CC BY
34
УДК 616. 152. 112 + 616. 152. 118] : 612. 833 : [611. 133 + 611. 134. 9
ЗАМЕЧАНИЯ К СТАТЬЕ С.В. КУПРИЯНОВА "ХЕМОРЕФЛЕКСЫ ЗОНЫ
ПОЗВОНОЧНЫХ АРТЕРИЙ И КАРОТИДНОГО СИНУСА ПРИ АЦИДОЗЕ И АЛКАЛОЗЕ В ОСТРОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ И В КЛИНИКЕ"
В.Н. Тимербаев
Кафедра общей и органической химии (зав. - проф. Л.Е. Никитина) Казанского государственного медицинского университета
В экспериментах С.В. Куприянова перфузия гемодинамически изолированных сегментов позвоночных артерий и каротид-ного синуса растворами молочной кислоты и бикарбоната натрия сопровождалась стимуляцией дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а перфузия трис-буфером -угнетением данных систем. Эти эффекты снимались новокаинизацией исследуемых зон сосудов. На основе полученных результатов автор делает вывод о наличии в позвоночных артериях самостоятельной рефлексогенной зоны с хеморецепторами.
Действительно, наличие рефлексогенной зоны в позвоночных артериях и рефлекторный характер ответа организма на использованные автором раздражители не вызывают сомнений. Однако методические изъяны работы и ошибочная интерпретация данных не позволяют считать доказанным вывод автора о наличии в рефлексогенной зоне хеморецепторов к использованным веществам. При этом мы полагаем, что автор придерживается современного понимания хеморецепторов как трансмембранных белков, специфически связывающихся с агонистами и передающих сигнал через мембрану.
При оценке влияния активной реакции (кислотности) растворов на рецепторы С. В. Куприянов не приводит значений рН растворов, что осложняет понимание полученных данных. Исходя из констант диссоциации молочной кислоты (рК 3,73), угольной кислоты (рК 1 6,1) и трисамина (рК 8,08) по известным соотношениям теорий электролитов, буферных систем и коллигатив-ных явлений [1-3], а также приводимым автором концентрациям растворов, мы рассчитали их рН и осмотическое давление ( с учетом степени диссоциации и поправки на изотонический коэффициент). Исполь-
зованные автором 0,0005-0,003 М растворы молочной кислоты имели рН от 3,51 до 3,13 и осмотическое давление от 1,96 до 9,39 кПа, 0,3 М, раствор трисамина - рН 9,71 и осмотическое давление 773 кПа. Физиологический раствор с 0,31-0,7 моль/л бикарбоната натрия имел рН 9,8-10,0 и осмотическое давление от 2380 до 4490 кПа (с учетом вклада ЫаС1). Известно, что рН плазмы крови равен 7,36-7,4, а осмотическое давление - 740-780 кПа.
Автор считает, что разнонаправленные системные эффекты молочной кислоты и трисамина обеспечиваются действием на хеморецепторы соответственно избытка и недостатка ионов водорода. Однако такому выводу противоречит тот факт, что раствор бикарбоната, рН которого, как мы показали, был близок к рН раствора трисами-на, оказывал такое же системное воздействие, как и молочная кислота. Этому противоречию автор находит совершенно ошибочное объяснение. Он считает, что "при увеличении концентрации ЫаНС03 вне зависимости от фактического изменения рН среды увеличивается и количество протонов" и "следовательно, на введение стандартного основания в среду, всегда богатую протонами, организм способен реагировать как на повышение концентрации кислоты". Здесь следует заметить, что рН как раз и выражает концентрацию ионов водорода (рН = -^[Н+]), т. е. эти величины неразрывно связаны. Количество протонов в растворе не может увеличиваться без фактического изменения рН раствора. Бикарбонат-ный буфер представляет собой равновесную систему, находящуюся к тому же, как и любые другие буферные системы, в равновесии с диссоциацией воды. Неучет этих обстоятельств привел автора к ошибочному представлению о том, что введение
любого из компонентов этого буфера (в данном случае NaHCO3) приведет к увеличению содержания всех других его компонентов. Нет, это приведет к изменению соотношения концентраций компонентов (одни увеличатся, другие снизятся). Бикарбонат натрия, будучи солью сильного основания и слабой кислоты, мгновенно подвергается гидролизу по аниону. Ионы НСО3-связывают ионы Н+, и образовавшаяся угольная кислота распадается на СО2 и Н2О. Уменьшение концентрации ионов Н+ сдвигает равновесие диссоциации воды в сторону повышения концентрации ионов ОН-. Поэтому в растворе бикарбоната натрия концентрация ионов ОН- на несколько порядков выше концентрации ионов Н+ (в 106 раз) в использованном автором растворе. При этом надо иметь в виду, что и абсолютное количество ионов Н+ в растворе резко снижается по сравнению с таковым в воде настолько же, насколько повышается коли-чество ионов ОН-. Таким образом, ясно, что системный эффект бикарбоната натрия в опытах обусловлен отнюдь не действием ионов водорода, как это считает автор. Из изложенного также следует, что рекомендация автора о недопустимости использования в клинике растворов бикарбонатов для компенсации ацидоза основана на ошибочных умозаключениях и никак не может быть принята к исполнению. Растворы бикарбонатов (обычно 4,0-4,5% раствор №НС03) вводятся парентерально именно для того, чтобы непосредственно связать избыток ионов Н+ (в виде Н2СО3, распадающейся на СО2 и Н2О).
Обращает на себя внимание несопоставимость осмомолярных концентраций использованных автором растворов. Действительно, осмотическое давление растворов молочной кислоты было в 80-400 раз меньше, а осмотическое давление раствора бикарбоната натрия - в 3-6 раз больше осмотического давления плазмы крови. Несмот-
ря на кратковременность (40-45 с) действие молочной кислоты, безусловно, сопровождалось гипотоническим, а действие бикарбоната натрия - гипертоническим шоком клеток сосудов. Поэтому с учетом неоднозначности влияния рН растворов на реакции организма в опытах проще предположить, что наблюдаемые рефлекторные эффекты были обусловлены грубым химическим повреждением клеток сосудов (в том числе мембран нервных клеток афферентного участка рефлекторной дуги), а отнюдь не специфическим связыванием исследованных веществ с хеморецепторами. Встает также вопрос о действительности того значения для организма (полезного результата в терминологии автора), которое он придает обнаруженным эффектам. Ведь смоделированные автором условия ацидоза (рН 3,51-3,13) и алкалоза (рН 9,72-10,0) даже при патологии никогда не возникают в живом организме, а использованная автором концентрация раствора бикарбоната (0,31-0,7 М) в 13-30 раз превосходит его концентрацию в крови. Поэтому какое-либо значение рефлексогенной зоны позвоночных артерий для организма нельзя считать строго доказанным.
Ионы Н+ и НСО3-, возможно, действительно влияют на рефлексогенную зону позвоночных артерий и, возможно, она действительно имеет к ним хеморецепторы, но, чтобы судить об этом, автор должен провести дополнительные эксперименты с тщательным соблюдением электролитного состава растворов, характерного для крови.
ЛИТЕРАТУРА
1. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика. - М., 1991.
2. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд Ф.З., Книжник А.З. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. -М., 2000.
3. Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого: - СПб., 2000.
Поступила 26.12.06.
