Гидратация и дегидратация тканей жизнеобеспечивающих органов белых мышей в острых наблюдениях и в результате курсового пребывания в пещере-здравнице

Ключевые слова: спелеотерапия, гидратация, дегидратация, жизнеобеспечивающие органы

Вместо предисловия. Республиканский (Армянский) спелеотерапевтический центр – это рукотворная пещера-здравница, выстроенная в пластах каменной пищевой соли на глубине 235 метров от поверхности почвы в местечке древнеармянского поселения Ариндж, что на окраине города Еревана. Здравница построена по специальному проекту ВНИИ Галургии Ленинграда, в пределах горного отвода соледобывающей шахты Аванского солекомбината. Подземная здравница соответствует всем санитарно-гигиеническим нормам лечебного учреждения, это 4 тыс. кв. метров полезной площади, где расположены природотворные оздоровительные, рекреационные и лечебно-диагностические камеры. Здравница создана методом высечения в горной породе каменной соли галерей, ниш, камер и подсобных проходов, помещений, а покрытие прогулочных галерей, спортивно-оздоровительной площадки, беседок отдыха и спальных комнат усыпано дробленой каменной солью.

Спальные ниши отгорожены от галерей занавесями из хлопчатобумажного холста. Пещера-здравница функционирует в автономном режиме, оснащена приточновытяжной вентиляцией, системой метанозащиты, ассенизационным двориком с санузлами и гигиеническими комнатами. Рассчитана на одновременное пребывание до 50 больных. Спальные комнаты-нишы рассчитаны на две, а в детском отделении – на пять коек. Спортивно-оздоровительная площадка оборудована лечебно-оздоровительными снарядами, настольным тенисом, бильярдом. В детском отделении устроен детской городок.

Природными оздоровительными факторами пещеры-здравницы являются:

• постоянное магнитное поле,
• низкий радиационный фон – около 0,
• сухая воздушная среда – 32–38% относительной влажности,
• комфортная температура – 19,5±0,5°С,
• оригинальный по микроэлементному составу аэрозоль в воздухе,
• низкое содержание антигенов и прочих полютантов,
• высокое самоочищение воздуха и отсутствие микроорганизмов,
• изоляция от метео- и техногенных электромагнитных волн и полей,
• значительная экранизация космических частиц и солнечного ветра,
• полная шумовая изоляция,
• повышенная концентрация окиси углерода,
• повышенный поток легких газов из недр земли,
• естественная ионизация воздуха,
• информационное энергетическое поле природной каменной соли.

Опыт работы по лечению астмы и других аллергий. За период от введения в строй спелеоздравницы (май 1987 год) до проведения эксперимента (2000 год) получили лечение более 10 000 больных, что подтвердило высокую эффективность метода натуро-спелео-терапии астмы и аллергии [1].

Исследованиями установлено благотворное влияние спелеотерапии на обменные процессы в мембранах эритроцитов [4], иммунокорригирующее [2] и противовоспалительное [3] действие при астме и аллергиях. При этом наравне с излечением астмы устраняется пристеночный дисбактериоз толстой кишки [5].

Изучены основные природные физические факторы, предположительно являющиеся оздоровительными [12]. Эти факторы обусловлены геофизическими и геохимическими особенностями солекаменного массива, где расположена здравница-пещера. Нам представляется, что оздоровительное воздействие пещеры опосредовано метаболическими изменениями на уровне саморегулирования: центральной нервной системы, гормонального статуса водно-солевого обмена. В доступной нам литературе недостаточно раскрыты механизмы действия физических факторов природной солекаменной пещеры на водно-солевой обмен тканей жизнеобеспечивающих органов и систем.

Вода играет роль своеобразного мессенджера, посредством которого реализуется воздействие различных внешних (экзогенных) факторов на клеточный метаболизм [6–8]. Установлено, что увеличение клеточного объема (гидратация) свойственно анаболизму, подъему реакции обмена веществ организма – ассимиляции, тогда как при дегидратации преобладают катаболические процессы клетки [9] – диссимиляции. Наряду с этим установлено, что белковые молекулы на клеточной мембране, обладающие ферментативными, ионоформными и рецепторными свойствами, находятся как в функционально активном, так и пассивном состоянии, количественное соотношение которых зависит от клеточного объема: при увеличении гидратации клеточная мембрана растягивается, выравниваются складки и углубления, в результате увеличивается количество функционально активных белковых молекул [10]. Таким образом, гидратацию можно рассматривать как индуктор функционального состояния клеток, органов, систем и организма в целом. Показано, что даже небольшие природные изменения окружающей среды отражаются на скорости обменных процессов, в первую очередь на клеточном объеме [11].

В предлагаемой работе исследовалось влияние физических природных факторов пещеры-здравницы на уровень воды в тканях жизненно важных органов подопытных белых мышей (гидратация – дегидратация), в острых наблюдениях и при различной экспозиции пребывания в Республиканском спелеотерапевтическом центре Армении.

Под действием физических факторов рукотворной пещеры, уже после 6-часовой экспозиции, острые наблюдения (декапитация, забор тканей проводились непосредственно в пещере-здравнице) выявляют гидратацию печеночной ткани (на 13,6±0,01%), а при 5-дневной экспозиции, по 6 часов ежедневно – и почечной ткани (на 11,7±2,3%). На 22-й день эксперимента, при той же экспозиции, 15 сеансов в течение трех недель, уровень воды в тканях печени и почек восстанавливается, тогда как в легочной, селезеночной и сердечной наблюдается дегидратация, соответственно на 23,17±1,2, 7,29±1,8 и 12,49±3,23%. Очень важно отметить, что в мозговой ткани изменений водно-солевого обмена не наблюдалось ни в острых наблюдениях, ни при курсовых экспозициях.

Материал и методы. Исследования проводились на беспородных белых мышах-самцах 2–4-месячного возраста, содержащихся на обычном пищевом рационе вивария. Микроклимат среды пещеры-здравницы Республиканского спелеотерапевтического центра определялся постоянством температуры – 19,5±0,5ºС; сухостью воздуха – 32–38%; присутствием в потоке воздуха аэрозоля природной пищевой соли до 0,2–10,0 мкм (0,2 мкм – более 80% от общей массы) с содержанием микроэлементов (Si – 0,056%; Al – 0,024%; Mg – 0,056%; Ca – 0,18%; Fe – 0,075%; Mn – 0,00060%; Ni – 0,00060%; Ti – 0,0048%; V – 0,0010%; Mo – 0,00080%; Cu – 0,00045%; Zn – 0,0056%; La – 0,0075%) – по результатам спектрального анализа лаборатории Института геологических наук НАН РА; отсутствием преформированных и метеогенных электромагнитных волн и магнитных полей; наличием только постоянного магнитного поля Земли; низкой радиацией (около 0) среды и в сотни тысяч раз меньшим потоком космических частиц (данные лаборатории Института физики НАН РА); отсутствием антигенов, аллергенов и микроорганизмов [12].

Одна группа мышей (п=6) служила контролем и содержалась в специальном помещении при температуре 19,5ºС и относительной влажности 32–38%. Три другие группы, также по 6 мышей в каждой, экспозировались в здравницу на 1; 5 и 15 дней (по 6 часов в день). При этом забор ткани проводился через два на третий день, этим мы исключали аварийные-адаптативные реакции. По истечении предписанных сроков экспозиции и после двухдневной рекреации, в утренние часы – в условиях основного обмена, мыши декапитировались, а кусочки тканей одинаковых размеров, после легкого просушивания на фильтровальной бумаге, взвешивались и сушились (в термостате) на алюминиевой фольге в течение 24 часов при температуре 105º С и снова взвешивались.

Содержание воды грамм на грамм сухого вещества (ткани) определяли по формуле: (A-B):B, где А –вес ткани до сушки, B – вес сухого остатка.

Статистическую обработку – определение средних величин и стандартных отклонений, определение статистической вероятности по тесту Стьюдента – и графическое изображение полученных данных проводили при помощи компьютерной программы Sigma Plot (Jandel), предназначенной для обработки данных научных исследований.

Результаты и обсуждение. Гидратацию и дегидратацию тканей жизнеобеспечивающих органов белых мышей проводили одно-, пяти- и пятнадцатидневными сеансами спелеотерапии. Мышей опускали и поднимали вместе с больными, а в пятницу после подъема, в течение субботы и воскресенья содержали в виварии, вместе с контрольной группой мышей. Декапитация, в том числе и двух мышей контрольной группы, проводилась в одинаковых условиях.

При однодневной (6- часовой) экспозиции, изменения наблюдались прежде всего в печеночной ткани (p≤0,001), где гидратация составила 13,6±0,01%. При 5-дневной экспозиции уровень воды повышается и в почечной ткани на 11,7±2,3% (p≤0,05), тогда как в сердечной ткани наблюдается тенденция дегидратации на 12,49±3,23% (p≤0,05).

В легочной ткани наблюдалась тенденция к повышению уровня содержания воды уже в первый день воздействия физических факторов пещеры. Однако достоверных (значимых) изменений не отмечалось.

При 15-дневной экспозиции, уровень воды восстанавливался как в печеночной, так и почечной тканях, в сердечной оставался пониженным (p≤0.05), а в легочной и селезеночной – наблюдалась дегидратация – 23,17±1,2 и 7,29±1,8% соответственно.

В мозговой ткани изменений, в смысле гидратации или дегидратации, не отмечалось на протяжении всего времени пребывания в пещере. Такая стойкая толерантность головного мозга говорит о более сложных адаптативных механизмах, чем физико-химические процессы на мембране.

Под воздействием физических факторов микроклимата солекаменной пещеры происходит подавление метаболической активности, а это вызывает повышение уровня содержания воды в тканях. В гипергидратационном состоянии клетки содержат относительно высокую концентрацию АТФ, цАМФ, Na и Ca. В результате чего Na:Ca обменник работает в режиме – выброс трех ионов Na в обмен на один Са, что приводит к накоплению Са в клетке. Повышение уровня Са в клетке ведет за собой усиление синтеза NO, что вызывает увеличение внутриклеточного цГМФ. Было показано, что уровень цГМФ усиливает Na:Ca обмен в режиме выхода Са и входа Na, в результате чего создаются благоприятные условия работы клеток. Следовательно, можно наблюдать восстановление уровня воды в клетках тканей.

В наших наблюдениях изменениям не подвергалась мозговая ткань. Это можно объяснить наибольшей значимостью (ответственностью) центральной нервной системы в саморегулировании и самосохранении целостности организма – устойчивостью мозговой ткани к действию физических природных факторов окружающей среды.

Выводы. Можно утверждать, что дальнейшее исследование природных и рукотворных солекаменных пещер-здравниц, допустит использование спелео- и галоздравницы в регулировании метаболических процессов.

В целях избежания побочных явлений, обусловленных нарушением гомеостаза водно-солевого обмена, до начала спелеотерапии необходимо методами инфузионной терапии координировать ионный обмен на мембране клеток.

Кардиотропные плановые и острые методы лечения, в целях профилактики сердечного шока и гипертонических кризов, должны быть в центре внимания при хронических ишемиях и гипертонической болезни на протяжении всего времени спелеотерапии, но особое внимание следует уделять таким больным в период аварийной адаптации – это вторая неделя спелеотерапии.

Бронхообструкция – острая фаза астмы, является противопоказанием к спелеотерапии. Больных астмой до начала спелеотерапии необходимо вывести из обострения.

Литература

1. Восканян А.Г.Способ лечения бронхиальной астмы, Авторское свидетельство и патент №661 (приоритет, 19.01.1998), Армения.
2. Дагбашян С.С., Казарян П.А., Восканян А.Г. Влияние микроклимата соляных шахт Армении (Республиканского спелеотерапевтического центра) на уровень фосфолипидов, активной фосфолипазы А2 и ПОЛ при бронхиальной астме. Конференция аллергологов Узбекистана, Ташкент, 12–13.11.1998, с. 66.
3. Voskanian A.H., Gevorkian M.I., Voskanian A.A., Baiburtian S.A. The Immuno-correcting Effect of Natural Physical Factors of a Salt Rock Cave Upon Asthma Patients. Life Sciences (News letter) V.1, 1998, Yerevan, Armenia.
4. Восканян А.Г., Оганесян А.В., Восканян А.А. Спелеотерапия дисбактериоза кишечника детей, больных астмой, Медицинская наука Армении, 1999, т. XXXIX, 4, Ереван, г.
5. Voskanian A.H., Speleotherapy of bronchial asthma – a nontraditional treatment & prevention of airways inflammation.
6. Восканян А.Г., Природные оздоровительные факторы спелеоздравницы Республикаского спелеотерапевтического центра, Ереван. Материалы научно-практической конференции Института нетрадиционной медицины, г. Ереван.
7. Haussinger D., Newsome W., vom Dahl S.et al. Biochem. Sci. Transactions, 1994, V.22, 2, p. 497-502.
8. Гарибова Л., Аветисян Т., Айрапетян В., Айрапетян С. Влияние постоянного магнитного поля на вход ионов 45Са в возбудимые и невозбудимые клетки и пролиферативную активность клеток селезенки крыс, Радиационная биология. Радиоэкология, 1996, т. 36, с. 718-721.
9. Haussinger D. The role of cell volume in regulation of cell function, Biochem. J., 1996, p. 313, 617-703.
10. Ayrapetyan S., Suleymanyan M., Gevorkyan A., Arakelov G. Набухание как защитная реакция, Доклады АН АрмССР, 1980, 71, с. 111-116.
11. Ayrapetyan S., Avanesian A., Avetisian T., Majinian S. Physiological Effects of Magnetic Fields May Be Mediated thrugh Actions on the State of Calcium Ions in Solution. In: Biological Effects of Electric and Magnetic Fields, Acad. Press., 1994, Vol. 1, p. 181-192.

Вопросы, ответы, комментарии