ВЛИЯНИЕ ПРОТЕИНОВОЙ СМЕСИ И ГЕЙНЕРА НА МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ КРЫС

Стадник Н.А.¹, Адоньева С.М.², Тарасова П.В.³

¹ORCID: 0000-0002-6320-9042, Ассистент кафедры, к.м.н., Ставропольский государственный медицинский университет

²ORCID: 0000-0002-8869-7767, Студент, Ставропольский государственный медицинский университет

³ORCID: 0000-0001-7666-1401, Студент, Ставропольский государственный медицинский университет

ВЛИЯНИЕ ПРОТЕИНОВОЙ СМЕСИ И ГЕЙНЕРА НА МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ КРЫС

Аннотация

Изучено влияние протеиновой смеси и гейнера на мочевыделительную систему крыс. Проведено макроскопическое и микроскопическое изучение почек животных. Изучены биохимические показатели мочи исследуемых животных в лабораторных условиях. Были выявлены патологические изменения в структуре почек при приеме крысами протеиновой смеси и гейнера в течение трех месяцев. Задачами статьи являются поднятие проблемы отрицательного воздействия протеиновой смеси на мочевыделительную систему, распространение данных о полученных результатах и предотвращение вредоносного действия протеиновой смеси на мочевыделительную систему.

Ключевые слова: протеиновая смесь, гейнер, мочевыделительная система, дистрофия, биохимический анализ.

Stadnik.N.A.¹, Adonieva S.M.², Tarasova P.V.³

¹ORCID: 0000-0002-6320-9042, Assistant of the department, MD, Stavropol State Medical University

²ORCID: 0000-0002-8869-7767, Student, Stavropol State Medical University

³ORCID: 0000-0001-7666-1401, Student, Stavropol State Medical University

INFLUENCE OF PROTEIN MEALS AND GAINER ON THE URINARY SYSTEM OF RATS

Abstract

The influence of protein meals and gainer on the urinary system of rats was studied in the paper. Macroscopic and microscopic studies of the animals' kidneys were carried out. Biochemical indices of the urine of the animals under study under laboratory conditions were analysed. After the intake of protein meals and gainer we detected pathological changes in the structure of kidneys among rats in the course of three months. The objectives of the article are to raise the problem of the negative effect of protein meals on the urinary system, to distribute data on the results obtained and to prevent harmful effects of protein meals on the urinary system.

Keywords: protein meals, gainer, urinary system, dystrophy, biochemical analysis.

В наше время всё большую популярность набирают спорт и правильное питание. Но многие стали искать более легкий путь к преображению своего тела, используя при этом различные спортивные добавки.  Спортсмены, употребляющие в своем рационе протеиновые смеси или гейнер, не задумываются о механизме действия данных продуктов на организм человека. Нас заинтересовала данная проблема. Эксперимент проводился в течение трёх месяцев. За все время исследования изучались воздействия данных смесей на почки, как на главный фильтрационный барьер организма.

Для осуществления поставленной цели нами были использованы MultiProtein «KingProtein» и гейнер «SeriousMass».

Эксперимент проводился на 20 белых крысах, массой 250-300 граммов, содержавшихся на стационарном режиме вивария СтГМУ. Животные в течение двух месяцев получали спортивные добавки, разбавленные молоком, наряду с обычным питанием. Доза подбиралась с учетом того, что протеиновую смесь рассчитывают как 3 грамма на 1 кг веса в сутки, а гейнера- 1,5 грамма на 1 кг. Кормление проводилось два раза в день в равных порциях. Одновременно проводились две серии опытов с пероральным введением обоих видов смесей при помощи шприца.

 За время эксперимента были проведены четыре вскрытия: первое – на 20 сутки, второе – 34, третье – 48, четвертое – 62.

При извлечении органов описывалось их макроскопическое строение. Для дальнейшего изучения почек проводилось гистологическое исследование. Для этого брали кусочки почек и фиксировали 10% нейтральным формалином, после чего промывали в проточной воде, проводили через спирты возрастающей крепости, заливали в парафин и готовили среду толщиной 5-6 микрон. Полученные срезы окрашивали гематоксилином и эозином.

Спустя 18 дней после начала эксперимента нами стали проводиться лабораторные исследования мочи экспериментальных животных. Моча исследовалась на наличие в ней белка, глюкозы и кетоновых тел с выяснением их концентрации.

Перед демонстрацией полученных данных, представляем значения исследуемых нами показателей у среднестатистических животных.

Показатели мочи:

1. Ежедневный объем мочи (средний) – 23-33 мл
2. Цвет–светло-желтый
3. Прозрачность–прозрачная
4. Глюкоза–отсутствует
5. Кетоны–отсутствуют
6. Удельный вес (относительная плотность)–1,022-1,05
7. Кровь/Гемоглобин–отсутствует
8. рН(кислотность)–6-7
9. Белок – отсутствует или следы (у самцов). Для клинического анализа – до 0,3г/л

Макроскопическое описание почек:

Почки среднестатистического животного имеют красно-коричневый цвет, бобовидной формы, размерами 17/11/8 мм (самца) и 16/10/8 мм (самки), плотно-эластической консистенции, вся почка окружена плотно прилегающей соединительнотканной капсулой. Данные признаки характеризуют почки как нормальные.

Микроскопическое описание почек:

У здоровых животных микроскопически четко различимы капсула, корковый и мозговой слои. В корковом слое отчетливо просматриваются многочисленные клубочки нефронов, имеющие сферическую форму со слегка неровной поверхностью. Клубочки заключены в капсулы, просвет которых имеет серповидную форму либо в виде кольца окружает клубочек. Полости капсул свободны от содержимого. Пространство между клубочками представлено гомогенно окрашенной тканью с многочисленными округлыми срезами извитых канальцев и сосудов коркового вещества. Эпителий канальцев плотно прилежит к поверхности базальной мембраны, представлен непрерывным одноклеточным слоем эндотелиальных клеток. Ядра этих клеток округлые, правильной формы с гладкой поверхностью. Располагаются в центре гомогенной цитоплазмы. Просвет канальцев зияет, свободен от содержимого. Мозговое вещество представлено гомогенно окрашенной паренхимой с параллельно расположенным канальцевым аппаратом. Просветы канальцев зияют, обычного поперечного размера, свободны от содержимого. Эпителий собирательных трубочек представлен одним слоем клеток, плотно прилегающих к базальной мембране, ядра клеток равномерно базофильно окрашены, округлой формы. (рис. 1)

Рис. 1 - Микроскопическое строение почки интактных животных. Окраска  Гематоксилин-эозин

Изменения в показателях мочи за время эксперимента:

Значения кетоновых тел были получены при помощи индикаторных полосок КЕТОГЛЮК- 1. В среднем за все время эксперимента они составили 0,4 ммоль/л. За все время эксперимента в исследуемой моче не была обнаружена глюкоза. Кетонурия появляется при нарушении углеводного, жирового или белкового обменов

Причиной появления кетонов в общем анализе мочи можно назвать чрезмерное злоупотребление белками животного происхождения. При поступлении избыточного количества белка в организм часть аминокислот превращается в ацетильные остатки, которые могут направляться на синтез кетоновых тел. Причиной кетонурии является высокая концентрация в крови кетоновых тел, которые хорошо фильтруются в почках. Отсутствие глюкозурии при наличии кетонурии исключает диабет.

Напомним, что в норме допустимое содержание белка в моче крыс составляет до 0,3 г/л. Наглядная разница значений количественного содержания белка в моче крыс из исследуемой группы и максимально возможной концентрации белка в моче в норме представлены на рисунке 2.

Рис. 2 - Сравнение содержания белка в моче крыс из исследуемой группы и максимально возможной концентрации белка в моче в норме

Вышеуказанные данные свидетельствуют о значительном увеличении белка в моче по сравнению с нормой. Проанализировав график, можно заметить, что минимальные отклонения от нормы при исследовании мочи крыс 0,17 г/л, а максимальное 0,49 г/л.

Макроскопические изменения в ходе эксперимента.

При макроскопическом сравнении извлеченных нами почек со среднестатистическими размерами органа, оказалось, что данные органы испытуемых животных увеличены, наблюдается резкое увеличение жировой капсулы почки (до 7 мм). Явных изменений в цвете и консистенции не наблюдалось. Были зафиксированы размеры почек, представленные в таблице 1.

Таблица 1 - Усредненные размеры почек за все время проведения эксперимента

	Самец (протеин) (д/ш/т), мм	Самка (протеин) (д/ш/т), мм	Самец (гейнер) (д/ш/т), мм	Самка (гейнер) (д/ш/т), мм
20 сутки	19/14/8	18/12/9	19/11/9	19/12/9
34 сутки	20/17/9	20/12/9	21/12/9	20/12/9
48 сутки	20/15/9	21/12/10	21/12/10	21/14/9
62 сутки	21/12/10	19/10/8	19/10/9	19/10/7

Микроскопические изменения за время эксперимента:

На 20 сутки от начала эксперимента структурных изменений не обнаружено. В микропрепаратах почек наблюдаются полнокровие сосудов и стазы (рис 3).

Рис. 3 - Стаз и полнокровие сосудов. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

Отмечается воспалительно-клеточная инфильтрация, состоящая из лимфоцитов (рис 4)

Рис. 4 - Воспалительная клеточная инфильтрация. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

На 34 сутки обнаруживаются белковые и гиалиновые цилиндры в просвете расширенных канальцев (рис 5).

Рис. 5 - Белковые и гиалиновые цилиндры в просвете расширенных канальцев.  Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

Отмечается зернистая дистрофия канальцев – белковые зерна (рис 6).

Рис. 6 - Зернистая дистрофия канальцев. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

В эти же сутки наблюдается гидропическая дистрофия извитых канальцев, появляются вакуоли, заполненные цитоплазматической жидкостью, ядро смещается на периферию (рис 7).

Рис. 7 - Гидропическая дистрофия извитых канальцев. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

 Наряду с перечисленными процессами отмечается гидропическая дистрофия в собирательных трубочках (рис 8).

Рис. 8 - Гидропическая дистрфия в собирательных трубочках. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

На 48 сутки от начала эксперимента наблюдали увеличение клубочков и отек мезангия клубочков (рис 9).

Рис. 9 - Отек мезангия клубочков. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

На 62 сутки эксперимента развивается диффузная баллонная дистрофия эпителия канальцев. Клетка превращается в заполненный жидкостью баллон, в котором плавает ядро (рис 10).

Рис. 10 - Диффузная балонная дистрофия эпителия канальцев. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

Также наблюдается некроз отдельных канальцев (рис 11).

Рис. 11 - Некроз канальцев. Окраска Гематоксилин – эозин (х40)

Вывод:

Почки лабораторных животных при применении протеина и гейнераувеличиваются в размерах, совместно с разрастанием забрюшинной клетчатки, окружающей их. В них развиваются полнокровие сосудов, стазы, появляются белковые и гиалиновые цилиндры в просвете расширенных канальцев, зернистая и гидропическая дистрофии, отек мезангия, баллонная дистрофия эпителия канальцев, некроз канальцев. В моче экспериментальных животных наблюдается патологическое содержание белка и кетоновых тел.

Заключение:

Все вышеуказанные сведенья свидетельствуют о нарушениях в функциональной деятельности почек.

Из-за несоответствия потребности организма в количестве белка и его аминокислотном составе происходит нарушение белкового обмена, результатом которого является существенные расстройства функций органов, их систем и организма в целом.

По итогам работы мы можем сделать вывод о том, что прием спортивных добавок является нежелательным. Если стремление преобразить свое тело за более короткий период велико, то перед началом приема добавок желательно проконсультироваться с врачами, выяснить имеются ли нарушения в деятельности желудка, печени и почек. К тому же стоит уточнить отсутствие аллергии на данные вещества. Необходимо учитывать, что имеющихся патологиях прием протеиновой смеси и гейнера  усугубит состояние, ранее пораженных систем органов.

Список литературы / References

1. Новоселова О.В., Пятигорская М.Б., Михайлов Ю.Е. Клинические аспекты выявления и оценки протеинурии // Справочник заведующего КДЛ.-2007.-№1.-С.18-24.
2. Эмануэль В.Л. Лабораторная диагностика заболеваний почек. Мочевой синдром / В.Л. Эммануэль // Справочник заведующего КДЛ.-2006.-№12.- С.15-28.
3. Козловская, Л.В. Учебное пособие по клиническим лабораторным методамисследования / Л.В. Козловская, А.Ю. Николаев.- М.: Медицина, 1985.-288с.
4. Карягина И.Ю. Экспресс-метод количественного определения белка вмоче / И.Ю. Карягина, В.В. Слепышева, А.В. Козлов // Клиническаялабораторная диагностика.-1996.-№6.-С.27-28.
5. Сыров В. Н., Хушбактова З. А., Батиров Э. Х. // Хим.-фармац. Журнал, 1993, № 3, 60–63.
6. Хабриев Р. У. (ред.). Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Издание второе, перераб. и доп. М.: Медицина, 2005.
7. Пальцев М. А. Патологическая анатомия: учебник для студентов мед.вузов. М.: Медицина, 2001.
8. Волков Н. И., Олейников В.И. Эргогенные эффекты спортивного питания/ Н.И. Волков.- Советский спорт, 2012.- 100 с.
9. Макаров В.Г., Макарова М.Н. Справочник. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных. / В.Г. Макаров. – ЛЕМА, 2013.- 118с.
10. Новицкий В.В., Гольдберг Е.Д. Патофизиология: учебник в двух томах. Том I. 4-е изд., ГЭОТАР- Медиа. 2013. – 845 с.

Список литературы на английском языке / ReferencesinEnglish

1. Novoselova O.V, Pjatigorskaja M.B., Mihajlov Ju.E.Klinicheskie aspekty vyjavlenija i ocenki proteinurii [Clinical aspects of detection and evaluation of proteinuria] // Spravochnik zavedujushhego[Department head's manual] KDL.-2007.-№1.-S.18-24.
2. Jemanujel' V.L. Laboratornaja diagnostika zabolevanij pochek. Mochevoj sindrom [Laboratory diagnosis of kidney disease. Urinary Syndrome] / V.L. Jemmanujel' // Spravochnik zavedujushhego [Department head's manual]-2006.-№12.- S.15-28.
3. Kozlovskaja, L.V. Uchebnoe posobie po klinicheskim laboratornym metodam issledovanija [Manual on clinical laboratory methods of research] / L.V. Kozlovskaja, A.Ju. Nikolaev.- M.: Medicina[Medicine], 1985.-288 р.
4. Karjagina, I.Ju. Jekspress-metod kolichestvennogo opredelenija belka v moche [Express method for the quantitative determination of protein in the urine] / I.Ju. Karjagina, V.V. Slepysheva, A.V. Kozlov // Klinicheskaja laboratornaja diagnostika. [Clinical laboratory diagnostics ]-1996.-№6.-S.27-28.
5. Syrov V. N., Hushbaktova Z. A., Batirov Je. H. // Him.-farmac. [Chemical – Pharmacy Journal]Zhurnal, 1993, № 3, 60–63.
6. Habriev R. U. (red.). Rukovodstvo po jeksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniju novyh farmakologicheskih veshhestv. Izdanie vtoroe [Manual on experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. Second Edition]. M.: Medicina[Medicine], 2005.
7. Pal'cev M. A. Patologicheskaja anatomija: uchebnik dlja studentov med. vuzov [Pathological anatomy: a textbook for students of medical universities]. M.: Medicina[Medicine], 2001.
8. Volkov N. I., Olejnikov V.I.[Ergogenic effects of sports nutrition]/ N.I. Volkov.-Sovetskij sport, 2012.- 100 p.
9. Makarov V.G., Makarova M.N. Directory. [Physiological, biochemical and biometric indicators of the norm of experimental animals] / V.G. Makarov. – LEMA, 2013.- 118р.
10. Novickij V.V., Gol'dberg E.D. [Pathophysiology: a textbook in two volumes. Tom I.] 4-e izdaniye, GEOTAR- Media. 2013. – 845 p.