Механізми ниркового функціонального резерву в нормі та при сулемовій нефропатії : Механизмы почечного функционального резерва в норме и при сулемовой нефропатии

summary

Матеріали і методи досліджень. Експериментальна частина роботи виконана на базі кафедри фізіології людини та тварин Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова.

Функції нирок і деякі показники водно-сольового обміну, а також НФР вивчали загальноприйнятими методами в дослідах на 258 статевозрілих щурах-самцях лінії Wistar масою тіла 130-180г, віком 4-6 місяців, вирощених у віварії Одеського державного медичного університету, і в дослідженнях на 25 здорових добровольцях (жінки у віці 18-23 роки).

Всі тварини до і після відтворення експериментальних моделей знаходились в умовах віварію на стандартному раціоні зі стабільним вмістом натрію при вільному доступі до води.

Досліди на тваринах проводили в проміжку між 15-18 годинами дня в спеціальному приміщенні при температурі 18-22 ° С, відносній вологості 40-60 % і освітленості 250 люкс. Підготовка тварин до експериментів, всі інвазивні втручання і виведення з досліду здійснювалися відповідно до національних «Загальних етичних принципів досліджень на тваринах» (Україна, 2001), які узгоджені з положеннями «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986 р.).

З метою виключення можливого впливу на показники діяльності нирок сезонних і добових біоритмів, кожна дослідна серія щурів порівнювалася зі своїм паралельно поставленим контролем на тваринах близьких за масою тіла.

У людей дослідження функцій нирок проводили після нічного сну натщесерце в період з 8-ї до 10-ї години ранку. Всім добровольцям раціон харчування складали на основі наданих рекомендацій, за 2 години до досліджень прийом води обмежували. Всі добровольці-жінки дали письмову згоду на участь у дослідженні, про що свідчить розписка про добровільну участь в дослідженні та експертний висновок з питань біоетики.

Дослідження функції нирок проведено у здорових щурів в умовах низьконатрієвої (пиття водопровідної води) і високонатрієвої (пиття розчину 0,9 % NaCl, введення 3 % NaCl) дієти, а також при введенні хлориду амонію - 1,0 М (20 ммоль/кг), при навантаженні KCl і NaCl (20 ммоль), 3 % розчином Na бікарбонату в кількості 5 мл на 100 г м.т.

При вивченні спонтанного добового діурезу щурі знаходились в обмінних клітках із вільним доступом до рідини, годувались зерном. Збір сечі проводили за 24 години, враховували кількість випитої рідини. При дослідженнях в умовах індукованого діурезу щурам зондом вводили підігріту рідину (воду або розчин NaCl) до температури тіла (37 ° С) в кількості 5 % від маси тіла. Сечу для дослідження збирали за 2 години. Збір сечі проводили в спеціальних метаболічних клітках.

При з’ясуванні реакції нирок на гіперосмотичні стимули щурам вводили 3 % і 0,9 % розчини NaCl – 5 % від маси тіла в шлунок зі збиранням сечі за 2 години.

Для вивчення функцій нирок були проведені дослідження з різним рівнем виділення кислот та аміаку. Для активації екскреції кислот і аміаку щурам за годину до водного навантаження вводили в шлунок 1,0 М розчин хлориду амонію в дозі 20 ммоль/кг маси тіла.

При дослідженні функції нирок в умовах метаболічного алкалозу щурам за 18 годин перед дослідом в шлунок вводили 3% розчин Na бікарбонату в кількості 5 мл на 100 г маси тіла. Через 18 годин в шлунок вводили 1 мл/100 г маси тіла цього ж розчину, а потім ще через годину проводили 5 % водне навантаження.

Вивчали функції нирок у здорових тварин до і після введення водного розчину сулеми (5 мг/кг маси тіла) - модель токсичної нефропатії. Дослідження проводили на протязі трьох днів після введення розчину сулеми.

НФР вивчали при білковому навантаженні у людей та тварин. Застосовувався білок Protein Latvia sport nutrition з використанням технології фірми Haleco (Німеччина). Інгредієнти препарату: білки – 90 %, вуглеводи – 4 %, жири – 0 %, амінокислоти, соєвий ізолят або молочно-яєчний протеїн, вітамінно-мінеральний комплекс, смаковий наповнювач.

Були проведені дослідження у щурів при білковому навантаженні (0,5г і 1 г білку на 100 г маси тіла – введення в шлунок металічним зондом в розчині) у тварин.

Перед експериментом тварини знаходились тиждень на низьконатрієвій дієті (зерно і вода), а за 18 годин до проведення дослідження вони взагалі залишались без їжі. На першому етапі були задіяні 3 групи тварин: І - інтактні, ІІ – «білкові» і ІІІ - навантаження розчином NaCl+KCl (70 ммоль/л), оскільки в кількості білку, яка вводилась, містилась аналогічна кількість цих солей. При білковому навантаженні - 0,5 г білку/100 г маси тіла тварини, розчиненого в 0,3 % води від маси тіла (1-й групі вводили воду, 3-й – розчин солей NaCl і KCl), через 0,5 години після введення збирали сечу і проводили навантаження водою 0,5 % від маси тіла всім 3-м групам. В наступі 2 години збирали сечу за кожну годину роздільно, потім – повторне навантаження водою і такий же збір сечі.

В другій серії експерименту брали участь 2 групи тварин: І – «білкова» (1 г білку/100 г маси тіла, розчиненого в 0,3 % води від маси тіла), ІІ – введення солей Na і К аналогічного об’єму. Через 2 години після введення проводили водне навантаження обом групам тварин – 0,5 % від маси тіла. Сечу збирали спільно за перші 2 години і за 3-тю і 4-ту годину.

У людей для вивчення функції нирок та НФР доброволець з¢їдав варене м’ясо із розрахунку 1,5 г білку на 1 кг маси тіла (300-500 г). Групу добровольців склали 8 практично здорових обстежених жінок віком від 18 до 23 років.

НФР визначали як міру підвищення базальної клубочкової фільтрації (D% КФ) за кліренсом ендогенного креатиніну після білкової стимуляції. Аналогічно вивчали НФР після навантаження білковим препаратом Protein зі стандартною кількістю білку.

З метою вивчення впливу ендотеліального фактору релаксації – оксиду азоту (NO) – на функції нирок проводили дослідження на щурах в гострому і хронічному дослідах (на протязі 13 днів) при підшкірному введенні інгібітору NО-синтази – структурного аналогу L - аргініну (L-NWNA) з розрахунку 15 мг/кг маси тіла тварини в випадку гострого експерименту і 3 мг/кг на добу при хронічному дослідженні. Функцію нирок вивчали в умовах водного діурезу, який індукували внутрішньошлунковим введенням води – 5 % від маси тіла через одну годину після введення інгібітору.

В сечі і плазмі визначали концентрацію натрію (СNa) і калію (СК) методом полум’яної фотометрії на приладі ФПЛ-1, концентрацію креатиніну (Ccr) в пробах визначали тестами фірми «Lachema» (Чехія), концентрацію кислот, що титруються (CTK) і аміаку (CNH₃) визначали титрометрично, водневий показний середовища (рН) – іонометричним методом.

Розраховували екскрецію креатиніну, кислот, що титруються, аміаку, білку, натрію, калію і осмотично активних речовин. Визначали швидкість клубочкової фільтрації за ендогенним креатиніном, розраховували фільтраційну фракцію осмотично активних (ОАР) речовин і натрію, фракцію натрію, яка реабсорбується та ОАР, оцінювали інтенсивність реабсорбції ОАР і натрію в канальцях. Здатність нирок очищувати позаклітинну рідину від натрію і ОАР характеризували за кліренсом натрію і ОАР. Ефективність осморегулювальної функції вивчали за кліренсом осмотично активної води: СH2Oosm=V-Eosm/Posm, де V – діурез, Eosm – екскреція ОАР, Posm - концентрація осмотично активних речовин у плазмі крові. Здатність нирок концентрувати і розводити сечу оцінювали за відношенням концентрації ОАР і натрію в сечі та їх концентрації у плазмі крові, за концентраційним індексом ендогенного креатиніну, натрію і калію.

Статистичну обробку цифрових результатів дослідження проводили за загальноприйнятими методами. Вірогідність відмін між середніми значеннями визначали за критерієм Ст’юдента, оцінюючи імовірність одержаних результатів на рівні значимості не менше ніж 95 % (р≤0,05). Математичні розрахунки робили за допомогою пакету прикладних статистичних програм «Excel» на IBM PC – P II.

Результати досліджень та їх аналіз. З метою вивчення НФР дослідження проводили на щурах лінії Wistar при навантаженні водою, а також при гіпонатрієвій дієті (пиття водопровідної води) і гіпернатрієвій дієті (пиття розчинів NaCl – 0,9 %, 3 %). Результати проведених дослідів підтвердили літературні дані про підвищення швидкості клубочкової фільтрації в умовах навантаження: виявлено підвищення кліренсу креатиніну з 372,31±41,368 мл×кг^-1/2 години при навантаженні водою до 534,82±48,33 мл×кг^-1/2 години при навантаженні солями (р<0,05).

Реакція нирок на введення іонів калію і хлору розвивається швидко та є досить потужною і точною, і вже через 3 години у плазмі крові основні параметри близькі до нормальних величин. Про потужність ренальних механізмів адаптації свідчить те, що за цей же період часу з сечею екскретується біля половини введеної кількості осмотично активних речовин.

Визначення НФР у здорових осіб за допомогою навантаження м¢ясним білком показало зростання клубочкової фільтрації від 120±8,4 до 150±9,3 мл/хв.