Функционально-морфологические особенности экспериментальной почечной недостаточности на фоне гипокальциемии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.16, кандидат медицинских наук Фидарова, Алана Михайловна

• Фидарова, Алана Михайловна
• кандидат медицинских наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Фидарова, Алана Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ, ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ И НАРУШЕНИЕ ЭРИТРОПОЭЗА (обзор литературы).

1.1. ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ.

1.1.1. Острая почечная недостаточность.

1.1.2. Хроническая почечная недостаточность.

1.2. ЭРИТРОПОЭТИН И ЭРИТРОПОЭТИН-ДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ.

1.2.1. Физико-химические свойства эритропоэтина.

1.2.2. Основные функции и механизм образования эритропоэтина.

1.2.3. Патогенез эритропоэтин-дефицитной анемии.

1.3. ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ.

1.3.1. Физико-химические свойства и основные функции кальция.

1.3.2. Регуляция обмена кальция.

1.3.3. Патогенез и клинические проявления гипокальциемии

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. ОБЪЁМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.2. ОПИСАНИЕ МЕТОДИК, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ.

2.2.1. Определение креатинина.

2.2.2. Определение белка в моче.

2.2.3. Определение общего белка плазмы крови.

2.2.4. Определение мочевины.

2.2.5. Определение общего кальция.

2.2.6. Определение неорганического фосфора.

2.2.7. Определение натрия и калия.

2.2.8. Определение содержания воды в тканях.

2.2.9. Определение количества эритроцитов в крови.

2.2.10. Определение содержания гемоглобина в крови

2.2.11. Определение гематокрита.

2.2.12. Приготовление мазков крови по Романовскому-Гимза.

2.2.13. Морфологические исследования почек.

2.3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.4. ФОРМУЛЫ И РАСЧЁТЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ПОЧЕК

ГЛАВА 3 СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ. ФУНКЦИОНАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧЕК И ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

3.1. СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ.

3.1.1. Создание экспериментальной модели почечной недостаточности

3.1.2. Создание экспериментальной модели гипокальцие

3.1.3. Создание экспериментальной модели почечной не- 56 достаточности на фоне гипокальциемии.

3.2. СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕГО БЕЛКА В ПЛАЗМЕ КРОВИ И СТЕПЕНЬ ПРОТЕИНУРИИ ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ.

3 2.1. Содержание общего белка в плазме крови и степень протеинурии у крыс при почечной недостаточности.

3.2.2. Содержание общего белка в плазме крови и степень протеинурии у крыс при гипокальциемии.

3.2.3. Содержание общего белка в плазме крови и степень протеинурии у крыс при почечной недостаточности на 60 фоне гипокальциемии.

3.3. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА ПОЧЕК КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ.

3.3.1. Морфология почек крыс при почечной недостаточности

3.3.2. Морфология почек крыс при гипокальциемии.

3.3.3. Морфология почек крыс при почечной недостаточности на фоне гипокальциемии.

3.4. НЕКОТОРЫЕ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ

3 4 1 Содержание гемоглобина, гематокритное число и количество эритроцитов у крыс при почечной недостаточности

3.4.2. Содержание гемоглобина, гематокритное число и количество эритроцитов у крыс при гипокальциемии.

3.4.3. Содержание гемоглобина, гематокритное число и количество эритроцитов у крыс при почечной недостаточности на фоне гипокальциемии.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4 ВОДОВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК У КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ПРИ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ

4.1. ВОДНЫЙ И СПОНТАННЫЙ ДИУРЕЗ У КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ПРИ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ

4.1.1. Диурез у крыс при почечной недостаточности.

4.1.2. Диурез у крыс при гипокальциемии.

4.1.3. Диурез у крыс при почечной недостаточности на фоне гипокальциемии.

4.2. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ У КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ПРИ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ

4.2.1. Основные процессы мочеобразования у крыс при почечной недостаточности.

4.2.2. Основные процессы мочеобразования у крыс при гипокальциемии.

4.2.3. Основные процессы мочеобразования у крыс при почечной недостаточности на фоне гипокальциемии

Выводы по главе.

ГЛАВА 5 МЕХАНИЗМ ИЗМЕНЕНИЙ ВОДОВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ

ФУНКЦИИ ПОЧЕК КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ПРИ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ.

5.1. Электролитно-мочевинный профиль ткани слоев почек крыс при почечной недостаточности.

5.2. Электролитно-мочевинный профиль ткани слоев почек крыс при гипокальциемии.

5.3. Электролитно-мочевинный профиль ткани слоев почек крыс при почечной недостаточности на фоне гипокальциемии.

Выводы по главе.

ГЛАВА 6 ИОНОВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК КРЫС ПРИ

ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ПРИ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ И ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ.

6.1. ИОНОВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК У КРЫС ПРИ

ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ.

6.1.1. Влияние почечной недостаточности на обмен натрия

6.1.2. Влияние почечной недостаточности на обмен калия.

6 1 з Влияние почечной недостаточности на обмен кальция

6.1.4. Влияние почечной недостаточности на обмен фосфора.

6.2. ИОНОВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК У КРЫС ПРИ ГИ-ПОКАЛЬЦИЕМИИ.

6.2.1. Влияние гипокальциемии на обмен натрия.

6.2.2. Влияние гипокальциемии на обмен калия.

6.2.3. Влияние гипокальциемии на обмен кальция.

6.2.4. Влияние гипокальциемии на обмен фосфора.

6.3. ИОНОВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК У КРЫС ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПОКАЛЬЦИЕМИИ

6.3.1. Влияние почечной недостаточности на фоне гипо- 124 кальциемии на обмен натрия.

6.3.2. Влияние почечной недостаточности на фоне гипокальциемии на обмен калия.

6.3.3. Влияние почечной недостаточности на фоне гипокальциемии на обмен кальция.

6.3.4. Влияние почечной недостаточности на фоне гипокальциемии на обмен фосфора.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Функционально-морфологические особенности экспериментальной почечной недостаточности на фоне гипокальциемии»

Актуальность темы. Почечная недостаточность, несмотря на значительные достижения в изучении этиологии и патогенеза, профилактики и лечения, продолжает оставаться одной из наиболее актуальных медицинских проблем (Наточин Ю.В., Рябов С.И., 1997; Тареева И.Е., 2000; Мухин H.A., 2007; Nangaku М., 2004; Spoto В., 2007). Важными остаются и такие осложнения почечной недостаточности, как эритропоэтин-дефицитная анемия и гипокальциемия (Сарычева Т.Г., Козинец Г.И., 2001; Королевская Л.И., Лукьянчиков B.C., 2003; Ермоленко В., Павлова Е., 2005; Vaziri N.D., 2001).

Однако, несмотря на это, в научной литературе практически нет однозначных сведений о влиянии возникающей при почечной недостаточности гипокальциемии на функциональное и морфологическое состояние почек и на эритропоэз. По поводу последнего отметим, что одни исследователи не выявляли какого-либо угнетающего влияния гипокальциемии на эритропоэз (Zevin D-, Levi J., Bessler H., 1991), а другие наблюдали его лишь при стойкой хронической гипокальциемии (Urena Р., Bererhi L., Houhou S., et al., 1995).

С учетом того, что кальций является одним из наиболее значимых для человека и животных неорганических элементов, участвующим в регуляции большинства процессов жизнедеятельности, можно предположить, что его недостаточное содержание должно приводить к серьезным нарушениям, в том числе к изменениям структуры и функции почек (Боциева Н.В.,1984; Цаболова З.Т., 1991; Айзенбарт Д., 1999; Гринстейн Б., Гринстейн А., 2000).

Поэтому существует необходимость более детального, в данном случае экспериментального, изучения влияния гипокальциемии на течение почечной недостаточности, что и позволило нам выявить и сформулировать очевидную актуальность исследуемой проблемы.

В целом, в данной работе мы впервые комплексно изучили механизмы влияния гипокальциемии на морфологию и функции почек при почечной недостаточности и сделали попытку систематизации результатов проведенных исследований в единую целостную концепцию под названием «Функционально-морфологические особенности экспериментальной почечной недостаточности на фоне гипокальциемии».

Тема работы входит в основной план НИР Северо-Осетинской государственной медицинской академии по направлению «Анатомия, физиология и патология висцеральных систем и опорно-двигательного аппарата человека».

Цель исследования: изучить влияние экспериментальной гипокальциемии на функциональное и морфологическое состояние почек, а также некоторые гематологические показатели у крыс при почечной недостаточности.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели исследования решали следующие задачи:

1. Создать на крысах экспериментальные модели почечной недостаточности (1), гипокальциемии (2) и почечной недостаточности на фоне гипокальциемии (3).

2. Исследовать при всех экспериментальных моделях: в содержание общего белка в плазме крови и степень протеинурии;''

• морфологическое и морфометрическое состояние почек;

• определить содержание гемоглобина, количество эритроцитов и" гематокрит как показателей влияния на эритропоэз; в влияние на водовыделительную функцию почек в условиях водного и спонтанного диурезов, а для объяснения обнаруженных механизмов - изучить состояние электролитно-мочевинного профиля слоев ткани почек; влияние на электролитовыделительную функцию почек в условиях водного и спонтанного диурезов, с изучением содержания в крови натрия, калия, кальция и фосфора, а также показателей их обработки в почках (экскреция, фильтрационный заряд, реаб-сорбция).

Научная новизна состоит в том, что впервые создана на крысах экспериментальная глицероловая модель почечной недостаточности на фоне гипокальциемии, вызванной удалением паращитовидных желёз и изучены изменения водо- и ионовыделительной функции почек, а также вскрыты некоторые механизмы обнаруженных изменений. Впервые выявлено усугубляющее влияние гипокальциемии на степень протеинурии, имеющейся при почечной недостаточности. Впервые показано усиливающее влияние гипокальциемии на характерные для почечной недостаточности патогистологические изменения почек. Впервые установлено отрицательное влияние гипокальциемии на нарушения эритропоэза при почечной недостаточности (более выраженное снижение количества эритроцитов и содержания гемоглобина в крови).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Однократное в/м введение крысам 50% раствора глицерина в дозе 0,8 мл/100г вызывает почечную недостаточность, проявляющуюся снижением водного и спонтанного диуреза вследствие уменьшения скорости клубочковой фильтрации, протеинурией, гипонатриемией, гипокалиемией, гипокальциемией и гиперфосфатемией, уменьшением в периферической крови количества эритроцитов и содержания гемоглобина, а также явлениями экссудативной гломерулопатии, острого канальцевого некроза и интерстициального нефрита.

2. Удаление у крыс паращитовидных желез вызывает повышение водного и спонтанного диуреза вследствие уменьшения объема канальце-вой реабсорбции воды и развитие протеинурии, меняет обмен электролитов таким образом, что приводит к гипокальциемии, гипонат-риемии, гиперкалиемии и гиперфосфатемии, снижает количество эритроцитов в периферической крови и содержание гемоглобина, вызывает экссудативную гломерулопатию и острый канальцевый некроз, но с более выраженными геморрагическим и воспалительным компонентами.

3. Создание у крыс на фоне гипокальциемии почечной недостаточности вызывает выраженные функционально-морфологические изменения почек, проявляющиеся более интенсивным снижением водного и спонтанного диуреза (вследствие снижения скорости клубочковой фильтрации и повышения объема канальцевой реабсорбции воды), значительным снижением содержания общего белка в плазме крови и увеличением степени протеинурии; увеличением выделения натрия и кальция с мочой, что усиливает гипонатриемию и гипокальциемию, а также увеличением имеющейся гиперкалиемии, но уменьшением, по отношению к паратиреодэктомии, гиперфосфатемии; более значимо снижает количество эритроцитов и содержание гемоглобина, вызывает наиболее выраженные изменения как клубочков, вплоть до их сморщивания, так и эпителия канальцев в сочетании с многочисленными кровоизлияниями и воспалительными инфильтратами.

Теоретическая и практическая значимость Исследования носят экспериментальный характер, а полученные результаты относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют представления и дают новые знания о возможном влиянии нарушения обмена кальция на механизмы регуляции водно-солевого гомеостаза, функции почек и состояние эритропоэза при почечной недостаточности.

Полученные в работе результаты и сформулированные основные положения используются в учебном процессе на кафедрах нормальной физиологии, патологической физиологии и патологической анатомии СевероОсетинской государственной медицинской академии. Материалы исследования имеют не только теоретическое, но и практическое значение для врачей нефрологов и терапевтов широкого профиля, так как способствуют лучшему пониманию влияния дефицита кальция на течение почечной недостаточности.

Апробация диссертации Основные положения работы доложены и обсуждались на: VI и VII научной конференции молодых ученых СОГМА (Владикавказ, 2007; 2008); межвузовской научной конференции с международным участием «Фундаментальные проблемы морфологии» (Махачкала, 2007); VI региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения» (Владикавказ, 2007); совместном заседании сотрудников кафедр гистологии, нормальной физиологии, патологической физиологии, патологической анатомии, фармакологии, биологии, терапии с общей врачебной практикой (семейной медицины) ФПДО и ЦНИЛ СевероОсетинской государственной медицинской академии.

Публикации По материалам диссертации опубликовано шесть работ, в том числе 1 в рекомендованном ВАК РФ рецензируемом журнале // «Вестник новых медицинских технологий».

Структура диссертации Диссертационная работа изложена на 188 страницах машинописного текста, включая библиографию и приложения. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, заключения, общих выводов, списка используемой литературы и приложения. Библиографический указатель включает 233 источника, из них 175 иностранных авторов. Работа

Заключение диссертации по теме «Патологическая физиология», Фидарова, Алана Михайловна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Однократное в/м введение крысам 50% раствора глицерина вызывает почечную недостаточность, сопровождающуюся снижением водного и спонтанного диуреза, а создание экспериментальной гипокальциемии путем удаления паращитовидных желез приводит к полиурии спонтанной и при функциональной 5% водной нагрузке. Сочетание же обеих моделей, когда на фоне гипокальциемии вводится глицерин, нивелирует гипокальциемическое повышение диуреза и угнетает его более интенсивно, чем при почечной недостаточности.

2. Экспериментальная почечная недостаточность, созданная на фоне гипокальциемии, сопровождается снижением скорости клубочковой фильтрации и повышением канальцевой реабсорбции, что более значимо уменьшает диурез. При почечной недостаточности отмечается снижение клубочковой фильтрации, а при гипокальциемии - уменьшение канальцевой реабсорбции воды.

3. При экспериментальной почечной недостаточности снижается экскреция мочевины, а содержание её в плазме крови и в слоях ткани почек увеличивается; при гипокальциемии же, наоборот, происходит увеличение её экскреции, снижение уровня в крови и в ткани почек. При со-четанной модели усиливаются проявления, характерные для почечной недостаточности. Одновременно в ткани почек повышается содержание натрия, что усиливает осмолярность интерстиция, способствуя повышению канальцевой реабсорбции воды и снижению диуреза.

4. Сочетание экспериментальной гипокальциемии и почечной недостаточности усиливает, характерные и для почечной недостаточности, и для гипокальциемии, протеинурию и гипопротеинемию.

5. При сочетанной модели патологии у крыс усиливается угнетение канальцевой реабсорбции натрия и кальция, увеличивается их экскреция и снижается содержание в плазме крови; экскреция калия не меняется, но при этом наблюдается гиперкалиемия; канальцевая реаб-сорбция фосфора тормозится, снижается его экскрецию по отношению к почечной недостаточности и уменьшается повышенное содержание в плазме крови по отношению к гипокальциемии.

6. Создание на фоне экспериментальной гипокальциемии почечной недостаточности вызывает суммирование угнетающих эффектов на количество эритроцитов в периферической крови, гематокритное число и содержание гемоглобина в крови.

7. У крыс при сочетанной модели почечной недостаточности и гипокальциемии отмечаются наиболее выраженные изменения как клубочков, вплоть до их сморщивания, так и эпителия канальцев, в сочетании с многочисленными кровоизлияниями и воспалительными инфильтратами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание экспериментальных моделей почечной недостаточности, гипокальциемии и почечной недостаточности на фоне гипокальциемии привело к развитию ряда функционально-морфологических изменений почек у крыс.

Учитывая, что одним из следствий поражения почек является протеи-нурия, мы закономерно выявляли ее во всех экспериментальных группах исследования. Так, у крыс при почечной недостаточности, уже через 2 недели после сделанной инъекции глицерина мы отметили достоверное повышение протеинурии, которое в условиях водной нагрузки за 3 часа было на 81,5% больше контроля. Одновременно с этим достоверно (р<0,001) снижалось содержание общего белка в плазме крови. Выявленные изменения усиливались на всём протяжении опытов. Стойкая протеинурия отмечалась и после удаления паращитовидных желёз. Так, в условиях водной нагрузки протеинурия повысилась в 1,9 раз, и такой же высокой она была и в условиях спонтанного диуреза. Одновременно с протеинурией отмечалось снижение содержания общего белка в плазме крови, в среднем на 25% > от исходного уровня. Однако наиболее сильные изменения, проявляющиеся более выраженной протеинурией и гипопротеинемией, отмечались у крыс с сочетанной патологией.

Гистологическое исследование почек у крыс после инъекции глицерина выявило следующие изменения. В частности, через две недели после инъекции глицерина выявлялись увеличенные клубочки (71,35x88,45мкм против 67,4х83,8мкм у интактных крыс), в которых на фоне диссоциации капиллярных сегментов отмечались мелкие кровоизлияния в петли, а также набухание эндотелия и мезангия. Изменения затронули и канальцы, которые подвергались зернистой или вакуольной трансформации с накоплением в расширенных просветах белковых слепков. Высота эпителиоцитов, по сравнению с контролем, уменьшилась с 12,25±0,6мкм до 10,03±0,82мкм. Одновременно отмечались явления слабо выраженного застоя в венозном секторе, очаги кровоизлияний, инфильтраты из лимфоцитарногистиоцитарных элементов. Спустя месяц исследований выявленные нарушения несколько уменьшились. Через два месяца после введения глицерина выявлялись дальнейшее уменьшение размеров клубочков, диффузные дистрофические изменения эпителия преимущественно слабой степени, активация стромальных элементов и сохраняющиеся инфильтраты. В целом, у крыс после инъекции глицерина развивалась экссудативная гломе-рулопатия, острый канальцевый некроз и интерстициальный нефрит, частично на застойно-геморрагическом фоне.

Морфологические изменения при гипокальциемии можно также описать как острый канальцевый некроз и интерстициальный нефрит. Наряду с увеличенными клубочками (72,84x92,8мкм) отмечалась зернистая трансформация, а местами апикальная или полная деструкция эпителия канальцев с накоплением в расширенных просветах десквамированного материала. В целом, в отличие от изменений, описанных при почечной недостаточности, были более выражены геморрагический и воспалительный компоненты. Проведенные для контроля повторные морфологические исследо- V" вания спустя 2 и 2.5 месяца после паратиреоидэктомии, каких-либо новых изменений не выявили.

При почечной недостаточности на фоне гипокальциемии, по сравнению с другими экспериментальными группами, отмечались наиболее выраженные изменения как клубочков (вплоть до образования сморщенных клубочков), так и эпителия канальцев (полная деструкция) в сочетании с многочисленными кровоизлияниями и более крупными воспалительными инфильтратами. Т.е., вновь отмечалось суммирование повреждающих эффектов инъекции глицерина и гипокальциемии.

Изучение гематологических показателей выявило следующие изменения. Так, уже спустя две недели после инъекции глицерина отмечалось, по сравнению с результатами интактных крыс, достоверное (р<0,05) снижение гематокрита, содержания гемоглобина (р<0,001) и количества эритроцитов (р<0,002). В мазках крови наряду с нормохромными дискоцитами, встречались микро- и стоматоциты, то есть предгемолитические формы эритроцитов. Через месяц эти показатели крови не только вернулись к нормальным значениям, но и несколько превысили их. Однако еще через месяц исследований они стали достоверно (р<0,001) ниже показателей, как интактных крыс, так и своих двухнедельных результатов. Выявленные изменения, возможно, являлись следствием вначале сниженной выработки эритропоэтина, затем с некоторым компенсаторным повышением его продукции в печени, а в дальнейшем - с истощением резервных возможностей и угнетением продукции эритропоэтина.

Исследование гематологических показателей в условиях гипокаль-циемии показало их достоверное прогрессирующее снижение, причем в отличие от животных с почечной недостаточностью, без тенденции к нормализации. Так, спустя два с половиной месяца исследований отмечалось снижение уровня гемоглобина до 109±1,6 г/л, количества эритроцитов - до 4,9±0,17-1012/л и гематокрита - до 37±1,01%. При этом выявленные изменения, возможно, связаны с уменьшением выработки эритропоэтина за счет угнетения активации кальцийзависимой фосфолипазы А2 с последующим нарушением синтеза простагландинов.

Исследование гематологических показателей у крыс с сочетанной моделью выявило суммирование угнетающих эффектов почечной недостаточности и гипокальциемии, что подтверждалось наиболее низкими гематологическими показателями без тенденции к повышению. В результате через 4 недели после инъекции глицерина у оставшихся 11-и крыс этой группы гемоглобин был уже на 40% меньше контроля, количество эритроцитов на 46%, а гематокрит- на 24%.

Исследование водовыделительной функции почек у крыс при экспериментальной почечной недостаточности в условиях водной нагрузки показало, что через трое суток после инъекции глицерина отмечалась лишь тенденция к снижению диуреза за все три часа сбора мочи, в результате чего процент выведения введённой нагрузки снижался с 85,4±4,26%, контрольного уровня интактных крыс, до 80,34±5,12%. Через одну неделю после введения глицерина уменьшение количества выделившейся мочи за первые два часа экспериментов стало достоверным (р<0,05) и суммарное выведение нагрузки за три часа, по сравнению с контролем, стало меньше на

17,0%. Выраженное же достоверное (р<0,001) угнетение диуреза мы имели через две недели исследований, как отдельно по каждому часу, так и суммарно за три часа, а выведение водной нагрузки снизилось до 46,82±4,13%. Через 4 недели с момента инъекции глицерина, по сравнению с результатами интактных крыс, снижение диуреза сменилось его достоверным повышением во всех случаях. При этом если сравнивать с диурезом, который мы наблюдали при двухнедельных экспериментах, то он увеличился в 2,34 раза, то есть характерная олигоанурическая стадия почечной недостаточности перешла в полиурическую. Однако через 2 месяца экспериментов мы вновь выявили уменьшение диуреза, который стал меньше контрольного уровня по каждому часу и суммарно за 3 часа на 22,6% .

Изменения спонтанного диуреза были аналогичными, и они так же, как в условиях водной нагрузки имели волнообразный характер и были обусловлены изменениями скорости клубочковой фильтрации и объёма ка-нальцевой реабсорбции воды, как факторов, определяющих объём первичной и окончательной мочи. Так, через 2 недели после инъекции глицерина уменьшение клубочковой фильтрации, по сравнению с контролем, было столь значительным (более чем в два раза за три часа), что наблюдалось достоверное (р<0,001) снижение диуреза. К концу четвёртой недели экспериментов происходило одновременное ускорение клубочковой фильтрации и торможение канальцевой реабсорбции воды. То есть, оба процесса моче-образования менялись таким образом, что должны были способствовать увеличению диуреза. В дальнейшем, в конце 2 месяца, клубочковая фильтрации начала снижаться, став на 21% меньше контроля, что и обусловило повторное снижение диуреза. В тоже время объём обратного всасывания воды в канальцах почек, наоборот, несколько увеличился.

В группе паратиреоидэктомированных крыс исследование водовыде-лительной функции почек выявило повышение диуреза на всём протяжении исследований. Так, через 1.5 месяца после паратиреоидэктомии, в условиях гидратации, диурез был увеличен, в основном, за первые два часа опытов, а выведение введённой водной нагрузки за три часа превосходило контрольный уровень на 25%. Результаты исследований спонтанного диуреза, также имели аналогичную направленность изменений - в сторону полиурии. В данном случае столь выраженному повышению диуреза, как водного, так и спонтанного, не могла способствовать клубочковая фильтрация, так как она, по сравнению с результатами ложнооперированных крыс, практически не менялась. Но одновременное достоверное (р<0,001) снижение каналь-цевой реабсорбции воды до 91,03±0,36% как раз и было непосредственной причиной повышения диуреза. При контрольных исследованиях через 2 и 2,5 месяца с момента паратиреоидэктомии все выявленные изменения диуреза и основных процессов мочеобразования продолжали сохраняться.

Наиболее интересными оказались исследования водовыделительной функции у крыс с моделью почечной недостаточности на фоне гипокаль-циемии. Диурез у этих животных отличался от результатов, полученных у крыс не только интактных, но и при почечной недостаточности, и при паратиреоидэктомии. Так, через 2 недели после инъекции им глицерина водный диурез был достоверно (р<0,001 и р<0,001) меньше результатов интактных крыс за первые два часа и в среднем за три часа - на 25%, по сравнению с данными паратиреоидэктомированных крыс - на 45,5%, а при сопоставлении с данными 2-х недельной почечной недостаточности, наоборот, больше, превышая в среднем за три часа на 32%. Спустя еще две недели исследований диурез крыс этой группы снизился, став меньше результата крыс интактных, паратиреоидэктомированных, с почечной недостаточностью и на 24,6%, собственных, полученных двумя неделями ранее. Примерно такая же картина была и в отношении спонтанного диуреза.

Исследование основных процессов мочеобразования показало, что через две недели после сделанной инъекции глицерина в условиях водной нагрузки суммарно за три часа скорость гломерулярной фильтрации была достоверно (р<0,01) меньше на 31,5%, чем у крыс через два месяца после удаления паращитовидных желёз и, одновременно, достоверно (р<0,001) на 44% больше результатов крыс с двухнедельной почечной недостаточностью. Канальцевая реабсорбция воды была достоверно больше, чем у паратиреоидэктомированных крыс, и не отличалась от интактного уровня, а по сравнению с данными при почечной недостаточности - была незначительно больше. Т.е. изменение диуреза в этот период исследований было связано с изменениями клубочковой фильтрации.

Повторные эксперименты через две недели показали, что уменьшение диуреза по сравнению с результатами крыс гипокальциемических и при почечной недостаточности было вызвано не только снижением скорости клубочковой фильтрации, но и увеличением объёма канальцевой реаб-сорбции воды, за исключением третьего часа, не повлиявшего на суммарный трёхчасовой объём.

Рассматривая основные процессы мочеобразования в условиях спонтанного диуреза, можно отметить, что выявленное двукратное уменьшение диуреза, по сравнению с паратиреоидэктомированными крысами, было связано с достоверным (р<0,001) снижением скорости клубочковой фильтрации и одновременным достоверным (р<0,001) повышением канальцевой реабсорбции воды. При сравнении же с результатами, которые были получены через 2 недели после инъекции крысам глицерина, снижение диуреза происходило за счет достоверного (р<0,001) ускорения клубочковой фильтрации и достоверного (р<0,02) усиления канальцевой реабсорбции воды. Еще через две недели исследований снижение спонтанного диуреза у крыс, по сравнению с паратиреоидэктомированными, было вызвано уменьшением клубочковой фильтрации (р<0,001) и повышением канальцевой реабсорбции воды (р<0,001), а по сравнению с почечной недостаточностью - с достоверным (р<0,001) снижением скорости клубочковой фильтрации и повышением канальцевой реабсорбции воды (р<0,02). Таким образом, изменения спонтанного диуреза обусловлены нарушениями не только клубочковой фильтрации, но и канальцевой реабсорбции воды.

Для выяснения механизмов изменения процессов мочеобразования мы осуществили исследование электролитно-мочевинного профиля слоев ткани почек, как на высоте водной нагрузки, то есть через один час после её введения, так и при спонтанном диурезе. В обоих случаях результаты имели одинаковую направленность. При этом через две недели, а также через два месяца после инъекции глицерина, отмечалось достоверное повышение в коре, наружной медулле и в почечном сосочке содержания мочевины, что и приводило к повышению осмолярности интерстиция, к росту каналь-цевой реабсорбции воды относительно сниженного объема фильтрации. Уровни же натрия, калия и процент воды хоть и отличались от контрольного, но не имели достоверного отличия. Определение содержания мочевины в слоях ткани почек через четыре недели исследований показало незначительное ее повышение. В данном случае снижение осмолярности интерстиция, приводящее к уменьшению канальцевой реабсорбции и, как следствие, повышению диуреза, было связано со снижением содержания в нём натрия. Одновременно с выявленными изменениями мы отмечали прогрессирующее повышение содержания мочевины в плазме крови вместе со снижением ее экскреции с мочой. Что могло так менять содержание мочевины в слоях ткани почек, а вместе с ним и осмолярность, которая является одним из моментов, влияющих на процесс реабсорбции воды из канальцев почек в окружающий интерстиций по осмотическому градиенту, и, как результат, на количество окончательной мочи? После сопоставления полученных результатов с данными научной литературы, мы решили, что повышение содержания мочевины в слоях ткани почек через две недели и два месяца после инъекции глицерина могло быть связано со снижением почечного кровотока, по крайней мере, в корковом веществе. Мы исходили из того, что в это же время наблюдали снижение скорости клубочковой фильтрации, которая связана со скоростью кровотока и, возможно, кровоток будет также снижен в остальных слоях почек. Кроме того, экспериментально доказано, что уровень мочевины в ткани почек зависит от её содержания в крови (Усик С.В. 1976; Медовар Б.Я., 1978). Действительно, в наших опытах содержание мочевины в плазме крови через один час после водной нагрузки с контроля в 4,39±0,27 ммоль/л, начало достоверно (р<0,001) повышаться до 6,56±0,42 ммоль/л (через две недели после введения глицерина), 8,72±0,53 ммоль/л (через четыре недели) и 12,56±0,82 ммоль/л (через два месяца). Следовательно, увеличение мочевины в крови должно было способствовать её накоплению в ткани почек.

У паратиреоидэктомированных крыс во все периоды и варианты исследований в содержании мочевины и натрия наблюдались однотипные изменения - их уровень, по сравнению с контролем, был достоверно снижен во всех слоях почек, что привело к уменьшению осмолярности интер-стиция с угнетением обратного транспорта воды, и обусловило полиурию. Одновременно гипокальциемия усиливала выделение мочевины с мочой и снижала её содержание в плазме крови. Выявленные изменения можно объяснить тем, что при гипокальциемии, вероятно, происходит снижение чувствительности канальцев почек к вазопрессину, и в условиях водной нагрузки усиливается экскреция мочевины, что снижает её содержание в плазме крови. К тому же снижение содержания кальция в плазме крови, имеющееся у этих крыс, также должно способствовать уменьшению реаб-сорбции воды по механизму снижения эффекта вазопрессина на образование аквопорина-2.

Электролитно-мочевинный профиль слоев ткани почек крыс с соче-танной моделью, также отличался не только от результатов интактных крыс, но и крыс только при почечной недостаточности или только при гипокальциемии. На всем протяжении исследований, по сравнению с данными паратиреоидэктомированной группы, определялось достоверное (р<0,001) повышение содержания мочевины и натрия в слоях ткани почек. Кроме того, на втором этапе экспериментов, мы также обнаружили, по сравнению со всеми исследуемыми группами, достоверное повышение содержания калия и воды в корковом веществе. Экскреция мочевины с мочой у крыс с соче-танной моделью на протяжении всего периода исследований уменьшалась и была меньше результатов крыс всех исследуемых групп. Вместе с тем содержание мочевины в плазме крови превосходило интактный уровень в 3,26 (при водном диурезе) и 3,35 (при спонтанном диурезе) раз, а уровень почечной недостаточности, которая сама способствовала повышению мочевины в крови - в 1,64 и 1,69 раз, соответственно.

Одновременно во всех исследуемых группах мы выявляли изменение и ионовыделительной функции почек. Так, в группе крыс с почечной недостаточностью во все периоды исследований отмечалось достоверное прогрессирующее снижение содержания натрия в плазме крови, обусловленное увеличением экскреции его с мочой, превысившим норму к концу второго месяца экспериментов в 2,7 раз. При этом основной причиной усиленного выведения натрия из организма было уменьшение его реабсорбции в канальцах почек. Содержание калия в плазме крови, в отличие от однонаправленного снижения натрия, колебалось: через две недели отмечалась гиперкалиемия (возможно обусловленная рабдомиолизом), которая затем сменилась достоверной гипокалиемией (р<0,01). Одновременно с изменениями калия в плазме крови, менялось и его выделение с мочой, что проявилось снижением его экскреции, а затем достоверным (р<0,001) повышением. Так, к концу второго месяца калийурез превосходил контрольный уровень в 2,8 раза и был обусловлен нарушениями процессов, происходящих на уровне канальцев, т.е. реабсорбции и/или секреции калия. На протяжении всего эксперимента мы выявляли, хоть и не столь выраженную как в других группах, гипокальциемию, которая была обусловлена нарастанием экскреции кальция с мочой в основном за счет достоверно (р<0,001) низкой канальцевой реабсорбции. Параллельно отмечалась гиперфосфатемия, причиной которой на уровне почек было уменьшение экскреции фосфора с мочой за счет усиленной реабсорбции в канальцах почек.

Исследования ионовыделительной функции почек в условиях спонтанного диуреза во второй экспериментальной группе крыс показали, что экспериментальная гипокальциемия у крыс, созданная путём удаления па-ращитовидных желёз, так же вызывает, вследствие снижения канальцевой реабсорбции, натрийурез, способствующий снижению содержания натрия в плазме, а также снижает экскрецию калия и вызывает гиперкалиемию. Кроме того, она снижает канальцевую реабсорбцию кальция, приводящую к развитию кальцийуреза и усилению гипокальциемии. Одновременно увеличивается канальцевая реабсорбция фосфора и снижается его экскреции, что способствует развитию гиперфосфатемии.

Наиболее выраженные изменения ионовыделительной функции почек наблюдались у крыс третьей экспериментальной группы, имеющих соче-танную модель. Так, через две недели после сделанной инъекции глицерина и два месяца после паратиреоидэктомии отмечалось более выраженное, чем у остальных экспериментальных групп, повышение экскреции натрия.

Это было связано с тем, что канальцевая реабсорбция натрия стала меньше, чем у крыс интактных (р<0,001), паратиреоидэктомированных (р<0,001) и с почечной недостаточностью (р<0,002). В результате содержание натрия в плазме крови стало меньше не только по сравнению с результатами крыс при почечной недостаточности (р<0,05), но и по сравнению с данными паратиреоидэктомированных животных. На втором этапе исследований экскреция натрия достоверно увеличилась по сравнению с результатами всех групп сравнения, в том числе и своих двухнедельных, за счет выраженного снижения канальцевой реабсорбции.

Что касается обмена калия, то через две недели после инъекции глицерина содержание калия в плазме крови стало больше не только данных интактных крыс (р<0,001), но и паратиреоидэктомированных в срок два месяца (р<0,05), а также животных с двухнедельной почечной недостаточностью (р<0,05). То есть, в этом, сочетанном варианте, мы наблюдали выраженную гиперкалиемию, которая, как показали расчеты, была связана не с изменением почечной обработки калия, а, скорее всего с усиленным выходом калия из клеток на фоне отсутствия корригирующего влияния альдо-стерона. Спустя ещё две недели в обмене калия не произошло особых изменений - его среднестатистический фильтрационный заряд не отличался от всех групп сравнения, а экскреция была меньше, чем у интактных крыс и при почечной недостаточности, но не отличалась от гипокальциемических.

Изучение обмена кальция показало прогрессирующее снижение концентрации кальция в плазме крови. При этом экскреция кальция, несмотря на имеющееся снижение фильтрационного заряда, достоверно (р<0,001) превосходила интактный уровень, паратиреоидэктомированный и с почечной недостаточностью, то есть была обусловлена выраженным угнетением канальцевой реабсорбции кальция. В отношении почечной обработки кальция также можно сказать, что все исследуемые показатели, будь то экскреция, фильтрационный заряд или канальцевая реабсорбция, отличались от таковых в остальных экспериментах. Экскреция была самой выраженной, превосходя интактный уровень в 2,5 раза, фильтрационная загрузка нефронов была в 2,9 раза меньше контроля, а канальцевая реабсорбция, обеспечивающая обратное всасывание кальция в кровь - самой угнетённой.

Изменения почечной обработки фосфора отличались от данных и ги-покальциемических крыс, и крыс при почечной недостаточности. Если при почечной недостаточности, в результате усиления экскреции кальция, его содержание в плазме крови снижалось, а выделение фосфора с мочой уменьшалось, приводя к гиперфосфатемии, то в третей, сочетанной экспериментальной модели, содержание фосфора в крови, по сравнению с результатами паратиреоидэктомированных крыс, начало снижаться, но по сравнению с данными при почечной недостаточности, было ещё достоверно (р<0,001) высоким. В отношении почечной обработки фосфора через две недели после инъекции глицерина можно отметить, что его экскреция стала больше, по сравнению с интактными (в результате увеличенного фильтрационного заряда) и паратиреоидэктомированными крысами (вследствие снижения канальцевой реабсорбции). Спустя ещё две недели содержание фосфора продолжало снижаться и стало достоверно (р<0,05) меньше, чем у паратиреоидэктомированных крыс, а экскреция, хоть и стала меньше, чем в опытах двумя неделями раньше, но всё ещё оставалась больше не только паратиреоидэктомированных, но и интактных крыс, в результате сниженной канальцевой реабсорбции.

Выявленные изменения нашли отражение в следующих патогенетических схемах.

Повреждение клубочков СКФ

I экскреции мочевины с мочой

Р*

НЕФРОТОКСИНА глицерина)

Рабдомиолиз, гемолиз уровня мочевины в крови осмолярности интерстиция почек з: канал ьцевой реабсорбции воды относительно сниженного объема фильтрации

КАНАЛЬЦЕВЫИ НЕКРОЗ с последующим формированием белковых слепков I

Обтурация канальцев и повышение тубулярного давления канальцевои Д. реабсорбции натрия и кальция экскреции калия экскреции ^ фосфора

ПРОТЕИНУРИЯ и ГИПОПРОТЕИНЕМИЯ

ГИПОКАЛИЕМИЯ I

ГИП ЕРФОСФАТЕМ И Я t экскреции натрия и кальция

-г

СНИЖЕНИЕ ДИУРЕЗА

УМЕНЬШЕНИЕ: количества эритроцитов, гематокрита, содержания гемоглобина

ГИПОНАТРИЕМИЯ и ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ

Некроз эритропоэтин-продуцирующих структур

Схема 1. Функционально-морфологические изменения почек после инъекции крысам 50% раствора глицерина в дозе 0,8 мл/100г массы изменения, выявленные автором в ходе эксперимента

ПАРАТИРЕОИДЭКТОМИЯ канальцевой Д. реабсорбции кальция

Г экскреции кальция экскреции ' калия t канальцевой реабсорбции фосфора

- I экскреции фосфора ГИПЕРКАЛИЕМИЯ экскреции т мочевины с мочой к У

ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ I N уровня мочевины в крови ив ткани почек J

1

Ш осмолярности интерстиция почек к 4 эффекта вазопрессина на образование

V > 1 1 канальцевой * Д. реабсорбции воды , канальцевой Д- реабсорбции натрия экскреции натрия проницаемости клеточных и лизосомальных мембран у г

КАНАЛЬЦЕВЫЙ НЕКРОЗ продукции ■л эритропоэтина ■V- за счет снижения активации капьцийзависимой фосфолипазы А2 1

ГИПОНАТРИЕМИЯ

ЧУ сосудистой проницаемости, гипокоагуляция I

ПОВЫШЕНИЕ ДИУРЕЗА

ПРОТЕИНУРИЯ и ГИПОПРОТЕИНЕМИЯ Г

СНИЖЕНИЕ: количества эритроцитов, гематокрита, содержания гемоглобина

КРОВОИЗЛИЯНИЯ в ткани почек

Функц о

Схема 2. Функционально-морфологические изменения почек после паратиреоидэктомии - изменения, выявленные автором в ходе эксперимента

147

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Фидарова, Алана Михайловна, 2009 год

1. Агаджанян H.A., Скальный A.B. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. М.: Медицина, 2001. - 83с.

2. Айзенбарт Д. Эндокринология: Пер. с англ. М.: Медицина, 1999. -1370с.

3. Алмазов В.А. и др. Клиническая патофизиология / В.А.Алмазов, Н.Н.Петрищев, Е.В.Шляхто, Н.В.Леонтьева. М.: ВУНМЦ, 1999.-464с.

4. Брикман А. Эндокринология: Пер. с англ. М.: Медицина, 1999 - 856с.

5. Владимирская Е.Б. Регуляция кроветворения и иммуногенеза в перинатальный период / Е.Б.Владимирская, Н.Н.Володин, А.Г. Румянцев // Педиатрия. 1997 - №4. - С.76-81.

6. Возианов А.Ф., Бутенко А.К., Зак К.П. Цитокины. Биологические и противоопухолевые свойства. К.: Наук, думка, 1998. - 317с.

7. Гертнер Д. Эндокринология: Пер. с англ. М.: Медицина, 1999. - 789с.

8. Гринстейн Б., Гринстейн А. Наглядная биохимия. М.: Медицина, 2000.- 567с.

9. Громова O.A. Значение дефицита кальция в педиатрии и пути его коррекции // Вопросы современной педиатрии. 2007. - Т.6, № 2. -С.82-87.

10. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.В. Эндокринология. М.: Медицина, 2000. - 1563с.

11. Долгов В.В. и др. Лабораторная диагностика нарушений обмена железа: учебное пособие / В.В.Долгов, С.А.Луговская, М.Е.Почтарь, Н.Г.Шевченко М.: Медицина, 1996. -453с.

12. Ермоленко В.М., Иващенко М.А. Уремия и эритропоэтин. М.: Медицина, 1999. -452с.

13. Ермоленко В.М., Николаев А.Ю. Эритропоэтин: биологические свойства и применение в клинической практике // Терапевтический архив. 1991.- №6.-С.81-86.

14. Ермоленко В., Павлова Е. Изменения костной ткани у больных с хронической почечной недостаточностью // Врач. 2005. - № 11. -С.28-31.

15. Жетишев P.A., Мамбетова А.М. Анемический синдром у детей и подростков с хронической почечной недостаточностью // Педиатрия. -2005. №4. - С.39-41.

16. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Патофизиология: в 2 т. СПб: Элби, 2001. -Т.1. -С.263-264.17