Влияние, которое оказывают питьевые минеральные воды на организм человека и животных, весьма многообразно и обусловлено сочетанием и взаимосвязью местных и общих механизмов действий. При приёме вовнутрь минеральные воды воздействуют на реакцию среды (рН), микроциркуляцию в слизистой оболочке, секреторную активность, моторику и всасывание в желудочно-кишечном тракте. Эти воздействия во многом зависят от химико-физического состава минеральной воды и, хотя основным их действующим началом являются электролиты, однако содержащиеся органические соединения оказывают не менее значимое влияние.
На территории Северной Осетии в пределах тибского месторождения углекислых минеральных вод были выявлены источники с постоянством общей минерализации, ионно-солевого и газового состава. О минеральной воде «Тиб-2» можно говорить как об углекислой, слабоминерализованной (1,3–1,4 г/л) гидрокарбонатной магниево-кальциевой воде с повышенным содержанием органических веществ, в виде нелетучих (до 32,0 мг/л) и летучих (гуминов и битумов до 7,5 мг/л каждого) компонентов. рН 6,4–6,7. По своему составу, общей минерализации, содержанию органических веществ и действию на водно-солевой обмен и функции почек в норме и при патологии «Тиб-2» подобен уникальным лечебным водам типа «Нафтуся» курорта Трусковец, что повышает её ценность как единственной на территории России, с аналогичными свойствами. Учитывая уникальные свойства вод тибского месторождения, устойчивость их качественного состава в многолетнем разрезе, можно прогнозировать широкие перспективы для развития бальнеологии как основы курортного дела в Республике Северная Осетия-Алания [1].
Применение минеральной воды «Тиб-2» является эффективным методом профилактики тяжелых форм гестоза и реабилитации родильниц с гестозом в послеродовом периоде, улучшает водно-электролитный баланс и функцию почек [4]. Особенно эффектно применение «Тиб-2» при различных хронических заболеваниях почек [2, 3].
Как большинство минеральных вод, прием «Тиб-2» должен оказывать влияние на желудочно-кишечный тракт, возможно, стимулируя выработку некоторых гормонов. В связи с этим нас заинтересовал вопрос влияния, оказываемого минеральной водой «Тиб-2», широко используемой как столовой, так и лечебной, на содержание гастрина в плазме крови, а также на его уровень в G-клетках антрального отдела желудка.
Цель исследования
Выяснить влияние однократного приема углекислой, слабоминерализованной гидрокарбонатной магниево-кальциевой минеральной воды «Тиб-2» с повышенным содержанием органических веществ на содержание в плазме крови гастрина и пепсина, а также на уровень гастрина в гомогенате ткани антрального отдела желудка и состояние гастринсекретирующих G-клеток желудка крыс.
Материалы и методы исследования
Для решения поставленной цели использовались 70 половозрелых крыс линии Вистар, разделенных на пять групп: первая – 10 интактных; вторая и четвёртая – контрольные группы (30 крыс, по 15 в каждой группе), получавшие водопроводную воду в объёме 2 % от массы веса и забитые через 10 и 40 минут, соответственно, после нагрузки; третья и пятая – экспериментальные группы (30 крыс, по 15 в каждой), где крысы получали в аналогичном объёме минеральную воду. Проведение исследований через 10 и 40 минут после приёма было продиктовано данными волнообразного усиления секреции гастрина, достигающего максимума именно в это время [9].
Температура вводимой водопроводной воды и минеральной была комнатной. После нагрузки крыс, в состоянии тиопенталовного наркоза, забивали, собирали кровь, вырезали желудок и в образцах его антрального отдела, гистохимически с реакцией серебрения по Гримелиусу определяли включения гастрина в G-клетках, а в гомогенатах ткани и в плазме крови с помощью радиоиммунологического набора фирмы «Sorin» (Франция) определяли содержание гастрина. Уровень пепсина в плазме крови также определяли с помощью набора «Sorin».
Полученные результаты статистически обрабатывались, достоверность отличий между группами оценивалась по t-критерию Стьюдента с применением параметрического метода сравнения средних величин.
Результаты исследования и их обсуждение
Проведенные радиоиммунологические исследования показали, что через 10 минут после перорального введения водопроводной водой в объёме 2 % от массы крыс, содержание гастрина в плазме крови контрольных крыс, по сравнению с интактными, стало незначительно меньше (86,62 ± 7,24 пг/мл – интактные, 80,44 ± 6,14 пг/мл – контрольные). Очевидно, что это уменьшение на 7,2 % не связано с угнетающим эффектом водопроводной воды на секрецию гастрина, а с разжижением крови от введенной жидкости. Введение же минеральной воды через 10 минут вызвало повышение концентрации гастрина до 102,4 ± 8,67 пг/мл, что по сравнению с данными интактных крыс хоть и стало на 18,2 % больше, но не имело статистически значимого отличия. В то время как с результатами контрольных крыс, получавших водопроводную воду, отличие было достоверным (р < 0,05). При этом стоит учитывать и то, что минеральная вода «Тиб-2» обладает диуретическим действием, всасывается быстрее водопроводной и оказывает большее разжижающее влияние [6–8].
В экспериментах, проведенных через 40 минут после введения как водопроводной, так и минеральной воды было выявлено сохранение полученной закономерности. То есть у крыс контрольной группы после приёма водопроводной воды в плазме крови содержание гастрина оставалось на прежнем уровне – 80,82 ± 6,68 пг/мл, а после введения минеральной – повысилось до 108,2 ± 8,16 пг/мл, что уже имело достоверное отличие не только от данных контрольных (р < 0,02), но и интактных крыс (р < 0,05).
При исследовании содержания гастрина в образцах гомогената ткани антрального отдела желудка, где в основном расположены гастрин-секретирующие G-клетки [5], было выявлено, что у интактных крыс его содержание было 295,8 ± 38,7 пг/мл, а через 10 минут после ведения водопроводной воды оно незначительно, до 266,14 ± 23,4 пг/мл, уменьшение. Нагрузка же минеральной водой вызвала резкое, до 83,75 ± 8,77 пг/мл (р < 0,001), снижение содержания гастрина в гомогенате ткани антрального отдела желудка крыс.
Через 40 минут после введения водопроводной воды содержание гастрина в гомогенате статистически значимо (р < 0,01) снизилось до 164,2 ± 20,3 пг/мл, а у крыс, получавших «Тиб-2», оно оставалось существенно меньше как контрольного, так и интактного уровня – 99,4 ± 11,2 пг/мл (р ˂ 0,001).
Созвучные результаты были получены при гистохимическом исследовании образцов ткани антрального отдела желудка. В клетках у интактных крыс отмечалось диффузное распределение большого количества гранул гастрина, а у контрольных крыс через 10 минут после введения им водопроводной воды количество гранул гастрина уменьшилось, однако осталось значительным, и расположены они были ближе к апикальной части, а единичные гастринсодержащие гранулы находились в просвете желёз. После приёма минеральной воды в клетках количество гранул гастрина резко уменьшилось, до единичных в некоторых местах, со скоплениями их в просвете желёз.
Через 40 минут после введения водопроводной воды в исследуемых клетках отмечалось значительное снижение количества гранул гастрина, большинство из которых было расположено в просвете желёз. А приём минеральной воды не изменил в клетках содержание гранул гастрина, число которых оставалось по- прежнему незначительным. Следовательно, сравнивая полученные данные можно отметить, что вода, являясь сильным осмотическим раздражителем, обладает гастринстимулирующим эффектом. Однако исследуемая нами минеральная вода, чей солевой состав гиперосмотичен, воздействует на клетки антрального отдела желудка, вырабатывающие гастрин, более выраженно и значительно быстрее. Кроме того, причина, способствующая активации секреции гастрина после приема минеральной воды, очевидно, состоит в том, что ее рН равен 6,4–6,7. Ведь важным для секреции гастрина фактором является величина кислотности, которая должна быть в пределах от 5 до 7 рН, в то время как у водопроводной воды отрицательный логарифм концентрации ионов водорода от 7,0 до 8,0. Поэтому он не вызывает существенного изменения содержания гастрина в плазме крови. Хотя главным действующим началом минеральных вод является их электролитный состав, который служит пусковым механизмом ферментативных и гормональных реакций, однако содержащиеся в них органические соединения оказывают не менее заметное действие.
Таким образом, приём минеральной воды «Тиб-2» способствует дегрануляции гастринсодержащих G-клеток антрального отдела желудка и выброса гормона с повышением его содержания в плазме крови.
При изучении влияния минеральной воды «Тиб-2» на содержание пепсина в плазме крови не было выявлено особых изменений как через 10 минут после приёма, так и спустя 40 минут (таблица). Не изменился уровень этого протеолитического фермента класса гидролаз (КФ 3.4.23.1), вырабатываемого в виде пепсиногена главными клетками слизистой оболочки желудка, преимущественно расположенных в области дна и тела, и расщепляющих белки пищи до пептидов, и после приёма водопроводной воды (таблица).
Содержание пепсина (нг/мл) в плазме крови крыс интактных, и через 10 и 40 минут после приема водопроводной и минеральной воды «Тиб-2»
|
Интактные |
Через 10 минут после приема водопроводной воды |
Через 10 минут после приема минеральной воды |
Через 40 минут после приема водопроводной воды |
Через 40 минут после приема минеральной воды |
|
|
M ± m |
20,43 ± 2,18 |
17,96 ± 1,85 |
19,2 ± 2,04 |
18,87 ± 1,94 |
21,5 ± 2,24 |
Заключение
Однократный прием в объёме 2,0 % веса крыс слабоминерализованной гидрокарбонатной магниево-кальциевой минеральной воды «Тиб-2» с повышенным содержанием органических веществ уже через 10 минут стимулирует выброс гастрина из гастринсекретирующих G-клеток антрального отдела желудка, повышая его содержание в плазме крови, особенно через 40 минут после введения. На секрецию пепсина приём минеральной воды «Тиб-2» не оказывает влияния.