«Обоснование создания и использования имитата лечебной воды» «Нафтуся» ""

Актуальность проблемы.

История изучения лечебной минеральной воды «Нафтуся» насчитывает уже более 150 лет. Совокупность имеющихся. сведений указывает на то, что эта вода является очень, сложным, многокомпонентным природным комплексом различных по составу и химической природе веществ и соединений, сочетающихся с разнообразной и многочисленной микрофлорой. Считается доказанным, что бальнеологическая активность воды «Нафтуся» определяется наличием в ней гидрофильных органических веществ. Однако ^ мнения разных исследователей о роли и механизме действия отдельных групп этих веществ не: вполне совпадают [Есипенко Б.Е., 1979; 1вас1вка-С.В., Попович Т. Л., Аксешичук Б J., 1999; Ивасивка С. В., 1994; Яременко М. С., 1998].

Многолетние гидрохимические наблюдения за* Трускавецким месторождением свидетельствуют о том, что как валовое количество органических веществ, так и содержание их отдельных групп в воде разных скважин подвержены значительным колебаниям. Вероятносоответственно меняется и бальнеологическая их активность [Аксентийчук Б.И., 1996; Бшас В. Р., 1998; Данилова И. Н., Шолохов С. В., Зеленина Т. Д-, 1977; Шестопалов В. М., Моюеева Н. П., Ясевич А. П., 2000]- В соответствии с новой концепцией механизма лечебно-профилактического действияводы «Нафтуся» бальнеологические эффекты последней вызываются активизацией компонентов системы защиты организма от чужеродных агентов (монооксигеназных систем) в ответ на поступающие органические вещества. [Попович I. JI, 1вас1вка С. В-, Аксент1йчук Б.1. и др., 1996; Попович 1.Л., 1998].

Существуют различные гипотезы и предположения о химической природе и генезе лечебного фактора воды «Нафтуся». Большинство исследователей считают, что действующее начало содержится в ее органических веществах, а также продуктах их микробной трансформации. [Билык Н.А., 1969; Бшас В. Р., 1998; Попович И. Л., Ивасивка С. В., Унковская Д. М. и др., 1991] Таксе заключение основано, главным образом, на косвенных данных, так как до последнего времени еще не удалось выделить и идентифицировать какие-либо конкретныеорганические компоненты* воды. «Нафтуся», обладающие определенным физиологическим действием, которые объясняют механизм лечебного эффекта.

Открытым также: считается вопрос о возможном физиологическом и лечебном/действии неорганического состава этой воды. Высказано мнение, что солевой компонент воды «Нафтуся» не: может играть существенной роли в ее лечебном действии, в виду того, что количество солей, поступающих с пищевым рационом, • неизмеримо больше, чем их может быть, введено в организм с: водой. Однакои на этот вопрос: можно смотреть шире, учитывая роль, ионовв осуществлении ферментных процессов-, в регуляции трансмембранного переноса веществ, осморецепции и др. [Балановський В1П.,. 1992; Есипенко Б: Е., Васильев А. А., 1974].

Многообещающим, является' моделирование: процессов: наработки: биологически активных веществ свойственных воде: «Нафтуся» с помощью? ее микроорганизмов-, трансформирующих исходно стабильные органические вещества [1вас1вка С. В-, Попович ЕЛ-, 1994; Квасников Е. ИС, Клюшникова:.Т.М-, 1981; Максимович К! А-., Глуховская< G. I I., Дадамян 3: Д., 1969]. Самого пристального внимания заслуживают исследования' роли окисленных и восстановленных форм веществ в лечебном и физиологическом действии воды «Нафтуся» 1 [Есипенко: Б-Е., 1974; Сербина Е. Н, 1998; Шиманко И. Т., Скоробогатов М! А., 1991]. Было установлено, что контакт её- с атмосферным воздухом вызывает быстрый?, переход. части вещества из восстановленной: формы в1 окисленную, вследствие чего происходит смещение потенциала из области отрицательных значений в область: положительных. Поэтому вода «Нафтуся», находящаяся без доступа кислорода, сохраняет вещества в восстановленной форме и: вызывает такое же* снижение активности Na+, К±АТФазы клеточных мембран, а после: контакта: с кислородом атмосферного воздуха, вследствие образования окисленных форм, вещества теряет свое ингибирующее действие на этот фермент. [Есипенко Б. Е., Бабинец А. Е., Квасников Е. И., 1979].

Таким образом, окисление: органических веществ минеральной воды «Нафтуся» приводит к исчезновению в ней веществ, обладающих действием на транспортную Nat, К±АТФазную систему. Новым и весьма перспективным* представляется' намечающаяся «математизация» медицинских исследований в области бальнеологии, которая" благодаря' применению сложных методов расчетов позволяет варифицироватьэффектышинеральных вод, [Есипенко Б-Е.,-Соловьев ВШ,.1978; Монцевичюте-Эрингенс Е. В?-,-1974].

Возникновение мочекаменнойболезни происходит при нарушении баланса процессов секреции и реабсорбции и, как следствие, пересыщения первичной мочи ионами- - конкрементообразователямиотносительно^ предела их растворимости. Для ее предотвращения необходимо принимать меры-, снижающие содержание ионов-конкрементообразователей в>моче до^соответствующего^уровня- [Вайнберг 3-G., 1971; Воз1анов^О-Ф.,.Павлова >Л1П1, СайдаковаН.О., 1998; Лопаткин Н. А., Яненко Э-К., 2000] •.

Можно допустить, что при лечении мочекаменной болезни, необходимо • принимать меры. дляютслаивания, подвижки и эвакуации уже. сформированных: конкрементов из почек: и мочевыводящих путей. В отдельных случаях требуется? ультразвуковое: воздействие, а при отсутствии— возможности отхождения камней — оперативное, вмешательство: Одним из. наиболее эффективных методов лечения является применение лечебной воды «Нафтуся». Однако, в силу своих специфических свойств она практически не бутылируется и не транспортируетсячто ограничивает ее использование. [Шимонко ИТ., Скоробогатов М: А., 1970; Яременко 1998]'.

Несмотря на многочисленные исследованияпосвященные составу и свойствам природнойводы- «Нафтуся», до настоящего времени нетчеткого представления о роли и дисперсной структуре ее исходного гидрофобного органического вещества— ее битумов. Нанаш взгляд, гидрофобная органика в процессе ее бактериального метаболизма частично трансформируетсяf в гидрофильную органику — основного носителя биологической активности воды, частично-остается в своем исходном состоянии гидрофобного органического вещества, роль которого до настоящего времени остается невыясненной. При этом отсутствует четкое дифференцирование: роли минеральных, бактериальных, газовых и иных факторов на интегральное конечное ее действиеСкупо и нечетко отражен механизм образованияразличных конкрементов и меры по предотвращению этогошроцесса;

Отмеченные пробелы, в исследованиях воды- «Нафтуся» и. определили нашу попытку хотя бы частично их восполнить на базе представлений? о роли находящихся в ней высокодисперсных битумов и мониторинге формирования, различных конкрементов. Результативные исследованияопределили попытку в0сстан0вления4св0йств'.утрачиваемых природной’водой «Нафтуся» шсоздания? ее имитата.

Приэтом исходной концепцией? наших исследований является* метод аналогии и подобии:

1. Высокодисперсные: гидрофобные частицы/ битумов, содержащиеся вприродной^ воде «Нафтуся», либо в* водно-битумной эмульсииискусственного* происхождения, под воздействием* органических растворителей — желудочно-кишечного тракта- — распадаются, на отдельные молекулы, всасываютсяьв кровь и достигают почек,.поступают-. в первичную^ мочу, адсорбируясь на. поверхности' конкрементов • создают защитно-расклинивающее (механическое)шоздействие:битумных пленок:

В качестве, аналогаподобного? явленияможно привести технические системы скольжения при воздействиирасклинивающейпленки смазочного масла между трущимися парами деталей.

2. Процесс реабсорбции первичной? мочи в почках, подобен процессу удаления молекул воды израссолав дистилляционных опреснителях. В обоих случаях рассол представляет собой совокупность свободных диполей воды и сольватов — ионов солей с их гидратными оболочками. При определенных условиях (реабсорбация и выпарка)/ сольваты разрушаются, а ионы разного1 заряда: объединяются, в кристаллики. При этом «в, кладку» (конкрементов, или накипи) захватывается. иряд электрически нейтральных молекул иных веществ, находящихся в растворе.

3. Образование различных конкрементов из первичной мочи подобнообразованию различной накипи при. дистилляционном и гиперфильтрационном опреснении морской воды.

Связь работы с научными программами, планами, темами:

Диссертационная работа входит в план научно-исследовательских работ Одесского государственного-. медицинского университета. «Патогенез? токсических нефропатий и принципы их лечения» .

Цель исследования:

Цель работы: экспериментальное обоснование способов-создания имитата5 лечебнойводы «Нафтуся» длялечения мочекаменной— болезни и. оценка их биологической активности. Задачи исследования:

1. Изучить дисперсную структуру органических веществ минеральной воды «Нафтуся» и влияние её- хранения на эту структуру, сравнить состав углеводородных смесей минеральной воды «Нафтуся» и Прикарпатской! нефти.

2. Для получения имитата минеральной воды «Нафтуся» создать соответствующие устройства1 для. образования высокодисперсной водно-битумной эмульсии — капиллярный фильтр, турбулентный поток воды, ультразвуковое поле для-использования- «физического» эффекта имитата «Нафтуси» .

3. Исследовать токсикологическую безопасность имитата «Нафтуси» и изучить биологическую эффективность водно-битумной эмульсии у животных на модели глицериновой нефропатии.

4. Изучить возможность поступления в мочу органических компонентов водно-битумной эмульсии после её- введения в желудок экспериментальным животным.

Положения, выносимые на защиту:

1. Минеральная вода «Нафтуся» содержит в своем составе органические: компоненты нефти: в виде битумных частицдиаметром? 0,5−5,0 мкм, хранение воды сопровождается интенсивным окислением* с одновременной потерей ее лечебных свойств.

Разработаны способы, позволяющие получать водно-битумные эмульсии с диаметром 0,5−5⁰ мкм и их концентрацией 6−1 О мг/л.

2: Показано: соответствие химического состава, углеводородов минеральнойводы «Нафтуся» к Прикарпатской нефти.

3. Высокодисперсная водно-бйтумная^эмульсия получена на основе Прикар-патскош нефти, токсикологически безопасна. При её- введении в желудок, крыс: компоненты" нефти поступают в. мочу, что: даёт основание: для разработки концепции, «защитно-расклинивающего эффекта!' какодного из механизмов действия «Нафтуси» при лечении мочекаменной болезни.

4. Предложенный способ получения имитата «Нафтуси» и результаты экспериментальных исследований на животных, в томчисле1 на модели токсической нефропатии позволяет предложить дальнейшие испытания: искусственно) приготовленных аналогов- «Нафтуси» ! в клинических условиях.

Научная новизна полученных результатов;

Разработана: оригинальная гипотеза о механизме лечебного? действия? минеральной) воды" «Нафтуся»,. которая может стать основой5 для? дальнейших экспериментальных иклинических исследований: Определяет наличие: в. воде высоко-дисперсных битумов-, которые: проникают в мочу и образуют на конкрементах защитно-расклинивающие плёнки- (т.е. физическое воздействие), что обуславливает один из возможных лечебных эффектов при мочекаменной болезни. В результате проведенных исследований впервые: определёнразмер-битумных частиц. в. природной воде «Нафтуся!' и подтверждена* её- преимущественная — органическая основа в виде: этих гидрофобных битумных частицдано объяснение утрачиваемости лечебных свойств: «Нафтуси» при1 её-: контактировании: с: кислородом атмосферы. Существенно: расширены представления о природе физиологического5 действия: природной воды «Нафтуся!1 и обоснована возможность восстановления: утрачиваемых свойств «окисленной» минеральной воды, и создания: её- имитата. Экспериментально подтверждена токсикологическая безопасность высоко дисперсной водно-битумной эмульсии и изучена её- эффективность на модели глицериновой нефропатииДоказано возможность проникновение молекул нефти в мочу с последующей её- трансформацией.

Практическая значимость полученных результатов.

Разработаны принципы формирования принципиально новогонаправления в интенсификации процесса лечения, мочекаменнойболезни с применением имитата «Нафтуси», а также в рекомендации ряда мер по предотвращению образования конкрементовПосле клинических испытанийрезультаты исследований: могут применяться в клинических, поликлинических и> санаторных условиях, как эффективное дополнение к традиционным методам лечения мочекаменной болезни.

Апробация результатов диссертации.

Основные результаты диссертационной работы докладывались:

• на итоговой научной конференции Одесской: государственной морской академии «Нетрадиционный способ использования» высокодисперснойводно-битумной:эмульсии (Одесса, апрель 1997 г.);

• на заседаниях Одесского областного совета патофизиологов (Одесса, 1997, 1998, 1999, 2003, 2004 гг.);

• на экологической научно-практической конференции Южного научного центра Национальной: академии науки, Госкомнауки Украины (Одесса, декабрь 1999 г.).

Работа заслушана ирекомендована к защите на совместном заседании кафедры общей: и. клинической патологической физиологии и Одесского отделения Украинского научного центра патофизиологов.

Публикации. Основные результаты проведенных исследований отражены в пяти опубликованных статьях в научных журналах и двух Патентах Украины.

ВЫВОДЫ.

1. По химическому составу углеводороды минеральной воды «Нафтуся» близки к Прикарпатской нефти. Битумы находятся в виде микрокапель диаметром 0,5−5,0 мкм и способствуют отхождению конкрементов в результате защитно-расклинивающего действия.

2. Потеря физических эффектов воды «Нафтуся» сопровождается утратой агрегативной устойчивости битумных капель при взаимодействии с кислородом атмосферного воздуха.

3. Разработаны способы получения водно-битумной эмульсии на основе Прикарпатской нефти: капиллярный фильтр, турбулентный поток, позволяющие получить растворы с наличием битумных частиц, соответствующего диаметра.

4. Альтернативно предложен предложенный метод получения высокодисперсной водно-битумной эмульсии в ультразвуковом поле.

5. Водно-углеводородные эмульсии, полученные на основе Прикарпатской., нефти с содержанием углеводородов 15 и 30 мг/л не оказывают токсического действия на организм крыс. Увеличение содержания углеводородов до 100 мг/л сопровождается появлением токсического эффекта и уменьшением диуретического действия.

6. При введении водно-битумной эмульсии в желудок экспериментальных животных органические компоненты поступают в мочу после процесса их ультрафильтрации в клубочках.

7. Сравнительные исследования на модели глицериновой нефропатии, показали, что минеральная вода «Нафтуся» и водно-битумная эмульсия вызывают близкие по величине и направленности эффекты в увеличении диуреза, величины клубочковой фильтрации и снижении реабсорбции натрия и осмотически активных веществ.