МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

Одеський державний медичний університет

СЛУЧЕНКО ОЛЕКСАНДР Миколайович

УДК
618.3-06:616.61-092.9:612.015.31

Особливості осморегулюючої функції нирок у вагітних щурів при нефропатії

14.03.04 – патологічна фізіологія

А в т о р е ф е р а т

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Одеса – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному медичному університеті МОЗ
України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор,

заслужений діяч науки і техніки
України

Гоженко Анатолій Іванович,

Одеський державний медичний
університет МОЗ України, м. Одеса,

завідувач кафедри загальної та
клінічної патологічної фізіології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук,професор

Сукманський Олег Іванович,

Інститут стоматології АМН України,

завідувач лабораторії патофізіології, м. Одеса

доктор медичних наук, професор

Бойчук Тарас Миколайович

Медичний інститут Української
асоціації народної медицини

МОЗ України, ректор, м. Київ

Провідна установа: Київський національний медичний університет ім. О.О.
Богомольця

МОЗ України, кафедра патологічної
фізіології, м. Київ

Захист дисертації відбудеться “ 16 ” травня 2007 р. о 13.00
годині на засіданні спеціалізованної вченої ради Д 41.600.01 при
Одеському державному медичному університеті МОЗ України (65082, м.Одеса,
пров. Валіховський, 2).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеського державного
медичного університету (65082, м.Одеса, пров. Валіховський, 3).

Автореферат розісланий “ 16 ” квітня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

к.мед.н., доцент
В.В. Годован ЗАГАЛЬНА
ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Відомо, що розвиток фізіологічної вагітності
супроводжується суттєвою перебудовою організму жінки (В.Н. Запорожан и
соавт., 2002, 2004). Найбільш значні зміни поряд з репродуктивною
системою відбуваються з боку серцево-судинної системи, які в цілому
спрямовані на зростаючі потреби організму матері та плода у
гемодинамiчному забезпеченні.

Важливою умовою адаптаційної перебудови серцево-судинної системи є
зміни водно-сольового обміну, які відбуваються з самого початку та
спостерігаються до кінця вагітності. Головними з них є збільшення об’єму
циркулюючої крові та позаклітинної рідини, що спрямовано на забезпечення
зростаючої зовнішньої роботи серця (Baylis C. et al., 1996; Запорожан
В.Н. и соавт., 2002). У свою чергу це відбувається здебільшого за
рахунок перебудови функції нирок, яка спрямована на затримку в організмі
вагітної жінки натрiю, води, кальцію та інших іонiв (T. Yamamoto et
al., 1998; А.И. Гоженко и соавт., 2007). Ця перебудова забезпечується
широким комплексом морфо-функціональних, у першу чергу регуляторних
змін, у організмі. Значення цих перетворень та їх порушення особливо
важливо в умовах патології (В.Н. Запорожан и соавт., 2002, 2004).

Добре відомо, що одним з головних ускладнень вагітності є розвиток
прееклампсiп та еклампсії (С.Р. Галич и соавт., 2000; А.Г. Коломийцева,
2001). Визначено, що комплекс порушень, який спостерігається в організмі
вагітних при прееклампсiп, включає нефропатію, набряки, підвищення
артеріального тиску та енцефалопатiю (В.И. Кулаков и соавт., 1998;
Запорожан В.Н. и соавт., 2004). Встановлено, що в усіх вищеназваних
порушеннях беруть участь та відіграють ключову роль зміни
функціонального стану нирок (K.P. Conrad, 1990; В.Н. Запорожан и соавт.,
2002).

У першу чергу, відбувається затримка нирками натрію, води та
гiперактивацiя ренін-ангiотензиновоп системи за участю інших порушень
функції цього органу, що відіграє ключову роль у патогенезi прееклампсiп
(Савельева Г.М. и соавт., 1998; Brown M.A. et al., 1999; Vedernikov Y.
et al., 1999). Тому в багатьох дослідженнях головну увагу у вивченні
патогенезу прееклампсiп приділяють функцiональному стану нирок, механізм
порушень котрого однак до кінця не вивчено (Сидорова И.С., 1996; Granger
J.P. et al., 2001; Гоженко А.И. и соавт., 2002).

У літературі присутні дві основні точки зору на цю проблему. З
одного боку, вважається, що первинним в організмі вагітних є розвиток
ряду порушень, які призводять до зміни функціонального стану нирок, що в
свою чергу впливає на виникнення та розвиток основних синдромів
прееклампсiп (Дикусаров В.В. и соавт., 1984; August P. et al., 1995;
Сидорова И.С., 1996; Шехтман М.М., 1997). Однак є i інший погляд, згідно
якому розвиток прееклампсiп відбувається у вагітних, на тлі тих чи інших
порушень функціонального стану нирок, що виявляє себе у ході перебігу
вагітності, коли виникають підвищені вимоги до функціонування нирок. У
цих умовах спостерігається “зрив та полом” з боку функцiп нирок, що i
призводить до тих порушень в організмі, якi притаманні прееклампсiп
(Гоженко А.И., 1987; Chua S. et al., 1991; Ветров В.В., 1995; Кулаков
В.И., 1995; Baker P.N. et al., 1996).

Проте до цього часу не встановлено, який з вищеназваних механізмів
є провідним (Василенко Л.В. и соавт., 1999; Barron L.A. et al., 2001).
Відомо, що значні порушення з боку нирок дійсно сприяють розвитку
прееклампсiп, хоча в цьому разі вони відносяться до вторинної
прееклампсiп, тоді як більш компенсовані зміни, що не визначаються до
вагітності, можуть не сприяти її розвитку. Тобто, в цілому роль нирок у
розвитку прееклампсiп вивчена недостатньо (J.M. Roberts, 2000; J.M.
Roberts et al., 2001). Одним з можливих пiдходiв до вивчення перебігу
вагітності у жінок, які мають місце ті чи інші порушення
функціонального стану нирок, є спостереження в експерименті за перебігом
вагітності на тлі індукованої ниркової патології (E. Podjarny et al.,
1999).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна
робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Одеського
державного медичного університету і є фрагментом теми ”
Молекулярно-генетичні та екологозалежні механізми розвитку пухлин
репродуктивної системи: шляхи удосконалення діагностики, лікування і
профілактики” (№ державної реєстрації 0102U006588). Дисертант є
співвиконавцем зазначеної теми.

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження – визначити функціональні
та морфологічні особливості нирок щурів при фізіологічній вагітності і у
щурів з сулемовою нефропатією та з’ясувати патогенетичні механізми
порушень осморегулюючої функції нирок.

Задачі дослідження.:

1. Дослідити стан осморегулюючої функції та морфологічні особливості
нирок у щурів при фізіологічній вагітності.

2. З’ясувати особливості осморегулюючої функції нирок у невагітних
щурів при сулемовій нефропатії за умов індукованого діурезу (водного та
сольового) у віддалені (20-й день) терміни після введення дихлориду
ртуті.

3. З’ясувати особливості осморегулюючої функції нирок у вагітних щурів
при сулемовій нефропатії за умов індукованого діурезу.

4. Встановити морфологічні зміни паренхіми нирок невагітних щурів при
сулемовій нефропатії та після нефректомії за умов індукованого діурезу.

5. Встановити особливості морфологічних змін паренхіми нирок вагітних
щурів при сулемовій нефропатії за умов індукованого діурезу.

Об’єкт дослідження: особливості функції та морфології нирок за умов
водного та осмотичного діурезу.

Предмет дослідження: патогенез порушень осморегулюючої функції нирок у
невагітних та вагітних щурів при токсичній нефропатії.

Методи дослідження: фізіологічні, патофізіологічні, біохімічні,
гістологічні, статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. У роботі вперше вивчено стан
осморегулюючої функції нирок у щурів на 17-20 добу фізіологічної
вагітності на тлі сулемової нефропатії. Встановлено, що перебіг
фізіологічної вагітності супроводжується адаптивним підвищенням
функціональних можливостей нирок (збільшення функціонального ниркового
резерву), що пов’язано з утворенням нітритів в нирках та проявляється
зростанням їх екскреції з сечею. Вперше доведено, що в умовах токсичної
сулемової нефропатії період завершення хвороби, який супроводжується
деяким відновленням функції нирок, на 7 добу, але навіть на 21 добу
після виведення дихлориду ртуті залишаються стійкі наявні функціональні,
але приховані зміни нирок. Вперше встановлено, що компенсація
пошкодження нирок при сулемовій нефропатії на 21 добу після введення
дихлориду ртуті полягає у включенні функціонального ниркового резерву,
який забезпечує достатній об’єм клубочкової фільтрації на рівні
нормальних показників при водному діурезі. Вперше показано, що при цьому
адаптаційні можливості нирок знижені, а осмотичне навантаження не
викликає додаткового зростання клубочкової фільтрації, і ці зміни
адаптаційних резервів нирок супроводжується зменшенням синтезу та
екскреції нітритів з сечею. Вперше встановлено, що розвиток вагітності
на тлі сулемової нефропатії супроводжуються додатковим пригніченням
функціональних можливостей нирок у регулюванні водно-сольового
гомеостазу, особливо при сольових навантаженнях. На підставі цього
сформульовано положення, що патологія нирок, яка виникає у тварин до та
під час вагітності, не призводить до явищ, які характерні нефропатіям
вагітних при зменшенні маси функціонуючих нефронів до 50 %, але
адаптаційні можливості нирок зниженні, що може порушити нормальний
перебіг вагітності. Встановлено, що функціональні зрушення в нирках при
сулемовій нефропатії у вагітних та при нефректомії супроводжуються
подібними морфологічними змінами, що спостерігаються при токсичній
нефропатії на 20-й день хвороби.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані дозволяють
зробити висновок, що помірні порушення функцій нирок зі зниженням
кількості функціонуючих нефронів до 50 % не є абсолютним
протипоказанням для розвитку вагітності, так як вони не призводять
обов’язково до розвитку прееклампсії. В зв’язку з тим, що адаптаційні
можливості нирок при патології знижені, рекомендується досліджувати їх
функціональний стан у вагітних з хворобами нирок протягом всієї
вагітності. Отримані дані дозволяють обґрунтувати необхідність вивчення
функціонального стану нирок до вагітності у жінок при зменшенні
кількості функціонуючих нефронів більш ніж на 50 % від величин норми з
використанням функціональних навантажень (водна та осмотична проби).

Результати роботи впроваджені в навчальний процес на кафедрі загальної
та клінічної патологічної фізіології Одеського державного медичного
університету, кафедрах патологічної фізіології Тернопільського
державного медичного університету, Дніпропетровської державної медичної
академії, Харківського державного медичного університету, Кримського
державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського.

Особистий внесок здобувача. Автором проведено патентно–інформаційний
пошук, обґрунтування схем дослідження, налагоджування експериментальних
моделей, вибір обсягів та методів дослідження. Дисертант самостійно
здійснював експериментальні дослідження, статистичну обробку даних, їх
аналіз, узагальнення та інтерпретацію отриманих результатів,
сформульовав основні положення та висновки дисертації. Автор висловлює
щиру подяку головному науковому співробітнику УкрНДІ медичної
реабілітації і курортології професору Б.А. Насібулліну за консультування
та допомогу у дослідженнях.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної
роботи були оприлюднені на наступних наукових конференціях: „V
Українській конференції молодих вчених, присвяченій пам’яті академіка В.
В. Фролькіса” (Київ, 2004), наукових конференціях „ІІІ, IV, V Читання
ім. В.В. Підвисоцького” (Одеса, 2004 — 2006), на ІV національному
конгресі патофізіологів України з міжнародною участю „Фундаментальні
аспекти сучасної медицини” (Чернівці, 2004), на ІІ Міжнародній
науково-практичній конференції „Гомеостаз: фізіологія, патофізіологія,
фармакологія і клініка” (Одеса, 2005), , на симпозіумі „Патогенетичні
механізми токсичних нефропатій” (Одеса, 2006).

Публікації. Основні наукові положення дисертаційної роботи опубліковано
в 11 наукових працях, з них 6 наукових статей у фахових виданнях,
рекомендованих ВАК України, 5 тез доповідей у матеріалах та збірниках
конференцій і конгресів.

Об’єм та структура дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 132
сторінках машинописного тексту. Вона складається зі вступу, огляду
літератури, опису матеріалів та методів досліджень, трьох розділів
власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень,
висновків та списку літератури, який містить 245 джерел, з них 192
іноземних. Дисертація ілюстрована 13 таблицями та 15 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. Експериментальні дослідження проведені
на кафедрі загальної та клінічної патофізіології Одеського державного
медичного університету із дотриманням вимог положення „Європейської
конвенції про захист хребетних тварин, які використовиваються для
експериментальних та інших наукових цілей”. Комісією Одеського
державного медичного університету з питань біоетики (протокол №62, від
„16” січня 2005 р.) порушень у проведенні дослідів на тваринах не
виявлено. Дослідження проведені на 227 білих безпородних статевозрілих
самках щурах з вагою тіла 150-250 г. Вивчення осморегулюючої функції
нирок проводили у здорових невагітних, вагітних щурів при сулемовій
нефропатії і нефректомії в умовах індукованого водного діурезу
(металевим зондом вводили водопровідну воду внутрішньошлунково, в об’ємі
5 % від маси тіла) та осмотичного діурезу (металевим зондом вводили 3 %
розчин хлориду натрію внутрішньошлунково, в об’ємі 5 % від маси тіла).
Діурез вивчали протягом 2 год при знаходженні в обмінних клітинах,
тварин виводили з експерименту шляхом декапітації під легкою ефірною
анестезією. Токсичну нефропатію відтворювали внутрішньоочеревинною
ін’єкцією дихлорида ртуті у дозі 0,4 мг/100 г маси тіла. Однобічну
нефректомію проводили через серединий очеревиний розтин під ефірною
анестезією. У однобічно нефректомованих тварин вивчали функцію нирок на
20 день після оперативного втручання. Вагітність вивчали у щурів самок,
до яких на 3 дні підсажували самців; вивчення функції нирок проводили на
17-20 добу вагітності, у частини тварин відтворювали токсичну сулемову
нефропатію одночасно з початком вагітності. У плазмі крові вимірювали
концентрацію креатиніну, нітритів, нітратів, кальцію, фосфатів, а також
вимірювали осмоляльність плазми і сечі на осмометрі 3D3 (виробництво
США). Концентрацію нітритів та нітратів плазми і сечі визначали з
реактивом Гриса фотометрично за методикою Н.Л. Емченко и соавт., (1994).
Креатинін сечі та плазми крові за реакцією з пікриновою кислотою. Білок
у сечі визначали фотометрично сульфосаліциловим методом (А.І. Міхєєва,
І.А. Богодарова, 1969), фосфати в сечі визначали фотометрично за
методом В.В. Меньшикова, (1987). Проводили розрахунки функціонального
стану згідно методам, запропонованим Ю.В.Наточиним, (1974), О.Шюк,
(1981) та А.І.Гоженко, (1991, 2007). Морфологічні дослідження нирок
проводили на зрізах завтовшки 5-7 мкм після забарвлення
гематоксилін-еозином і за Ван-гизон, проводили PAS-реакцію. Зрізи
досліджували під мікроскопом “Leika” (виробництво Німеччина). Всі
показники діяльності нирок розраховували на 100 г маси тіла або на 100
мкл клубочкової фільтрації. Статистичний аналіз одержаних даних
проводили за допомогою стандартної комп’ютерної програми “Excel”,
достовірність міжгрупових відмінностей оцінювали за загальноприйнятим
методом з використанням критерію Ст’юдента.

Результати досліджень та їх обговорення. Отримані результати свідчать,
що здорові невагітні щури мають високу спроможність регулювати
осмотичний гомеостаз за умов водного та осмотичного навантажень. Так, за
рахунок збільшення клубочкової фільтрації та регуляції канальцевої
реабсорбції нирки щурів ефективно виводять воду, внаслідок чого
осмоляльність плазми через дві години після водного навантаження
знаходиться в межах норми. Дещо меншими є функціональні можливості нирок
стосовно виведення з організму 3 % розчину хлориду натрію, тобто
за умов осмотичного навантаження, внаслідок чого через 2 год
спостерігається вірогідне підвищення осмотичного тиску плазми крові.

В подальших дослідах показано, що ефективна регуляція осмотичного
гомеостазу відбувається за рахунок суттєвих відмінностей діяльності
нирок після водного та осмотичного навантаження як у невагітних, так і у
вагітних щурів. Так, на 17-20 добу вагітності у щурів при проведенні
водно-сольових навантажень виявлено наступне (табл.1).

В умовах водного діурезу після введення води (5 % від маси тіла),
основні показники функції нирок практично не відрізняються від таких,
які мають місце у невагітних щурів. Діурез, концентрація та екскреція
білка, концентрація креатиніну, обмін нітритів також практично не
відрізняються від таких у невагітних тварин. Але у вагітних щурів рівень
креатиніну плазми та екскреція креатиніну і нітратів підвищені, рівень
нітритів та нітратів крові, а також осмотичний тиск плазми практично
ідентичні.

Треба зазначити, що адаптація до водного навантаження проходить в першу
чергу за рахунок зміни канальцієвої реабсорбції води при близьких до
невагітних щурів показниках швидкості клубочкової фільтрації. Тобто
нирки працюють в умовах значної блокади реабсорбції води (табл. 2).

Внаслідок цього осмотичний тиск сечі знаходиться в межах 100 мосмоль/кг
Н2О, тобто нирки працюють в режимі максимального виведення води із
організму тварин. За умов сольового навантаження реакція нирок, судячи
за параметрами їх діяльності, суттєво відрізняється від такої, що
спостерігалась за умов водного навантаження. Так, при однакових
величинах діурезу дещо зростає концентрація та екскреція білка, особливо
підвищується концентрація та екскреція креатиніну.

Таблиця 1

Екскреторна діяльність нирок та біохімічні показники плазми крові у
невагітних та вагітних щурів за умов водного та осмотичного навантажень
(M±m), n=10

Досліджувані показники Невагітні щури Вагітні щури

водне навантаження осмотичне навантаження водне навантаження осмотичне
навантаження

Діурез, мл 1,81±0,09 2,29±0,03

р< 0,05 1,92±0,08 2,11±0,03 Концентрація білка сечі, мг/л 26,3±1,09 32,3±1,19 р< 0,05 22±2 43±3 р<0,001 р1<0,05 Екскреція білка, мг/год 0,037±0,001 0,073±0,003 р< 0,001 0,037±0,005 0,089±0,005 р<0,05 Концентрація креатиніну, мкмоль/л 1179±14 1403±10 р< 0,001 1283±24 2064±58 р<0,001 р1<0,001 Eкскреція креатиніну, мкмоль/год 2,09±0,12 3,21±0,06 р< 0,001 2,46±0,12 р1<0,05 4,18±0,23 р<0,001 р1<0,05 Концентрація нітритів, мкмоль/л 1,54±0,07 2,52±0,02 р< 0,001 1,49±0,09 2,43±0.07 р<0,001 Eкскреція нітритів, мкмоль/год (1,9 ±0,27)x10-3 (5,9±0,23) x10-3 р< 0,001 (2,40±0,16)x10-3 (5,11±0,27) x10-3 р<0,001 Концентрація нітратів, мкмоль/л 8,46 ±0,35 29,24±0,84 р< 0,001 3,69±0,26 8,31±0,63 р<0,001 р1<0,001 Eкскреція нітратів, мкмоль/год (16,7 ±0,53)x10-3 (65,8±3,15) x10-3 р< 0,001 (6,8±0,85)x10-3 р1<0,001 (17,9±1,74)x10-3 р<0,001 р1<0,001 Креатинін плазми крові, мкмоль/л 70±1 55±1 р< 0,001 97±4 р1<0,05 72±3 р<0,001 р1<0,01 Нітрити плазми крові, мкмоль/л 3,08±0,11 3,78±0,16 р< 0,05 3,66±0,13 р1< 0,05 3,32±0,25 Нітрати плазми крові, мкмоль/л 4,66±0,17 2,76±0,09 р< 0,001 4,73±0,15 2,58±0,18 р<0,001 Осмоляльність плазми крові, мосмоль/кгH2O 292±3 317±3,3 р< 0,001 289±2 313±3 р1<0,01 Примітки у табл. 1-2: 1. p - показник вірогідності відмінностей у щурів при водному навантаженні у порівнянні з осмотичним 2. р1 - показник вірогідності відмінностей вагітних у порівняні з невагітними щурами Треба зазначити, що це відбувається на тлі підвищення виділення нітритів та нітратів із організму щурів. Одночасно в плазмі крові зменшується концентрація креатиніну з тенденцією до зниження кількості нітритів та, особливо, нітратів плазми крові. Між тим осмоляльність плазми крові суттєво підвищена – у середньому на 15 мосмоль/л. Таблиця 2 Показники осморегулюючої функції нирок, клубочкової фільтрації, канальцієвої реабсорбції у невагітних та вагітних щурів за умов водного та осмотичного навантажень (М±m), n=10 Досліджувані показники Невагітні щури Вагітні щури водне навантаження осмотичне навантаження водне навантаження осмотичне навантаження Осмоляльність сечі, мосмоль/кг H2O 143,1±13,2 691±51 р<0,001 102±2 р1<0,05 751±17 р<0,001 Екскреція ОАР, мосмоль/год 0,2±0,1 4,02±0,1 р<0,001 0,17±0,08 4,3±0,09 р<0,001 ОАР сечі/ ОАР плазми 0,42±0,01 2,37±0,03 р<0,001 0,31±0,026 р1<0,05 2,39±0,08 р<0,001 Кліренс ОАР, мл/год 1,10±0,02 4,01±0,03 р<0,001 1,65±0,019 2,11±0,02 р<0,001 р1<0,001 Реабсорбція ОАР, мкосмоль/хв на кг H2O 13,6±0,9 19,6±0,1 р<0,001 12,9±0,85 19,8±0,09 р<0,001 Реабсорбція ОАР,% 96,6±0,1 95,6±0,2 р<0,05 95,3±0,4 96,1±0,4 Швидкість клубочкової фільтрації, мкл/хв 521±4 966±3 р< 0,001 436±39 1018±20 р<0,001 Концентраційний показник креатиніну 15,8±0,9 24,1±1,2 р< 0,001 14,9±1,2 29,2±1,9 р<0,001 Концентраційний показник нітритів 0,5±0,02 0,63±0,018 0,49±0,015 0,63±0,018 Концентраційний показник нітратів 1,9±0,1 3,2±0,8 0,9±0,08 р1<0,01 3,2±0,8 р<0,001 Екскреція білка, мг на 1 мл клубочкового фільтрату (1,49±0,11) x10-3 (1,38±0,04) x10-3 (1,52±0,13) x10-3 (1,38±0,04) x10-3 ‚ ? ? ° D F V ? ? ¶ u ue ( X Z \ ^ ` b d f h ‚ ? H J ¶ X ue ^„`„7 `„?a$ §kd~ ®.®H®J®L®r® ®oeaUIIInbII * 0 ®AE®o®oe®-?

Похожие записи