CC BY
38
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2013, том 56, №1_
ФИЗИОЛОГИЯ, УРОЛОГИЯ
УДК 616-006;612.61;28.07
Р.С.Мираков, Х.М.Мираков, С.Г.Мухамедова
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТНОГО БАЛАНСА У СОБАК С ЕДИНСТВЕННОЙ РЕЗЕЦИРОВАННОЙ ПОЧКОЙ ПРИ РЕАДАПТАЦИИ
К ВЫСОКОГОРЬЮ
Таджикский государственный медицинский университет им. Абуали ибн Сино
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан Т.Г.Гульмуродовым 02.11.2012 г.)
Воздействие комплекса экстремальных факторов высокогорья, резекция 1/3 оставшейся после нефрэктомии почки у собак существенно нарушают гомеостаз организма и, в частности, электролитный баланс. Нарушения водно-солевого обмена в период реадаптации к высокогорью были более выраженные, чем в условиях долины, и менее - в период адаптации к высокогорью. Восстановление показателей электролитного баланса в период реадаптации отмечается раньше (10-20 сут), чем в условиях долины и при адаптации к высокогорью.
Ключевые слова: почка - резекция единственной почки - электролитный баланс - адаптация и реадаптация к высокогорью.
Представления об особенностях адаптации к экстремальным условиям высокогорья будут неполными без характеристики процесса реадаптации, не менее существенного, на наш взгляд, и всё ещё изученного не в полной мере. Важность этой проблемы связана с тем, что от её разработки во многом зависит объективность оценки процесса адаптации, регуляции защитных функций и профилактики патологических состояний у человека в экстремальных условиях. Имеющиеся в этом направлении данные немногочисленны и касаются главным образом состояния здоровья человека во время реадаптации в условиях иных широт [1-4]. Кроме того, сезонное перемещение рабочих, студентов, военнослужащих, спортсменов в горы и с гор также имеет немаловажное значение для изучения с точки зрения медицинской значимости проблемы [5].
Особую актуальность данное исследование приобрело в связи с большим значением для клиники операций на единственной почке, широким применением при заболеваниях и травмах почки органосохраняющих операций, в частности резекции почки. Мы полагаем, что анализ причин возникновения срыва гомеостатических функций и развития приспособительных функциональных изменений единственной резецированной почки в период реадаптации к условиям высокогорья на фоне уменьшения массы функционирующих нефронов позволит получить важную информацию, которая послужит фундаментальной основой для дальнейших клинических исследований в области нефрологии.
Адрес для корреспонденции: Мираков Равшан Саидович. 734002, Республика Таджикистан, г.Душанбе, пр.Рудаки, 139, Таджикский государственный медицинский университет. E-mail: [email protected]
Цель работы состоит в изучении показателей баланса ионов натрия и калия в крови после нефрэктомии и резекции 1/3 части единственной почки у экспериментальных собак при реадаптации к высокогорью.
Объекты и методы исследования
Изучение функционального состояния почек в период адаптации и реадаптации (после спуска с гор в долину) к условиям высокогорья (пер. Анзоб, 3375 м над ур.м.) были проведены на 16-ти половозрелых собаках-самцах массой 10-14 кг: 10 собак - с интактными почками и шесть - с единственной резецированной почкой. Животных содержали в железных вольерах в условиях вивария на стандартном пищевом режиме. Животные были подняты в горы через два месяца после нефрэктомии. На вторые-третьи сутки пребывания в условиях высокогорья им проводили резекцию // части (нижнего полюса) единственной почки по методу И.П.Шевцова [6]. Парциальную нефрэктомию производили под морфин-тиопенталовым обезболиванием. Для исключения влияния наркоза и операционной травмы на функции почек и баланс электролитов животные подвергались исследованию на третьи сутки после операции. Забор анализов проводили натощак, между 9-12 ч. Кровь для исследования брали из вены одной из передних конечностей. Сбор мочи проводили путём катетеризации, а также оригинальным методом отсасывания остаточной мочи из мочевого пузыря аппаратом МК-1 [7].
Комплексное обследование животных включало общеклинические методы исследования: наблюдение за общим состоянием животных, изучение почечного плазмотока, клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции, фильтрационной фракции, определение концентрации натрия и калия в плазме, эритроцитах и моче, исследование креатинина и остаточного азота крови, определение минутного диуреза.
Содержание ионов натрия и калия в крови и моче определяли с помощью плазменной фотометрии на отечественном плазменном фотометре ПФМ, по методу В.Н.Бирюкова (1955). Расчёт производили по формуле:
N8+ (К+ ) =
X I (Г - тах2 - х.) . с
1 1 (П - г,) I
где Х1 - наименьшая концентрация стандартного раствора, У - искомая величина показания аппарата, У] - показания аппарата наименьшей концентрации стандартного раствора, Х2 - наибольшая концентрация стандартного раствора, У2 - показания аппарата наибольшей концентрации стандартного раствора, С - степень разведения.
Полученную концентрацию электролита, выраженную в мг/%, переводили в ммоль/л. Вычисляя количество натрия и калия, выделяемых с мочой в среднем за одну мин, и, разделив его на величину плазматической концентрации, почечный клиренс определяли по формуле:
г ГГ ^ У^УКУ С№ (Ск ) >
где У№ - содержание натрия в моче, V - минутный диурез, УК - содержание калия в моче, Р№ - концентрация натрия в плазме крови, Рк - концентрация калия в плазме крови.
Экскретируемую фракцию (EF) высчитывали по формуле:
Е^ДЕ^) = ^^-100%,
где СNa - клиренс натрия, ^ - клиренс калия, JF - клубочковая фильтрация.
Результаты исследований подвергнуты описательной статистике с вычислением средней статистической величины - М и ошибки средней - m. Сравнение средних величин производили с использованием ^критерия Стьюдента. Нулевая гипотеза отвергалась при значении Р<0.05.
Результаты и их обсуждение
Анализируя совокупно процессы, происходящие в нефроне и рассматривая их как отражение регуляторных влияний на почку эфферентных нервов и гормонов, можно заключить, что системы регуляции организма необязательно стремятся достичь стандартного уровня каждого из показателей, «нормой» в новой ситуации может быть иное сочетание транспорта отдельных ионов, создающее более благоприятные условия для функционирования физиологических систем. Важнейшее значение для обеспечения транспорта ионов и, прежде всего натрия, имеет тесная связь с потреблением кислорода и выработкой АТФ [8-11].
Воздействие комплекса экстремальных факторов высокогорья, резекция 1/3 части оставшейся после нефрэктомии почки существенно нарушили гомеостаз организма и, в частности, электролитный баланс. У экспериментальных собак с единственной резецированной почкой в процессе 30-дневной адаптации к условиям высокогорья развилась острая почечная недостаточность с нарушением водно-электролитного баланса [7].
Спуск экспериментальных животных с гор в долину явился дополнительным стрессорным воздействием, и мы отметили отчётливую стресс-реакцию в первые трое суток с приближением к исходному уровню к 30 сут периода реадаптации, что соответствует мнению ряда авторов [12,13]. Показатели гемодинамики и парциальных функций резецированной почки в целом значительно уступали тем, которые определялись у животных в аналогичных экспериментах, проведённых в условиях долины и высокогорья, то есть отмечалось выраженное их ослабление, что характерно для стадии тревоги (или мобилизации) адаптационного синдрома. Такое явление можно объяснить тем, что на фоне стресса, которым явился для животных спуск в долину, задерживается включение определённых компенсаторно-приспособительных механизмов, выработанных ранее в ответ на действие других стрессоров (нефрэктомия, резекция, факторы высокогорья) и направленных на повышение устойчивости организма к их действию. Подключение компенсаторно-приспособительных механизмов выражается смягчением изменений показателей, начиная с 10 сут периода реадаптации, что характерно для стадии резистентности (или «хронического сопротивления»).
Проведённая серия экспериментальных исследований показала (табл.), что на третьи сутки после спуска с гор в долину отмечались явления внеклеточной гипонатриемии, клеточной гипернат-риемии (Р<0.05) и уменьшение экскреции этого иона с мочой (Р<0.05), причём существенные по сравнению с аналогичным опытом в долине (везде Р<0.05). Нормализация концентрации натрия в крови начиналась с 10-20 сут периода реадаптации, и в конце эксперимента эти показатели почти не
отличались от исходных. Содержание натрия в моче оставалось уменьшенным все дни исследования (Р <0.05). Аналогичные изменения имелись в его клиренсе и экскретируемой фракции с небольшими колебаниями, как в сторону понижения в ранние (Р<0.05), так и повышения в поздние сроки периода реадаптации.
Таблица
Показатели электролитного баланса у собак с единственной резецированной почкой
в период реадаптации к высокогорью
Сроки исследования (сут) Статистические показатели № плазмы, ммоль/л К плазмы, ммоль/л № эритроцитов, ммоль/л К эритроцитов, ммоль/л Na мочи за 2 ч, ммоль/л К мочи за 2 ч, ммоль/л Клиренс Na, мл/мин Клиренс К, мл/мин Экскрет Na, % Экскрет K, %
Долина M 149.3 4.8 112.7 5.0 35.1 2.,1 0.8 15.2 1.2 21.5
(исходная) m 2.3 0.05 5.2 0.2 4.4 1.6 0.01 1.7 0.02 1.7
На 30 сут в M 127.3 6.7 167.4 5.4 31.4 15.4 0.5 6.0 1.2 19.5
высокогорье M 3.1 0.06 3.4 0.3 2.5 0.3 0.02 0.4 0.05 1.5
M 139.7 4.6 147.5 5.8 8.3 7.6 0.2 4.5 0.6 15.4
m 1.1 0.2 3.6 0.3 1.5 1.0 0.0 0.8 0.1 2.4
3 Р P<0.05 P>0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P>0.05
Р1 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
Р2 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
M 143.6 4.9 175.8 8.0 9.9 5.3 0.2 2.0 0.4 3.7
10 m 5.2 0.2 5.2 0.6 2.4 2.2 0.1 0.4 0.1 0.6
Р P>0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
Р2 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P>0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
M 145.4 4.9 113.5 6.3 35.5 4.8 0.5 2.0 1.1 4.8
20 m 2.5 0.1 2.5 0.2 2.3 0.8 0.1 0.4 0.2 1.3
Р P>0.05 P>0.05 P>0.05 P<0.05 P=0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
Р2 P>0.05 P>0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P>0.05 P<0.05
M 137.9 4.9 116.4 5.8 13.2 4.9 0.3 2.5 0.7 5.4
30 m 0.9 0.2 3.4 0.4 0.8 0.7 0.1 0.6 0.1 1.2
Р P<0.05 P>0.05 P>0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
Р2 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05
Р - достоверность разницы между показателями электролитного баланса интактных собак (исходная) и собак с единственной резецированной почкой в период реадаптации к высокогорью;
Р1 - достоверность разницы между показателями электролитного баланса собак с единственной резецированной почкой на 30 сут в высокогорье и в период реадаптации к высокогорью;
Р2 - достоверность разницы между показателями электролитного баланса собак с единственной резецированной почкой в период адаптации и реадаптации к высокогорью.
В течение всех сроков эксперимента после спуска в долину отмечалась клеточная гиперка-лиемия (Р<0.05), обусловленная почечной недостаточностью и воздействием стрессорного фактора (спуск с гор в долину), в то время как плазменный калий, снизившись до исходного значения в начале периода реадаптации, не менялся до конца эксперимента. Одновременное снижение минутного диуреза и экскреции калия с мочой привело к падению его клиренса и экскретируемой фракции (везде Р<0.05), которые сохранялись пониженными до конца периода реадаптации (Р<0.05) и не было тен-
денции их нормализации. На 30 сут после спуска с гор в долину концентрация калия в моче составила лишь 24.4% от исходного уровня (Р<0.05).
Таким образом, у животных, перемещённых с гор в условия долины, изменения показателей баланса натрия и калия в крови и моче свидетельствуют о том, что процесс выравнивания уровня гомеостаза этих ионов, отмеченный в период адаптации, продолжается и в период реадаптации. Характер выявленных изменений баланса натрия и калия в крови и моче животных позволяет сделать выводы, что наблюдались внеклеточная гипонатриемия и клеточная гипернатриемия; нормализация концентрации Na с 10-20 сут периода реадаптации, но в моче этот показатель оставался уменьшенным; клеточная гиперкалиемия, а внеклеточный калий достигал исходного уровня с первых дней реадаптации.
В первые дни после спуска с гор в долину (реадаптации) отмечается клеточная гипернатриемия и гиперкалиемия и внеклеточная гипокалиемия и гипонатриемия. При этом нормализация ионов натрия происходит с 10-20 сут периода реадаптации, а внеклеточный калий нормализуется с первых суток реадаптации.
Поступило 08.11.2012 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. - Новосибирск:Наука, 1980, 192 с.
2. Казначеев В.П., Трофимов А.В. - XI междунар. симпозиум «Эколого-физиологические проблемы адаптации»: Сб. тез. - М., 2003, с. 220-221.
3. Сапов И.А. Неспецифические механизмы адаптации человека. - Л.: Наука, 1984, 146 с.
4. Ермакова Н.В. - XI междунар. симпозиум «Эколого-физиологические проблемы адаптации»: Сб. тез. - М., 2003, с.183- 185.
5. Бердиев Н.Б. Горы, реактивность и резистентность. - Душанбе, 2002, 427 с.
6. Шевцов И.П. Повреждения органов мочеполовой системы. - Л.: Наука, 1972.
7. Рахимов А.А. Влияние высокогорных факторов на функции почек и баланс некоторых электролитов при парциальной нефрэктомии: Автореф. дис... к.м.н. - Киев, 1986, 18 с.
8. Наточин Ю.В. - Физиол. журн. СССР, 1989, т. 75, с.702-708.
9. Cohen J. - Kidney Int., 1986, v. 29, № 1, рp. 32-40.
10. Mandel L.J. - Kidney Int., 1986, v. 29, № 1, рр. 3-9.
11. Ташболтаева С.С. - Научные тр. I съезда физиологов СНГ. - Сочи, Дагомыс, 2005, с.178.
12. Миррахимов М.М., Васильев Н.В., Китаев М.И. Иммунный гомеостаз в экстремальных природных условиях. - Фрунзе: Илим, 1985, 246 с.
13. Агаджанян Н.А. - II междунар. симпозиум «Проблемы ритмов в естествознании»: Сб. тез. - М., 2004, с. 28-29.
Р.С.Мираков, Х.М.Мираков, С.Г.Мухамедова ХУСУСИЯТ^ОИ ТАГЙИРОТИ МУВОЗИНАТИ ЭЛЕКТРОЛИТ^О ДАР САГ^ОИ БО ГУРДАИ ЯГОНАМОНДАИ ЦИСМАН БУРИДАШУДА, ДАР МАР^ИЛАИ АЗ НАВ МУТОБИЦШАВЙ БА БАЛАНДКУ^
Донишго^и давлатии тиббии Тоцикистон ба номи Абуали ибни Сино
Таъсири комплексии омилхои фавкуллодаи баландкухй буридани 1/3 кисми гурдаи баъди нефроэктомия мондашуда, асосан гомеостази организм, аз чумла тавозуни электролитхоро вайрон мекунад. Вайрон шудани мубодилаи обу намакхо дар мархилаи аз нав мутобикшави ба баландкух дида мешавад. Баркароршавии нишондодхои тавозуни электролитхо дар мархалаи аз нав мутобикшави барвакттар дида мешавад (10-20 шабонаруз), нисбат ба шароити води ва дар вакти мутобикшави ба баландкух.
Калима^ои калиди: гурда - цисман буридани гурдаи ягона - мувозинаи электролитхо -мутобикшави ва аз нав мутобицшави ба баландкщ.
R.S.Mirakov, Kh.M.Mirakov, S.G.Muhamedova PECULIARITY OF CHANGESS IN THE ELECTROLYTE BALANCE IN DOGS WITH THE SOLE RESECTED KIDNEY DURING READAPTATION TO THE
HIGHLAND
Abuali ibni Sino Tajik State Medical University Exposure to extreme complex factors of highlands resection third remaining after nephrectomy of kidney, significantly disturb homeostasis and, in particular, the electrolyte balance. Impairment of water-salt metabolism in the period of readaptation to the highlands was more expressed than in the valleys and less - in the period of adaptation to highlands. Recovery of indicators of electrolyte balance during rehabilitation noted earlier (10-20 days) than in the valleys and in the adaptation to high altitude.
Key words: kidney - resection of a sole kidney - electrolyte balance - adaptation and readaptation to the highlands.
