В настоящее время, несмотря на технический прогресс и развитие медицины, применение минеральных вод для профилактики и лечения многих заболеваний имеет важное значение, ибо они являются природными лечебными факторами многогранного неспецифического действия [1, 2, 5, 6]. В республике добывается природная хлоридно-натриевая минеральная вода «Мокшанка», в которой концентрация хлорида натрия приближается к 1% раствору. Вода является хлоридной среднеминерализованной лечебно-столовой водой, близкой по своему составу с водой «Минская» и «Ессентуки-17», используется при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, не сопровождающихся повышенной секрецией. Показана вода для лечения хронических гастритов с секреторной недостаточностью, хронических холециститов, хронических колитов. Рекомендуется и вполне здоровым людям с целью улучшения пищеварения [4, 5]. Мы не встретили работ, в которых рассматривалось бы влияние гипертонического раствора хлорида натрия на выделительную систему. Учитывая значение почек как основного экскреторного органа при поддержании вводно-солевого баланса организма, было предпринято сравнительное исследование влияния гипертонического раствора хлорида натрия на структурно-функциональное состояние данного органа и некоторые показатели крови небеременных и беременных лабораторных животных.
В качестве биологического тест-объекта в работе использовали белых беспородных половозрелых крыс–самок массой 180-200 г. Всего использовано 60 животных. В соответствии с поставленными задачами животные разбивались на группы. Первую (контрольную) группу составили небеременные самки, которые потребляли фасованную негазированную питьевую воду «Акваминерале», сбалансированную по содержанию микро- и макроэлементов согласно требованиям СанПина. Вторую (опыт 1) группу составили беременные самки, в качестве питья получавшие питьевую воду «Акваминерале». Третью (опыт 2) группу составили небеременные самки, в качестве питья получавшие гипертонический раствор хлорида натрия. В четвертую (опыт 3) группу входили беременные крысы, потреблявшие гипертонический раствор хлорида натрия.
Эксперимент проводился в летне-осенний период в помещении при температуре 22-25°С и относительной влажности 67-70%. Животные находились на общем режиме вивария, имели свободный доступ к корму и воде.
Беременность устанавливали, определяя момент спаривания самок, находящихся в состоянии течки. Животные считались беременными с утра того дня, когда во влагалищном содержимом обнаруживали сперматозоиды.
Животные каждой группы забивались на 21-е сутки эксперимента путем декапитации под наркозом эфира с хлороформом с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации, и в соответствии с требованиями правил проведения работ с использованием экспериментальных животных.
Материалом исследования служили кровь и почки белых крыс.
В крови животных с помощью морфологических методов определяли количество эритроцитов и лейкоцитов, концентрацию гемоглобина, скорость оседания эритроцитов. Биохимическими методами в сыворотке крови определяли общее количество белка, креатинина и мочевины.
С целью изучения морфологических изменений в организме животных при потреблении питьевой воды «Акваминерале», гипертонического раствора натрия для исследования брались кусочки почки размером 10Х10 мм. Для гистологического исследования материал фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального формалина. Зафиксированные образцы после промывки в проточной воде подвергали обезвоживанию путем помещения исследуемого материала в спирты возрастающей концентрации и заливали в парафин по общепринятой методике. Готовили гистологические срезы толщиной 7-10 мкм, окрашивали их гематоксилин-эозином по Ван-Гизону и исследовали с помощью цифрового микроскопа Axio Imager.M2 (ZEISS, Япония) с программным обеспечением для анализа изображений AxioVision SE64 Rel. 4.8.3 и ZEN 2011.
При обзорной микроскопии проводили морфологический анализ структурных тканевых компонентов почек, после чего изучали морфометрические параметры: количество телец в поле зрения, шт., площадь почечного тельца, мкм2, площадь почечного клубочка, мкм2, диаметр проксимального извитого канальца, мкм, диаметр просвета проксимального извитого канальца, мкм, площадь эпителиоцитов канальцев почки, мкм2, и площадь их ядер, мкм2. Статистическая обработка полученных цифровых данных проводилась с помощью программы FStat и Exel. Проверка статистических гипотез осуществлялась по t-критерию Стьюдента. При оценке статистических гипотез в работе принимались следующие уровни значимости: р≤0,05.
Проведенные морфологические и биохимические исследования показали (табл. 1), что в крови беременных животных, потреблявших воду «Акваминерале», по сравнению с небеременными (контроль) обнаружено увеличение количества эритроцитов на 12,8% (P ≤ 0,05), гемоглобина - на 8,9%, лейкоцитов – на 29,6% (P ≤ 0,05), СОЭ – на 13,3% (P ≤ 0,05), что, вероятнее всего, объясняется физиологическим ответом организма на стимуляцию обмена веществ при беременности.
Таблица 1. Показатели крови белых крыс при потреблении гипертонического раствора натрия
Примечание: здесь и далее * – P≤0,05 по сравнению с контрольными животными.
Снижение концентрации общего белка на 13,3% (P≤0,05) и креатинина в сыворотке крови – на 37,5% (P≤0,05) у беременных крыс (табл. 1) происходит вследствие увеличения объема крови, повышения почечного плазмотока и фильтрации.
Исследование крови небеременных белых крыс (опыт 2), потреблявших гипертонический раствор хлорида натрия, по сравнению с показателями небеременных (контроль), потреблявших воду «Акваминерале» показало достоверное снижение общего количества эритроцитов на 13,0% и концентрации гемоглобина - на 2,41%, увеличение общего количества лейкоцитов – на 64,40% (P≤0,05) и СОЭ – в несколько раз (табл. 1). Биохимический анализ сыворотки крови показал достоверное увеличение количества общего белка на 49,48% (P≤0,05) и содержания мочевины – на 38,24% (P≤0,05). Вышеуказанное, позволяет говорить о специфическом неблагоприятном влиянии гипертонического раствора хлорида натрия на кровь исследуемых животных.
У беременных животных (опыт 3), потреблявших гипертонический раствор хлорида натрия, отмечается максимальное снижение содержания эритроцитов на 12,6 % и концентрации гемоглобина – на 12,0%, повышение количества лейкоцитов – на 7,21% и увеличение скорости оседания эритроцитов в 3,3 раза, количества общего белка и содержания мочевины (табл. 1), по сравнению с опытной группой животных (опыт 1), что, вероятнее всего, объясняется усилением негативного влияния раствора хлорида натрия.
Повышение таких биохимических показателей, как уровень креатинина и мочевины в сыворотке крови беременных животных, потреблявших гипертонический раствор хлорида натрия, может указывать на дисфункцию почек и может оцениваться как ранний признак почечной недостаточности.
Гистологические исследования почек крыс контрольной группы показали, что паренхима почек сохранена. Хорошо прослеживалось корковое и мозговое вещество. Почечные клубочки, окруженные капсулой Боумена-Шумлянского, имеют четкие границы. Проксимальные и дистальные извитые канальцы выстланы кубическим эпителием, содержащим крупные ядра. В просвете почечных канальцев содержимое отсутствует.
При потреблении беременными крысами питьевой воды «Акваминерале» (опыт 1) достоверных отличий от контроля, как в гистологической, так и морфометрической картине почек не обнаружено.
Гистологические исследования показали, что у небеременных белых крыс, получавших 1% раствор хлорида натрия (опыт 2), во всех отделах нефрона наблюдались незначительные дистрофические изменения с явлениями набухания. Отмечено некоторое полнокровие капилляров и расширение клубочков, что позволяет говорить о нарушении микроциркуляции.
При морфометрии коркового вещества почек небеременных животных, потреблявших гипертонический раствор хлорида натрия (опыт 2), по сравнению с контролем выявлено увеличение площади почечного тельца на 9,94% и почечного клубочка – на 12,69%, диаметра проксимального извитого канальца – на 17,4 % (Р≤0,05) (табл. 2).
Гистологические исследования почек беременных крыс, получавших длительное время гипертонический раствор хлорида натрия (опыт 3), показали на формирование гипертрофии почечных клубочков, капиллярные петли которых расширены, полнокровны. Отмечен полиморфизм почечных телец. Канальцы коркового вещества расширены, а их просвет вследствие набухания эпителиоцитов сужен. Как в корковом, так и в мозговом веществе отмечен интерстициальный отёк.
По сравнению с показателями небеременных крыс (опыт 2), получавших гипертонический раствор хлорида натрия, выявлено увеличение площади почечного тельца на 9,78% и площади его клубочка – на 10,01%, уменьшение диаметра просвета проксимального извитого канальца на на 17,06% (Р≤0,05) и увеличение площади его эпителиоцита на 8,87% , снижение площади его ядра на 19,22% (Р≤0,05).
По сравнению с беременными животными, получавшими воду «Акваминерале» (опыт 1), у беременных (опыт 3) при потреблении гипертонического раствора хлорида натрия выявлено уменьшение количество почечных телец в поле зрения на 11,83 %, увеличение площади почечного тельца на 5,54% и площади почечного клубочка – на 15,59% (Р≤0,05). В проксимальных извитых канальцах почки беременных животных, потреблявших раствор хлорида натрия, на 6,67% уменьшился просвет проксимального извитого канальца за счет увеличения по сравнению с контролем площади эпителиоцитов канальцев. Уменьшилась площадь ядра эпителиоцитов проксимальных извитых канальцев на 14,21%.
Таблица 2. Морфометрические показатели строения почек белых крыс, потреблявших гипертонический раствор натрия
Таким образом, в результате исследования выявлено, что гипертонический раствор хлорида натрия оказывает неблагоприятное влияние на морфологические и биохимические показатели крови как небеременных, так и беременных белых крыс.
Гипертонический раствор хлорида натрия оказывает заметное влияние на морфологию почек небеременных и беременных белых крыс.
Работа проводилась при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева» (проект «Влияние антропогенных факторов на морфофункциональное состояние организма»).