Введение к работе
Актуальность работы. Увеличение масштабов получения и применения кадмия в промышленности приводит к значительному обогащению природной среды его соединениями, что в последние десятилетия принимает угрожающие масштабы. Поступает металл в организм, в основном, алиментарным (с пищей - 90-95% и водой - 5-10%) и ингаляционным путем (примерно 1%) (А.П.Авцин и соавт., 1991; Jeong S.H. et al., 2000). Избыточное поступление и накопление кадмия в организме приводит к различным нарушениям процессов обмена веществ: разобщению процессов окислительного фосфорилирования (A. Takaki et al., 2004; S. Jimi et al., 2004) замещению цинка в ряде металлоэнзимов и измению их активности (M.R. Fox, 1976); усилению активности перекисного окисления липидов (В.Н. Кухта и соавт., 2000; Е. Casalino et al., 2002); нарушению обмена жизненно важных электролитов, в частности кальция (И.В. Ликутова с соавт., 1987; Katsuta О. et al., 1994; Ohta Н., Ymauchi Y. et al. 2000), вплоть до развития остеопороза. В конечном итоге всё это ведет к развитию тяжелых острых и хронических состояний: поражению нервной и сердечно-сосудистой системы, почек, печени, репродуктивных органов, дыхательных путей и легких и др. (А.П. Авцин и соавт., 1991; I. Sabolic et al., 2001; P.J. Chedrese, 2004 и др.). Кадмий также обладает канцерогенными свойствами (В. Venugopal, T.D. Luckey, 1978; L. Hoffman et al., 1985). В связи с высокой кровоснабжаемостью и специфичностью функции, связанной с выведением из организма ксенобиотиков, почки являются одним из основных органов, на уровне которых проявляется повреждающее действие кадмия. (Fukumoto М. et al, 2001; Tang W., Shaikh Z.A., 2001; L'Azou B. et al., 2002; LJ. Stinson et al., 2003; M. Tizcinka-Ochocka et al, 2004 и др).
Учитывая вышеизложенное и высокие кумулятивные свойства кадмия с эффективным процессом полу выведения равным от 140+20 суток (М.Я. Богомазов и соавт. 1984) до более 10 лет (I. Franchini et al.,1990), актуальной является проблема создания и разработки способов профилактики поступления и усиления выведения избытка кадмия из организма.
Известные детоксиканты и сорбенты, способные выводить тяжелые металлы из организма (унитиол, сукцимер, пентацин и др.), при длительном применении обладают рядом побочных эффектов: аллергические реакции, лейкопения, тромбоцитопе-ния; выводят из организма микроэлементы и такие жизненно важные ионы, как железо, цинк, кальций и т. д. (М.Д. Машковский, 1998), что затрудняет их длительное применение. Открытые в горах РСО-Алании природные минералы (В.Б. Цогоев и соавт., 1998), названные «ирлитами», отнесены к группе цеолитов. Цеолиты, благодаря своей структуре и разнообразию вещественного состава обладают сорбционными, ионообменными и каталитическими свойствами (Н.И. Петункин, 1990; Leach et al.,1990; Г.А. Святаш, 2004), могут выступать в качестве энтеросорбента, способствуя
9с. национальная!
выведению из организма различных соединений, таких как мочевина, креатинин и др., что приводит к уменьшению доли веществ экскретируемых почками (А.Д. Гера-сев и соавт.,2001), способны адсорбировать соли тяжелых металлов (Н.Р. Албегова и соавт., 2002). К тому же, у ирлитов, по результатам исследований (В.Б. Цогоев и со-авт., 1998; 2001; Т.К. Тезиев и соавт., 2000; И.Д. Тменов и соавт., 2000), отсутствуют токсические и канцерогенные свойства Всё вышеуказанное и определило цели и основные задачи нашей работы.
Целью работы было изучение эффектов профилактического применения природного цеолита Северной Осетии - ирлита-1 - на электролито-водовыделительную функцию почек в условиях разных дозировок, путей (интрагастрального, парентерального) введения сульфата кадмия в организм крыс, а также влияния ирлита-1 на содержание, распределение и выделение кадмия из организма
Для достижения указанной цели решались следующие конкретные задачи исследования:
-
Изучить у интактных крыс линии Вистар эффекты длительного введения ирлита-1 на водо-выделительную функцию почек, концентрацию катионов в крови и их почечную обработку в условиях спонтанного и водного диуреза
-
Исследовать влияние профилактического применения ирлита-1 на основные процессы мочеобразования и обмен электролитов в нефроне и их содержание в крови, а так же уровень протеинурии у крыс в условиях спонтанного и водного диуреза на фоне подкожного введения разных дозировок сульфата кадмия.
-
Выяснить влияние профилактического применения ирлита-1 на основные процессы мочеобразования и почечную обработку электролитов и их концентрацию в крови, а так же уровень протеинурии у крыс в условиях спонтанного и водного диуреза на фоне интрагастрального введения разных дозировок сульфата кадмия.
-
Исследовать влияние ирлита-1 на накопление кадмия в тканях (почки, печень), содержание в плазме крови, кале и моче и экскрецию с мочой у крыс при интрагаст-ральном и подкожном введении разных дозировок сульфата кадмия.
-
Изучить влияние ирлита-1 на структурные изменения в тканях печени, миокарда и почек крыс после интрагастрального и подкожного введения разных дозировок сульфата кадмия.
Научная новизна. Впервые выявлено влияние длительного введения цеолита Северной Осетии - ирлита-1 - на водо- и электролито-выделительную функцию почек.
Установлена специфичность почечных эффектов хронической интоксикации солью кадмия, выражающейся в увеличении диуреза, вследствие снижения канальцевои реабсорбции воды при спонтанном диурезе и в условиях водной нагрузки; в повышении экскреции кальция и натрия с мочой, при спонтанном диурезе из-за снижения их
канальцевой реабсорбции, а в условиях водного диуреза проявляющееся как изменением фильтрационного заряда, так и канальцевой реабсорбции катионов. Установлены особенности перераспределения кадмия в организме при введении разных дозировок сульфата кадмия различными способами.
Впервые: 1) выявлено положительное влияние ирлита-1 на водо-выделительную функцию почек, баланс кальция и натрия в крови и почечную обработку катионов, в условиях спонтанного диуреза и водной нагрузки, измененные длительным введением соли кадмия; 2) установлено, что профилактическое применение Ирлита-1, независимо от способа введения сульфата кадмия, повышает выведение металла с калом, причем значительнее при интрагастральном его введении; 3) показано, что профилактическое применение Ирлита-1 при хронической интоксикации солью кадмия снижает степень его повреждающего действия на ткани печени, почек и миокард.
По теме диссертационной работы, на основании полученных данных поданы две заявки на изобретение в Федеральный институт промышленной собственности, на которые получены приоритеты от 16 января 2004 года, под № 2004101384/14(001329) и №2004101337/14(001317).
Научно-практическая значимость работы. Исследование носит экспериментальный характер и полученные результаты, демонстрирующие эффекты разных путей и дозировок введения сульфата кадмия на основные процессы мочеобразования, содержание катионов в крови и их обработку в нефроне относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют представления о действии избытка кадмия в организме. Выявленные эффекты ирлита-1 демонстрируют закономерности влияния энтеросорбентов с ионообменной активностью на электролито-водо-выделительную функцию почек и токсические эффекты избытка кадмия. Материалы исследования могут найти применение при разработке способа практического применения ирлита-1 и его клинической апробации для профилактики последствий действия избыточных концентраций кадмия на организм.
Полученные результаты могут использоваться при преподавании физиологических основ энтеросорбции, при исследовании механизмов действия кадмия на другие органы и системы организма, при разработке способов профилактики токсических эффектов избыточного поступления в организм других металлов, например, свинца.
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедрах нормальной физиологии, патологической физиологии и курсе профпатологии СОГМА. Основные положения, выносимые на защиту: 1. Длительное энтеральное введение цеолита Северной Осетии - ирлита-1 уменьшает скорость клубочковой фильтрации и канальцевую реабсорбцию воды, снижает экскрецию ионов кальция, натрия и калия.
-
Установлено различие эффектов разных дозировок и путей введения сульфата кадмия на перераспределение кадмия в организме.
-
Выявлено, что увеличение диуреза при хронической интоксикации кадмием связано с падением канальцевой реабсорбции воды, а повышение экскреции натрия и кальция при спонтанном диурезе связано с падением их канальцевой реабсорбции.
-
Впервые установлено профилактическое действие ирлита-1 на фоне хронического отравления разными дозами кадмия, вводимого разными способами.
-
Положительное действие ирлита-1 на, измененный токсическим действием кадмия, уровень диуреза связано с уменьшением степени снижения канальцевой реабсорбции воды, а на почечную обработку кальция и натрия, при спонтанном диурезе, вызвано ослаблением степени снижения их канальцевой реабсорбции.
-
Применение Ирлита-1, независимо от способа введения сульфата кадмия, повышает выведение кадмия с калом.
-
Профилактическое применение Ирлита-1 при хронической интоксикации сульфатом кадмия снижает степень его повреждающего действия на ткани печени, почек и миокарда.
Апробация диссертационной работы. Материалы исследований доложены и обсуждались на: IV Северо-Кавказской региональной конференции «Студенческая наука - экологии России» (Владикавказ, 2004); конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения» (Владикавказ 2004); конференции молодых ученьж СОГМА (Владикавказ, 2004); V международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы и перспективы интеграции науки и образования» (Владикавказ, 2004); конференции посвященной 100-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РСФСР, профессора А. Н. Гордиенко (Ростов-на-Дону, 2004).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 216 страницах, включая библиографию и приложения. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав изложения результатов исследования, заключения, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Библиографический указатель включает 214 источников, из них 88 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 75 рисунками и 46 таблицами.
![Влияние иммуно-метаболических эффектов блокады [В]#31#1-адренорецепторов и AT#31#1-рецепторов ангиотензина на развитие коронарной недостаточности у больных ИБС, ассоциированной с метаболическим синдро](/i/i/4605/275978.png "Влияние иммуно-метаболических эффектов блокады [В]#31#1-адренорецепторов и AT#31#1-рецепторов ангиотензина на развитие коронарной недостаточности у больных ИБС, ассоциированной с метаболическим синдро Вдовина Татьяна Владимировна")
