Показатели осморегулиру ю щей функции и баланса электрол и тов на фоне водно-солевых нагрузок у и н тактных и спинальных с о бак
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
Загирова Нурия Абдулхалыковна
ПОКАЗАТЕЛИ ОСМОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ
ФУНКЦИИ И БАЛАНСА ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ФОНЕ
ВОДНО-СОЛЕВЫХ НАГРУЗОК У ИНТАКТНЫХ И
СПИНАЛЬНЫХ СОБАК
03.03.01 – физиология
Автореферат диссертации
на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Краснодар - 2010
Работа выполнена в Дагестанской государственной медицинской академии (ДГМА).
| Научный руководитель: | доктор медицинских наук профессор Мусалов Гусейн Гасанович. |
| Официальные оппоненты: | доктор медицинских наук профессор Брин Вадим Борисович; |
| доктор медицинских наук профессор Заболотских Игорь Борисович. | |
| Ведущая организация: | Ставропольская государственная медцинская академия. |
Защита состоится 24 декабря 2010 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д208.038.01 при Кубанском государственном медицинском университете (КГМУ) по адресу: 350063, Краснодар, ул. Седина, 4, КГМУ, тел. (861) 262-73-75.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГМУ.
Автореферат разослан «___» ___________ 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
профессор Ю.Р. Шейх-Заде
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Проблема нарушений водно-электролитного баланса – одна из самых сложных в медицине, и разработка связанных с нею материалов остается крайне актуальной [G. Giebisch et al., 2007; Т.А. Павлова и др., 2008]. Требует серьезной детализации анализ последствий от инфузионных водно-солевых нагрузок, особенно в критическом состоянии пациентов (N. Sandgaard et al., 2005; А.В. Бутров, С.В. Галенко, 2007). Вместе с тем, их введение с диагностической и лечебной целью все возрастает и, в частности, пострадавшим от различных видов травм, в том числе- с тяжелейшими вариантами перерыва спинного мозга, когда нарушается регуляция всех систем организма, а реконструктивная хирургия по восстановлению соматических функций делает только первые шаги [A. Onen et al., 2004; Б.Ш. Минасов и др., 2007]. С другой стороны, увеличилась продолжительность пассивной жизни спинальных пациентов (до 20 лет- 41 года) [Ch. M. Virseda et al., 2002; M. Drake et al., 2005], и на данном этапе главным в лечении и адаптации их к новым условиям существования является не столько борьба за полное восстановление утраченного, столько за улучшение состояния сохранившихся функций, прежде всего, почек, нарушение деятельности которых является одним из самых грозных осложнений и основополагающим моментом при ведении спинальных пациентов и животных- экспериментальные исследования школы А.Г. Гинецинского (1963), диссертационные работы и публикации сотрудников Дагестанской государственной медицинской академии [Г.Г. Мусалов, 1974; А.А. Ахмедханова, 1978; Р.Р. Билалова, 1978; Т.С. Сулаквелидзе, 1989]; наблюдения клиницистов [K. Weld et al., 2000; A. Onen et al., 2004; Y-ch. Tan et al., 2005]. Обозначенные моменты объясняют серьезную социальную значимость проблемы.
В названных условиях для поддержания жизни и деятельности систем выделения необходима инфузия растворов. Но как отреагирует интактный и спинальный организм? Это необходимо выяснить в деталях и сначала- в эксперименте, что и было положено в основу работы. Учитывая сложность вопроса, была взята одна сторона проблемы: исследование особенности реакций на кристаллоидные растворы. Именно солевые композиции, сбалансированные по составу с плазмой крови, занимают особое место в арсенале современных инфузионных средств [Y.A. Wu et al., 2003; E. Polycarpe et al., 2004]. Чаще используют солевые растворы, содержащие Na+, учитывая особую роль этого иона в поддержании объема внеклеточной жидкости.
При введении в организм минеральных композиций выявляются осложнения, особенно в условиях почечной недостаточности, что характерно и для спинальных организмов в результате отключения перерезкой спинного мозга (СМ) от вышележащих отделов ЦНС спинальных центров регуляции почек. Их функциональные возможности легче раскрываются при применении нагрузочных проб, а на фоне в/в введений кристаллоидных растворов, процедур кровопусканий резко обнажаются пределы адаптации и мобилизации функциональных резервов почек [В.В. Шкулев, А.И.Горанский, 1998; R. Livi et al., 2002].
Целью работы являлось изучение в сравнительном плане на интактных и спинальных собаках по показателям осмо- и электролитометрии особенностей мобилизации почечного функционального резерва на фоне инфузий животным кристаллоидных растворов в концентрациях, широко применяемых в клинических условиях, в частности, и пострадавшим с перерывами спинного мозга.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- Выявить состояние осморегулирующей функции почек, баланса ионов натрия и калия у бодрствующих интактных собак в хроническом эксперименте, оценить параметры мочеотделения, клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции на спонтанном и водном диурезе, до и после в/в введений животным растворов хлорида натрия и маннитола в концентрациях, широко применяемых в клинической практике.
- Изучить те же показатели, в тех же условиях, но после введения животных в наркоз и на фоне кровопускания.
- Используя экспериментальную модель – полную поперечную перерезку спинного мозга (ПППСМ) – выявить, в какой мере поддержание водно-солевого гомеостаза будет осложнено отключением расположенных ниже перерезки спинальных почечных центров от регуляторных звеньев вышележащих отделов ЦНС.
- Сравнивая полученные на интактных и спинальных животных показатели, выделить более значимые изменения для дальнейшей клинической апробации и возможного учета данных при ведении спинальных пациентов, особенно при назначении им в/в инфузий кристаллоидных растворов и в случаях кровотечений.
- Обосновать необходимость динамического контроля за осмоляльностью жидких сред, концентрациями ионов Na и K в условиях инфузий кристалоидных растворов и после кровотечений – особенно спинальным организмам.
Новизна результатов исследования
- Впервые дана комплексная детальная оценка параметрам осмо- и электролитометрии в сравнительном плане у интактных и спинальных собак (СС) в условиях – спонтанного, водного диуреза, после в/в введений различных концентраций хлорида натрия, 10% раствора маннитола, на фоне кровопускания – т.е. при максимальных напряжениях адаптационных механизмов.
- Впервые охарактеризован феномен «снятия» реакции на водную нагрузку у спинальных животных не только по объему мочеотделения, но и величинам расчетных коэффициентов, позволяющих сопоставить удельную значимость вовлечения клубочковых и канальцевых процессов нефрона.
- Подтверждена адекватность использованных концентраций NaCl для изучения особенностей водно-солевого баланса у интактных организмов и выявления необычных, в сравнении с интактными животными (ИЖ), статистически значимых колебаний параметров у СС.
- Впервые – полученные на наркотизированных животных при введении 10% маннитола и после кровопусканий – результаты по осмоляльности жидких сред и концентраций в них ионов – подчеркивают не только необходимость динамического контроля в течение инфузий за уровнями таковых, но и срочной апробации данных (в связи с характером полученных результатов) в клинических условиях.
Теоретическая значимость исследования. Характер проведенных экспериментов и полученные данные относятся к области фундаментальных знаний, так как примененный в работе комплексный подход, основанный на оценках параметров осмо- и электролитометрии при водно-солевых нагрузках, позволил выявить в сравнительном плане особенности резервных возможностей регуляторных механизмов в поддержании осмоляльности внутренних сред и концентраций в них ионов Na и K у интактных собак и собак с ПППСМ.
Результаты имеют практическую значимость в связи с непрерывным ростом случаев различных видов травматизма, сочетающегося с перерывом СМ, беспомощностью спинальных пациентов и увеличивающейся продолжительности их пассивной жизни, которую поддерживают инфузией водно-солевых растворов. Вместе с тем, детали действия трансфузионных кристаллоидных веществ в различных условиях, принципы учета факторов, предупреждающих возможные осложнения при углублении напряжений адаптивных механизмов на фоне водно-солевых нагрузок, кровотечений, в частности, после травм, сопровождающихся перерывом СМ, -требуют крайне осторожного анализа, базой для которого, надеемся и послужит данная работа.
Структура и объем работы. Текст диссертации изложен на 160 страницах, состоит из введения, обзора и анализа литературы, главы «Материалы и методы исследования», двух глав собственных данных, главы общего заключения и общих выводов. Работа иллюстрирована 21 таблицей и 21 рисунком. Список литературы содержит 289 источников, из них 168 отечественных и 121 иностранных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Поставлено 243 опыта в хроническом и остром плане на 49 собаках ( и ), которых содержали на стандартном пищевом режиме, при свободном доступе к воде. Работа выполнена с учетом Хельсинкской декларации о гуманном обращении с животными (А.М. Генин и др., 2001; Ю.А. Грызунов и др., 2007).
Для решения поставленных задач, наряду с интактными, были использованы спинальные животные. Полная поперечная перерезка спинного мозга, предложенная А.Г. Гинецинским (1963) как экспериментальная модель для исследований состояния водно - солевого баланса, производилась у собак на уровне Th7-8 сегментов СМ с целью отключения спинальных почечных центров от влияний вышележащих отделов ЦНС. Перерезка СМ осуществлялась по плану наработанных на кафедре подходов, с использованием специального скальпеля (Г.Г. Мусалов – рацпр. ДГМА №7338). Экспериментальные животные после периода адаптации и приучения к станку исследованы на состояние:
– спонтанного и водного диуреза, с измерением величин клубочковой фильтрации, осмоляльности, содержания натрия и калия в сыворотке крови и моче, с оценкой других параметров осмо- и электролитометрии – интактные животные, хронические опыты;
– тех же показателей у СС в сроки: сутки, двое после ПППСМ;
– параметров функций почек и водно – солевого обмена до и после в/в инфузий собакам 0,9% (0,15М); 0,4% (0,07М); 4,0% (0,7М) NaCl со скоростью 0,5мл/мин/кг – интактные бодрствующие животные:
хронический эксперимент;
– с изучением в тех же условиях и тех же показателей на наркотизированных животных после в/в инфузии им указанных водно – солевых растворов NaCl после ПППСМ, кровопускания;
– изучения влияний в/в ведения 10% раствора маннитола на показатели диуреза, клубочковой фильтрации, параметры осмо – и электролитометрии – в условиях фона, в острых опытах и после ПППСМ, кровопускания.
Материалом для анализа служили сыворотка крови и моча животных, находящихся в перечисленных выше условиях. В случае хронических опытов мочу изымали через наложенные на мочевой пузырь легкие пластмассовые фистулы, а в острых опытах (раздельно или суммарно из обеих почек) – вводя в надсекаемые мочеточники эластичные катетеры (производства Алексмед, Нидерланды) или модифицированную нами канюлю в районе мочевого треугольника.
Для вычисления целого ряда показателей водно-солевого баланса была оценена скорость клубочковой фильтрации (СКФ). Причем, определение проведено не по очищению от инулина как «золотого стандарта» для изучения СКФ, а по эндогенному креатинину. В наших условиях это было необходимо: в тесте с инулином производится его инфузия в растворе, а мы должны были сохранить динамику естественного водно-электролит-ного баланса, работая с нагрузками кристаллоидных растворов. Для изучения концентрации эндогенного креатинина в сыворотке крови и моче применен набор реагентов фирмы Vital Diagnostics SPb Creatinine «FL».
Уровень ионов натрия и калия в жидких средах исследовали с помощью прибора Микролайт фирмы Medica, в котором используются проточные ион-селективные электроды, а результаты выводятся на дисплей автоматически. Общее осмотическое давление жидких сред оценивали с помощью миллиосмометра МТ-5-02 НПП «Буревестник», Санкт-Петербург, 2004. На основании полученных базовых данных были рассчитаны приведенные в «Ключе» диссертации основные показатели осморегулирующей функции почек, которая является «…развернутой характеристикой водно-электролитного обмена» - А.А. Кузнецова, Ю.В. Наточин, 1997.
Итак, баланс ионов натрия и калия, а также показатели осморегулирующей функции почек изучали в различных условиях:
- на фоне водной нагрузки (25мл/кг веса тела животного – чистой водопроводной воды);
- при в/в введениях изо-, гипо-, гипертонических растворов хлорида натрия со скоростью 0,5мл/мин в течение 30мин., в отдельных вариантах и после кровопусканий в темпе 6мл/мин/кг;
- после в\в инфузий с той же скоростью и в течение 30мин. 10% раствора маннитола.
- все исследования проведены при сравнении показателей осмо- и электролитометрии у интактных и спинальных собак.
Статистический анализ полученных данных проведен на основе общепринятых подходов (С. Гланц, 1999; О.Ю. Реброва, 2002; др.). Форма представления данных: М(s). М - выборочное среднее значение признака. s - выборочное стандартное отклонение. В ряде случаев обозначены лимиты ряда, их амплитуда. Значение p указывали с точностью до трех знаков, а в случаях р<0,001 в форме «р<0,001». 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 ИССЛЕДОВАНИЯ
Найдено (табл. 1), что величина спонтанного мочеотделения у спинальных собак уменьшена (р=0,032) в сравнении с интактными животными (ИЖ). Кроме того, наблюдалось снятие реакции на водную нагрузку (ВН) у СС при увеличении (а не снижении, как у ИЖ) уровня осмоляльности сыворотки крови после введения воды в желудок. Скорость клубочковой фильтрации (СКФ, Ссr) колебалась при спонтанном мочеотделении(18 часов без пищи при свободном доступе к воде) в пределах 33,59 (3,96) мл/мин и у ИЖ всегда возрастала под влиянием ВН. В тоже время у СС она была ниже [22,55 (3,02) мл/мин], чем у ИЖ на спонтанном диурезе и оставалась на том же низком уровне [22,74 (2,89) мл/мин] и в условиях действия ВН. Этим, видимо, и объясняется уменьшение общего количества экскретируемых осмотически активных веществ (E osm a.в.) у СС в сравнении с фоном (р=0,009), несмотря на статистически незначимое изменение(р=0,150) процента их реабсорбции (RF osm a.в. в %).
Если одноразовая ВН вызывала у бодрствующих ИЖ статистически значимое снижение Posm, то в условиях в/в инфузий использованных нами концентраций растворов NaCI осмоляльность сыворотки крови держалась практически на стабильных уровнях (табл.2).
Таблица 1
Величины диуреза, осмоляльности сыворотки крови (Posm, в мОсм/кг Н2О), клиренса эндогенного креатинина (CCr), общей экскреции (ммоль/мин/кг) и канальцевой реабсорбции (в %) осмотически активных веществ (osm a.в.) в условиях водной нагрузки (ВН) у интактных собак.
| Условия опыта Параметры | Интактные собаки | Спинальные собаки | |||
| Фон | После ВН | Фон | После ВН | ||
| Диурез мл/мин | M | 0,54 | 3,00 | 0,17 | 0,17 |
| s | 0,20 | 0,57 | 0,06 | 0,04 | |
| df | 32 | 18 | |||
| p | 0,000 | 1,000 | |||
| Осмоляль-ность сыв. крови Posm | M | 300,63 | 291,16 | 275,30 | 314,33 |
| s | 9,19 | 12,52 | 7,92 | 11,17 | |
| df | 32 | 18 | |||
| p | 0,020 | 0,000 | |||
| СКФ - CCr мл/мин | M | 33,59 | 41,33 | 22,55 | 22,74 |
| s | 3,96 | 4,12 | 3,02 | 2,89 | |
| df | 47 | 18 | |||
| p | 0,000 | 0,887 | |||
| Eosm a.в. ммоль/мин/кг | M | 0,57 | 0,05 | 1,88 | 1,19 |
| s | 0,21 | 0,01 | 0,39 | 0,65 | |
| df | 37 | 18 | |||
| p | 0,000 | 0,009 | |||
| Rosm a.в. в % | M | 98,47 | 98,07 | 96,52 | 95,20 |
| s | 0,71 | 0,46 | 1,41 | 2,41 | |
| df | 35 | 18 | |||
| p | 0,057 | 0,151 | |||
Примечание: р – сравнение показателей с фоном.
Таблица 2
Осмоляльность сыворотки крови (Posm), диурез (v), очищение от осмотически свободной воды (СН2О), экскреция osm а.в. (Eosm), интенсивность их канальцевой реабсорбции (RFosm a.в.) у интактных, спинальных собак, в наркозе в конце в/в 30-минутных инфузий им растворов хлорида натрия, после кровопускания.
| Показа-тели Условия | ЖИВОТНЫЕ | |||||||||||||
| Интактные | Спинальные | Наркоз | Кровопускание | |||||||||||
| M s | Р | M s | Р | P по Вилкоксону | M s | Р | P по Вилкоксону | M s | Р | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||||
| NaCl | Фон | 302,3 9,89 | Posm в мОсм/кг Н2О | |||||||||||
| 0,9% | 298,4 18,74 | 0,35 | 312,2 4,17 | 0,003 | 302,7 10,05 | 0,32 | 0,345 | 311,7 2,07 | 0,001 | |||||
| 0,4% | 298,9 13,01 | 0,30 | 299,8 2,04 | 0,053 | 299,0 13,08 | 0,81 | 0,345 | |||||||
| 4,0% | 366,8 5,18 | 0,07 | 307,5 3,62 | 0,018 | 312,5 9,77 | 0,01 | ||||||||
| NaCl | Фон | 2,91 1,64 | v в мл/мин | |||||||||||
| 0,9% | 2,15 1,21 | 0,095 | 1,38 0,23 | 0,775 | 0,93 0,09 | 0,067 | 0,88 | 0,045 | ||||||
| 0,4% | 1,25 0,45 | 0,000 | 1,59 0,52 | 0,336 | ||||||||||
| 4,0% | 2,90 1,33 | 0,972 | 3,43 0,76 | 0,000 | ||||||||||
| NaCl | Фон | 0,77 0,54 | СН2О в мл/мин | |||||||||||
| 0,9% | 0,17 0,52 | 0,013 | -0,03 0,10 | «0,001» | -0,27 0,73 | 0,038 | 1,22 0,76 | 0,260 | ||||||
| 0,4% | 0,05 0,31 | 0,013 | -0,17 0,15 | «0,001» | 0,028 | |||||||||
| 4,0% | 0,09 0,95 | 0,137 | -0,91 0,48 | «0,001» | ||||||||||
(Продолжение таблицы 2)
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| NaCl | Фон | 0,48 0,20 | Eosm a.в. в ммоль/мин/кг | ||||||||
| 0,9% | 0,70 0,28 | 0,00 | 0,52 0,06 | 0,384 | 0,66 0,05 | 0,01 | 1,27 0,09 | 0,000 | |||
| 0,4% | 0,76 0,80 | 0,00 | 0,46 0,09 | 0,072 | |||||||
| 4,0% | 0,77 0,18 | 0,00 | 0,36 0,04 | 0,002 | |||||||
| NaCl | Фон | 95,75 2,58 | RFosm a.в. в % | ||||||||
| 0,9% | 94,80 3,08 | 0,286 | 91,92 1,08 | 0,040 | 85,25 0,37 | 0,000 | 49,00 6,77 | 0,000 | |||
| 0,4% | 96,21 2,33 | 0,549 | 90,17 1,10 | 0,000 | |||||||
| 4,0% | 93,76 1,28 | 0,005 | 91,85 1,84 | 0,078 | |||||||
Примечание: р – сравнение показателей с фоном.
При этом поддержание осмотической стабильности внутренней среды организма сопровождалось отдельными вариантами параллельных сдвигов ССr и показателей канальцевой реабсорбции, что приводило к увеличению экскреции с мочой осмотически активных веществ и возрастанию индекса осмотического концентрирования - табл. 2.
Общая величина мочеотделения у ИЖ изменялась лишь после инфузий 0,4% NaCl, a CCr возрастал только на фоне 4,0% NaCl («p<0,001»), что соотносится с мнением ряда исследователей о пользе «малообъемного» оживления пациентов с помощью гипертонических трансфузионных растворов [Ch.E. Wade, 2003; J.Duranteau,2005]. Подчеркнем особо, что у СС выявлена статистически значимая разница в CCr и при введении 0,9% и 0,4% NaCl, но эти результаты были в сторону снижения, а не повышения величин(как при 4,0% NaCl).
Исследования, проведенные с в/в инфузиями растворов в условиях наркоза (с учетом использования этих процедур в клинических ситуациях) показали, что у ИЖ результаты изменялись статистически незначимо. В то же время у СС: снижалось очищение от осмотически свободной воды (CH2O), реабсорбируемая фракция осмотически активных веществ (RFosm a.в.) при значимом изменении диуреза после 4% NaCl (p=0,000).
Таким образом, было выявлено, что при применяемых в клинике концентрациях NaCl, испытанных нами в эксперименте, у ИЖ сохраняется осмотический гомеостазис внутренних сред. Но у СС наблюдались статистически значимые сдвиги при всех концентрациях NaCl. Величины мочеотделения на фоне в/в введений растворов в большинстве своем не изменялись. В то же время, в критических состояниях организма, в частности, после перерыва СМ, важна стимуляция диуреза для улучшения выведений продуктов обмена веществ. Из этих соображений была использована в/в инфузия известного осмотического диуретика – маннитола и изучены те же показатели, что и после в/в введений растворов NaCl. Стимулирующее мочеотделение действие выявилось не только у ИЖ, но и у СС. Интересно, что несмотря на снижение CСr, статистически значимо была увеличена экскретируемая фракция осмотически активных веществ и уменьшена их канальцевая реабсорбция, что сопровождалось значительными подъемами осмоляльности сыворотки крови – рис.1, рис. 2.
| U | U | СCr | |||
| 8,0 | СCr | 40 | |||
| 7,0 | 35 | ||||
| 6,0 | 30 | ||||
| 5,0 | 25 | ||||
| 4,0 | 20 | ||||
| 3,0 | 15 | ||||
| 2,0 | 10 | ||||
| 1,0 | 5 | ||||
| Ф | Н | М | М-П |
Рис. 1. Диурез (U, мл/мин), клубочковая фильтрация (СCr, мл/мин) при спонтанном мочеотделении (Ф) у собак, через 20 минут после введения их в наркоз (Н), в конце 30й мин. инфузии маннитола (М), далее после ПППСМ в условиях продолжающегося в/в введения маннитола (М-П).
| Posm | |||||||
| EFosm a.в | |||||||
| Posm | RFosm a.в | RFosm a.в. | EFosm a.в. | ||||
| 360 | 100 60 | ||||||
| 350 | 90 50 | ||||||
| 340 | 80 40 | ||||||
| 330 | 70 30 | ||||||
| 320 | 60 20 | ||||||
| 310 | 50 10 | ||||||
| 300 | |||||||
| Ф Н М М-П | |||||||
Рис. 2. Осмоляльность сыворотки крови (Posm), экскретируемая фракция осмотически активных веществ (EFosm), их реабсорбция (RF) при спонтанном мочеотделении (Ф) у собак, через 20мин. после введения их в наркоз (Н), в конце 30й мин. инфузии маннитола (М), далее после ПППСМ и продолжающегося в/в введения маннитола (М-П).
Причем, Posm продолжала оставаться на высоких цифрах и после ПППСМ у животных – рис.2. Наиболее важный показатель осмоляльности – очищение от осмотически свободной воды (СH2O) – резко снижался, а клиренс осмотически активных веществ ( Сosm) и общая их экскреция (Eosm) возрастали, и только процедура ПППСМ приостанавливала это повышение – рис. 3. Posm сыворотки крови и на этом фоне не останавливало свой рост, несмотря на продолжение инфузии маннитола. Этот факт имеет существенное значение для вопросов апробации и дискуссиях в клинике об использовании введений различных концентраций маннитола [И.И. Таранова, 2008].
Особенно резкий «подскок» Posm мы выявляли в отдельном варианте опытов на наркозе с одновременной ПППСМ, и только дальнейшей в/в инфузией 0,4% NaCl нам удавалось снижать опасные для жизни уровни Posm на фоне продолжающегося введения 10% маннитола СС. При исследовании баланса Na+ и K+ было выявлено, что у ИЖ уровень натрия в сыворотке крови изменялся статистически значимо только на фоне введения 4,0% NaCl, а у СС – при всех использованных нами процентах растворов NaCl. Это проявлялось и на других расчетных показателях: фильтрационном заряде, клиренсе, экскретируемой фракции от профильтровавшегося количества жидкости, реабсорбции иона и его доли в осмотическом очищении.
Интересен, на наш взгляд, результат по оценке относительной реабсорбции натрия: у бодрствующих животных он статистически значимо снижался только при введении 4,0% NaCl; в условиях наркоза это снижение было особенно заметным, а у СС выявлено резкое повышение относительной реабсорбции Na+ – табл. 3.
Что касается баланса К+, то на ИЖ подтвердилось известное мнение о более стабильном, чем для Na+, его гомеостазисе. Даже на маннитоле его уровни в сыворотке крови изменялись статистически незначимо и в пределах небольших процентов.
Таблица 3
Количество реабсорбированного иона натрия (RNa+ в %) у бодрствущих спинальных, наркотизированных собак в условиях в/в инфузии NaCl.
| Условия опыта Параметры | Бодрствующие | На наркозе после ПППСМ | ||||||
| Фон | 0,9 % NaCl | 0.4 % NaCl | 4.0 % NaCl | Фон | 0,9 % NaCl | 0.4 % NaCl | 4.0 % NaCl | |
| M | 81,00 | 79,74 | 80,37 | 67,14 | 85,10 | 89,75 | 81,50 | 141,17 |
| s | 15,30 | 12,97 | 7,77 | 11,73 | 1,03 | 0,50 | 0,31 | 13,60 |
| df | 40 | 40 | 38 | 10 | 10 | 10 | ||
| p | *0,776 | *0,868 | *0,003 | *0,000 | *0,000 | *0,000 | ||
Примечание: *р – сравнение с фоном.
Однако, после 30-мин. инфузии 4,0% NaCl, было выявлено снижение К+ в сыворотке крови, особенно резкое у СС и в случаях кровопускания. Это не исключает развития опасных для жизни гипокалиемий, тем более, что в клинике применяют не только 4,0, но 5,0 и 10,0% растворы NaCl, которые используют для коррекции гипоосмоляльности.
| Eosm а.в. |  | ||||
| Cosm | |||||
| Eosm а.в. | |||||
| 1,4 |  | 10,0 | |||
| 1,2 | 9,0 | ||||
| 1,0 | 7,5 | ||||
| 0,8 | 6,0 | ||||
| 0,6 | 4,5 | ||||
| 0,4 | 3,0 | ||||
| 0,2 | 1,5 | ||||
| 0 | |||||
| Ф | Н | М | М-П | ||
| 0,3 | |||||
| 0,6 | |||||
| 0,9 | |||||
| 1,2 | |||||
| 1,5 | |||||
| 1,8 | |||||
| 2,1 | |||||
| Cosm | |||||
Рис. 3. Общая экскреция осмотически активных веществ (Eosm в ммоль/мин/кг), их клиренс (Cosm а.в., мл/мин), клиренс осмотически свободной воды (
, мл/мин) при спонтанном мочеотделении (Ф) у собак, через 20 мин. после введения их в наркоз (Н), в конце 30й мин. инфузии маннитола (М), далее после ПППСМ и продолжающемся его в/в введении.
Рис. 4. Показатели осмо- и электролитометрии у собак на спонтанном диурезе (фон), в условиях наркоза, в конце 30-минутной в/в инфузии маннитола и после ПППСМ при продолжающемся введении маннитола.
Через 30 минут от в/в введения животным 10% маннитола как мощного осмотического диуретика, выявлена резкая ( особенно у СС), опасная для жизни гипонатриемия при гиперосмоляльности крови. Реабсорбция Na+ на маннитоле не только уменьшалась в сравнении с фоном, но становилась отрицательной и только стрессовое состояние (ПППСМ) возвращало ее к уровню положительных значений – рис. 4.
Видимо, уменьшением реабсорбции Na+ на маннитоле при увеличении экскретируемой фракции и можно объяснить опасные для жизни снижения уровней Na+ в сыворотке крови маннитол – инфузируемых животных, для СС – до 121,77 (1,77) ммоль/л – табл. 4.
Таблица 4
Концентрация Na+ и К+ в сыворотке крови в ммоль/л у бодрствующих (фон) собак (n=6), далее через 20 минут после введения животных
в наркоз и в конце 30й минуты в условиях в/в инфузии им
10 % раствора маннитола.
| Условия опыта Параметры | ионы натрия | |||||||
| Фон | Наркоз | Маннитол | % в ср. с фоном | % в ср. с наркозом | ПППСМ маннитол | % в ср. с фоном | % в ср. с наркозом | |
| M | 149,35 | 149,88 | 130,68 | 13,2% | 13,48% | 121,77 | 18,53% | 18,76% |
| s | 1,62 | 4,28 | 5,79 | 4,90 | 6,34 | 1,77 | 1,30 | 0,79 |
| df | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| p | *0,800 | *0,000 | *0,000 | |||||
| ионы калия | ||||||||
| M | 4,59 | 4,81 | 4,35 | 5,12% | 8,33% | 4,60 | 0,45% | 3,4% |
| s | 0,29 | 0,61 | 0,36 | 6,89 | 12,83 | 0,33 | 7,32 | 11,28 |
| df | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| p | *0,509 | *0,126 | *0,925 | |||||
Примечание: *р – сравнение с фоном.
Данные о гипонатриемии в сочетании с гиперосмоляльностью сыворотки крови мы можем сопоставить лишь с результатами у A. Erard et al. (2003), которые выявили подъем осмоляльности крови на маннитоле, в то время, как уровни Na+ были наименьшими. У СС глубокая гипонатреимия связана и с перерывом СМ, что согласуется с наблюдениями на 112 спинальных пациентах Y. Tan et al. (2005). Естественно, что все эти моменты требуют апробации в клинических условиях в связи с широким применением кристаллоидных растворов, в частности, маннитола.
ВЫВОДЫ
1. Комплексный подход с оценкой показателей осмо- и электролитометрии оказался оправданным для характеристики в сравнительном плане уровней мобилизации почечного функционального резерва у интактных и спинальных собак при введении им водной нагрузки, в/в инфузий растворов хлорида натрия и маннитола в концентрациях, широко используемых в клинической практике, в частности, и на фоне кровотечений.
2. У СС выявлено: уменьшение спонтанного мочеотделения в сравнении с ИЖ, снятие водного диуреза с увеличением (а не снижением) осмоляльности сыворотки крови и концентраций ионов натрия, изменение реакции на инфузию растворов. Так, у ИЖ лишь 4,0 % NaCl значимо увеличил осмоляльность и уровень натрия в сыворотке крови, снизил концентрацию калия. В то же время у СС и другие, изученные нами концентрации, вызвали статистически значимые изменения в сравнении с ИЖ параметров осмо- и электролитометрии, что подчеркивает неадекватное включение в условиях перерыва СМ адаптивных механизмов из-за отключения перерезкой значительной части осмо- и волюморецепторов от центральных регуляторных звеньев.
3. Показатели электролитометрии чаще «отходили» от средних величин после инфузий растворов 4,0 % NaCl, когда нагрузка на регуляторные механизмы больше, чем в условиях в/в введений 0,9 % и 0,4 % NaCl. Несмотря на более стабильное поддержание уровней К+, при введении 4,0 % NaCl выявлено статистически значимое его снижение в сыворотке крови СС, что не исключает развития опасных для жизни гипокалиемий в случаях использования для трансфузий при перерывах СМ высоких концентраций NaCl.
4. У наркотизированных животных реакция на водно-солевые нагрузки практически не отличалась от таковой у бодрствующих организмов, исключая повышение у СС концентраций креатинина в сыворотке крови при уменьшении его клиренса, а также снижение уровней калия, статистически значимое после кровопускания.
5. Кровопускание, особенно у СС, сопровождалось снижением диуреза, клиренса креатинина (при неизменной концентрации его в сыворотке крови у интактных и повышении у СС), уменьшением очищения от осмотически свободной воды, увеличением канальцевой реабсорбции осмотически активных веществ и общей их экскреции. У наркотизированных СС выявлено повышение осмоляльности сыворотки крови после введения растворов NaCl, особенно на фоне кровопускания, снижение клиренса креатинина, отрицательный клиренс осмотически свободной воды.
6. Через 30 минут от начала в/в введения 10 % маннитола выявлена резкая (особенно у СС), опасная для жизни гипонатриемия при гиперосмоляльности крови. Это сопровождалось снижением более чем в два раза процента обратной реабсорбции натрия в канальцах. Баланс калия на маннитоле практически не изменялся.
7. При явно сниженной клубочковой фильтрации в наркозе, а также на маннитоле и далее после ПППСМ уровень креатинина в сыворотке крови оставался высоким, сочетаясь со снижением его общей экскреции, как и реабсорбируемой фракции осмотически активных веществ. Это говорит в пользу сниженной активности канальцевых процессов у спинальных организмов.
8. Несмотря на наибольшее диуретическое действие маннитола, особенно значимое для СС с учетом наблюдаемых у них периодов олигурии, выявленная значительная гипонатриемия, неадекватная «постагрессивная гиперосмоляльность», остающийся высоким уровень креатинина в сывротке крови вызывают небходимость искать новые подходы при работе с маннитолом, как осмотическим диуретиком – тем более в связи с тем, что в клинических ситуациях применяют и более высокие его концентрации.
9. При травмах, сопровождающихся перерывом СМ, инфузионная терапия кристаллоидными растворами должна проводиться под тщательным контролем, с учетом базового состояния водно-электролитного баланса, при своевременной коррекции (в динамике инфузий) показателей осмоляльности, концентраций натрия и калия, реакция на уровни которых, как и вовлечение резервных возможностей водно-солевого баланса, изменены у спинальных организмов.
РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ
- Сулаквелидзе Т.С., Билалова Р.Р., Загирова Н.А.О влиянии кровопускания как специфического для вазопрессина стимула //Рос. физиол. ж. им.И.М. Сеченова.-2004.-Т.90, №8.-С.73.
- Загирова Н.А., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. К подбору дозировок инфузируемых растворов хлорида натрия в эксперименте //Новые технологии в медицине. Сб. статей. /Дагестанская гос. мед. академия.- Махачкала, 2004.- С.164-166.
- Загирова Н.А. К вопросу о применении инфузий кристаллоидных растворов в эксперименте и клинике //Тез. докл. 57-й науч. конф. молодых ученых и студентов / Дагестанская гос. мед. академия.- Махачкала, 2005.- С. 128-129.
- Загирова Н.А. О характере мобилизации резерва почек у интактных и спинальных собак //Научные труды I съезда физиологов СНГ- Сочи, Дагомыс, 2005.- Т. 2.- С.92.
- Загирова Н.А., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. К оценке осморегулирующей функции почки в условиях водного диуреза //Новые технологии в медицине: матер. III-й науч.-практ. конф../ Дагестанская гос. мед. академия.- Махачкала, 2006.- С. 200-201.
- Загирова Н.А. Осмоляльность и электролиты сыворотки крови в ранние сроки перерыва спинного мозга у собак на фоне инфузии и кровопускания //Тез. докл. 58-й науч. конф. молодых ученых и студентов / Дагестанская гос. мед. академия.- Махачкала, 2007.- С. 55-57.
- Загирова Н.А. К вопросу о контроле за водно-солевыми нагрузками //Тез. докл. XX съезда физиол. общ. им. И.П. Павлова.- М., 2007.- С. 230, № 0380.
- Загирова Н.А., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. Осморегулирующая функция почек в условиях инфузии маннитола наркотизированным собакам //XX съезд физиол. общ. им. И.П. Павлова: тез. докл. М., 2007.- С.231, № 0381.
- Загирова Н.А., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. О результатах тестирования резервов осморегуляции в эксперименте //Науч. труды II съезда физиол. СНГ.- Кишинэу (Кишинев), Молдова.- 2008.- С. 146-147.
- Загирова Н.А., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. Осмоляльность жидких сред в условиях перерыва спинного мозга //Физиология адаптации: матер. I-й Всероссийской науч.-практ. конф. /Волгоградский гос. университет.- Волгоград.- 2008.- С. 233-235.
- Загирова Н.А. К оценке функционального резерва почек по поддержанию осмотического гомеостазиса //Тез. докл. 59-й науч. конф. молодых ученых и студентов / Дагестанская гос. мед. академия.- Махачкала,2008.- С.159-162.
- Загирова Н.А., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. Использование в учебном процессе информации из материалов научного исследования по осмо- и электролитометрии //Проблемы управления качеством образования в медицинском вузе: материалы учебно-методической конференции / Дагестанская гос. мед. академия.- Махачкала, 2009.- С. 169-172.
- Загирова НА., Мусалов Г.Г., Сулаквелидзе Т.С. Параметры осмометрии у наркотизированных собак при введении растворов и после кровопускания //Механизмы функционирования висцеральных систем: VII Всероссийская конф. с международным участием, посвящ. 160-летию со дня рожд. И.П.Павлова, тез. докл.- Санкт-Петербург, 2009.- С.165-166.
- 14. Загирова Н.А. Осморегулирующая функция почек в условиях инфузий кристаллоидных растворов // Кубанский научный медицинский вестник. - 2010.- № 7.- С. 71-75.
Сдано в набор 19.08.10. Подписано в печать 20.08.10.
Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печ.л. 1,5.
Тираж 130. Заказ 122.
Издательско-полиграфический центр ДГМА
Махачкала, ул. Ш.Алиева,1.
