ВЛИЯНИЕ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ НА ДИНАМИКУ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ПОЧЕК В ПОСТИШЕМИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ.

А.П. Данилков, В.И. Кирпатовский, Ю.В. Кудрявцев, С.А. Голованов, В.В. Иващенко, С.А. Салманов,

В.В. Дрожжева

НИИ урологии ( дир. - акад. АМН РФ Н.А. Лопаткин ) МЗ РФ, Москва.

В последние годы в теоретической и практической медицине большое внимание уделяется исследованию процесса взаимодействия электрохимического детоксикатора гипохлорита натрия (ГН) с элементами внутренней среды организма и его следствиям. Электрохимическое окисление крови вызывает не только местные, но и системные реакции организма [1, 2]. Некоторые авторы полагают, что антигипоксический эффект ГН реализуется за счет увеличения содержания уровня кислорода в крови - напряжение кислорода в крови возрастает на 10-30 % - и повышения его утилизации тканями; рекомендуют использовать этот препарат для борьбы с тканевой гипоксией [3, 4 ].

            В представленной экспериментальной работе исследовались изменения, происходящие в морфологической структуре почек, функциональных способностей почек и ферментурии, под воздействием непрямого электрохимического окисления (НЭХО) крови 0,06 % раствором ГН у крыс после 90 минутной лигатурной почечной ишемии.

Материалы и методы.

Экспериментальная работа выполнена на 20 белых беспородных крысах массой 200-280 грамм. Под тиопенталовым наркозом производилось вскрытие брюшной полости. Лигатуры из шелковой нити накладывались на почечные ножки на 90 минут. После снятия лигатур брюшная полость зашивалась, при этом в течение первых 30 минут постишемического периода внутрибрюшинно (в/б) производилась инъекция 1,0 мл физиологического раствора - группа  № 1 (контрольная) - 11 крыс; или 1,0 мл 0,06 % раствора ГН - группа  № 2 (исследуемая) - 11 крыс. В/б инъекции делались ежедневно 1 раз в сутки. Животные выводились из эксперимента на 3 и 7 сутки. При этом крыс помещали в обменные клетки и собирали мочу в течение 18 часов. Измеряли суточный диурез, массу животного, брали пробу крови пункционно из нижней полой вены. Биохимические исследования крови и мочи проводились на аппарате «ФП-901М». Рассчитывались: клиренс креатинина, концентрационный коэффициент, клиренс осмолярности, клиренс осмотически свободной воды, экскретируемая фракция отфильтрованного натрия (EF_Na). Активность ферментов в моче определялась с помощью стандартных реактивов, после предварительного диализа мочи. Исследовались ферменты, локализованные преимущественно в щеточной кайме эпителиальных клеток извитых канальцев - нейтральная -a- глюкозидаза (НАГ), g- глутамилтрансфераза (ГГТ), щелочная фосфотаза (ЩФ), и ферменты цитозоля этих же клеток - аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланинаминотрансфераза (АЛТ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ). Скорость изменения средних показателей клиренса креатинина и активности ферментов определялась как разность величин на 7 и 3 сутки эксперимента в единицу времени (сутки). Морфологическое исследование почек производилось у животных контрольной и исследуемой групп на 3 и 7 сутки постишемического периода. Раствор ГН готовили на аппарате «ЭДО-4» на основе стерильного физиологического раствора в электрохимической камере. Концентрацию полученного раствора определяли методом оксидометрического титрования согласно материалам технической документации.

            Статистическая обработка данных была выполнена на персональном компьютере в программе «Statistica 5.0» с расчетом достоверности по непараметрическому  U-критерию  Манна - Уитни.

Результаты.

При морфологическом исследовании почек животных контрольных групп на 3 сутки постишемического периода в ткани почек обнаружили выраженные альтеративные изменения эпителия извитых канальцев. Подавляющее число эпителиоцитов находилось в состоянии некробиоза и некроза. Базальные мембраны почечных канальцев - разрыхлены, а на небольших участках - повреждены. Эпителиоциты частично десквамированы в просвет канальца. Перитубулярные капилляры были резко расширены, полнокровны, имели место признаки выраженного перитубулярного отека. В перитубулярном интерстиции отмечалась диффузная лейкоцитарная инфильтрация.  

            В исследуемой группе животных в те же сроки был выявлен альтеративный процесс в почечной ткани аналогичный изменениям в контрольной группе. Однако, к 3 суткам эксперимента в исследуемой группе животных в реактивном воспалительном инфильтрате, помимо полиморфноядерных лейкоцитов, отмечалась небольшая примесь макрофагов, лимфоидных элементов и единичных фибробластов, что свидетельствовало о формировании признаков репаративной реакции.

            На 7 сутки эксперимента в контрольной группе животных наблюдалось незначительное снижение выраженности перитубулярного отека и полнокровия перитубулярных  капилляров ткани почек. Появляются признаки развития мезенхимальной реакции: значительные примеси макрофагов и фибробластов в лейкоцитарном инфильтрате интерстиция. На смену некротическим процессам эпителия извитых канальцев приходят репаративные реакции.

            В исследуемой группе животных в те же сроки наблюдения также констатировали сохранение признаков ишемического повреждения (альтерации),  но важным отличием от контрольной группы являлось различие в клеточном составе воспалительного инфильтрата. Полиморфноядерные лейкоциты практически отсутствовали, вместо них определялось большое количество лимфогистиоцитарных элементов: фибробластов и макрофагов.

            Таким образом, на 3 сутки эксперимента морфологические различия  проявлялись лишь в большей степени выраженности мезенхимальной репаративной реакции у животных исследуемой группы. К 7 суткам в почках животных исследуемой группы реактивный инфильтрат был полностью замещен лимфогистиоцитарными элементами. По сравнению с контрольной группой отмечалось  значительное ускорение развития мезенхимальной реакции как результат действия  ГН на восстановление структурных элементов почки в постишемическом периоде.

            Данные биохимических исследований и функциональных способностей почек у животных контрольной и исследуемой групп представлены в таблице 1.

Таблица 1. Данные биохимических исследований и функциональных способностей почек (M ± m)

Примечание.  ¹- различия достоверны (р<0,05) на 7 сутки наблюдения по сравнению с данными на 3 сутки в контрольной группе,  ²- различия достоверны (р<0,05) на 7 сутки наблюдения по сравнению с данными на 3 сутки в исследуемой группе,   ³- различия достоверны (р<0,05) в идентичные сроки наблюдения в исследуемой и контрольной группах.

При анализе биохимических данных в контрольной группе на 3 и 7 сутки эксперимента достоверное изменение было обнаружено в динамике показателей мочевины сыворотки крови (снижение до практически нормальных значений), натрия мочи (увеличение концентрации к 7 суткам наблюдения), осмолярности крови (нормализация величины показателя). К 7 суткам эксперимента нормализовался диурез, стабилизировались показатели креатинина, натрия и калия сыворотки крови; увеличились величины осмолярности мочи и клиренса креатинина. Величина экскретируемой фракции отфильтрованного натрия в контрольной группе была меньше 1 %, что свидетельствовало об усиленной реабсорбции натрия канальцами нефронов. Остальные биохимические показатели в контрольной группе изменялись не значительно, а их величины приближались к нормальным значениям.

            В исследуемой группе животных с 3 по 7 сутки достоверно уменьшался диурез, но его величина к 7 суткам наблюдения все же соответствовала норме. Мочевина и креатинин сыворотки крови нормализовались к 7 суткам эксперимента, а уровень мочевины и креатинина мочи к концу эксперимента почти в 2 раза превосходил величины этих же показателей контрольной группы и это различие было достоверным. Характер изменения натрия и калия сыворотки крови и  мочи соответствовал подобным изменениям в контрольной группе. Осмолярность плазмы нормализовалась к 7 суткам, при этом достоверно отличалась от соответствующего показателя контрольной группы. Значительно возрастала осмолярность мочи, этот показатель увеличивался в 3 раза по сравнению с 3 сутками наблюдения в той же группе и в 2 раза превышал величину осмолярности мочи на 7 сутки эксперимента в контрольной группе. Клиренс креатинина возрастал в 5 раз, его увеличение в исследуемой группе было достоверным (р<0,05), а средняя величина превышала идентичный показатель контрольной группы на 1,0 мл/мин. Концентрационный коэффициент достоверно увеличивался в 3 раза к 7 суткам наблюдения, но его изменения были аналогичными изменениям в контрольной группе. Клиренс осмолярности увеличивался, его величина была практически такой же как и в контроле. Отрицательная величина клиренса осмотически свободной воды была меньше аналогичного показателя контрольной группы. В исследуемой группе животных к 3 суткам наблюдения EF_Na  достоверно отличается от соответствующего показателя в контрольной группе и превышает 1 %. Это говорит о действии дополнительных ренальных факторов повреждения в исследуемой группе животных и снижении реабсорбции натрия извитыми канальцами нефронов к этому сроку. Уровень кальция крови увеличивался в 2 раза, в то время как в контрольной группе животных величина этого показателя не изменялась.

            По результатам полученных данных следует заключить, что в исследуемой группе на 3 сутки эксперимента прослеживается более выраженное структурно-функциональное повреждение почек. Однако,                к 7 суткам эксперимента у животных исследуемой группы очистительная и осмолярная (концентрационная) функции почек превосходят аналогичные показатели в контрольной группе - положительное действие гипохлорита натрия. Все животные исследуемой группы были живы к завершению эксперимента, а в контрольной группе летальность составила 30 %.  Показатели ферментурии представлены в таблице 2.

Таблица 2. Активность ферментов мочи животных в эксперименте (М± m)

Примечание:  ² - различия достоверны (р<0,05) на 7 сутки наблюдения по сравнению с данными на 3 сутки в исследуемой группе;  ³ - различия достоверны (р<0,05) в идентичные сроки наблюдения в исследуемой и контрольной группах.

При сравнении активности ферментов мочи в контрольной группе на 3 и 7 сутки достоверных различий отмечено не было. Обращает на себя внимание увеличение среднего значения ГГТ мочи с 0,16 до 0,25 ЕД/(л х мМ креат. мочи) и уменьшение среднего значения ЩФ мочи с 0,3 до 0,1 ЕД/(л х мМ креат. мочи).Величины других исследуемых ферментов мочи практически не изменялись.

            В исследуемой группе животных на 3 сутки достоверно большими были значения активности ГГТ мочи и АЛТ мочи по сравнению с контрольной группой, причем последний показатель превышал аналогичную величину в 10 раз. Это свидетельствует о том, что явления альтерации и цитолиза в исследуемой группе на 3 сутки эксперимента значительно превосходили аналогичные явления в контрольной группе животных. Среднее значение ГГТ мочи к 7 суткам достоверно снижается в 3 раза и становится в 2 раза меньше, чем такой же показатель в контрольной группе. К 7 суткам эксперимента величина АЛТ мочи в исследуемой группе достоверно уменьшается в 10 раз и сравнивается с величиной АЛТ контрольной группы. Величина АСТ мочи оставалась стабильно выше, чем в контрольной группе, как и значения ЩФ, хотя и прослеживалась тенденция к снижению этих показателей к концу эксперимента. Такая же динамика прослеживалась при анализе величин НАГ и ЛДГ мочи.

            Скорость (V) изменения величины клиренса креатинина и уровня активности ферментов мочи рассчитывали как отношение изменения величины показателя (Dd) ко времени наблюдения (Dt): V=Dd/Dt. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Средние значения скорости изменения клиренса креатинина и активности ферментов мочи Dd/Dt, рассчитанные в период с 3 по 7 сутки эксперимента

Примечание: V₁ - средняя скорость в контрольной группе, V₂ - средняя скорость в исследуемой группе.

Отрицательная величина скорости - тенденция к снижению величины показателя, положительная - тенденция к увеличению показателя.

В целом, скорость изменения активности ферментов в исследуемой группе была выше, чем в контроле и имела вектор, направленный на снижение величины ферментурии. Тенденция к увеличению активности ГГТ и АЛТ (положительное значение V₁) в контрольной группе свидетельствует о проявлении действия вторичных альтеративных процессов в почках к исходу 7 суток постишемического периода. В исследуемой группе к 7 суткам наблюдения, по данным ферментурии, складывалась более благоприятная ситуация, характеризующаяся снижением уровня активности цитозольных ферментов и ферментов щеточной каймы эпителиальных клеток извитых канальцев. Стабилизация клеточных мембран и благоприятное влияние ГН на структурно-функциональные взаимоотношения в почках косвенно подтверждаются более высоким показателем клиренса креатинина в исследуемой группе к 7 суткам эксперимента.

Заключение

Гипохлорит натрия, вводимый парентерально в острую фазу ишемии, усиливал повреждающее воздействие на почки. Это подтверждалось более высокими показателями мочевины и креатинина сыворотки крови, низким значением клиренса креатинина и более выраженной ферментурией в исследуемой группе на 3 сутки эксперимента по сравнению с контрольной группой. В то же время  ГН уже к 3 суткам эксперимента индуцировал развитие механизмов ускорения репаративной реакции в почках, чего не наблюдалось у крыс контрольной группы. В контрольной группе животных имела место  обратная картина: вялое развитие репаративной реакции, сопровождавшееся тенденцией к повышению активности в моче ферментов щеточной каймы (НАГ, ГГТ, ЩФ) и цитозоля (АСТ, АЛТ, ЛДГ) эпителиоцитов проксимальных канальцев. Продолжение действия факторов альтерации к 7 суткам постишемического периода, по-видимому, объясняет более высокую летальность в контрольной группе животных по сравнению с исследуемой группой.

            Выявленное влияние ГН на ишемизированную почку позволяет предположить, что механизм его действия связан с активацией метаболических реакций в клетках почечной паренхимы, направленных на адаптацию клеток к неблагоприятным последствиям ишемии. Такой механизм действия характерен для ряда фармакологических препаратов с противоишемическим действием, которое реализуется путем модификации клеточных мембран, в частности, преднизолона, a-токоферола, аминазина и некоторых других [5].  Конформационные перестройки клеточных мембран и изменение активности некоторых метаболических реакций под действием этих препаратов протекают с затратой энергии в виде усиленного расхода АТФ на этапе перестройки [6], однако, в результате происшедших изменений потребность клеток в кислороде и энергии для поддержания структурной и функциональной активности снижается.

            Видимо именно с этим связано обнаруженное нами усиление выражености клеточного повреждения в ранние сроки после ишемии (3 суток)  при введении ГН, когда под действием этого препарата возрастает потребность в дополнительном расходоовании АТФ, а его рессурсы в значительной степени исчерпаны за период ишемии. В более поздние сроки (7 дней) на фоне введения ГН потребность клеток в энергии уменьшается, что создает более благоприятные условия для репаративных процессов и более быстрого восстановления функциональной полноценности органа.

            Такой тип действия ГН предполагает, что он может оказать более эффективным при профилактическом введении (до наступления ишемии), когда реорганизация клеточного метаболизма будет происходить на фоне адекватного энергоснабжения клеток. Эту гипотезу предполагается проверить в дальнейших исследованиях.

 Назад >>>

Список литературы

1. Федоровский Н.М., Гостищев В.К., Долина О.А. // Вестн. интенсив. тер.- 1993.- №1.- с. 31-33

2. Федотов П.А., , Федоровский Н.М., Шкроб Н.О. // Эфферентные методы в медицине. Тез. докл.  научн. конф.- Анапа.- 1992.- с. 7-8.

3. Белов В.А., Козинцев В.В. // Возможности и перспективы  диагностики и лечения в клинической практике. Тезисы докл. научн. конф.- М.- 1992.- с. 118.

4. Кулаев Г.К., Поливода М.Д., Эттингер А.И. // Бюлл. экспер. биол. мед. – 1991.- т. 62, №7.- с. 65-67.

5. Онищенко Н.А., Кирпатовский В.И., Артамонов С.Д. и др. // Пат. физиол. – 1980.- № 6ю- с. 43-47.

6. Шумаков В.И., Онищенко Н.А., Кирпатовский В.И. // Фармакологическая защита трансплантата. – М., Медицина.- 1983.

Назад >>>