CC BY
7изменения электролитов в тканях при катехоламиновом кардионекрозе у собак .
ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ В ТКАНЯХ ПРИ КАТЕХОЛАМИНОВОМ КАРДИОНЕКРОЗЕ У СОБАК, ПОСТОЯННЫХ ОБИТАТЕЛЕЙ НИЗКО- И СРЕДНЕГОРЬЯ
Горохова Г.И.1, Захаров Г.А.2
1Крсу, г. Бишкек, 2тгу имени г.р. державина, г. тамбов
Резюме: У среднегорных животных при катехоламиновом кардионекрозе наряду с накоплением уровня натрия отмечено и увеличение ионов калия, что свидетельствует о «калийсберегающем» и саногенном эффекте горной адаптации.
Жапыз жана орто бийиктиктеги тоодо туруктуу жашоочу иттердин ткандарында катехоламиндик карди-
омикроз учурунда электролиттердин езгерушу
Горохова ГИ., Захаров ГА.
Корутунду: Катехоламиндик кардиомикроз учурунда орто бийиктиктеги тоонун жаныбарларында на-трийдин децгээлинин чогулганы менен катар калийдин иондорунун кeбeйгeнY белгиленген. Бул тоого болгон кeнYГYYHYн «калийсактоого» жана ден соолукту чьщдоого таасири бар экендигин ^белейт.
Electrolytes changes in the tissues at catecholamine cardio necrosis in dogs, the permanent inhabitants of low and medium mountains
G.I. Gorohova, G.A.Zaharov
Summary: The increase of potassium ions along with the accumulation of sodium ions is observed in mid-mountain animals at catecholamine cardio necrosis. This proves the effects of «potassium preservation» and sanogenesis in the mountain adaptation.
В мире горная экосистема занимает 1/5 поверхности суши, а в Кыргызстане занимает большую часть ее территории. Поэтому изучение жизнедеятельности организма в горных регионах является одним из основных направлений исследований в этой Республике. Известно, что организм в процессе адаптации приспосабливается к горным условиям, изменяя параметры физиологических показателей. Наиболее отчетливо это появляется у постоянных жителей гор, т.к. у них превалируют генетические механизмы адаптации [1]. В последнее время любая адаптация рассматривается с точки зрения общего адаптационного процесса, который формируется в процессе стресс-реакции, а его различные проявления играют существенную роль в патогенезе многих патологических повреждений [2]. В то же время работами М.А. Алиева с соавторами и Г.А. Захарова [3, 4] показано, что стресс в условиях среднегорья ограничивается адаптивным звеном. Из эпидемиологических исследований известно, что в предгорных и горных районах некоторые виды патологии встречаются реже (например, сердечно-сосудистой системы) и в тоже время имеются особенности течения болезней [1, 3, 4]
Интерес к саногенному эффекту горного климата возрос в связи с использованием среднегорных курортов в целях профилактики и лечения атеросклероза, гипертонической болезни, стенокардии, инфаркта миокарда и стрессорных состояний. А разработанные методы лечения и профилактики нашли применение в клинической практике.
Несмотря на большие достижения в изучении данной проблемы, ряд вопросов остается недостаточно исследован. Поэтому целью работы
являлось определение электролитов в тканях при катехоламиновом кардионекрозе у собак, постоянных обитателей низко- и среднегорья.
Материал и методы
Опыты поставлены на 30 беспородных собаках обоего пола весом от 9 до 16 кг. Выбор животных обусловлен тем, что анатомическое расположение сосудов сердца у них близко к таковому у человека. Низкогорная серия выполнена в г. Бишкек (760 м над уровнем моря) в весенне-осенний период, а среднегорная на поб.оз. Иссык-Куль (1600 м над уровнем моря) в летние месяцы.
Катехоламиновое повреждение моделировали путем многоразовых капельных инфузий норад-реналина (НА) через имплантированный катетер [5].
С целью изучения изменения электролитного обмена мы определяли содержание А/д+ и К+ в органах и тканях по методу А.Г. Руммель, А.Ф.Баженовой [6]. Забор органов и тканей для анализа проводили через сутки после отмены гормона с соблюдением правил гуманного отношения к животным.
Результаты исследования.
Анализ электролитного состава органов и тканей в условиях низкогорья показал (табл. 1), что введение НА вызывает значительные изменения катионного баланса.
В миокарде нагрузка НА ведет к накоплению ионов №+ как в левом (26,4±1,0 мэкв/100 г сух.ткани, против исходного 17,8±0,7; Р <0,001), так и в правом (29,0±2,6 мэкв/100 г сух.ткани против 18,5±0,8 Р <0,001) желудочках при неизменном содержании К+, что вызывает снижение К+/№+ коэффициента на 38% (Р <0,001). Анализируя сдвиги электролитов
1У/ЕД1ЛЦУ1НА ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ
таблица 1 - изменение содержания электролитов в тканях и органах (мэкв/100 г сухой ткани) и К+^э+ коэффициента (усл. ед.) при катехоламиновом кардионекрозе у собак (п = 18) в условиях низкогорья (M±m)
Контроль Опыт
Натрий Калий К+/Na+ Натрий Калий К+/Na+
Сердце лев.жел 17,8±0,7 32,5±1.3 1.8±0.1 26.4±1.0хх 30.2±1.0 1.2±0.06хх
Сердце повр.уч. 28,1±3,0хх 25,4±3,0х 0,9±0,01хх
Сердце пр.жел. 18,5±0,8 35,7±1,2 1,9±0,1 29,0±2,6хх 34,6±1,2 1,2±0,1хх
Аорта 30,0±1,4 16,0±0,7 0,5±0,04 40,3±1,6хх 15,7±0,8 0,4±0,02
Сонная артерия 28,2±1,8 10,7±0,6 0,4±0,02 38,1±2,6х 11,8±1,0 0,3±0,03х
Почечная артерия 22,1±1,4 14,6±1,0 0,7±0,03 38,2±2,8хх 17,6±0,5х 0,4±0,03хх
Ниж.полая вена 33,2±1,6 8,8±0,6 0,3±0,04 35,2±3,3 8,9±1,8 0,2±0,07
Скелетн.мышца 14,0±1,1 32,4±1,0 2,3±0,2 20,0±1,6х 34,3±0,9 1,8±0,1х
Печень 21,2±1,1 21,8±1,1 1,0±0,08 35,5±2,1хх 26,2±0,8хх 0,8±0,6х
Примечание: здесь и в таблице 2 достоверность х - 0,05-0,02;хх - 0,01-0,001
таблица 2 - изменение содержания электролитов в тканях и органах (мэкв/100 г сухой ткани) и К+^э+ коэффициента (усл. ед.) при катехоламиновом кардионекрозе у собак (п =15) в условиях среднегорья (M±m)
Контроль Опыт
Натрий Калий К+/Na+ Натрий Калий К+/Na+
Сердце лев.жел 15,3±0,9 26,6±0.7 1.7±0.1 25.9±1.5хх 30.4±1.1х 1.2±0.1хх
Сердце повр.уч. 31,7±5,6хх 18,9±2,1хх 0,6±0,2хх
Сердце пр.жел. 12,5±1,5 30,3±1,1 2,4±0,4 30,6±1,9хх 28,7±2,0 1,0±0,1хх
Аорта 24,2±1,5 12,4±0,6 0,5±0,07 34,2±1,8хх 14,0±0,7 0,4±0,03
Сонная артерия 21,3±2,0 11,0±0,7 0,5±0,06 35,4±1,9хх 11,6±1,1 0,3±0,04х
Почечная артерия 23,2±1,4 8,8±1,4 0,4±0,06 33,9±1,2хх 13,4±1,1хх 0,4±0,04
Ниж.полая вена 25,5±1,4 4,7±0,5 0,2±0,02 37,7±1,4хх 7,5±0,8хх 0,2±0,02
Скелетн.мышца 11,5±0,8 29,3±0,7 2,5±0,2 19,0±1,8хх 31,9±1,4х 1,5±0,1х
Печень 16,8±1,5 16,8±0,6 1,0±0,1 35,4±2,3хх 21,3±1,7х 0,5±0,04хх
в поврежденном участке левого желудочка, определяемым визуально по рубцовым изменениям по ходу левой коронарной артерии, можно отметить увеличение катионов №+ с 17,8±0,7 до 28,1±3,0 мэкв/100 г сух.ткани (Р <0,01) с одновременным уменьшением К+с 32,5±1,3 до 25,4±3,0 мэкв/100 г ткани (Р <0,05). Такое изменение ионов ведет к снижению К+/№+ коэффициента в 2 раза (с 1,8±0,1 до 0,9±0,01; Р<0,01).
Изучение электролитов в сосудах показало, что в нижней полой вене их уровень не менялся. В стенке аорты и сонной артерии заметно накопление №+ при неизменном К+. Содержание №+ в аорте повысилось с 30,0±1,4 до 40,3±1,6 мэкв/100 г сух. ткани (Р <0,001), что в 1,3 раза выше контрольного. Имел тенденцию к снижению К+^а+ коэффициент. Концентрация ионов №+ в сонной артерии достигла 38,1±2,6 против исходной 28,2±1,8 мэкв/100 г сух. ткани (Р <0,02), отмечалось так же достоверное снижение К+/№+ коэффициента. Наибольшие изменения регистрировались в почечной артерии. В ней увеличивался уровень как натрия, так и калия. Но нужно отметить, что накопление ионов №+ происходило более интенсивно (с 22,1 ±1,4 до 38,2±2,8 мэкв/100 г сух. ткани, Р <0,001). Такое неравномерное повышение электролитов приводило к снижению К+/№+ коэффициента до 0,4±0,05 против исходного 0,7±0,09 (Р<0,001).
В скелетной мышце отмечалось накопление лишь ионов Na+ (до 20,0±1,6 против 14,0±1,1 мэкв/100 г сух. ткани (Р <0,02) при неизменном содержании К+, что привело к снижению К+^а+ коэффициента (Р <0,05). В печени отмечалось увеличение концентрации натрия и калия с резким дисбалансом в сторону №+. Натрий был увеличен с 21,2±1,1 до 35,5±2,1 (Р<0,01), т.е. на 67%, в то время как калий на 20% (с 21,8±1,1 до 26,2±0,8 мэкв/100 г сухой ткани (Р <0,01). В результате К+/ №+ коэффициент был снижен.
Изучение содержания электролитов в органах и тканях у собак-«аборигенов» среднегорья (табл. 2) показало, что длительные инфузии НА существенно изменяют электролитный статус организма.
Нами отмечено довольно значительное накопление натрия в левом желудочке до 25,9±1,5 против контрольного 15,3±0,9 мэкв/100 г сух. ткани (Р <0,001) и калия до 30,4±1,1 против 26,6±0,7 мэкв/100 г сух.ткани (Р <0,01). Большая задержка №+ вызывала снижение К+/№+ коэффициента до 1,2±0,1 условных единиц (Р<0,001). В правом желудочке нами наблюдалось лишь накопление катионов №+ с 12,5±1,5 до 30,6±1,9 мэкв/100 г сух. ткани (Р <0,001). Такие сдвиги привели к снижению К+^а+ коэффициента в 2,4 раза. Анализируя сдвиги моновалентных катионов в поврежденном участке миокарда левого желудочка можно отме-
изменения электролитов в тканях при катехоламиновом кардионекрозе у собак..
тить самое значительное увеличение Na+ (31,7±5,5 против 15,3±0,9 мэкв/100 г сух. ткани, Р <0,001) и снижение К+ (18,9±2,1 против 26,6±0,7 мэкв/100 г сух.ткани, Р <0,01). В связи с этим в 3 раза снижался K+/Na+ коэффициент. Это подтверждает наличие некротических изменений, так как известно, что при некрозе клеток происходит повреждение К+ - Na - АТФ - аз, и выход калия из клеток, вызывая реполяризационные нарушения.
Изучение электролитов в стенках сосудов показало, что после 6-ти суток введения НА в них увеличилось содержание натрия в 1,5-2 раза (Р<0,01). Уровень К+ не менялся в аорте и сонной артерии, возрастал в почечной с 8,8±1,4 до 13,4±1,1 мэкв/100 г сухой ткани (Р<0,02) и в нижней полой вене с 4,7±0,5 до 7,5±0,8 мэкв/100 г сух. ткани (Р <0,01). При этом К/Na коэффициент достоверно снижался только в сонной артерии.
В скелетной мышце заметно накопление Na+ и менее выраженное К+, что привело к снижению K+/Na+ коэффициента с 2,5±0,2 до 1,5±0,1 (усл. ед.) (Р <0,01). В ткани печени произошли аналогичные изменения, но они носили более выраженный характер, так натрий был увеличен в 2,2 раза (Р <0,01), а калий в 1,3 раза (Р <0,05).
Интересно отметить, что почти во всех исследуемых органах и тканях у здоровых собак «аборигенов» среднегорья уровень К+ и Na+ был ниже, чем у низкогорных животных, с сохранением с тех же пределах K+/Na+ коэффициента. Это свидетельствует об ином уровне обмена электролитов у постоянных обитателей среднегорья.
Исследование электролитов в опытных группах (с нагрузкой НА) показало, что в миокарде левого и правого желудочков произошло накопление ионов Na+, а в некротически поврежденном участке левого желудочка помимо этого и снижение калия, что приводило к снижению K+/Na+ коэффициента. В стенках исследованных сосудов (аорты, сонной и почечной артерий и нижней полой вены) также регистрировалось накопление натрия и отмечалось снижение K+/Na+ коэффициента. Аналогичные изменения были отмечены и в других тканях.
Однотипность реакций может свидетельствовать о стрессорном характере ответа одним из проявлений которого является усиленный выброс гормонов коры надпочечников. И в тоже время
у среднегорных животных с одновременным накоплением натрия отмечено и увеличение калия, что говорит о «калийсберегающем» и саногенном эффекте горной адаптации.
Таким образом, катехоламиновая нагрузка у со-бак-«аборигенов» среднегорья вызывает меньшие изменения электролитного гомеостаза, чем у собак низкогорья. Видимо имеет значение особенность ультраструктурной организации кардиомиоцитов у этих животных. Так, установлено, что кардиомио-циты у собак «аборигенов» гор больше в размерах, с увеличенным содержанием сократительных, уменьшенным - энергетических компонентов и более выраженной сетью элементов механического сопряжения. Такая ультраструктурная организация кардиомиоцитов позволяет максимально экономно использовать О^ в горах.
Список литературы:
1. Меерсон Ф.З., Копылов Ю.Н., Балденков Г.Н. Повышение альфа-адренореактивности сердца крыс при адаптации к периодической гипоксии //Бюл.экспер.биол. и медицины.-1991.-№ 6.- С.570-571.
2. МиррахимовМ.М. Лечение внутренних болезней горным климатом.- Л.: Наука, 1977.-208 с.
3. Алиев М.А., Лемешенко В.А., Костюченко Л.С., Бекболо-това А.К. Стресспротекторный эффект горной адап-тации.-Фрунзе: Илим, 1989.- 215 с.
4. Захаров Г.А. Генез экспериментального инфаркта миокарда в условиях среднегорья.- Бишкек: Изд-во КРСУ, 2005.- 216 с.
5. Фролова Т.М., ЛеонтьеваГ.В., Аполлонова Л.А. и др. Функционально-структурные изменения сердечно-сосудистой системы у собак при многократных инфузиях микродоз норадреналина //Пат.физиол. и экспер. терапия.-01979.-№ 3.- С.54-57.
6. Руммель А.Г., Баженова А. Ф. Методика определения натрия, калия и хлора в биологических жидкостях и тканях // Кортикостероидная регуляция водно-солевого гомеостаза.-Новосибирск, 1967.- С.234-237.
Сведения об авторах:
Галина Ивановна Горохова, кандидат биол. наук, с.н.с., методист лаборатории ЭМПП КРСУ,
Геннадий Алексеевич Захаров - д.м.н., профессор, Кыргызско-Российский Славянский Университет, Бишкек, E-mail:gaz41@mail.ru
