща // Вісник проблем біології і медицини. - 2005. - Випуск 3. - С. 5-9. Внесок дисертанта: пошук та аналіз літературних джерел, аналіз та обґрунтування мети дослідження та висновків.

9. Современные представления о биологической активности кремния в организме человека и животных / Б.А. Насибуллин, С.Г. Гуща // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2006. - № 1. - С. 29-32. Внесок дисертанта: пошук та аналіз літературних джерел, аналіз та обґрунтування мети дослідження та висновків.

10. Бабов К.Д. До механізму фізіологічної активності та протекторного впливу слабомінералізованих кремнієвих вод на зміни функції нирок та вмісту електролітів у тварин із експериментальною алоксановою інтоксикацією / К.Д. Бабов, Н.О. Алексєєнко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихохід // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2007 - № 2 - С. 23-29. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження з інтерпретацією отриманих результатів, обґрунтування мети дослідження та висновків.

11. Гуща С.Г. Мінеральні води як засіб корекції змін тканинних електролітів при алоксанової інтоксикації / С.Г. Гуща // Вісник морської медицини. - 2008. - № 2. - С. 92-95. Внесок дисертанта: експериментальні дослідження з інтерпретацією результатів, обґрунтування мети наукового дослідження та висновків.

12. Патент 63252 Україна, МПК G09 B23/28. Спосіб моделювання цукрового предіабету / Т.А. Золотарьова, Б.А. Насібуллін, О.С. Павлова, Н.О. Алексєєнко, А.С. Ручкіна, О.Я. Олешко, С.Г. Гуща; заявник та патентовласник - Український науково-дослідний інститут медичної реабілітації та курортології. - № 2003032280; заявлено 17.03.2003; опубліковано 15.09.2005, Бюлетень № 9 (1 кн.).

13. Патент 4433 Україна, МПК 7 А 61 К 35/08. Спосіб корекції прихованих порушень вуглеводного обміну у експериментальних тварин / Т.А. Золотарьова, О.С. Павлова, Н.О. Алексєєнко, Б.А. Насібуллін, А.С. Ручкіна, О.Я. Олешко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихохід, О.І. Бахолдіна; заявник та патентовласник: Український науково-дослідний інститут медичної реабілітації та курортології. - №20040503505; заявлений 11.05.2004; опублікований 17.01.2005, Бюлетень № 1 (1 кн.).

14. Экспериментальное исследование действия минеральной воды «Поляна Купель» на нарушение толерантности к глюкозе у крыс / Золотарева Т.А., Насибуллин Б.А., Павлова О.С., Алексеенко Н.О., Ручкина А.С., Олешко О.Я., Гуща С.Г. // Матеріали II національного конгресу фізіотерапевтів та курортологів України «Курортні природні ресурси та фізичні фактори в медичній реабілітації» (Словянськ). - К., 2002. - С. 84-85.

15. Алексеенко Н.О. Возможности практического применения слабоминерализованных кремниевых вод Украины / Н.А. Алексеенко, Е.М. Никипелова, С.Г. Гуща, Л.В. Тихоход // Материалы международной научной конференции «Вода и здоровье». - Одесса, 2003. - С. 85-87.

16. Алексєєнко Н.О. Біологічна відповідь організму тварин стосовно дії різних концентрацій бору / Н.О. Алексєєнко, С.Г. Гуща // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2003. - № 2. - С. 46.

17. Гуща С.Г. Питні мінеральні води як коректори порушень електролітного обміну при моделюванні гіперглікемічних станів / С.Г. Гуща // Матеріали регіональної науково-практичної конференції, присвяченої 125-річчю курорту Моршин «Актуальні проблеми медичної реабілітації хворих природними та преформованими фізичними факторами». - Дрогобич. - 2003. - С. 23.

18. Гуща С.Г. Особенности использования МВ с повышенным содержанием кремния при скрытых нарушениях углеводного обмена в эксперименте / С.Г. Гуща // Бюллетень III читань В.В. Підвисоцького: тези доповідей наукової конференції. - Одеса. - 2004. - С. 30-31.

19. Алексеенко Н.А. Влияние слабоминерализованной гидрокарбонатной кремниевой воды «Аквавита плюс» на состояние водно-электролитного обмена при экспериментальном предиабете / Н.А. Алексеенко, С.Г. Гуща // Матеріали V науково-практичної конференції з міжнародною участю «Рання медична реабілітація: здобутки, проблеми, перспективи медицини». - К. - 2004. - С. 127.

20. Алексєєнко Н.А. Водно-солевой обмен в организме здоровых крыс под влиянием курсовых нагрузок минеральной воды «Аквавита плюс» и «Дана» / Н.А. Алексеенко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихоход // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2005. - № 2. - С.44.

21. Алексеенко Н.А. Амбивалентно-эквилибраторное действие слабоминерализованных кремниевых вод на показатели водно-солевого обмена у животных с моделью экспериментального предиабета / Н.А. Алексеенко, Г.А. Дмитриева, С.Г. Гуща // Матеріали VI науково-практичної конференції з міжнародною участю (Євпаторія, 27-29 вересня 2005 р.). - К. - 2005. - С. 169-170.

22. Вплив розчину Полтавського бішофіту на вивідну та іонорегулюючу функцію нирок у щурів з моделлю алоксанової інтоксикації / Н.О. Алексєєнко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихохід, Н.О. Ярошенко, Г.В. Іванова, І.В. Рудько // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2009. - № 2.- С. 41-42.