CC BY
32
3. Оганов Р. Г., Ольбинская Л. И., Смулевич А. Б. и соавт. Депрессии и расстройства депрессивного спектра в общемедицинской практике. Результаты программы КОМПАС // Кардиология. - 2004. - № 1. - С. 48-54.
4. Смулевич А. Б., Сыркин А. Л., Дробижев М. Ю., Иванов С. В. Психокардиология. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2005. - 784 с.
5. Чазов Е. И., Оганов Р. Г., Погосова Г. В. и соавт. Клинико-эпидемиологическая программа изучения депрессии в кардиологической практике: у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца (КООРДИНАТА): результаты многоцентрового исследования // Кардиология. - 2007. - № 3. - С. 28-37.
6. Anda R., Williamson D. F., Jones D. et al. Depressed affect, hopelessness and the risk of ischemic heart diseases in a cohort of US adults // J. Epidemiology. - 1993. - V. 4. - P. 285-294.
7. Dickens C., McGowan L., Percival C. et al. New onset depression following myocardial infarction predicts cardiac
mortality // Psychosomatic medicine. - 2008. - V. 70. -P. 450-455.
8. Frasure-Smith N., Lesperance F. Depression and cardiac risk: present status and future directions // Med. J. - 2010 - V. 86 (1014). -P. 193-196.
9. Lane D., Carroll D., Ring C. et al. Mortality and quality of life 12 months after myocardial infarction: effects of depression and anxiety // Psychosom. med. - 2001. - V. 63. № 2. - P. 221-230.
10. Surtees P. G., Nicholas W. J., Wainwright N. W. et al. Depression and ischemic heart disease mortality: evidence from the EPIC-Norfolk united Kingdom prospective cohort study // Am. J. psychiatry. - 2008. - V. 165. - P. 515-523.
11. Williams S. A, Kasl S. V., Heiat A. et al. Depression and risk of heart failure among the elderly: a prospective community-based study // Psychosom. med. - 2002. - V. 64. - P. 6-12.
Поступила 15.08.2010
H. А. ЗАГИРОВА
ОСМОРЕГУЛИРУЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК В УСЛОВИЯХ ИНФУЗИИ КРИСТАЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ
Кафедра нормальной физиологии Дагестанской государственной медицинской академии,
Россия, 367000, г. Махачкала, площадь Ленина, 1. E-mail: [email protected]
В хронических и острых опытах у интактных и спинальных собак, бодрствующих и наркотизированных, выявлено различие в уровнях спонтанного и водного диуреза, а также в параметрах осмометрии и их расчетных показателях после внутривенных введений животным изотонических, гипотонических, гипертонических растворов хлорида натрия, маннитола в концентрациях, широко применяемых в клинических условиях, а также после кровопусканий. Результаты показывают неадекватное включение у спинальных животных механизмов мобилизации почечного функционального резерва, поскольку в условиях перерыва спинного мозга приспособительные механизмы срабатывают нечетко из-за отключения перерезкой значительной части осмо- и волюморецепторов от центральных регуляторных звеньев.
Ключевые слова: травма, спинной мозг, параметры осмометрии, инфузии кристаллоидных растворов.
N. A. ZAGIROVA
OSMOREGULATORY KIDNEY FUNCTION IN THE CONDITION OF INFUSION CRYSTALLOID SOLUTIONS
Department of human physiology Daghestan state medical academy,
Russia, 367000, Mahachkala, sq. Lenins, 1. E-mail: [email protected]
In the chronic and acute tests between intact and spinal dogs wakeful and narcotizative were determined the difference between the levels of spontaneous and water diuresis, and as well as osmometers parameters and their calculated index after intravenous infusion to animals isotonic, hypotonic solutions of sodium chloride, mannitol in concentrations widely used in clinical conditions and after phlebotomy. The results show inadequate engaging in spinal animals mechanism of mobilization kidney functional reserve, so far as in the case of spinal cord rupture adapting mechanisms work inaccurate because of inaction of considerable part of osmo- and volumoreceptors from central regulatory links by cutting.
Key words: trauma, spinal cord, osmometric parameters, infusion of crystalloid solutions.
Введение
Необходимость данного исследования объясняется социальной значимостью изучения приемов по поддержанию жизни лиц, пострадавших от различного вида травм, сопровождающихся, в частности, перерывом спинного мозга [3, 5]. Учитывая, что реконструктивная хирургия для спинальных пациентов делает только первые шаги, а достижения медицины увеличивают продолжительность их пассивной
жизни [7], главным на данном этапе является борьба не столько за полное восстановление утраченных соматических функций, сколько за улучшение работы сохранившихся, прежде всего почек, нарушение деятельности которых является одним из самых грозных осложнений и основополагающим моментом при ведении спинальных организмов [2, 9, 20, 22]. Для поддержания функций систем выделения используется инфузионная терапия, в частности кристаллоидными
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (121) 2010 УДК 612.°15.8616.832-001
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (121) 2010
растворами [19]. Но важно изучить в деталях, как реагируют на введение растворов, на изменение осмо-ляльности жидких сред интактный и спинальный организмы, ведь известны случаи тяжелых осложнений при широко распространенной инфузионной терапии водно-солевыми растворами. Было проведено комплексное экспериментальное исследование указанного вопроса в сравнительном плане на интактных животных и у таковых после полной поперечной перерезки спинного мозга.
Методы исследования
Опыты поставлены в хроническом и остром плане на 27 бодрствующих и наркотизированных беспородных собаках ($ и б) при обязательном содержании до эксперимента 18 часов без пищи, при свободном доступе к воде. Изучали парциальные функции почек, производя забор фоновых образцов крови и мочи. Последние получали через предварительно наложенные фистулы мочевого пузыря у самок или путем катетеризации у самцов через урологический катетер нелатона («Алексмед Интернешл», Амстердам). Наркоз вызывали введением в скачковую вену раствора тиопентала натрия из расчета 39 мг/кг веса. Работу с животными выполняли в соответствии с правилами, рекомендованными Физиологической
секцией Национального комитета по биологической этике [4], при контроле регионального этического комитета [11].
Фоновую мочу собирали в течение 30 минут, а в конце получали образцы сыворотки крови. Эндогенный креатинин для оценки его уровней в сыворотке крови, расчета величин клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции определяли с помощью набора реагентов фирмы «Vital Diagnostics SPb Creatinine «FL». Общее осмотическое давление жидких сред (осмоляльность в мосм/кг H2O) определяли с помощью криоскопа термоэлектрического МТ-5-02 НПП «Буревестник» (Санкт-Петербург, 2004), управляемого от встроенной ПЭВМ. Рабочий объем каждой порции сыворотки или мочи при оценке осмоляльности составлял не менее 0,3 мл. Использовали всегда один и тот же объем и один тип пробирки.
Полную поперечную перерезку спинного мозга (ПППСМ) на уровне Th7-8 (с целью отключения от вышележащих структур ЦНС спинальных почечных центров [12]) производили у наркотизированных собак в стерильных условиях при применении стандартных подходов и специального, предложенного на кафедре изогнутого скальпеля. После периода адаптации и приучения к станку животные исследованы
Водный диурез (в мл/мин, в/н) под влиянием нагрузки в желудок 30 мл/кг веса к первому и второму часам после ее введения, осмоляльности крови в ммоль/кг Н2О) у интактных и спинальных собак
Условия Интактные собаки Спинальные собаки
опыта Спонтанный 1-й час 2-й час Спонтанный 1-й час 2-й час
Параметры диурез после в/н после в/н диурез после в/н после в/н
М 0,54 2,45 3,00 0,17 0,16 0,17
s 0,20 0,86 0,57 0,06 0,04 0,04
СГ 46 32 32 18 18
р *0,000 *0,000 *0,000 **0,671 **1,000
Медиана 0,57 2,46 2,94 0,17 0,17 0,18
Нижний квартиль 0,39 1,80 2,57 0,12 0,14 0,14
Верхний квартиль 0,70 2,96 3,17 0,21 0,19 0,21
Минимум 0,20 0,68 2,42 0,10 0,11 0,11
Максимум 0,97 4,62 4,25 0,30 0,22 0,25
Эксцесс -0,455 0,580 1,350 0,140 -1,351 -0,481
Ассимет 0,023 0,284 1,176 0,756 -0,070 0,242
Осмоляльность сыворотки крови
М 300,63 288,81 291,16 275,30 318,05 314,33
s 9,19 11,85 12,52 7,92 19,11 11,17
сг 38 32 32 18 18
р *«<0,001» *0,020 *0,000 **0,000 **0,000
Медиана 302,00 290,10 291,00 272,80 315,90 313,55
Нижний квартиль 295,78 280,80 283,80 270,15 308,25 306,98
Верхний квартиль 306,20 297,00 298,08 279,83 322,28 318,30
Минимум 274,10 264,60 269,60 265,20 293,80 301,00
Максимум 316,20 305,60 312,00 290,10 357,60 340,50
Эксцесс 1,655 -0,413 -0,125 -0,343 0,916 2,920
Ассимет -0,890 -0,612 -0,120 0,732 0,690 1,423
Примечание: расшифровка параметров в разделе «Статистика»; *р - сравнение со спонтанным диурезом у спинальных животных.
на состояния: спонтанного и водного диуреза (в ответ на нагрузку 30 мл/кг веса тела), парциальных почечных функций, оцененных и расчетных показателей осмометрии до и после в/в введений 0,9%; 0,4%; 4,0% ЫаС1_,10%-ного раствора маннитола, до и после кровопускания со скоростью 6 мл/мин/кг в течение 2 минут.
Статистический анализ полученных результатов проведен на основе общепринятых подходов [8, 15], в том числе на этапах сбора данных, их группировки по специальной компьютерной программе, с учетом плана исследования [1]. Для анализа нормально распределенных независимых количественных признаков использован параметрический статистический метод с ^критерием Стьюдента. При описании выборочного нормального распределения данных указаны: число наблюдений (п), выборочное среднее значение признака (М), выборочное среднее квадратическое
Сно
----•
----★
^osm
Eosm a.B.
Рис. 1. Клиренс осмотически активных веществ (0а8т, мл/мин) и общей их экскреции с мочой (Еа8т а.в., ммоль/мин/кг веса), клиренс осмотически свободной воды (Оно, мл/мин) у наркотизированных собак в условиях фона (Ф), после ПППСМ в наркозе (Н-П), в конце 30-й мин в/в инфузии 0,9% N80! (0,9%) и далее после в/в введения 10%-ного маннитола (М) и 0,4% N80! (0,4%)
отклонение (s) в форме M(s). Критическим уровнем значимости считали р=0,05. Значения р указывали с точностью до трех десятичных знаков, а в случаях р<0,001 - в форме «р<0,001». Для описания центральных тенденций и меры дисперсии количественных признаков, которые не соответствуют нормальному распределению, использованы непараметрические методы статистической обработки с указанием числа объектов исследования (n), медианы (Ме) и интерк-вартильного размаха - нижний квартиль и верхний квартиль. Форма представления - Ме (медиана, 25%; 75%). Из непараметрических критериев для определения существенности различий двух связанных совокупностей использован критерий Вилкоксона, для несвязанных совокупностей - критерий Манна-Уитни. Математическую обработку данных провели с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6.0» (StatSoft Inc., 2003).
Результаты и их обсуждение
Абсолютные величины спонтанного мочеотделения у спинальных собак (СС) были снижены в сравнении с интактными животными (ИЖ), водный диурез после нагрузки через желудок не развивался, как у ИЖ (таблица). Осмоляльность сыворотки крови (Posm) у ИЖ после водной нагрузки статистически значимо изменялась в сторону снижения, у СС в условиях фона была ниже, чем у интактных. В то же время ВН не уменьшала Posm к концу 1-го и 2-го часов после введения ее в желудок, как у ин-тактных собак, а увеличивала осмоляльность сыворотки (таблица).
Уровни клубочковой фильтрации (Ccr) у ИЖ колебались в пределах 33,59 (3,96) мл/мин и статистически значимо повышались (до 41,33+4,12 мл/мин) под влиянием водной нагрузки (ВН). В то же время у СС Ccr был ниже, чем у ИЖ, и практически оставался на том же низком уровне через 1 час после ВН: 22,55 (3,02) - 22,74 (2,89) мл/мин. Несмотря на снижение у СС клиренса креатинина, выведение осмотически активных веществ у них было достаточно высоким, концентрационный индекс статистически значимо возрастал (p=0,001), что мы связываем со снижением активности процессов у СС на уровне канальцевого аппарата. Действительно, обратная реабсорбция осмотически активных веществ значимо снижалась как на спонтанном (p=0,000), так и на водном диурезе (с 98,07 до 95,20%) в сравнении с ИЖ.
Учитывая подходы современной нефрологии, мы оценили осмоляльность жидких сред, расчетные показатели осморегулирующей функции почек, ибо полноценное осуществление названной функции показывает нормальную работу всех образующих почку элементов [6]. Детальный анализ параметров проводился с применением нагрузочных проб - в/в введений водно-солевых растворов, поскольку реакция на их инфузию обнажает пределы адаптации функциональных резервов почек [13]. В результате выявлено, что если водная нагрузка вызывала у ИЖ статистически значимое снижение осмоляльности сыворотки крови (Posm), то после в/в введений растворов всех изученных нами концентраций NaCl - Posm держалось на стабильном уровне: при 0,9% (p=0,350), 0,4% (p=0,310) и 4,0% (p=0,070).
Следовательно, регуляторные механизмы осморегуляции у ИЖ в условиях инфузий растворов срабатывали
но
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (121) 2010
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (121) 2010
Рис. 2. Величина мочеотделения (и, мл/мин) и уровень клубочковой фильтрации по эндогенному креатинину (00г, мл/мин) в условиях спонтанного диуреза (Ф), через 20 мин после наркоза -ПППСМ у животных (Н-П), в/в инфузии им 0,9% N80! (0,9%), в/в введения маннитола (М) и далее в/в инфузии 0,4% N80! (0,4%)
Рис. 3. Концентрация креатинина в сыворотке крови собак (БСг, мкмоль/л) и общая его экскреция из организма с мочой (ЕСг, мкмоль/мин/кг) в условиях спонтанного диуреза (Ф), через 20 мин после введения собак в наркоз (Н), к концу 30-й мин в/в инфузии 10%-ного маннитола (М) и через тот же период после ПППСМ животным (М-П)
четко, поддерживая гомеостазис внутренних сред. Отдельные варианты статистически незначимых сдвигов при нагрузках растворами хлорида натрия шли параллельно на уровнях клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции, что в целом не отражалось на параметрах осмометрии. В то же время у спинальных собак изменения показателей были статистически значимыми, в том числе и в наркозе - после инфузий всех изученных нами концентраций ЫаС!. Клиренс эндогенного креатинина у СС был уменьшен при инфузии 0,9% (р<0,001) и 0,4% (р<0,001) ЫаС!, а после введения 4,0%-ного раствора повышен (р=0,048), как и диурез (р=0,035). В последнем случае мочеотделение увеличивалось не только у спинальных, но и у ИЖ. Возможно, с этим связана информация в литературе о пользе «малообъемного оживления» пациентов с помощью гипертонических трансфузионных растворов [16, 21]. Однако, учитывая данные литературы и наши результаты, мы проявили осторожность в применении для усиления стимуляции диуреза более высоких концентраций гипертонических растворов ЫаС! и использовали для этих целей маннитол как осмотический диуретик. В двух группах животных (по 6 собак) изучены показатели осмоляльности сначала на спонтанном мочеотделении, затем у них же в состоянии наркоза и после 30-минутных в/в введений 10%-ного маннитола. На этом фоне производили ПППСМ, продолжая ин-фузию маннитола, и в различные сроки - 0,9% и 0,4% ЫаС!. Маннитол резко увеличивал сниженное в условиях ПППСМ мочеотделение в основном за счет канальцевых процессов: повышения очищения от осмо-
тически активных веществ (С08т), их экскретируемой фракции и общей экскреции (ЕР, Е08т а. в.), но снижал очищение от осмотически свободной воды (СН20) и интенсивность канальцевой реабсорбции осмотически активных веществ (КР08т а. в.) (рис. 1, 2).
Из анализа данных о влиянии маннитола на параметры осмометрии особо выделили состояние весьма жесткой константы - осмоляльности сыворотки крови (Р08т). При незначительных колебаниях на фоне содержания животных в условиях спонтанного мочеотделения она значимо увеличивалась на наркозе и к 30-й минуте после ПППСМ, при введении 0,9% ЫаС!. Особенно резкий «подскок» величин был выявлен в экспериментах к 30-й минуте в/в инфузий 10%-ного маннитола -до 327,33 (9,79) мосм/кг Н20 при р=0,001, а в случае наркоза, ПППСМ и инфузии маннитола - до 357 (16,60) мосм/кг Н20 при р=0,001. Следовательно, подчеркивая положительное влияние маннитола, который увеличивал низкое мочеотделение у СС ( чего мы не выявили при инфузиях растворов ЫаС!), необходимо иметь в виду опасность возникающей при маннитоле гиперо-смоляльности. При этом следует учесть, что в эксперименте на собаках мы использовали 10%-ный маннитол, а в клинических условиях вводят и 20-25%-ные его растворы, что увеличивает опасность развития гиперо-смоляльности. Наблюдаемая при инфузии маннитола неадекватная «постагрессивная гиперосмоляльность крови» и повышение концентрации в ней эндогенного креатинина (рис. 3) дают основание согласиться с мнением авторов, рекомендующих искать новые подходы при работе с маннитолом, выбирающих, в частности,
из двух механизмов его действия (быстрого и медленного) второй, повторяемый с определенной кратностью [10]. В целом, надеемся, полученные в эксперименте и приведенные в работе результаты послужат объективным обоснованием для выбора правильного подхода в случаях конструирования автоматизированных систем при в/в подаче солевых растворов с отслеживанием в динамике и в хроническом плане у свободно передвигающихся собак осмоляльности жидких сред организма [18] и создания эффективных программ водно-солевого обеспечения пациентов при инфузионной терапии кристаллоидными растворами с волюмометрическими насосами, которые управляются компьютерами [14].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахмедов И. Г. Основы научной деятельности врача (как планировать, грамотно выполнить и представить научную работу). -Махачкала, 2008. - 172 с.
2. Ахмедханова А. А, Алиметова М. С. Динамика функционально-морфологических параметров почек у спинальных животных // Научн. труды I Съезда физиологов СНГ. - Сочи, Дагомыс, 2005. - Т. 2. - С. 92.
3. Борщенко И. А, Басков А. В., Коршунов А. Г. Некоторые аспекты патофизиологии травматического повреждения и регенерации спинного мозга // Ж. «Вопр. нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко». - 2000. - № 2. - С. 28-31.
4. Генин А. М., Ильин А. Е., Капланский А. С. Биоэтические правила проведения исследований на человеке и животных в авиационной, космической и морской медицине // Авиац. и экол. мед. -
2001. - Т. 35. № 4. - С. 14-20.
5. Кондратьев А. Н. Неотложная нейротравматология. - М., 2009. - 192 с.
6. Кузнецова А. А., Наточин Ю. В. Осморегулирующая функция почек в естественных условиях: соотношение индекса осмотического концентрирования и реабсорбции осмотически свободной воды // Физиология человека. - 1997. - Т. 23. № 2. - С. 115-123.
7. Минасов Б. Ш., Билялова А. Р., Гильманов Г. З., Аид Шаун Хамид. Психоэмоциональный статус и качество жизни больных с позвоночно-спинно-мозговой травмой // Вестн. восст. медицины. -2007. - № 2. - С. 72-74.
8. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ 8!а!1в!1са. - М.,
2002. - 305 с.
9. Сулаквелидзе Т. С. Вазопрессин и окситоцин как стрессор-ные гормоны-нейропептиды // Нефрология и диализ. - 2003. -№ 3. - С. 243.
10. Таранова И. И. Роль маннитола в протоколе лечения острой внутричерепной гипертензии // Уральский мед. журн. - 2008. -Т. 41. № 1. - С. 4-11.
11. Шамов И. А. Этический комитет. Памятка для докторанта, аспиранта, соискателя, врача-исследователя. - Махачкала, ИПЦ ДГМА, 2006. -32 с.
12. Швалев В. Н. Иннервация почек. - М. - Л., 1965. - 179 с.
13. Шкулев В. В., Горанский А. И. Почечный резерв у старых крыс. Физиология в высших учебных заведениях России и СНГ: Материалы научн. конф., посвящ. 100-летию каф. нормальной физиологии. - СПб: ГМУ, 1998. - С. 69-71.
14. Яицкий Н. А, Афанасьев Б. В., Барышев Б. А. Достижения трансфузиологии в коррекции нарушений гомеостаза // Эфферентная терапия. - 2004. - Т. 10. № 3. - С. 19-25.
15. Гланц Стентон. Медико-биологическая статистика. - Пер. с англ. - М., 1999. - 459 с.
16. Duranteau J. Hypertonic solutions in emergencies // Tranfus. alternat. med. - 2005. - Vol. 7. № 1 - прилож. - P. 25-27.
17. Onen A, Cigdem M. K., Derveci E. et al. Effects of whole blood, crystalloid and colloid resuscita shock on renal damage in rats: an ultra-structural study // J. pediatr. surg. - 2004.- lul. V. 39. № 7. -P. 1155.
18. Seeliger E., Andersen J. L., Bie P., Reinhardt H. W. Elevated renal perfusion pressure does not contribute to natriuresis induced by isotonic saline infusion in freely moving dogs // J. physiol. - 2004. -Vol. 559. № 3. - P. 939-951.
19. Sirken J., Raja R., larces I., Bloom E. Contrast-induced translocational hyponatremia and hyperkaliemia in advanced kidney disease // A. j. kidney. - 2004. - Vol. 43. № 2. - P. 31-35.
20. Virseda Ch. M., Salinas C. J., Alona A. A. Participation del cuello versical y el esfinter periuretral en la disineegria de pacients con lesion medular traumatica // Arch. esp. urol. - 2002. - Vol. 55. № 3. -P. 293-302.
21. Wade Ch. E. Hypertonic solutions // Transfus. alternat. med. -
2003. - Vol. 4. № 6 - прилож. - P. 17-19.
22. Weld K. J., Wall B., Mangold Th., Steere E., Dmochowski R. R. Influencess on renal function in spinal cord injury patients // Neurourol. and urodyn. - 2000. - Vol. 19. № 3. - P. 354-355.
Поступила 02.09.2010
Т. H. ЗАЙЦЕВА1'2, А. В. HOCAPEB1, E. Ю. ДЬЯКОВА1, Л. В. КАПИЛЕВИЧ1, Б. Г. АГЕЕВ2
ВЛИЯНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА НА СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ СЕГМЕНТОВ
ВОЗДУХОНОСНЫХ ПУТЕЙ
кафедра биофизики ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава,
Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2;
2ИОА СО РАЛ,
Россия, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1. E-mail: [email protected]
Методом механографии исследовали влияние нанопорошка оксида железа на сократительные реакции воздухоносных путей морских свинок. При действии наноматериала на изолированные сегменты увеличиваются амплитуды холинэргиче-ских сократительных реакций. Эпителий воздухоносных путей оказывает модулирующее влияние на амплитуду сокращения при введении наноматериала in vitro.
Ключевые слова: гладкие мышцы, наночастицы, воздухоносные пути.
Кубанский научный медицинский вестник № 7 (121) 2010 УДК 591.12
