CC BY
39
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Экспериментальные исследования
О Коллектив авторов. 2001 УДК 616.61-008.1-07
А.И.Гоженко, Н.И.Куксань, Е.А.Гоженко
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЧЕЧНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕЗЕРВА У ЧЕЛОВЕКА
A.I.Gozhenko, N.I.Kuksan. E.A.Gozhenko
METHOD OF DEFINITION IN RENAL FUNCTIONAL RESERVE IN HEALTHY INDIVIDUALS
Кафедра общей и клинической патофизиологии Одесского государственного медицинского университета, Украина
РЕФЕРАТ
С целью изучения почечного функционального резерва (ПФР) проведены исследования реакции почек на белковый препарат «Protein» Latvia sport, полученный с применением технологии фирмы Haleco (Германия). Нагрузка составила количество 1,5 г белка на 1 кг массы тела, растворяемого в 0,125% воды от массы тела.
Функция почек изучалась в условиях спонтанного и водного диуреза, вызванного водной нагрузкой, — 0,5% от массы тела.
Показано, что у здоровых лиц после приема белка изменяется величина диуреза, экскреции креатинина (Есг), калия, аммиака, титруемых кислот, нитратов, нитритов и их концентрации. Таким образом, предложенная нагрузка вызывает увеличение Есг, что является следствием включения почечного резерва.
Предлагаемая методика рекомендуется для использования в физиологических и клинических исследованиях.
Ключевые слова: белковая нагрузка, здоровые лица, почки, экскреция. ABSTRACT
An investigation of the reaction of kidneys to protein preparation «protein» Latvia sport obtained with using the technology of firm Haleco (Germany) was carried out in order to study the renal functional reserve. The loading included 1.5 g of protein per kg of ideal body mass dissolved in 0.125% of water of the body mass.
The function of the kidneys was studied under conditions of spontaneous and water diuresis caused by water loading (0.5% of body mass).
It was shown that healthy subjects after using protein had changed values of diuresis, excretion of creatine (Ecr), potassium, ammonia, titrated acids, nitrates, nitrites and their concentrations.
Thus, the proposed loading causes an increase of creatinin excretion which is due to the involvement of the renal reserve. The proposed method is recommended for using in physiological and clinical researches.
Keywords: protein load, healthy subjects, kidney, excretion.
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что почки здорового человека после функциональных различных нагрузок способны значительно повышать скорость клубочковой (КФ) фильтрации относительно исходного режима функционирования в ответ на различные стимулы.
Факт увеличения скорости клубочковой фильтрации в ответ на различные стимулы свидетельствует о наличии резерва фильтрационной способности почек. Максимальный уровень клубочковой фильтрации, достигаемый в условиях стимуляции, определяют как состоя-
ние гиперфильтрации, а разность между максимальной (стимулированной) и базальной КФ — как почечный функциональный резерв (ПФР). Впервые этот термин был введен в клиническую практику J.Bosch и соавт. в 1983 г. [7].
В современной нефрологии одним из способов исследования нефронов, их состояния, особенно при хронических заболеваниях почек, является метод изучения ПФР.
У здоровых лиц прирост скорости клубочковой фильтрации в ответ на функциональную стимуляцию колеблется от 10 до 60%, что отражает сохранность ПФР и нормальный уровень
давления в почечных капиллярах [7, 8]. Отсутствие увеличения скорости КФ или ее снижение в ответ на воздействие стимула указывает на истощение ПФР и режим работы почки в условиях внутриклубочковой гипертензии и гиперфильтрации.
Для достижения предельной величины используют нагрузочные тесты с введением веществ, которые способны повышать скорость КФ. Наиболее сильными способами повышения скорости КФ являются: нагрузка мясным белком [7, 2, 5, 9, 10], введение аминокислот [12], или изолированное введение глицина или аргинина, внутривенное введение допамина в малых дозах [6], введение глюкагона [11].
Все же, наиболее часто для выявления ПФР используются пищевые нагрузки мясом. Вместе с тем выявление резервов фильтрации методом однократной пероральной нагрузки мясным белком является затруднительным в экспериментальных и клинических условиях, что обуславливает необходимость разработки альтернативных проб.
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
В связи с этим нами предложена и апробирована методика определения ПФР с помощью стандартизированного белкового препарата «Protein» Latvia sport nutrition, полученным с применением технологии фирмы Haleco (Германия).
В состав препарата входят следующие ингредиенты: белки 90%, углеводы 4%, жиры 0%, аминокислоты, соевый изолят или молочно-яичный протеин, витаминно-минеральный комплекс, вкусовой наполнитель.
Для углубленного изучения ПФР у людей была набрана группа практически здоровых добровольцев, состоящая из 9 человек в возрасте от 17 до 25 лет (женщины), у которых были исключены заболевания почек, артериальная гипертония и наследственная огягощенность по сахарному диабету, т. е. состояния, при которых изменяется ПФР.
Утром натощак обследуемые опорожняют мочевой пузырь и получают водную нагрузку — 0,5% от массы тела. Данные предварительных исследований позволили установить, что водная нагрузка в объеме 0,5% от массы тела является оптимальной для проведения исследований по изучению влияний белковой нагрузки на состояние ПФР. Это обусловлено тем, что нагрузка свыше 0,5% вызывает увеличение объема циркулирующей крови с последующим включением волюморегуляторного рефлекса. По истечению 1 ч производили сбор мочи и проводили белковую нагрузку (белковый препарат из расчета 1,5 г белка на 1 кг массы тела,
растворяемого в 0,125% воды от массы тела) и снова проводилась повторная водная нагрузка — 0,5% от массы тела и собиралась моча за час после нагрузки. Диурез до белковой нагрузки служит контролем.
В моче и плазме определяли концентрацию натрия (CNa) и калия (Ск) методом фотометрии пламени на ФПЛ-1 [1]. Концентрацию креати-нина (Ссг) в пробах определяли тестами фирмы «Lachema» (Чехословакия). Концентрацию титруемых кислот (Стк) и аммиака (CNH ) определяли титрометрически. Рассчитывали экскрецию креатинина (Есг), титруемых кислот (Етк), аммиака (ENH ), белка (Е белка), натрия (ENa), калия (Ек) [4]". А содержание белка в моче определяли количественным сульфосалициловым методом А.И.Михеевой, И.А.Богодаровой (1969) .
В моче также определяли концентрацию нитратов и нитритов (CNCb), (CNC>3) и их экскрецию (EN0 ), (EN0 ). Для определения нитрат-нитритных ионов использовали реактив Грисса.
Весь цифровой материал обработан методами параметрической статистики, с помощью программ Statgrafics и Excel 7.0. Показатель достоверности в таблицах указан только для достоверных различий (р<0,05).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Первоначально был проведен клинический эксперимент для выяснения времени включения ПФР у человека после белковой нагрузки в течение 4-х ч на 5-ти добровольцах. Он заключался в следующем: употребление натощак после опорожнения мочевого пузыря 0,5% воды от массы тела и собиралась моча за час. Потом прием белка в количестве 1,5 г на кг массы тела и снова собиралась моча за час. После этого трижды через каждый час проводилась водная нагрузка 0,5% воды от массы тела и каждый час собиралась моча. Эти исследования показали, что интенсивность диуреза и экскреция креатинина существенно отличаются на протяжении исследуемого периода (рис. 1).
Полученные результаты свидетельствуют, что величина диуреза существенно возрастает в течение первого часа и затем снижается на 2-й час и наибольшие значения наблюдаются на 3-й и 4-й час. Увеличение диуреза сопровождается снижением концентрации креатинина в моче. Однако в течение первого часа экскреция креатинина возрастает почти в 2 раза, достоверно превышая исходные величины.
На основании полученных результатов сделано заключение о том, что уже в течение первого часа после нагрузки происходят изменения функции почек с включением почечного резерва.
1000 900 800 700 I 600 I 500
■ диурез, мл
■ Ссг, мкмоль/л
г
Эсг, мкмоль/ч х10
if"
300 -200 . 100 -
0 ------
До нагрузки 1-й ч
2-йч
3-й ч
4-й ч Время
Рис. 1. Динамика диуреза, концентрации и экскреции креатинина после белковой нагрузки у здоровых добровольцев.
0.000500
0.000400
о.ооозоо -
0.000200
0.000100
ENO, мкмоль
До нагрузки 1-йч 2-йч 3-йч 4-йч
Время
Рис. 2. Динамика экскреции нитритов и нитратов после белковой нагрузки у здоровых добровольцев.
Функция почек у здоровых добровольцев до и белковой нагрузки (Х±т)
Таблица 1 после
Наименование До белковой После белковой
показателей нагрузки, п=9 нагрузки, п=9
Объем мочи, мл/ч 162±8,0 152±8,4
Ссг, мкмоль/л 781,6±52,5 831,2±12,7
Есг, мкмоль/ч 96,2±0,05 113,3±0,087 р<0,05
Сбелка, мг/л 27,708+18,0376 22,276±9.1288
Ебелка, мг 3,32±0,063 3,15±0,0324
Ск, ммоль/л 40.708±1,9088 54,926±0,9448 р<0,01
ЕК, ммоль 3,63±0,02 11.12±0,016 р<0,001
CNa, ммоль/л 74,89±10,415 177,06±20,96
ENa, ммоль 10,03±0,097 23,35+0,156 р<0,001
СТК, ммоль/л 3,016±0,1736 2,024±0,3008 р<0,05
ЕТК, ммоль/ч 0,181 ±0,0052 0,294±0,015 р<0,001
CNHj ммоль/л 0,948±0,5024 0,404±0,2608
ENH3, ммоль/ч 0,109±0,0046 0,0432±0,004 р<0,05
Таблица 2
Экскреция нитритов и нитратов у здоровых добровольцев до и после белковой нагрузки (Х±ш)
Наименование показателей До белковой нагрузки, п=9 После белковой нагрузки, п=9
EN02, мкмоль 0,076±0,052 0,206±0,0086
р<0,001
EN03, мкмоль 0,1194±0,049 0,151 ±0,052
EN02±N03, мкмоль 0,195±0,067 0,347±0,350
Исходя из этих данных, нами проведено сравнительное исследование функции почек до и через час после белковой нагрузки (табл. 1).
Установлено, что после принятия белка незначительно снижался диурез и возрастает концентрация калия, а концентрация натрия увеличилась в среднем в 2,3 раза. Концентрация белка и особенно титруемых кислот несколько уменьшаются, а концентрация креатинина наоборот увеличивается. Экскреция белка несколько снижается, а экскреция калия, наоборот, возрастала. Наблюдались увеличение экскреции титруемых кислот, выведение натрия увеличивается более чем в 2 раза. Вместе с тем экскреция аммиака уменьшается почти в 3 раза. В этот период достоверно возрастает экскреция креатинина, скорее всего как результат повышения КФ. Таким образом, нагрузка белком приводит к увеличению выделения натрия, калия и креатинина на
фоне практически постоянного диуреза. Повышение выделения креатинина, по нашему мнению, можно рассматривать как результат увеличения клубочковой фильтрации, так как исследования проведены на одних и тех же лицах, у которых можно предполагать относительно постоянные уровни креатинина плазмы крови.
Следовательно, нагрузка белковым препаратом Protein приводит к включению почечного резерва. Необходимо отметить, что нагрузка белком не сопровождается увеличением протеинурии, а увеличение экскреции натрия и калия характерно для повышения клубочковой фильтрации.
Для выяснения возможных механизмов увеличения ПФР нами исследована экскреция с мочой нитритных и нитратных ионов (табл. 2). Установлено, что увеличение экскреции креатинина наблюдаемое в течение первого часа после белковой нагрузки происходит на уровне досто-
верного роста экскреции нитритных ионов, в то время как экскреция нитратных ионов и сумма их экскреций повышаются не достоверно.
При изучении экскреции нитритных и нитратных ионов на протяжении 4-х часов наблюдается незначительный рост экскреции нитритных ионов на 3-й и 4-й часах при одновременном увеличении экскреции креатинина (рис. 2).
ОБСУЖДЕНИЕ
Приведенные выше данные дают нам основание для заключения о том, что ПФР может быть результатом повышения продукции оксида азота возможно в сосудистой системе почек, что вызывает вазодилатацию приводящей арте-риолы клубочков и соответственно вызывает увеличение КФ. Тем более, что предсердный натриуретический гормон, который также увеличивает КФ в аналогичных ситуациях, реализует свое действие через N0. Образовавшийся N0 окисляется до 1М02 , экскреция которых в результате этого и возрастает. Экскреция нитратных ионов скорее всего зависит от концентрации и уровня нитратов в системном кровотоке. Причем повышение экскреции N0 на фоне снижения выделения аммиака свидетельствует о том, что окислительное деамидирование аргинина не связано с процессами дезаминирова-ния аминокислот.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, предлагаемая нагрузка и способ определения почечного функционального резерва дает возможность выявить ПФР и является более стандартизированной и удобной для использования в физиологических и клинических исследованиях.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Берхин Е.Б., Иванов Ю.И. Методы экспериментального исследования почек и водно-солевого обмена.—Барнаул, 1972,—200 с.
2. Кучер А.Г., Есаян A.M., Шишкина Л.И. и др. Влияние нагрузок растительным и животным белком на функциональное состояние почек у здоровых людей // Нефрология,—1997,—Т. 1, № 2,—С. 79-84.
3. Михеева А.И., Богодарова И.А. К методике определения общего белка в моче на ФЭК -Н-56 // Лаб. дело.—1969. — №7,—С. 441-442.
4. Наточин Ю.В. Физиология почки. Формулы и расчеты.—Л.: Наука, 1974,—60 с.
5. Рогов В.А., Кутырина И.М., Тареева И.Е. и др. Функциональный резерв почек при нефротическом синдроме // Тер. арх,—1990,—№ 6,—С. 55-58.
6. Beuknof H.R., ter Wee P.R., Sluiter W.J., Donker A.J.M. Renal reserve filtration capacity before and after kidney donation //Amer. J. Nephrol.—1985,—Vol. 5. - P. 267-270.
7. Bosch J.P., Saccaggi A., Lauer A. et al. Renal functional reserve in humans // Amer. J. Med.—1983,—Vol. 75,— P. 943-950.
8. Chan A.Y.M., Cheng M.L.L., Keil L.C., Myers B.D. Renal and systemic effects of short-term high protein feeding in normal rats //J. Clin. Invest.—1988.—Vol. 81,—P. 245-254.
9. De Santo N.G., Anastasio P., Cirillo M. et al. Sequential analysis of variation in glomerular filtration rate to calculate the haemodynamic response to meal meat // Nephrol. Dial. Transplant.—1995,—Vol. 10, № 9,—P. 1629-1636.
10. Mizuri S., Hayashi I., Ozawa T. et al. Effects of oral protein load on glomerular filtration rate in healthy controls and nephrotic patients // Nephron, 1988.—Vol. 48, № 2,— P. 101-106.
11. Zuccala A., Zucchelli P. Use and misuse of renal functional reserve concept in clinical nephrology // Nephrol. Dyalys. Transplant.—1990.—Vol. 5,—P. 410-417.
12. Ter Wee P.M., Gurlings W., Rosman J.B. et al. Amino acid-induced hyperfiltration — mediators and effect of captopril //Nephron—1985,—Vol. 41,—P. 193-199.
Поступила в редакцию OI.08.2001 г.
