Анализ функции почек у мальчиков 10-11 лет в условиях потребления питьевой воды с повышенным содержанием катионов

УДК 614.777:612.462.1-053.2-055.1

АНАЛИЗ ФУНКЦИИ ПОЧЕК У МАЛЬЧИКОВ 10-11 ЛЕТ В УСЛОВИЯХ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КАТИОНОВ

1 Новосибирский государственный педагогический университет, г. Новосибирск

2 Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены, г. Новосибирск

Недовесова С.А.1, Толстых Е.А.2, Турбинский В.В.2, Трофимович Е.М.2, Айзман Р.И.1,2

В статье представлены результаты исследования функции почек у учащихся 10-11 лет в условиях потребления питьевой воды с повышенным содержанием натрия, кальция и магния. Анализ водо- и ионо-выделительной функции данного контингента свидетельствует об адаптивных перестройках почечной реакции в зависимости от ионного состава питьевой воды, что отражает возможность организма и механизмов регуляции гомеостатических функций почек к адаптивным перестройкам. Однако длительное воздействие на систему, вероятно, может вызвать ее напряжение и привести к развитию почечной патологии.

Ключевые слова: катионы, диурез, почечная патология.

The article presents the results of a study of kidney function of 10-11 years old students in conditions of consumption of drinking water with an increased content of sodium, calcium and magnesium. Analysis of the water and ion-releasing function of this contingent indicates adaptive changes in the renal response, depending on the ionic composition of drinking water, which reflects the ability of the body and mechanisms of regulation of the homeostatic functions of kidneys to adaptive reconstructions. However, prolonged intervention into the system can probably cause its stress and lead to the development of renal pathology. Key words: cations, diuresis, kidney pathology.

Одной из глобальных проблем современности является обеспечение населения качественной питьевой водой, от состава и количества которой зависит состояние здоровья людей. По данным санитарно-гигиенических исследований, проведенных ФБУЗ «Центр гигиены

и эпидемиологии в Новосибирской области» Роспотребнадзора, на 2016 год на территории Новосибирской области, Венгеровский и Кыштовский районы представлены как неблагоприятные в отношении минерализации и жесткости питьевой воды (таблица 1).

Таблица 1

Показатели качества питьевой воды в поселениях Новосибирской области на 2016 г.

№ Показатели Поселения

п/п п. Верх-Ирмень с. Венгерово с. Кыштовка

1 Натрий 61,17±6,12 224,6±22,5* 57,60±5,80

2 Калий <0,50 <0,50 <0,50

3 Кальций 65,93±4,35 80,76±5,29* 107,82±6,99*

4 Магний 37,54 55,08 40,74

5 Железо 0,12±0,30 1,65±0,29* 3,70±0,60

6 Минерализация 493,00±59,20 1114,00±111,40 663,00±66,30

7 Общая жесткость 6,38±0,96 8,56±1,28 8,73±1,31

Примечание: * - достоверные отличия при р< 0,05 между рово / с. Кыштовка.

Дисбаланс химических элементов в объектах окружающей среды способствует нарушению химического состава организмов и отклонениям от их нормального функционирования [1].

Для исследования электролитного гомеос-таза и ионорегулирующей функции почек под влиянием тех или иных условий среды в экспериментальных исследованиях успешно исполь-

концентрациями ионов в п.г.т. Верх-Ирмень и с. Венге-

зуются различные водно-солевые нагрузочные пробы, диагностическая эффективность и информативность которых теперь общепризнана [2].

Целью работы явилось изучение функции почек у учащихся 10-11 лет в условиях потребления питьевой воды с повышенным содержанием натрия, кальция и магния.

Материалы и методы

В целях изучения реакции почек на нагрузки в условиях повышенной жесткости потребляемой питьевой воды, обусловленной содержанием кальция и магния, а также высоким содержанием натрия в воде с. Венгерово, было проведено обследование детей для оценки особенностей функций почек и резервных возможностей системы регуляции водно-электролитного баланса. Уровень основных ионов и солей в питьевой воде п. Верх-Ирмень укладывается в пределы ПДК (табл. 1), что позволяет определять полученные данные обследованных как контрольные.

В обследовании участвовали здоровые мальчики 10-11 лет (19 чел. в п. Верх-Ирмень, 25 и 11 чел. в селах Венгерово и Кыштовка соответственно) с нормальными показателями физического развития.

Водно-нагрузочную пробу проводили утром, натощак, после 10-12-часовой водной депривации (ночные часы). После сбора фоновой пробы мочи за 1 час обследуемые выпивали

10 мл/кг воды за минимальное время, что не вызывало у них дискомфортных явлений. В течение двух часов после водной нагрузки каждый час собирали пробы мочи, в которой определяли концентрацию основных электролитов и осмотически активных веществ.

Концентрацию электролитов Na+ и K+ в моче определяли методом пламенной фотометрии (BWB-XP FlamePhotometer, Великобритания); концентрацию ионов Ca2+, Mg2+- методом биохимического анализа (анализатор «BS-200E», Китай). Статистический анализ результатов исследования проводили методами вариационной статистики с использованием параметрического t-критерия Стьюдента, а также стандартных программ пакета Microsoft Office; различия считались достоверными при р<0,05.

Результаты и обсуждение

В таблице 2 представлены основные показатели диуретической функции почек в условиях относительного покоя утром натощак (фон) и после введения 1%-й водной нагрузки.

Таблица 2

Изменение показателей почечной функции в условиях относительного покоя утром натощак и после введения 1%-й водной нагрузки у детей 10-11 лет п. Верх-Ирмень (п=19), с. Венгерово (п=25) и с. Кыштовка

Показатели п.г.т. Верх-Ирмень с. Венгерово с. Кыштовка

Фон 0,59±0,03 1,43±0,15А 0,47±0,12^

V, мл/мин*м2 1 час 1,47±0,09* 2,28±0,16*А 1,82±0,33*

2 час 1,67±0,13* 2,00±0,22* 2,99±0,46*

Фон 52,09±2,76 113,38±15,39А 41,55±7,00^

СКФ, мл/мин*м2 1 час 43,53±1,91* 32,21±1,97*А 27,44±4,08*А

2 час 36,02±1,62* 40,41±2,25* 62,64±9,64*ЛА^

Фон 98,82±0,17 98,61±0,15 98,95±0,12

%rh2o,% 1 час 96,57±0,61* 92,39±0,65*А 92,45±1,12*А^

2 час 95,16±0,39 95,14±0,43* 95,10±0,55*

% выведения водной нагрузки 65,62±2,54 79,00±6,00А 93,50±13,68А^

Примечание: здесь и в последующих таблицах достоверные отличия при р<0,05. * - достоверные отличия между 1, 2 часами по сравнению с фоновыми пробами мочи;  - достоверность показателей между п.г.т. Верх-Ирмень и с. Венгерово / с. Кыштовка; • - достоверность показателей между с. Венгерово и с. Кыштовка.

Исходя из полученных данных, видно, что

средний показатель уровня фонового диуреза у детей с. Венгерово практически вдвое превышает данный показатель в селах Верх-Ирмень и Кыштовка, вследствие чего вдвое превышен фоновый уровень скорости клубочковой фильтрации у данной группы обследованных при одинаковом уровне реабсорбции жидкости. Вероятно, это может быть обусловлено высоким содержанием натрия в питьевой воде.

У обследованных детей данных районов после приема 1%-й водной нагрузки развивалась полиурическая реакция. Повышенная реактивность почечного ответа у детей, проживающих

в районах с повышенным содержанием катионов в питьевой воде, возникла за счет более глубокого торможения реабсорбции жидкости. О высокой реактивности почечного ответа можно также судить по показателю % выведения жидкости за два часа, который и в с. Венгерово, и в с. Кыштовка был достоверно выше контроля. Вследствие этого на первом и втором часах после приема воды отмечалось достоверное увеличение диуреза по сравнению с контрольной группой. Причем на первом часу после введения нагрузки отмечалось значительное снижение реабсорбции жидкости по сравнению с контролем и фоновыми значениями,

но ко второму часу уровень реабсорбции стано- состава мочи. В таблице 3 представлены основ-

вился примерно одинаковым во всех группах. ные показатели ионоуретической функции по-

Для оценки состояния электролитного об- чек у детей исследуемых районов.

мена организма был проведен анализ ионного

Таблица 3

Ионоуретическая функция почек у детей 10-11 лет п. Верх-Ирмень

Показатели п. Верх-Ирмень с. Венгерово с. Кыштовка

Фон 98,67±6,28 242,80±32,92А 37,98±4,57А*

и№ V, мкМ/мин*м2 1 час 50,15±6,56* 62,37±7,44* 49,91±11,94

2 час 40,78±4,67* 63,58±9,51*А 95,61±16,84*А

иК V, мкмоль/ мин*м2 Фон 45,94±2,42 90,59±13,03А 34,26±6,20А*

1 час 47,16±4,48 35,83±3,39* 24,21±4,94А*

2 час 38,80±3,47 41,80±4,02* 73,58±16,80*А'

Фон 0,50±0,03 3,69±0,53А 0,48±0,12*

иСаЧ мкМ/мин*м2 1 час 0,26±0,03* 0,62±0,15*А 0,32±0,20

2 час 0,13±0,04* 0,50±0,15*А 0,55±0,24А

UMgV, мкмоль/ мин*м2 Фон 1,26±0,08 2,77±0,32А 1,09±0,26*

1 час 0,83±0,04* 0,68±0,09* 0,71±0,13

2 час 0,66±0,08* 0,98±0,17*А 1,85±0,54А

ииа V, мкмоль/ мин*м2 Фон 1020,2±44,9 3081,4±392,0А 939,6±254,6*

1 час 1272,8±56,8* 1173,7±76,9* 1074,0±149,5

2 час 982,4±71,3 1401,1±157,0*А 2380,9±376,0*А'

Фон 90,3±4,4 1210,2±157,3А 86,1±18,0*

иигеаЧ мкМ/мин*м2 1 час 112,7±6,1* 394,1±51,1*А 91,3±17,8*

2 час 92,1±7,5 135,4±11,7*А 161,7±18,2*А'

Фон 1,46±0,10 1,56±0,16 0,81±0,16А*

EF №, % 1 час 0,83±0,09* 1,42±0,17А 0,42±0,19А*

2 час 0,81±0,07* 1,07±0,13* 0,38±0,15А*

Фон 23,88±1,40 19,59±2,45 21,66±2,85

EF К, % 1 час 26,36±2,55 27,46±2,30* 22,57±3,88

2 час 26,25±2,31 25,30±2,20* 26,75±4,23

Фон 0,37±0,03 1,47±0,25А 1,03±0,19А

EFCa, % 1 час 0,19±0,03* 0,84±0,23*А 1,18±0,18А

2 час 0,16±0,06* 0,51±0,16*А 1,17±0,23А*

Фон 2,63±0,11 2,85±0,22 2,70±0,33

EFMg, % 1 час 1,96±0,10* 2,48±0,35 3,11±0,58А

2 час 2,07±0,28* 2,60±0,38 2,96±0,60

Фон 39,51±1,19 241,97±12,17А 44,76±2,57*

EFUrea, % 1 час 56,56±2,31* 263,00±29,12А 71,85±5,27*А'

2 час 56,57±4,34* 73,30±3,64*А 62,26±4,81*'

Фоновое выведение ионов кальция, магния, а также мочевой кислоты и мочевины в селе Кыштовка примерно соответствовало контрольным данным и не имело достоверных отличий, при несколько сниженной экскреция

натрия и калия. Однако в с. Венгерово фоновый уровень экскреции всех катионов в несколько раз превышал показатели обследованных как в п. Верх-Ирмень, так и в с. Кыштовка.

На фоне приема 1%-й водной нагрузки в с. Венгерово, по сравнению с другими районами, отмечалось более выраженное увеличение экскреции натрия, кальция и особенно мочевины, что может говорить о повышенной реактивности осморегулирующих механизмов. Следует также отметить, что у указанной группы обследованных, даже при общем снижении ио-ноуреза после водной нагрузки, уровень экскреции натрия, кальция и мочевины был достоверно выше по сравнению с этими показателями у детей п. Верх-Ирмень. Выведение основных ионов ко второму часу после введения водной нагрузки снижалось, как и у обследованных в п. Верх-Ирмень. У детей с. Кыштовка развивалась двухфазная реакция, а именно снижение уровня экскреции ионов и мочевины на первом часу, так же, как и в контроле, и резкое их увеличение на втором часу. Вероятно, состав питьевой воды в этих районах сенсибилизировал механизмы регуляции ионно-осмотического гомеостаза, что и приводило к повышению экскреции основных катионов по сравнению с контролем.

За счет более низкой реабсорбции фоновый уровень экскретируемой фракция кальция и мочевины в селах Венгерово и Кыштовка выше относительно контрольных значений, что может быть обусловлено превышением уровня кальция в питьевой воде. Экскретируемая фракция натрия у обследованных детей в с. Кыштов-ка также выше контрольных значений, при достоверном снижении ее уровня в с. Кыштовка.

После приема 1%-й водной нагрузки у обследованных детей сел Венгерово и Кыштовка по сравнению с данными п. Верх-Ирмень сохранялся пониженный уровень реабсорбции ионов кальция, магния и мочевины, о чем свидетельствовало повышение процента экскрети-руемой фракции, а в с. Венгерово - еще достоверное повышение экскретируемой фракции натрия. Экскретируемая фракция калия после водной нагрузки практически не отличалась от контрольных значений.

Заключение

Таким образом, анализ водо- и ионовыде-лительной функции почек у детей, проживающих в районах с питьевой водой с разным содержанием солей натрия, кальция и магния, свидетельствует об адаптивных перестройках почечной реакции в зависимости от ионного состава питьевой воды, что отражает возможность организма и механизмов регуляции го-меостатических функций почек к адаптивным перестройкам. Однако длительное воздействие на систему, вероятно, может вызвать ее напряжение и привести к развитию почечной патологии [3].

Список литературы

1. Агаджанян Н. А., Скальный А. В. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. Москва, 2001.

2. Орехов КВ., Айзман Р.И., Великанова AK., ТернерА.Я., Финкинштейн Я.Д., Трофимович Е.М. Возрастные аспекты исследования водно-солевого обмена и функций почек у человека с помощью водной и водно-солевых функциональных проб. Методические рекомендации. Утверждены МЗ СССР 28.12.83 г., №1114/22-6.

3. You-Lin Tain, Chiening Hsu Developmental Originsof Chronic Kidney Disease: Should We Focuson Early Life. International Journal of Molecular Sciences. 2017; 2 (18): 381.

Контактные данные

Автор, ответственный за переписку: Турбин-ский Виктор Владиславович, д.м.н, доцент, директор Новосибирского «НИИ гигиены» Роспо-требнадзора, г. Новосибирск. 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, 7. Тел.: (383) 3433401. E-mail: ngi@niig.su