Вплив фуроксану на водно-сольовий обмін у щурів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківська державна зооветеринарна академія

Вплив фуроксану на водно-сольовий обмін у щурів

Дученко КА.

Анотація

фуроксан мінералокортикостероїд наднирковий

Стаття присвячена дослідженню впливу фуроксану на водно-сольовий обмін у щурів. Встановлено, що при зниженій мінералокортикоїдній активності під дією фуроксану концентрація іонів натрію у сечі збільшилась в 2,42 рази, екскреція натрію із сечею зросла в 2,3 рази. Концентрація калію у сечі збільшилась у 1,38 рази, а його екскреція із сечею зросла у 1,24 рази. При активації мінералокортикоїдів фуроксан сприяв зростанню діурезу в 2 рази, концентрація іонів натрію в сечі збільшилась у 1,64 рази. Екскреція натрію зросла в 2,62 рази, концентрація та екскреція іонів калію підвищилась на 13,5 і 59% відновідно. Сумісне застосування фуроксану з ДОКСА запобігає проявам мінералокортикоїдної дії дезоксикортикостерону ацетату.

Ключові слова: надниркові залози, альдостерон, фуроксан, вазопресин.

Постановка проблеми. Основний метод регуляції водно-сольового обміну направлений на підтримку постійності внутрішнього середовища організму. Солі містяться в клітинах і всіх рідинах організму. При порушеннях водно-сольового обміну може бути порушена діяльність організму [5; 7]. Процес надходження до організму води і солей, їх абсорбція, розподіл і екскреція називають водно-сольовим балансом. До основних іонів, які є в організмі, відносять натрій, калій, магній, кальцій. Вони присутні у вигляді хлоридів або фосфатів. Вода розподілена між внутріклітинним простором, плазмою крові і трасцелюлярною рідиною. Однією з важливих умов життєдіяльності організму є постійність концентрації водневих іонів у позаклітинному просторі та в клітинах -- кислотно-лужний стан або кислотно-лужна рівновага. При збільшенні в організмі солей і води для нормалізації порушеного гомеостазу використовують сечогінні лікарські препарати [13]. Діуретичні препарати можуть викликати побічні дії (серед них частіше бувають гіпокаліємії), які несприятливо впливають на обмін глюкози, ліпідів, пуринів, що ускладнює проведення раціональної фармакотерапії сечогінними засобами в клінічній практиці [15]. В зв'язку з цим пошук більш безпечних нових діуретичних препаратів, які покращують водно-сольовий обмін, є актуальним [6; 8]. Нашу увагу привернули результати сечогінної активності фуроксану, вперше синтезованого в ряду похідних 3-метилксаниту [23].

Аналіз останніх досліджень. Водно-сольовий обмін в організмі досягається балансом між споживанням води та електролітів, що регулюється шляхом екскреції сечі та поту [11]. Для електрично нейтральної води рН складає 7,0, тоді як кислі розчини мають рН нижче 7,0, а лужні вище 7,0. Середня нормальна концентрація водневих іонів у плазмі крові складає 40 нмоль/л, що відповідає рН 7,4. Близько 2/3 води в організмі людини знаходиться в середині клітин, а 1/3 -- позаклітинна вода, яка поділяється на міжклітинну (інтерсти- ціальну) рідину (25% всієї води) та воду плазми крові і спеціалізованих позаклітинних рідин. Вода вільно проходить через клітинні мембрани, а її розподіл між клітинами та міжклітинним простором визначається осмотичними та гідростатичними силами [4, 25]. Добова потреба у воді для дорослої людини становить 40 г/кг маси тіла. Надлишок води і електролітів -- часта форма порушень водно-сольового обміну речовин, проявляється переважно у вигляді набряків і водянки різного походження. Процес сечоутворення відбувається при взаємодії всіх структур нефрона і капілярів [15]. Утворення кінцевої сечі забезпечують: клубочкова фільтрація, канальцева реабсорбція та секреція. Утворення сечі завершується у дистальному відділі нефрона і збірних трубочках, де транспортні процеси контролюються гормонами [10]. Відбувається натрійзатримувальна дія альдостерону і водозатримувальна активність вазопресину [3; 7].

Останніми роками велику увагу приділяють дефіциту натрію, який посилює синтез реніну і ангіотензину, що приводить до збільшення викиду наднирковими залозами альдостерону, який підвищує реабсорбцію натрію [20; 21]. Ва- зоконстрикторний вплив ангіотензину-ІІ на артеріоли і затримку Па+ та води альдостероном відновлюють артеріальний тиск і об'єм рідини в організмі до вихідного рівня. Вазопресин посилює реабсорбцію води в нирках, викликає кон- стрикцію артеріол, зниження частоти серцевих скорочень та зменшення серцевого викиду. Підвищення рівня осмолярності позаклітинної рідини приводить до посилення секреції вазопресину. Зниження осмолярності гальмує секрецію вазопресину, зменшує реабсорбцію води в ниркових канальцях та виділення великої кількості розведеної сечі [1; 12; 22].

Невирішені завдання. Регуляція водно-сольового обміну направлена на підтримку внутрішнього середовища організму та відбувається нейрогуморальним шляхом. У відповідь на збудження визначених рецепторів нервової системи виділяються гормони гіпоталамуса (вазопресин) і корі наднирників (альдостерон), які впливають на виведення сечі із організму. Для фармакологічної корекції порушень водно-сольового обміну застосовують сечогінні засоби [16]. В зв'язку з небажанами побічними реакціями [17; 18; 19], діуретичних препаратів, які часто спостерігаються при проведені лікування порушень водно-сольового обміну, актуальними залишаються питання проведення пошуку нових фармакологічних речовин [14; 23; 24] для створення на їх основі безпечних препаратів з метою фармакологічної корекції водно-сольового гомеостазу при проведенні раціональної та безпечної фармакотерапії захворювань людини.

Мета роботи. Головною метою цієї роботи є дослідження впливу фуроксану на водно-сольовий обмін у щурів на тлі зміненої активності мінералокортикостероїдів.

Матеріали і методи досліджень. Для з'ясування механізмів впливу фуроксану на функціональний стан нирок і залежність від стану основних регуляторів водно-сольового обміну проведено серію дослідів щодо впливу фуроксану на показники діяльності нирок за умов різної мінералокортикоїдної активності.

У відповідності з завданням роботи проведено вивчення впливу фуроксану на діурез і показники ниркового транспорту іонів натрію і калію у щурів на тлі зниженої та підвищеної мінералокортикоїдної активності за умов добового діурезу й водного навантаження 3% від маси тіла на нелінійних щурах-самцях, масою 150-180 г по 10 тварин в кожній групі. Після цього щурів вміщували до обмінних кліток на 24 години та вимірювали діурез і споживання питної води [2].

При проведенні експериментальних досліджень тварини знаходились в стандартних умовах згідно з нормами і принципами Директиви Ради ЄС по питанням захисту хребетних тварин, яких використовували для експериментальних та других наукових досліджень [4].

Одержані результати обраховані методами варіаційної статистики. Дані представлені у вигляді середнього арифметичного та стандартної похибки. Вірогідність різниць між середніми значеннями визначали за критерієм t-Стьюдента при нормальному розподіленні. Порівняння груп за якісною ознакою проводили за допомогою критерію x². Результати дослідження оброблені із застосуванням статистичних пакетів програм «Microoft Office Excel 2003», «IBM SPSS Statistics v. 20», «STATISTICA 6.0». Статистично значущими вважали відмінності при рівні значущості не менше 0,05 [6; 9].

Результати їх обговорення. Експериментальні дані впливу фуроксану на діяльність надниркових залоз та показники водно-сольового обміну у щурів на тлі зниженої мінералокортикоїдної активності наведені у таблиці 1. Під дією фуроксану та сумісного застосування фуроксану і верошпірону збільшилась питна збудливість у щурів на 15,8% (р<0,05) та 26,2% відповідно.

Встановлено, що фуроксан за умов зниженої мінералокортикоїдної активності (введення антагоніста альдостерону -- верошпірону) сприяє збільшенню сечовиділення у 3,26 рази, концентрації натрію у сечі у 2,44 рази (р<0,001), та зростанню у 2,34 рази (р<0,00і) екскреції натрію із сечею в порівнянні з показниками контрольної групи щурів. На тлі зниженої мінералокортико- їдної активності концентрація калію у сечі після введення фуроксану збільшилась в 1,38 рази (р<0,05), а його екскреція з сечею також зросла в 1,24 рази (р<0,05).

Після введення верошпірону у сечі спостерігали збільшення концентрації та екскреції іонів натрію в 1,72 рази (р<0,05) та 2,02 рази (р<0,05) відповідно. Концентрація та екскреція іонів калію зменшилась на 17,9% (р<0,05), а його екскреція зменшилась на10,2%. Після введення антагоніста альдостерону (верошпірону) на зниженому мінералокортикоїдному фоні натрійуретична дія фуроксану вірогідно збільшувалася.

Екскреторна функція нирок під впливом фу- роксану зростала (збільшилася концентрація та екскреція іонів натрію, екскреція креатиніну та концентрація іонів калію в плазмі крові).

При сумісному застосуванні фуроксану і верошпірону посилювалась діуретична дія цих препаратів, мало місце підвищення натрійурезу.

Аналіз результатів дослідження впливу фуроксану на показники водно-сольового обміну у щурів на тлі підвищеної мінералокортикоїдної активності (створювали введенням ДОКСА в дозі 10 мг/кг, який посилює секрецію альдостерону) представлені в таблиці 2. Альдостерон -- самий активний мінералокортикоїд, утворюється в корі наднирників.

Встановлено, що фуроксан при підвищеній активації мінералокортикоїдів сприяв зростанню діурезу в 3 рази (р<0,001), а концентрація іонів натрію в сечі збільшилась в 1,64 рази (р<0,05), зросла екскреція натрію у 2,62 рази (р<0,001). Під дією фуроксану в сечі концентрація іонів калію підвищилась на 13,5% (р<0,05), а екскреція калію збільшилась в 1,59 рази (р<0,05).

Можна зробити припущення, що збільшення екскреції електролітів пов'язано з підвищенням синтезу транспортних білків натрію і калію. Завдяки цим переносникам лишок калію виводиься сечою [12].

Таблиця 1. Вплив фуроксану и верошпірону на діурез та показники водно-сольового обміну у щурів на тлі зниженої мінералокортикоїдної активності (M±m, п = 10)

Примітка: 1. * - р < 0,05 - ступінь вірогідності порівняно з контролем.

Сумісне застосування фуроксану з ДОКСА сприяло проявам мінералокортикоїдної дії останнього. Фуроксан за умов підвищеної мінерало- кортикоїдної активності сприяв збільшенню концентрації натрію у сечі в 1,91 рази (р<0,01), та зростанню у 2,27 рази (р<0,001) екскреції натрію із сечею. Концентрація калію у сечі після введення фуроксану збільшилась в 1,29 рази (р<0,05), а його екскреція із сечею також зросла у 2,17 рази.

Одержані результати свідчать, що фуроксан сприяє зменшенню секреції альдостерону у щурів при водному навантаженні.

Таблиця 2. Вплив фуроксану на показники водно-сольового обміну у щурів на тлі підвищеної мінералокортикоїдної активності (M±m, п=10)

Примітка: 1. * - р < 0,05 - ступінь вірогідності порівняно з контролем.

Вивчення водного і електролітного обміну має важливе значення внаслідок тісного взаємозв'язку з другими обмінними процесами і різноманітними функціями організму людини. Ці параметри доповнюються показниками функціонального стану нирок -- величинами клітинної фільтрації, канальцевої реабсорбції і секреції. Порушення нормальної функції нирок підвищує концентрацію солей в крові, що призводить до порушення роботи клітин організму.

Висновки. 1. Фуроксан за умов зниженої мінералокортикоїдної активності впливає на водно-сольовий обмін та сприяє: збільшенню діурезу у 3,26 рази, концентрації натрію у 2,44 рази і калію в 1,38 рази, та зростанню екскреції натрію у 2,34 рази та калію в 1,24 рази.

2. При підвищеній активації мінералокортикоїдів фуроксан сприяв зростанню діуреза в 3 рази, а концентрація іонів натрію в сечі збільшилась в 1,64 рази, зросла екскреція натрію у 2,62 рази, концентрація іонів калію в сечі підвищилась на 13,5%, а екскреція збільшилась в 1,59 рази.

Після завершення доклінічних досліджень фуроксан можна бути рекомендувати для впровадження в клінічну практику для фармакологічної корекції порушень водно-сольового гомеостазу.

Список літератури

1. Беловол А. Н. Роль вазопрессина в патогенезе сердечной недостаточности / А. Н. Беловол, И. И. Князькова // Серце і судини. - 2009. - № 3. - С. 87-92.

2. Берхин Е. Б. Методы изучения действия новых химических соединений на функцию почек // Хим. Фарм. Журн. - 1977. - Т. 11, № 5. - С. 3-11.

3. Глезер Г. А. Диуретики. Руководство для врачей. - М.: Интербук-бизнес, 2003. - 386 с.

4. Гоженко А. І. Вплив хлориду кадмію на стан осморегулювальної функції нирок білих щурів за умов водного та водно-сольового навантаження / А. І. Гоженко, В. Ю. Карчаускас, С. І. Доломатов // Одеський мед. журн. - 2002. - № 6 (74). - С. 16-18.

5. Гоженко А. І. Дисрегуляція як основа патофізіології гомеостазу / А. І. Гоженко // Клінічна та експериментальна патологія. - 2004. - Т. ІІІ, № 2. - С. 191-193.

6. Горн М. М. Водно-электролитный и кислотно-основной баланс / М. М. Горн, У. И. Хейтц, П. Л. Сверинген; пер. с англ. - Спб.: Невский Диалект; М.: БИНОМ, 2000. - 320 с.

7. Карабаева А. Ж. Альдостерон, сердечно-сосудистая система и почки / А. Ж. Карабаева // Нефрология. - 2006. - Т. 10. № 1.- С. 25-33.

8. Корнієнко В. І. Дослідження впливу бенфураму на водно-електролітний баланс, фільтраційну функцію нирок щурів в умовах спонтанного діурезу / В. І. Корнієнко, Б. А. Самура // Буковинський медичний вісник. - 2012. - Т. 16, № 3 (63). - С. 144-146.

9. Лапач С. Н. Статистика в науке и бизнесе / С. Н. Лапач, А. В. Чубенко, П. Н. Бабич // - К.: Морион, 2002. - 640 с.

10. Логвиненко Н.С. Современные представления о молекулярном механизме действия альдостерона в дистальном сегменте нефрона почки / Н. С. Логвиненко // Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии: матер. 2-ой науч. конф., 2002 г. - Новосибирск, 2002. - С. 41.

11. Малышев В. Д. Кислотно-основное состояние и водно-электролитный баланс в интенсивной терапии /Д. Малышев. - М.: Медицина, 2005. - 228 с.

12. Мальцев В. И. Гомеостаз натрия и калия в организме, его нарушения / В. И. Мальцев, В. К. Казимирко // Здоров'я України. - 2004. - № 4. - С. 27.

13. Машковский М. Д. Лекарственные средства. - Изд. 15-е, перераб., испр. и доп. - М.: ООО «Издательство Новая волна», 2008. - 1206 с.

14. Романенко Н. И. Синтез, физико-химические и биологические свойства 8-аминозамещенных 7- (2-арил-2- оксоэтил)ксантинов / Н. И. Романенко, М. В. Назаренко, В. И. Корниенко, Б. А. Самура // Химико-фармацевтический журнал. - 2014. - Т. 48, № 8. - С. 24-27.

15. Шейман Д. А. Патофизиология почки. - Пер. с анг.; 2-е изд., испр. - М.-СПб.: БИНО - Невский Диалект, 1999. - 206 с.

16. Штрыголь С. Ю. Модуляция фармакологических эффектов при различных солевых режимах: монография /Ю. Штрыголь. - Х., 2007. - С. 18-26.

17. Штрыголь С. Ю. Побочное действие диуретиков / С. Ю. Штрыголь // Провизор. - 2003. - № 19. - 30-33 с.

18. Ciacoa C. P. Diuretics, hypochloremia, and outcome in bronchopulmonary dysplasia patients // Dev. Pharmacol. Ther. - 2005. - № 4. - P. 212-220.

19. Elriz K. Severe hypokaliemia and metabolic alkalosis in a Crohn's disease patient after budesonide treatment: evidence for intestinal secretion of potassium / K. Elriz, G. Savoye, F. Tamion et al. // Dig. Liver Dis. - 2008. - Feb.; 40 (2). - P. 149-150.

20. Farmand M. Blood gas analysis and the fundamentals of acid-base balance / M. Farmand // Neonatal Netw. - 2009. - Mar-Apr.; 28 (2): - P. 125-128.

21. Kumar R. The intracellular renin-angiotensin system: implications in cardiovascular remodeling / R. Kumar, V. P. Singh, K. M. Baker // Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. - 2008. - Vol. 17, № 2. - P. 168-173.

22. Morgan T. J. Stability of the strong ion gap versus the anion gap over extremes of pCO₂ and pH. / T.J. Morgan, M. Cowley, S.L. Weier et al. Anaesth. Intensive Care. - 2007. - Jun.; 35 (3). - P. 370-373.

23. Synthesis, physicalchemical and biological prdoperties of heteroannelated 3-methylxanthine derivatives / N. I. Romanenko, M. V. Nasarenko, V. I. Korniyenko [et al.] // Chemistry of Natural Compounds. - 2013. Vol. 49, № 5. - P. 892-896.

24. Synthesis and biological activity of annelated xanthine derivatives / N. I. Romanenko, T. N. Rak, M. V. Nasarenko [et al.] // Xth International Symposium on the Chemistry of Natural Compounds Abstracts. November 21-23, 2013. Tashkent-Bukhara, Republic of Uzbekistan. - 2013. - P. 268.

25. Weinstein A. M. A mathematical model of distal nephron acidification: diuretic effects / A. M. Weinstein // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. - 2008. - Nov.; 295 (5). - P. 1353-1364.

Размещено на Allbest.ru