To the physiological effect of carbon dioxide on the animal organism in connection with the treatment with narzan baths

Abstract

Despite the fact that carbon dioxide waters have been known to the medical world since ancient times, and at the present time, without going to extremes, we can say that the question of the physiological effect of carbon dioxide baths cannot be considered finally resolved.

Full Text

Несмотря на то, что углекислые воды известны медицинскому миру еще со времен глубокой древности, и в настоящее время, нисколько не впадая в крайность, можно сказать, что вопрос о физиологическом дей­ствии углекислых ванн никак нельзя считать разрешенным окончательно. Основной причиной является то обстоятельство, что физиологическое дей­ствие углекислых ванн чрезвычайно сложно в силу многообразия действу­ющих факторов при примененении нарзанных ванн. Сюда относятся: 1) механическое действие—гидростатическое давление при погружении тела в воду; 2) физическое действие воды, как температурного раздра­жителя, которое сказывается при малейшей разнице между т-рой тела и т-рой воды, как обладающей громадной теплоемкостью и теплопровод­ностью; 3) действие содержащихся в воде электролитов и, наконец, 4) дей­ствие содержащегося в минеральной воде газа, в частности углекислоты. Если относительно первых трех факторов имеется достаточно эксперимен­тальных данных и клинических наблюдений, чтобы более или менее ясно представить себе физиологическое действие минеральных ванн, то относи­тельно газов и, в частности, углекислоты вопрос обстоит далеко не так благополучно. Между тем углекислота является самым существенным и характерным фактором в действии нарзанных ванн на организм.

Каким образом углекислота нарзанных ванн может оказывать свое действие на организм? Содержащаяся в нарзанных ваннах углекислота может действовать или через кожу, или через легкие. По Сенатору, Франкенгейзеру, Гофману, Гольдшейдеру углекислота действует непосредственно раздражением кожи. Нельзя сказать, что механизм действия углекислоты через кожу установлен доста­точноопределенно. По теории Сенатора и Франкѳнгейзѳра, терапевтический эфект углекислоты основан на контрасте между холодными частицами воды и теплыми пузырьками углекислоты.

По Семенову и Бейеру механизм действия углекислых ванн можно свести до известной степени к повышению тонуса блуждающего нерва, а последний является звеном в рефлекторной цепи, которая начинается на коже.

Другие придают существенное значение накоплению углекислоты в организме (Винтерниц, Гредель).

Относительно поступления углекислоты в кровь приходится также отметить, что нельзя считать окончательно решенным вопрос, какими путями углекислота посту­пает в организм больных при лечении нарзанными ваннами. Одни считают воз­можным всасывание углекислоты через кожу; другие полагают, что углекислота поступает в организм через легкие из воздуха ванной комнаты, где содержание углекислоты определялось в количестве 1% и более. Манойлова и Горелов исклю­чили возможность вдыхания углекислоты ванной и предванной комнат с помощью особых масок, дававших возможность больным в ванне дышать наружным воздухом, и, определяя дыхательный коэфициент, нашли его все-таки повышенным. На этом основании они пришли к заключению, что повышение содержания углекислоты в крови больных зависит не от вдыхания, а от того, что пузырьки углекислоты в ванне задерживают выделение углекислоты кожей ( на это указывал еще Гредель), почему и происходит накопление углекислоты в крови и увеличение в вы­дыхаемом воздухе. Поступление в организм углекислоты через кожу можно повиди­мому считать в последнее время доказанным.

Какими бы путями ни происходило накопление углекислоты в организме, этот момент не может не оказывать существенного влияния на физиологические функции организма. Следовательно, раздражающее действие углекислоты на кожу не яв­ляется доминирующим, и, во всяком случае, характерным для нарзанных ванн, так как раздражение кожи производится и разностью т-ры, и минеральными состав­ными частями ванной воды, и другими газами, напр. сероводородом или просто горчичными ваннами.

Таким образом, чтобы уяснить себе механизм действия нарзанных ванн, необ­ходимо определить физиологическое действие углекислоты, поступающей в организм человека. В литературе имеется большое количество работ экспериментальных и клинических, трактующих о физиологическом и терапевтическом действии угле­кислых вод. Сюда относятся работы о биохимических изменениях крови под вли­янием нарзанных ванн (Манойлова, Елизарова и Прозоровская), об оседаемости эритроцитов (Соловцов), о вязкости и свертываемости крови (Чельцова) и др. Резюмируя свои работы по биохимии, крови, Манойлова пишет, что „нарзанные ванны, как и питье нарзана, оказывают несомненное влияние на биохимический статус клетки, вызывая изменения в тех ее частях (сахар, калий, кальций, хло­ристый натр, каталаза), которые характеризуют биохимический тонус клетки“.

Местное действие нарзанной воды, в частности углекислоты, на слизистую желудка и кишечника как клинически, так и экспериментально изучено Зипаловым и Лидской на собаках.

Ряд работ посвящен доломитному нарзану: влияние его на хлористый обмен (Солитерман), сахарный и фосфорный обмен (Кочнев), на резервную щелочность (Виноградская), на диурез (Солнцев, Кузнецов, Ляховецкая), на остаточный азот (Кривский) и др. Большинство (Прозоровский, Кузнецов, Паройков, Гуревич, Глинчиков, Арьѳв и др.) изучало главным образом влияние доломитного нарзана на сердечно-сосудистую систему.

Мало было работ относительно изолированного действия углекислоты на орга­низм, а между тем повышенное содержание углекислоты в крови при пребывании в нарзанной ванне нужно отнести к исключительным особенностям лечения нар­занными ваннами. Имеющиеся в литературе как клинические наблюдения, так и экспериментальные в большинстве не разделяют действия минерального состава нарзанной воды и сооержащейся в ней углекислоты. Так, при изучении действия, в частности на кровь кисловодских нарзанных ванн, не исключается влияние клима­тических условий Кисловодска и его возвышенного положения над уровнем моря. (Волин и Месик). Исключением представляется, как попытка к изучению изоли­рованного действия углекислоты на организм, работа Бунеева, напечатанная еще в 1927 году, о влиянии на организм человека вдыхаемой углекислоты в условиях лечения нарзанными ваннами,

Переходя к экспериментальным работам относительно влияния вдыхае­мой углекислоты и относительно общего действия ее на организм, необ­ходимо отметить, что они касаются, главным образом, высоких концентраций ее в воздухе. Сюда относятся работы проф. Альбицкого и Веселкина. В опытах Альбицкого собаки выносили 20% содержание углекислоты в воздухе в течение суток. Токсическое действие углекислоты обнаружи­валось уже при 5% содержании. Низшие одноклеточные организмы го­раздо более чувствительны к углекислоте. По наблюдениям МудрецовойВейсс при насыщении воздуха углекислотой до 0,2% одни из них живут лишь несколько часов, другие всего несколько минут. Эти наблюдения над губительным действием углекислоты, опубликованные в 1933 году, подводят новые основания под предположения Гамбургера о том, что благоприятное течение острых воспалительных процессов под влиянием застойной гиперемии по Биру обусловливается обогащением крови углеки­слотой.

Наблюдение Лякера над повышением бактерицидности сыворотки, по­лученной из застойной крови, Пфальца и Ригтау над повышением бактерицидности кровт после лапаротомий с эфирным и хлорофорным наркозом (в результате застойного цианоза) привели меня к мысли исполь­зовать в лечебных целях повышенное содержание углекислоты в воздухе для увеличения, таким образом, ее содержания в крови опытных живот­ных. По выработанной мною методике (описание не приводится, так как не имеет прямого отношения к трактуемому вопросу) животные (мыши) помещались в камеру, через которую пропускался воздух с определенным содержанием углекислоты, каждый раз контролируемый объемным анали­зом. Животные содержались в камере от 30 мин. до 4^!/₂ часов в течение нескольких дней, по 1—2 раза в день. Содержание углекислоты в воздухе бралось в количестве от 3,9% до 0,5—и,3%. Мои опыты были постав­лены с целью, не удастся ли таким образом повысить сопротивляемость животных по отношению к инфекции. Прорабатывая детали основной те­мы, мы попутно проводили гистологические исследования (д-р Тибилова) внутренних органов опытных животных на состояние ретикулоэндотелия и обнаружили при этом значительные изменения, которые, по нашему мнению, дают вполне убедительное объяснение физиологического и пато­логического действия углекислоты на организм.

Во всех без исключения случаях (по заключению профессора УлезкоСтрогановой) обнаруживалось ясно выраженное действие углекислоты на ретикулоэндотелий всех внутренних органов. При воздействии больших концентраций углекислоты (3—4%) и при длительной экспозиции (2—4 часа) мы находили глубокие поражения р.-э. Особенно резко поражен­ными оказались ткани селезенки, печени и почек. Наиболее характерными для исследованных органов оказались большие количества некрозов в паренхиме органов и гиалинизация сосудистых стенок. Наиболее отчет­ливо эти изменения выражены в селезеночной ткани. Здесь наблюдалась резкая гиперемия и расширение сосудов, местами кровоизлияния. Обнару­жены большие фокусы перерождения местами до некрозов. Мальпигиевы тельца большею частью совершенно сглажены. В печени также наблю­дались резко выраженная гиперемия, расширение сосудов и местами кровоизлияния, резкое мутное набухание и отек клеток, а также участки перерождения печеночной ткани. В почках обнаруживались резко рас­ширенные и переполненные кровью сосуды и очаги кровоизлияний. Эпи­телий почечных канальцев сильно набухший, отечный; местами гибель и перерождение клеток эпителия в прямых канальцах. В легких—сильно выраженная гиперемия и расширение сосудов, местами мелкоклеточная инфильтрация в межальвеолярных перегородках.'

Таким образом для этой группы оказалось наиболее характерным зна­чительное угнетение р.-э.

Найденные в опытах изменения со стороны внутренних органов доста­точно объясняют тяжелое состояние животных в опытах профессора Альбицкого и Веселкина, экспериментировавших с большим содержанием углекислоты в воздухе.

Наоборот, содержание животных (мышей) в воздухе с небольшой концентрацией углекислоты (около 0,5%) оказывает резко выраженное стимулирующее влияние на ретикулоэндотелий. Во всех внутренних орга­нах наблюдались более или мепее сильно выраженная гиперемия и рас­ширение сосудов. Купферовский аппарат печени всегда оказывался в состоянии значительной гиперплазии. Наблюдались большие узловые скоп­ления лимфоидных элементов вдоль стенок сосудов и в ткани. В селезенке также наблюдались гнездные и дифузные скопления лимфоидных эле­ментов вокруг сосудов, в строме с большим количеством гигантских клеток. Мальпигиевы тельца представлялись увеличенными и хорошо окраши­вались. Обнаруживалась очаговая и разлитая мелкоклеточная инфильтрация в легких. В почках—некоторая гиперплазия почечных клубочков. Таким образом изменения во внутренних органах этой второй группы животных представляют совершенно иную картину. Они указывают на повышенное раздражение и активизацию р.-э. Раздражение купферовского аппарата печени с образованием в ней больших скоплений лимфоидных элементов, большое количество гигантских клеток и обширные скопления лимфоид­ных элементов вдоль сосудистых стенок и в строме, скопление лимфоид­ных элементов в почках,—все эти изменения являются отчетливым пока­зателем реакции организма в виде активизации р.-э. при содержании животных в воздухе с небольшим повышением содержания углекислоты.

Сопоставляя данные гистологического исследования обеих групп, можно сделать вывод, что применяемые в первой группе опытов концентрации углекислоты в воздухе (2—4%) для мышей являлись уже токсическими, что дало картину крайнего поражения функции р.-э. Что же касается данных исследований 2-й группы опытов, то на основании их можно отметить, что углекислота, применяемая в малых концентрациях, вызывает раздражение и активизацию р.-э.

Таким образом действие углекислоты подчиняется установленному Арндт-Шульцем закону: большие дозы угнетают, малые—стимулируют.

Это стимулирующее действие слабых концентраций углекислоты, по моему мнению, вполне удовлетворительно объясняет клинические наблюде­ния над изменением физиологических функций организма под влиянием нарзанных ванн. Установленное Манойловой, путем биохимических ис­следований, повышение биохимического тонуса клетки находит себе вполне понятное объяснение в той стимуляции ретикуло-эндотелия небольшими концентрациями углекислоты в воздухе, которая несомненно обнаруживается нашими гистологическими исследованиями. Отсюда повышение окислитель­ных процессов, констатированное еще Граменецким, и понижение содержа­ния в крови сахара под влиянием нарзанных ванн. Так как ретикуло­эндотелию приписывается существенное значение в обмене веществ, то ясно, что стимуляция углекислотой должна вести и к повышению межу­точного обмена, что обнаруживается констатированным многими авторами повышением общего обмена: повышение выделения с мочей общего количества мочевины, фосфатов, сульфатов, хлоридов, повышение диуреза и дыхательного коэфициента. Этим, а также непосредственно стимулиру­ющим действием углекислоты, может быть объяснено повышение тонуса скелетных мышц, установленное Карчикьяном. Стимулирующее действие углекислоты на селезенку и кроветворные органы объясняет как повышение' количества эритроцитов, так и изменение их осмотической стойкости в результате омоложения крови, констатированное работами Волина и Месика.

Выводы:

1. Слабые концентрации углекислоты стимулируют деятель­ность ретикуло-эндотелиальной системы.

2. Физиологический эфект от стимуляции ретикуло-эндотелия совпадает с физиологическим действием нарзанных ванн на здоровый и больной организмы.

3. Поскольку во время пребывания больного в нарзанной ванне кон­центрация углекислоты в крови повышается, есть основание считать, что' как физиологическое действие, так и вытекающий из него терапевтический эфект от нарзанных ванн, помимо общего действия минеральной воды, обусловливается стимулирующим действием на р.-э. повышенного содер­жания в крови углекислоты.

4. Независимо от механизма накопления углекислоты в крови у леча­щихся нарзанными ваннами, содержание углекислоты в последних нужно считать существенно важным фактором и наиболее характерным для этого вида гидротерапии.

Наши данные о влиянии на р.-э. вдыхания слабых концентраций углекислоты дают основание считать, что нельзя игнорировать, как тера­певтический фактор, повышенного содержания углекислоты в воздухе над нарзанными ваннами, констатированного Вандергейде в Эмсе и в Альтейгейде и Бунеевым у нас в Кисловодске.

Если принять во внимание, что даже во дворе клиники им. Ленина, неда­леко от ванного помещения, и у книжного столика нарзанной галлереи Бунеев находил содержание углекислоты в воздухе—0,11% и что нарзан выносит около 20000 гектолитров в сутки (кроме возможного выхождения сухого газа из трещин), то может быть терапевтический эфект от Кисло­водского климата нужно будет отнести не только на счет особенностей горного воздуха, но и на счет повышенного содержания углекислоты.

В частности благоприятный эфект от лечения в Кисловодске гипо­функций яичника, олигои аменоррей, хлороза и малокровия можег быть также нужно отнести за счет стимулирующего действия углекислоты.,

Эксперименты над стимулирующим действием углекислоты на развитие и функции женских половых желез у животных (или амфибий и рыб) могли бы подвести научную базу под клинические наблюдения в этом направлении.

Наконец, раздражающее действие углекислоты объясняет установлен­ные клиническим наблюдением противопоказания для лечения нарзанными ваннами, каковыми являются малярия и туберкулез.