Η δράση των ανταγωνιστών διαύλων ασβεστίου στη διεγερμένη γαστρική έκκριση: πειραματική εργασία σε σκύλους

Abstract

Calcium ions (Ca++) play an important and active role in the stimulation of gastric secretion, especially in the production of hydrochloric acid (HCΙ). The results of in vitro studies indicate that during the secretory phase of the parietal cells is observed an influx of calcium ions through the cell membrane and that the cholinergic and the gastrinic stimulation of gastric secretion is related with the increase of calcium ionized in this type of gastric cells. The aim of our experimental work was: 1. To study the action of the intravenous administration of calcium on gastric acid secretion and on the production of gastrin. 2. To define the action of calcium channel blockers and especially of verapamil (of the group of phenylalanines) and of nifedipine (of the group of dihydropiridines) on gastric secretion when they are administrated I.V at the same time with calcium gluconate (4 mgr/Kgr/ h) for 3 hours. The statistical analysis of the experimental results with the method of the multivariate analysis of variance (mANOVA) for the least and honest significant differences indicate that: 1. In the experimental group «A» we determined: a. An increase of total and ionized calcium, b. An increase of serum gastrin in the stimulating phase of gastric secretion, c. An increase of the production of gastric juice in volume and acidity. 2. In experimental group «B» of verapamil we determined: a. An increase of total and ionized calcium, which has no significant statistical differences with group «A». b. An increase of serum gastrin which is at a lower level than group «A» (in a small range) but it is statistically significant only in some phases of the experiments, c. A reduction in the production of gastric juice in volume and acidity (comparatively with group «A») and higher levels of pH. All these were also statistically significant. 3. In group «C» of nifedipine we determined: a. An increase of total and ionized calcium in the same level as the other two groups and without significant differences with them. b. An increase of serum gastrin but without statistically significant differences with group «A» c. An increase of the production of gastric acid secretion (in quantity and quality) but also without significant differences in the analysis of Group «A». We conclude that the role of calcium ions in the stimulation of gastric acid secretion is determinant and that the basic factor for this is the increase of the production of gastrin that follows the intravenous injection of calcium. The gastrin stimulates the parietal cell for the production of HCI and the calcium ions are the main messenger for the activation of proton pump. Also we conclude that: 1. The increase of total and ionized calcium after the injection of calcium gluconate is proportional with the increase of gastrin and gastric secretion in group «A». 2. Verapamil (in group «B») decreases the gastric secretion in a small amount but this effect is statistically significant. Verapamil also influences to a small extent the production of gastrin (decrease) but this is not the effect of the drug on the production of gastrin but the effect of its action on the influx of calcium ions in the parietal cells by an unknown non-specific mechanism (Ca-pump, Ca channel of different type) or by the anesthetic action of verapamil on the parietal cells. 3. Nifedipine in group «C» does not change the action of calcium gluconate and so the production of gastrin and gastric juice is the same as group «A» as statistical analysis confirms. The experimental results of group «C» show that the action of this type of calcium channel blocker is different from verapamils action on the production of gastrin and gastric juice because the two drugs act in a different way on the mechanisms of calcium ions transfer through the cell membrane, but this is unknown to us so far.

Τα ιόντα ασβεστίου συμμετέχουν ενεργά στη διέγερση της γαστρικής έκκρισης και την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος. Τα αποτελέσματα in vitro μελετών δείχνουν ότι κατά την διάρκεια της εκκριτικής φάσης των καλυπτήριων κυττάρων παρατηρείται εισροή ιόντων ασβεστίου στο κύτταρο δια μέσου της κυτταρικής μεμβράνης και επίσης ότι η χολινεργική και η γαστρινική διέγερση της γαστρικής έκκρισης σχετίζεται με την παρουσία ιόντων ασβεστίου. Σκοπός της παρούσης πειραματικής μελέτης ήταν : 1. Να ελεγχθεί η δράση του ενδοφλεβίως χορηγουμένου ασβεστίου στη γαστρική έκκριση και την παραγωγή γαστρίνης. 2. Να καθοριστεί η επίδραση των ανταγωνιστών των διαύλων ασβεστίου και συγκεκριμένα της βεραπαμίλης (από την ομάδα των φαινυλαλκυλαμινών) και της νιφεδιπίνης (από την ομάδα των διϋδροπυριδινών) στη γαστρική έκκριση, όταν χορηγούνται ενδοφλεβίως και συγχρόνως με διάλυμα γλυκονικού ασβεστίου για χρονικό διάστημα 3 ωρών. Από τα πειραματικά αποτελέσματα αλλά και την στατιστική ανάλυση αυτών με την μέθοδο της δια παραγοντικής ανάλυσης της διακύμανσης m-ANOVA (έλεγχοςελαχίστης σημαντικής διαφοράς LSD και έλεγχος Tukey) διαπιστώνεται ότι: 1. Στην ομάδα «Α» παρατηρείται : α) αύξηση του ολικού και του ιονισμένου ασβεστίου, β) αύξηση των τιμών της γαστρίνης του ορού στη φάση της διέγερσης, γ) αύξηση του παραγομένου γαστρικού υγρού σε όγκο και οξύτητα. 2. Στην ομάδα «Β» παρατηρείται: α) αύξηση των τιμών του ολικού και του ιονισμένου ασβεστίου στον ορό. β) αύξηση των τιμών της γαστρίνης του ορού, που όμως αν και είναι ελαφρώς μικρότερου βαθμού από την αντίστοιχη της ομάδας «Α» είναι στατιστικά σημαντική, γ) ελάττωση του παραγομένου γαστρικού υγρού σε σχέση με την ομάδα «Α» σε όγκο και οξύτητα αλλά και με υψηλότερες τιμές του pH, που είναι στατιστικά σημαντικές (p<0,05). 3. Στην ομάδα «Γ» παρατηρείται : α) αύξηση των τιμών του ολικού και του ιονισμένου ασβεστίου που δεν παρουσιάζουν στατιστικά σημαντικές διαφορές με τις άλλες δύο ομάδες, β) αύξηση των τιμών της γαστρίνης του ορού που δεν παρουσιάζει στατιστικά σημαντικές διαφορές με την ομάδα «Α», γ) παραγωγή γαστρικού υγρού σε ποιότητα και ποσότητα που δεν παρουσιάζει διαφορές στατιστικά σημαντικές σε σχέση με την ομάδα «Α». Συμπερασματικά λοιπόν καταλήγουμε ότι ο ρόλος των ιόντων ασβεστίου στη διέγερση της γαστρικής έκκρισης είναι καθοριστικός στην παραγωγή υδροχλωρικού οξέος με βασικό παράγοντα σε αυτό την παρατηρούμενη αύξηση της γαστρίνης του ορού μετά της ενδοφλέβια χορήγηση ασβεστίου, που αποτελεί και τον κύριο διεγερτικό παράγοντα για την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος από τα καλυπτήρια κύτταρα. Επίσης παρατηρούμε ότι: α) οι προσδιοριζόμενες τιμές του ολικού και του ιονισμένου ασβεστίου κατά την ενδοφλέβια χορήγηση ασβεστίου στη φάση τηςδιέγερσης είναι ανάλογες των τιμών της γαστρίνης, αλλά και των τιμών του όγκου, του pH και της οξύτητας του παραγομένου γαστρικού υγρού, β) η βεραπαμίλη στην ομάδα «Β» μειώνει την γαστρική έκκριση σε μικρό αλλά στατιστικά σημαντικό βαθμό και επηρεάζει (μειώνει) επίσης τις τιμές της γαστρίνης του ορού σε μικρό βαθμό που σε ορισμένες φάσεις του πειράματος είναι στατιστικά σημαντικές. Αυτό υποδηλώνει ότι ή μειωμένη παραγωγή του γαστρικού υγρού δεν οφείλεται στην αναστολή ή την μείωση της δράσης της γαστρίνης από την βεραπαμίλη αλλά πιθανόν στην αναστολή της εισόδου ιόντων ασβεστίου από τον εξωκυττάριο στον ενδοκυττάριο χώρο των καλυπτήριων κυττάρων λόγω της δράσης αγνώστων επί του παρόντος «μη ειδικών μηχανισμών» (αντλία ασβεστίου, δίαυλοι ασβεστίου διαφορετικού τύπου) ή της «αναισθητικής δράσης» της βεραπαμίλης στους γνωστούς διαύλους, γ) στην ομάδα της νιφεδιπίνης δεν παρατηρούνται στατιστικά σημαντικές διαφορές σε σχέση με την ομάδα «Α», που υποδηλώνει ότι οι ανταγωνιστές της ομάδας αυτής δεν επηρεάζουν την παραγωγή γαστρίνης και του γαστρικού υγρού και συνεπώς η δράση τους είναι διαφορετική από αυτή της βεραπαμίλης και επιβεβαιώνει ότι η δράσης της βεραπαμίλης δεν ασκείται σε διαύλους ασβεστίου που πιθανώς στερούνται τα καλυπτήρια κύτταρα αλλά σε διαφορετικούς μηχανισμούς μεταφοράς ιόντων ασβεστίου που είναι επί του παρόντος άγνωστοι.