Несмотря на обширные сведения, основанные на многочисленных клинических, физиологических, биохимических и экспериментальных исследованиях, вопрос о механизмах и особенностях действия питьевых минеральных вод до сих пор остается не решенным окончательно и требует дальнейшего изучения с использованием современных методов и подходов [1]. В значительной степени такое положение обусловлено огромным разнообразием питьевых минеральных вод, отличающихся минерализацией, химическим составом, содержанием микроэлементов, органических веществ и газов, которые в совокупности и определяют их действие на организм и его системы, прежде всего на органы пищеварения.

Наименее изученными являются минеральные воды, содержащие в своем составе органические вещества. Между тем известно, что они могут оказывать как активирующее или нормализующее, так и неблагоприятное влияние на течение ряда физиологических и патологических процессов в организме. Наибольший интерес для изучения органического вещества как бальнеологического фактора представляют маломинерализованные воды, поскольку содержащемуся в них органическому компоненту может принадлежать значительная роль в их лечебном действии.

В настоящей статье обобщены результаты экспериментальных исследований гепатотропного действия нативной и модифицированной хлоридно-гидрокарбонатной натриевой маломинерализованной минеральной воды с различным содержанием гуминовых кислот.

Целью исследований являлось определение оптимальной терапевтической концентрации гуминовых кислот в хлоридно-гидрокарбонатной натриевой минеральной воде для внутреннего применения ее при экспериментальном гепатите.

В работе использовалась водопроводная, нативная и разведенная хлоридно-гидрокарбонатная натриевая невысокой минерализации (1,9—2,05 г/дм³) минеральная вода, применяемая в санатории «Сосны» ОАО «Мозырский НПЗ» (скважина № 2). Исследования выполнялись в три этапа: 1-й этап — изучение действия нативной минеральной воды на морфофункциональное состояние печени животных с экспериментальным гепатитом; 2-й этап — те же исследования с минеральной водой, содержащей гуминовые кислоты в примерных концентрациях 20, 40 и 100 мг/дм³; 3-й этап — исследование действия минеральной воды с оптимальным содержанием гуминовых кислот на морфофункциональное состояние печени у животных с экспериментально вызванным гепатитом.

Эксперименты выполнялись на беспородных белых крысах-самцах, содержащихся в стандартных условиях вивария. Экспериментальный гепатит вызывался двукратным введением натощак парацетамолсодержащей суспензии внутрижелудочно, из расчета 1000 мг парацетамола на 1 кг массы тела животного [2]. После развития гепатита (4-й день) животные экспериментальных групп получали ежедневно с помощью зонда с оливой на конце внутрижелудочно дважды в день по 2 мл исследуемой минеральной воды в течение 14 и 21 дней. Животные этих групп имели также свободный доступ к питьевой водопроводной воде. Контрольные группы — животные с экспериментальным гепатитом, которые в течение всего эксперимента получали питьевую водопроводную воду. Интактные животные — это здоровые животные, содержащиеся в стандартных условиях вивария и получавшие питьевую водопроводную воду.

У животных с гепатитом после 14 и 21 дней поения и в фазе последействия (35-й день), а также у интактных животных проводились: а) измерение показателей основного обмена с помощью метода непрямой калориметрии; б) исследование антитоксической функции печени по продолжительности тиопенталового сна при внутривенном введении тиопентал-натрия в экспериментально подобранной дозе 40 мг на 1 кг массы тела; в) биохимическое исследование крови; г) оценка индекса массы печени, а также средних значений абсолютных величин массы тела животных (в г) и массы печени (в мг); д) комплекс морфологических методов (световая и электронная микроскопия, гистохимическое исследование ферментов). Методы исследований описаны в ранее опубликованных работах [3, 4]. Все эксперименты выполнены в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации о гуманном обращении с животными.

Для статистической обработки полученных данных использовали программу Origin Pro 7.0. Полученные результаты представлены в виде среднего арифметического и его стандартной ошибки — Х±Sх. Достоверность полученных результатов оценивалась по t-критерию Стьюдента; различия считались достоверными при уровне значимости p<0,05.

В выполненных на 1-м этапе исследованиях установлено, что курсовой внутренний прием нативной гидрокарбонатно-хлоридной натриевой слабоминерализованной (М 1,9 г/дм³) с повышенным содержанием гуминовых кислот (278,2 мг/дм³) минеральной воды не оказывал благоприятного влияния на состояние печени у крыс с экспериментальным гепатитом. Наблюдаемые при экспериментальном гепатите воспалительные изменения в ткани печени (расширение центральных вен и синусоидов со стазом эритроцитов, лимфоцитов и макрофагов, приводящее к сужению просвета синусоидов и нарушению кровотока; выраженная инфильтрация клетками лейкоцитарного ряда по ходу печеночных сосудов и в междольковой соединительной ткани; нарушение балочно-радиального строения в центре печеночных долек; вакуолизация цитоплазмы, пикноз ядер в некоторых гепатоцитах как отражение деструктивных изменений) не претерпевали существенных положительных изменений при приеме исследуемой минеральной воды.

На ультраструктурном уровне в печени крыс как контрольной, так и экспериментальной (получавших минеральную воду) групп выявлялись нарушения со стороны ядерного аппарата клеток, гиперплазия и полиморфизм митохондрий; гиперплазия и расширение гранулярной эндоплазматической сети с формированием вакуолей и потерей рибосом. Наблюдаемые изменения гепатоцитов являлись свидетельством повреждения белоксинтезирующего и энергетического аппаратов клеток печени. Таким образом, в экспериментальной группе положительных изменений структурно-функциональной организации печени и снижения выраженности нарушений ультраструктурного строения гепатоцитов не было выявлено. Также при приеме исследуемой минеральной воды отмечалось уменьшение содержания альбуминов во все сроки исследования и снижение уровня общего белка после 14 дней поения и в фазе последействия, что может расцениваться как угнетение протеосинтетической функции печени. Параллельно наблюдалось повышение уровня билирубина после 21-го дня поения и в фазе последействия и достоверное увеличение аланинаминотрансферазы (АлАТ) в фазе последействия минеральной воды с повышенным содержанием гуминовых кислот (278,2 мг/дм³) [3—5].

Поскольку в исследуемой минеральной воде имеется высокое содержание биологически активных веществ, а именно гуминовых кислот, то правомочно предположить, что неблагоприятный характер влияния ее курсового приема на отдельные показатели печени обусловлен их высоким уровнем. В связи с этим на 2-м этапе было проведено пилотное исследование с двойным разведением (питьевой и минеральной водами) исследуемой воды до концентрации гуминовых кислот в ней около 100, 40 и 20 мг/дм³. Отмечено, что наиболее благоприятные сдвиги после курсового (21 день) воздействия при экспериментальном гепатите вызывает внутренний прием минеральной воды с содержанием гуминовых кислот около 20 мг/дм³. Он сопровождался (по сравнению с контролем) достоверным улучшением антитоксической функции печени, повышением основного обмена, снижением воспалительных изменений, нормализацией активности печеночных ферментов (АлАТ, аспартатаминотрансфераза — АсАТ, щелочная фосфатаза — ЩФ, лактатдегидрогеназа — ЛДГ), повышением белоксинтетической функции (увеличение содержания общего белка и альбумина), происходящих параллельно положительной динамике со стороны морфологических изменений органа. Указанные сдвиги были наиболее выражены на 21-й день поения животных и в фазе последействия минеральной воды [6]. Полученные результаты обосновали необходимость проведения 3-го этапа исследований, посвященных более углубленному изучению в динамике действия питьевого применения маломинерализованной (М 2,05 г/дм³) минеральной воды с оптимизированным содержанием гуминовых кислот (21,5 мг/дм³) у крыс с экспериментальным парацетамоловым гепатитом. Его результаты наиболее детально изложены в настоящей статье.

При регистрации уровня потребления кислорода у экспериментальных животных отмечалось увеличение данного показателя с 205,54±7,26 мл/ч перед началом поения до 218,58±5,91 мл/ч на 14-е сутки приема минеральной воды, дальнейший рост до 236,35±9,29 мл/ч на 21-е сутки поения и его достоверное (p<0,05) возрастание до 259,15±6,72 мл/ч в фазе последействия минеральной воды. В контрольной группе животных с гепатитом без воздействия уровень потребления кислорода также имел тенденцию к возрастанию на 14-е сутки развития патологического процесса с 218,44±5,69 до 228,06±5,31 мл/ч, на 21-е сутки протекания гепатита он уменьшился до 221,35±4,24 мл/ч с дальнейшим незначительным увеличением до 230,69±6,13 мл/ч на 35-е сутки гепатита. Выделение углекислого газа у животных с гепатитом в сравнении с первоначальным уровнем (178,13±5,92 мл/ч) после 14-дневного поения практически не изменилось (179,91±5,14 мл/ч), но в дальнейшем отмечалось его достоверное увеличение как после 21-дневного курса поения до 212,41±8,19 мл/ч, так и, особенно, в фазе последействия минеральной воды (240,24±5,29 мл/ч). У животных контрольной группы выделение углекислого газа снижалось с исходного уровня 198,99±5,92 мл/ч до 191,29±4,97 мл/ч на 14-е сутки развития гепатита и до 173,72±3,82 мл/ч на 21-е сутки наблюдения, но на 35-е сутки оно возрастало до 217,66±7,45 мл/ч. При анализе теплопродукции у животных экспериментальной группы также наблюдалось постоянное увеличение ее уровня с 0,99±0,03 ккал/ч перед поением до 1,05±0,03 ккал/ч на 14-е сутки введения минеральной воды, до 1,16±0,05 ккал/ч на 21-е сутки поения и дальнейшее возрастание этого показателя до 1,28±0,03 ккал/ч в фазе последействия минеральной воды. У животных с гепатитом без внутреннего приема минеральной воды уровень теплопродукции с исходного (1,08±0,03 ккал/ч) увеличился до 1,11±0,03 ккал/ч на 14-е сутки наблюдения, затем наблюдалось его снижение до 1,05±0,02 ккал/ч на 21-е сутки с дальнейшим возрастанием до 1,16±0,03 ккал/ч на 35-е сутки наблюдения. Следует отметить, что в результате приема исследуемой минеральной воды регистрируемые показатели у экспериментальных животных достоверно увеличиваются, в конечном итоге достигая уровня основного обмена здоровых животных, у которых потребление кислорода составило 247,98±5,19 мл/ч, выделение углекислого газа регистрировалось на уровне 227,24±5,75 мл/ч, уровень теплопродукции равнялся 1,20±0,03 ккал/ч.

Параллельно улучшению основного обмена у экспериментальных животных отмечено достоверное уменьшение продолжительности наркотического сна во все сроки поения минеральной водой (табл. 1), свидетельствующее о восстановлении у них антитоксической функции печени. Этот эффект, по-видимому, является следствием индукции цитохром Р-450-зависимой монооксигеназной системы гепатоцитов, ответственной за данную функцию [7].

Нами также установлено положительное влияние курсового приема минеральной воды с концентрацией гуминовых кислот 21,5 мг/дм³ на показатели функционального состояния печени крыс с экспериментальным парацетамоловым гепатитом, выражающееся: а) в уменьшении активности ферментов (АлАТ, АсАТ, ЩФ, ЛДГ), отражающих степень выраженности некробиотических и холестатических процессов в гепатоцитах; б) снижении в плазме крови содержания общего билирубина (ОБН); г) возрастании уровня общего белка (ОБ) и альбуминов, свидетельствующем о восстановлении белоксинтетической функции печени (табл. 2).

Косвенным свидетельством снижения воспалительных и усиления репаративных процессов в печени может служить величина индекса массы органа. По сравнению с животными контрольной группы с гепатитом без лечения индекс имел тенденцию к снижению в середине курса поения и достоверно снижался после окончания курса воздействия (21 день), оставаясь ниже, чем в контрольной группе. В дальнейшем, в фазе последействия минеральной воды, данный показатель практически достигал значений у здоровых животных.

При курсовом применении питьевой минеральной воды с концентрацией гуминовых кислот 21,5 мг/дм³ отмечалось отчетливое уменьшение гемоциркуляторных нарушений, воспалительной полиморфно-клеточной инфильтрации как портальных трактов, так и внутри долек, дистрофических и деструктивных изменений в клетках паренхимы, что свидетельствовало об усилении репаративных процессов и восстановлении гистоархитектоники органа. Полуколичественная оценка этих морфологических изменений приведена в табл. 3.

Под действием разведенной минеральной воды с концентрацией гуминовых кислот около 20 мг/дм³ происходила интенсификация (по данным активности сукцинатдегидрогеназы — СДГ) аэробного окисления глюкозы при одновременном угнетении (по активности ЛДГ) гликолитических процессов у животных с экспериментальным гепатитом, что, по-видимому, указывает на восстановление энергообразующей функции клеток печени (см. рисунок).

В ряде исследований отечественных авторов показана целесообразность использования природных физических факторов, в том числе минеральных вод, для профилактики и восстановительного лечения, которые благодаря наличию в своем составе разнообразных макро- и микроэлементов способны модулировать различные центральные и местные регуляторные системы, влиять на структуру и проницаемость гистогематических барьеров, повышать адаптационные возможности организма и др. [8—10].

Проведенные нами в динамике исследования курсового приема маломинерализованной минеральной воды с концентрацией в ней гуминовых кислот 21,5 мг/дм³ позволили не только экспериментально подтвердить ее терапевтическую эффективность у животных с гепатитом, но и установить некоторые особенности действия воды на морфофункциональное состояние печени экспериментальных животных, а именно: 1) динамика изменения различных функциональных показателей в процессе курсового применения минеральной воды у животных с экспериментальным гепатитом носит неодинаковый характер: одни более существенно изменяются после 21 дня ее внутреннего приема, другие — в фазе последействия; 2) наиболее закономерные изменения, постепенно нарастающие с увеличением продолжительности поения животных, отмечаются со стороны морфологии печени; 3) наблюдающиеся у животных с экспериментальным гепатитом положительные изменения в морфофункциональном состоянии печени сохраняются в течение 14 дней после окончания курсового питьевого лечения, а некоторые показатели в периоде последействия даже улучшаются.

Полученные нами данные свидетельствуют о терапевтическом эффекте исследуемой минеральной воды при экспериментальном парацетамоловом гепатите, реализующемся, по-видимому, в значительной степени благодаря содержащимся в ней гуминовым кислотам. Эти природные биологически активные соединения, как известно, выступают в качестве стимуляторов клеточного дыхания, индукторов и модуляторов ферментов системы биотрансформации ксенобиотиков и антиоксидантной защиты, оказывая таким образом противовоспалительный эффект и ускоряя регенерацию печеночных клеток [11, 12]. Полученные данные позволяют рекомендовать данную минеральную воду с установленным оптимальным содержанием гуминовых кислот (20—21,5 мг/дм³) для клинической апробации при заболеваниях гепатобилиарной системы.

Конфликт интересов отсутствует.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.У., Н.В.

Сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание текста: Н.В.

Редактирование и интерпретация данных: В.У.