Изменения электролитного состава мочи под действием гипохлорита натрия. Возможность уменьшения риска рецидива нефролитиаза
Автор: Иващенко В.В., Кирпатовский В.И., Калабеков А.А., Казаченко А.В., Гребенкин М.В., Голованов С.А., Дрожжева В.В.
Журнал: Экспериментальная и клиническая урология @ecuro
Рубрика: Экспериментальная урология
Статья в выпуске: 1, 2017 года.
Бесплатный доступ
Цель работы - Экспериментальное изучение влияния гипохлорита натрия (ГН) на электролитный состав крови и мочи, катионов и анионов, входящих в состав мочевых камней, являющихся общепризнанными факторами риска уролитиаза. Материалы и методы. Исследование выполнили на 35 белых беспородных крысах массой 249-450 грамм. Группу интактных животных составили 5 крыс, их не подвергали никаким воздействиям. Контрольную группу составили 15 крыс, им внутрибрюшинно в течение 4 дней вводили 1,5 мл 0,9% раствора хлорида натрия. Экспериментальную группу составили 15 крыс, им внутрибрюшинно в течение 4 дней вводили 1,5 мл 0,06% (2,2-2,5 мг/кг/сутки) раствора ГН. Изучали динамику следующих показателей: креатинин, мочевина, калий, натрий, хлор, кальций, магний, фосфор, мочевая кислота крови и мочи. Результаты. Результаты эксперимента показали, что парентеральное введение крысам 0,06% раствора ГН достоверно снижает в моче концентрацию литогенных веществ. Положительный эффект достигался за счет системного адаптогенного действия гипохлорита натрия: активации энергозависимых и репаративно-анаболических процессов. Выводы. Механизм адаптогенного действия ГН может быть использован для снижения литогенной активности мочи у пациентов с высоким риском рецидивирования мочевых камней.
Гипохлорит натрия, мочекаменная болезнь, нефролитиаз
Короткий адрес: https://sciup.org/142188386
IDR: 142188386
Changes in the electrolyte composition of urine under the influence of sodium hypochlorite. The possibility of reducing the risk of recurrence of nephrolithiasis
The aim of the research. Experimental study of the sodium hypochlorite (SH) effect on the blood and urine electrolyte composition, cations and anions, that are part of the urinary stones, which are recognized risk factors for urolithiasis. Materials and methods. The study was performed on 35 white mongrel rats weighing 249-450 grams. The group of intact animals included 5 rats, they are not subjected to any stress. The control group consisted of 15 rats. They for 4 days intraperitoneally received 1.5 ml of 0.9% sodium chloride solution. Experimental group consisted of 15 rats. In that group for 4 days intraperitoneall injections with 1.5 ml of 0.06% (2.2-2.5 mg / kg / day) SH solution were made. The dynamics parameters of blood and urine: creatinine, urea, potassium, sodium, chloride, calcium, magnesium, phosphorus, uric acid have been investigated. Results. The experimental results on rats showed that parenteral administration 0.06% solution of SH significantly reduces urinary concentration lithogenic substances. Positive effect was achieved as a result of the SH system adaptogenic effect: activation energy depended and reparative-anabolic processes. Conclusions. Mechanism adaptogenic effect of SH can be used to reduce urinary lithogenic activity in patients with high risk of recurrence of urinary stones.
Текст научной статьи Изменения электролитного состава мочи под действием гипохлорита натрия. Возможность уменьшения риска рецидива нефролитиаза
экспериментальная и клиническая урология № 1 2 0 17 причем в большей степени в контрольной группе (рис. 1).
Рис. 1. Изменение средней величины суточной экскреции креатинина в группах контроля и эксперимента (мкмоль/сутки)
Достоверных изменений в крови со стороны показателей калия, натрия, кальция и хлора выявлено не было. Уровень мочевой кислоты в контрольной и экспериментальной группах достоверно не отличался от нормы, но в группе с ГН ее концентрация в крови на 8-е сутки наблюдения оказалась достоверно выше, чем в этот же срок в группе контроля. При этом к 11-м суткам различия между группами исчезали.
В контрольной группе на 5-е и 8-е сутки исследования отмечено снижение концентрация фосфора и увеличение концентрации магния в крови, тогда как в опытной группе эти показатели достоверно не менялись.
Наиболее интересные результаты были получены при оценке динамики электролитного состава мочи (табл. 2).
Концентрация мочевины в моче на 5-е и 8-е сутки достоверно возрастала, как в абсолютных значениях, так и при расчете на 1 ммоль креатинина, тогда как ее концентрация в крови в эти сроки была снижена. При этом в группе с ГН экскреция мочевины на всех сроках наблюдения была ближе к норме, чем в контрольной группе. По-видимо-му, реабсорбция мочевины в почечных канальцах снижалась из-за избытка в организме натрия и хлора, так как эти электролиты обладают высокой осмотической активностью, но в большей степени снижение реабсорбции мочевины отмечено в опытах с парентеральным введением физиологического раствора.
Выведение калия из организма животных в контрольной группе достоверно увеличивалось на 5-е и 8-е сутки эксперимента, в экспериментальной группе – на 5-е сутки достоверно снижалось с последующим повторным увеличением на 8-е сутки. Выведение натрия с мочой как в контрольной, так и в экспериментальной группах было повышенным, причем его концентрация в моче увеличивалась в большей степени в опытной группе с ГН. В связи со значительным разбросом данных достоверные изменения были получены только на 8-е сутки. К 11-м сутки экскреция натрия нормализовалась в обеих группах.
Динамика концентрации хлора в моче соответствовала динамике натрия. Его концентрация (как абсолютная, так и в пересчете на 1 ммоль креатинина) повышалась в обеих группах на 5-е и 8-е сутки наблюдения, причем в большей степени в опытах с ГН. К 11-м суткам концентрация хлора в моче недостоверно отличалась от нормы.
Выведение кальция с мочой в контрольной группе крыс практически не менялось и было таким же, как и в группе интактных крыс. При этом концентрация и экскреция кальция с мочой в группе с ГН снижалась и на 11-е сутки была достоверно ниже по сравнению с группой интактных крыс.
Концентрация мочевой кислоты в моче крыс контрольной группы
Таблица 2. Данные биохимических исследований мочи (M±σ)
|
Показатель |
Интактные крысы |
5-е сутки |
8-е сутки |
11-е сутки |
|||
|
Контрольная группа |
Экспериментальная группа |
Контрольная группа |
Экспериментальная группа |
Контрольная группа |
Экспериментальная группа |
||
|
Диурез в сутки, мл |
8±3 |
10±5 |
7±1 |
5±1* |
5±1* |
4±1* |
5±2 |
|
Креатинин мочи, ммоль/л |
10,45±1,53 |
5,84±3,65 |
10,57±3,09 |
11,19±1,22 |
12,97±3,59 |
11,43±1,75 |
12,26±3,89 |
|
Экскреция креатинина, мкмоль/сутки |
82±19 |
47±3* |
74±13** |
57±2* |
59±2* |
46±11* |
58±18 |
|
Мочевина мочи, ммоль/л |
1144±166 |
949±422 |
1224±234 |
1724±153* |
1713±457 |
1380±547 |
1322±708 |
|
Мочевина мочи/креатинин мочи |
109,6±6,5 |
174,5±28,4* |
118,4±14,2** |
154,3±3,2* |
133,0±19,3* |
121,7±47,8 |
103,2±25,5 |
|
Калий мочи, ммоль/л |
257,0±45,6 |
207,1±126,7 |
225,9±55,0 |
340,3±14,4* |
385,0±100,0* |
273,7±113,5 |
272,0±200,2 |
|
Калий мочи/креатинин мочи |
24,5±0,8 |
36,2±5,6* |
21,6±1,44* |
30,6±2,1* |
29,8±1,8* |
24,0±9,8 |
20,4±9,6 |
|
Натрий мочи, ммоль/л |
72±14 |
87±47 |
168±131 |
98±22 |
245±79*,** |
58±37,2 |
91±120 |
|
Натрий мочи/креатинин мочи |
6,9±0,7 |
15,8±3,5 |
15,0±7,9 |
9,0±2,9 |
18,9±4,2*,** |
5,1±3,2 |
6,3±7,1 |
|
Хлор мочи, ммоль/л |
53±13 |
128±50* |
170±121* |
118±26* |
246±71*,** |
51±24 |
125±117 |
|
Хлор мочи/креатинин мочи |
5,1±1,1 |
25,0±11,2* |
15,1±6,6* |
10,8±3,4* |
19,1±4,4*,** |
4,5±2,1 |
9,7±6,6 |
|
Кальций мочи, ммоль/л |
4,63±2,1 |
2,78±1,9 |
3,36±2,97 |
5,33±2,25 |
3,68±3,78 |
4,41±5,64 |
1,58±0,50* |
|
Кальций мочи/креатинин мочи |
0,44±0,17 |
0,47±0,07 |
0,32±0,28 |
0,47±0,15 |
0,32±0,38 |
0,38±0,49 |
0,17±0,10* |
|
Мочевая кислота мочи, ммоль/л |
1,83±0,36 |
0,45±0,22* |
1,12±0,97 |
2,44±0,37 |
1,01±0,77** |
1,30±1,04 |
0,38±0,01*,** |
|
Мочевая кислота мочи/креатинин мочи |
0,17±0,02 |
0,08±0,02* |
0,11±0,09 |
0,22±0,02* |
0,07±0,04*,** |
0,12±0,09 |
0,03±0,01*,** |
|
Фосфор мочи, ммоль/л |
35,4±12,8 |
5,1±3,2* |
22,5±20,7 |
60,4±12,1* |
38,6±43,0 |
68,4±23,2* |
36,2±35,1 |
|
Фосфор мочи/креатинин мочи |
3,47±1,40 |
1,37±1,36 |
2,37±2,03 |
5,47±1,46 |
2,61±2,49 |
5,30±2,17 |
2,16±1,55** |
|
Магний мочи, ммоль/л |
10,26±2,03 |
0,14±0,08* |
3,54±5,95 |
9,70±5,55 |
1,05±1,21*,** |
5,34±8,84 |
0,28±0,07* |
|
Магний мочи/креатинин мочи |
0,99±0,17 |
0,03±0,03* |
0,01±0,001* |
0,84±0,42 |
0,09±0,12*,** |
0,47±0,77 |
0,02±0,006* |
*различие достоверно по сравнению с группой интактных крыс ( p <0,05)
**различие достоверно по сравнению с контрольной группой ( p <0,05)
на 8-е сутки наблюдения достоверно повышалась, а в экспериментальной группе достоверно снижалась на 8-е и 11-е сутки по сравнению с нормой и с контрольной группой в те-же сроки наблюдения.
Абсолютная концентрация фосфора в моче в контрольной группе на 8-е и 11-е сутки повышалась, тогда как в опытной группе этого не происходило. Более того, в пересчете на 1 ммоль креатинина концентрация фосфора достоверно снижалась на 11-е сутки.
Концентрация магния в контрольной группе временно снижалась на 5-е сутки наблюдения, а в дальнейшем нормализовалась, тогда как в группе с ГН происходило ее достоверное снижение на всех сроках наблюдения.
ОБСУЖДЕНИЕ
Сравнивая динамику концентрации в моче изученных электролитов и метаболитов, можно отметить, что в опытах с 4-дневным введением физиологического раствора, при котором происходит значительная нагрузка организма натрием, отмечены изменения электролитного гомеостаза, которые в целом можно охарактеризовать, как увеличение литогенного потенциала мочи. На фоне снижения диуреза происходило увеличение концентрации в моче уровня мочевины, мочевой кислоты и фосфора, при этом показатели других исследуемых электролитов и метаболитов оставались стабильными. В то же время, в опытах с введением ГН, несмотря на такое же уменьшение диуреза, избыток введенного натрия и хлора выводился с мочой более активно, а концентрация кальция, магния, фосфора и мочевой кислоты к концу срока наблюдения достоверно снижалась, как в абсолютных значениях, так и в пересчете на 1 ммоль креатинина, что свидетельствовало об уменьшении литогенного потенциала мочи.
Снижение диуреза может быть вызвано введением избыточного ко- личества натрия и хлора, ведущего к задержке осмотически свободной воды, увеличению объема циркулирующей крови и ее разведению. Это сопровождается компенсаторноприспособительным усилением выведения натрия с сопутствующим увеличением концентрации хлоридов, мочевины и калия в моче.
Гипернатриурия в нормальных условиях всегда сопровождается потерей катионов и анионов мочи [20]. Однако при изучении динамики концентраций кальция, фосфора и мочевой кислоты мы наблюдали парадоксальную картину: в контрольной группе животных потеря этих веществ с мочой возрастала, а в экспериментальной группе – снижалась, особенно выражено к концу периода наблюдения (11-е сутки). В контрольной группе животных натрийурез не сопровождался потерей магния. В экспериментальной группе животных обнаружили достоверное снижение концентрации магния в моче на 8-е и 11-е сутки.
90-95% кальция и магния реабсорбируется в почечных канальцах пассивно по градиенту концентрации, которая создается активной реабсорбцией натрия. Против градиента концентрации при натрий-урезе кальций и магний могут реабсорбироваться только активно за счет энергии Са2+-АТФазы и Mg2+-АТФазы. Активная реабсорбция кальция регулируется паратиреоидным гормоном и витамином D. Активная реабсорбция магния не зависит от эндокринной системы. Избыточная продукция паратиреоидного гормона характеризуется гиперкальциемией [20,21], которую мы не обнаружили у крыс экспериментальной группы. Наиболее вероятно, что активная реабсорбция катионов мочи (кальция и магния) у крыс под действием ГН при натрий-урезе была обусловлена усилением активности трансмембранных энергозависимых процессов негормональной природы.
Анионы мочи, (фосфор и мочевая кислота) не подвергаются актив- ной реабсорбции. Причины достоверного снижения концентрации мочевой кислоты на 8-е и 11-е сутки наблюдения и снижения концентрации фосфора мочи на 11-е сутки в группе крыс, леченых ГН, на фоне нагрузки натрием и натрийурезе, по нашему мнению, носят внепочеч-ный характер. Этот эффект представляет собой результат специфического системного действия ГН, стимуляции пластических репаративно-анаболических процессов и конформационной перестройки клеточных мембран [9,22]. Подобный эффект может быть результатом сдвига пуринового обмена в сторону ресинтеза пуринов и потребления фосфатов для рефосфорилирования макроэргических соединений.
Парентеральное введение крысам физиологического раствора сопровождается натрийурезом и увеличением концентрации кальция, магния, фосфора и мочевой кислоты в моче, то есть усилением литогенных свойств мочи. Парентеральное введение крысам 0,06% раствора ГН в течение 4-х дней в дозе 2,2-2,5 мг/кг/сутки сопровождается натрийурезом и достоверным снижением концентрации кальция, магния, фосфора и мочевой кислоты в моче крыс на 8-е и 11-е сутки наблюдения, то есть снижением концентрации веществ, повышающих риск нефролитиаза.
Таким образом, 0,06% раствор ГН в дозе 2,2-2,5 мг/кг/сутки достоверно снижает концентрацию основных факторов риска камнеобра-зования в мочевой системе крыс и может быть предложен для клинического испытания у человека в качестве средства профилактики и метафилактики мочекаменной болезни.
ВЫВОДЫ
Резюме:
Цель работы – Экспериментальное изучение влияния гипохлорита натрия (ГН) на электролитный состав крови и мочи, катионов и анионов, входящих в состав мочевых камней, являющихся общепризнанными факторами риска уролитиаза.
Материалы и методы. Исследование выполнили на 35 белых беспородных крысах массой 249-450 грамм. Группу интактных животных составили 5 крыс, их не подвергали никаким воздействиям. Контрольную группу составили 15 крыс, им внутрибрюшинно в течение 4 дней вводили 1,5 мл 0,9% раствора хлорида натрия. Экспериментальную группу составили 15 крыс, им внутрибрюшинно в течение 4 дней вводили 1,5 мл 0,06% (2,2-2,5 мг/кг/сутки) раствора ГН. Изучали динамику следующих показателей: креатинин, мочевина, калий, натрий, хлор, кальций, магний, фосфор, мочевая кислота крови и мочи.
Результаты. Результаты эксперимента показали, что парентеральное введение крысам 0,06% раствора ГН достоверно снижает в моче концентрацию литогенных веществ. Положительный эффект достигался за счет системного адаптогенного действия гипохлорита натрия: активации энергозависимых и репаративно-анаболических процессов.
Выводы. Механизм адаптогенного действия ГН может быть использован для снижения литогенной активности мочи у пациентов с высоким риском рецидивирования мочевых камней.
Список литературы Изменения электролитного состава мочи под действием гипохлорита натрия. Возможность уменьшения риска рецидива нефролитиаза
- Каприн А.Д., Аполихин О.И., Сивков А.В., Солнцева Т.В., Комарова В.А. Анализ уронефрологической заболеваемости и смертности в Российской Федерации за период 2002-2014 гг. по данным официальной статистики. Экспериментальная и клиническая урология 2016;(3):4-13.
- Константинова О.В., Яненко Э.К., Шадеркина В.А. Метафилактика мочекислых камней почек. Экспериментальная и клиническая урология 2016;(3):116-118.
- Menard O, Murez T, Bertrand J, Daille AM, Cabaniols L, Robert M, Thuret R. Epidemiology of urolithiasis in south of France: A retrospective monocentric study. Prog Urol 2016;26(6):339-345. doi: 10.1016/j.purol.2016.04.005.
- Аполихин О.И., Сивков А.В., Константинова О.В., Сломинский П.А., Тупицына Т.В., Калиниченко Д.Н. Генетические факторы риска рецидивного уролитиаза. Экспериментальная и клиническая урология 2016;(3):127-130.
- Tasic V, Gusev Z. Nephrolithiasis and nephrocalcinosis in children -metabolic and genetic factors. Pediatr Endocrinol Rev 2015;13(1): 468-476.
- Arrabal-Polo MA, Cano-Garcia MC Arrabal-Martin M. Lithogenic activityas a factor to consider in the metabolic evaluation of patients with calcium lithiasis. Iran J Kidney Dis 2015; 9(6): 469-471.
- Калабеков А.А., Казаченко А.В., Иващенко В.В. Факторы риска кальциевого и уратного нефролитиаза. Роль канальцевых дисфункций в камнеобразовании. Экспериментальная и клиническая урология 2016;(1):8-14.
- Sharma M, Kaur T, Singla SK. Role of mitochondria and NADPH oxidase derived reactive oxygen species in hyperoxaluria induced nephrolithiasis: therapeutic intervention with combinatorial therapy of N-acetyl cysteine and Apocynin. Mitochondrion. 2016; 27:15-24 DOI: 10.1016/j.mito.2016.01.002
- Иващенко В.В. Механизм адаптогенного действия гипохлорита натрия при непрямом электрохимическом окислении крови и его применение в урологии (экспериментально-клиническое исследование). Дис.. д-ра мед. наук. М., 2016. 361 с.
- Кашафеева А.А., Гаймоленко С.Г., Хышиктуев Б.С. Воздействие различных концентраций гипохлорита натрия на динамику параметров системы «ПОЛ-антиоксиданты» брюшины при перитоните в эксперименте. Сибирский медицинский журнал 2010;(5): 82-85.
- Меерсон Ф.З. Антиоксидантные факторы организма как система естественной профилактики стрессорных и гипоксических повреждений. В кн.: Адаптация, стресс, профилактика. М.: «Наука», 1981. С. 226-257.
- Кирпатовский В.И., Данилков А.П., Иващенко В.В., Салманов С.А., Кудрявцев Ю.В., Голованов С.А., Дрожжева В.В., Михеева Л.А., Бойко Т.А., Сыромятникова Е.В. Изменение показателей метаболизма и функции почек у интактных крыс после парентерального введения гипохлорита натрия. Урология 2003;(2): 28-32.
- Иващенко В.В, Кирпатовский В.И., Чернышев И.В., Кудрявцев Ю.В., Перепанова Т.С., Никонова Л.М., Пеньков П.Л. Гипохлорит натрия и общий адаптационный синдром Селье. Экспериментальная и клиническая урология 2012;(3): 15-18.
- Иващенко В.В., Данилков А.П., Голованов С.А., Кирпатовский В.И., Кудрявцев Ю.В, Дрожжева В.В. Гипохлорит натрия в регуляции концентрирующей функции канальцев. Экспериментальная и клиническая урология 2010;(2):18-23.
- Miyamoto Y, Tiruppathi C, Ganapathy V, Leibach FH. Multiple transport systems for organic cations in renal brush-border membrane vesicles. Am J Physiol 1989.;256(4. Pt. 2):540-548.
- Ott RJ, Hui AC, Yuan G, Giacomini KM. Organic cation transport in human renal brush-border membrane vesicles. Am J Physiol 1991;261 (3. Pt. 2): 443-451.
- Tiselius HG. Metabolic risk-evaluation and prevention of recurrence in stone disease: does it make sense? Urolithiasis 2016;44(1):91-100 DOI: 10.1007/s00240-015-0840-y
- Сергиенко В.И. Детоксикация организма с использованием натрия гипохлорита, полученного электрохимически. Эфферентная терапия 1996;2(4):25-32.
- Федоровский Н.М. Непрямая электрохимическая детоксикация: Пособие для последипломной подготовки врачей. М.: «Медицина», 2004. 144 с.
- О’Каллахан К.А. Наглядная нефрология: учебное пособие для вузов. . М.:ГЭОТАР-Медиа, 2009. 128 с.
- Ketha H, Singh RJ, Grebe SK, Bergstralh EJ, Rule AD, Lieske JC, Kumar R. Altered calcium and vitamin D homeostasis in first-time calcium kidney stone-formers. J Urol 2016; 195(3): 658-659. doi: 10.1371/journal.pone.0137350
- Кирпатовский В.И., Онищенко Н.А., Петросова В.Н., Козырева Т.А. Фармакологическая защита почек от ишемического повреждения. О механизме реализации противоишемической защиты донорских почек препаратами различных фармакологических групп. Вестник Академии медицинских наук СССР 1982;(1): 73-78.