То, что функции почек многогранны и чрезвычайно важны для нормальной жизнедеятельности – факт неоспорим и кроме, так сказать чисто почечных функций (водо,- и ионорегулирующей), они выполняют и другие, в частности еще и инкреторную функцию. И это не только ренин, приводящий к образованию ангиотензина II, но и урокиназа, и простагландины, и брадикинин, но и эритропоэтины и кальцитриол с регуляцией эритропоэза и обмена кальция [1, 5]. И именно с этой точки зрения мы проводили работу, создавая по отдельности и вместе токсическое поражение почек и гиперкальциемию. А с учетом того, что в почках интенсивно протекают аэробные процессы, то необходимо еще посмотреть состояние антиоксидантной защиты, что в условиях повышенного содержания кальция в крови может протекать несколько по-иному [8].
Целью настоящего исследования было выяснение механизмов функционального состояния почек в условиях их экспериментального острого токсического поражения на фоне гиперкальциемии, созданной гипервитаминозом D.
Материалы и методы исследования
Для решения поставленной цели последовательно решались три задачи. Первая, создание на 30-и крысах линии Вистар, после суточного лишения их пищи и воды, токсической почечной недостаточности по G. Greven путем внутримышечного введения 50,0 % глицерина в дозе 0,8 мл/100 г, которую делили пополам и вводили в задние лапы, что уменьшало гибель животных после инъекции [2]. Опыты на них проводили на 7-й и 14-й дни после введения нефротоксиканта.
Вторая задача – создание на 30-и крысах линии Вистар модели гиперкальциемии путем ежедневного, в течение 14 дней, введения через зонд в желудок витамина D (Аквадетрим) в дозе 10 000 МЕ/100 г вместе с 1,5 мл водопроводной воды, что позволяет полностью ввести препарат и одновременно избежать гидратации, чтобы не происходило вымывание и уменьшение эффекта витамина D. Опыты на крысах, получавших витамин D, были поставлены после семи и четырнадцати введений.
И третья задача – создание на 30-и крысах линии Вистар сочетанного экспериментального токсического поражения почек и одновременного введения витамина D. И в этом варианте опыты также ставили после семи и четырнадцати введений витамина D и на 7-й и 14-й дни после введения крысам глицерина (в первый день вводили только витамин, а глицерин во второй), что позволило создать одинаковые условия проведения экспериментов для корректного их сопоставления.
В качестве контроля были взяты 15 интактных крыс. Животные всех групп на протяжении всего эксперимента имели свободный доступ к пище и воде, которая за 30–40 минут до начала опытов убиралась из клеток. Световой режим соответствовал естественному для животных ночного образа жизни (затемненный).
Во всех сериях у крыс изучали функциональное состояние почек (водовыделительная функция, степень протеинурии); картину крови (количество эритроцитов и содержание гемоглобина); состояние перекисного окисления липидов (содержание гидроперекисей и малонового диальдегида) и антиоксидантную защиту (активность каталазы и супероксиддисмутазы).
О водовыделительной функции судили по количеству мочи, выделившейся за шесть часов, с последующим расчетом спонтанного диуреза и скорости клубочковой фильтрации (мл/час/100 г), объема канальцевой реабсорбции воды ( %), для чего в моче и плазме крови методом Поппера определяли содержание эндогенного креатинина (мкмоль/л) [4], а для выяснения возможных механизмов клубочковой фильтрации инвазивным способом определяли объемную скорость (мл/мин) почечного кровотока (ультразвуковой флуометр Transonic НТ313, США). Степень протеинурии (мг/мл) и содержание общего белка в плазме крови (г/л) определяли методом Лоури и биуретовым [6]. Концентрацию кальция в плазме крови (ммоль/л) определяли спектрофотометрически с помощью эриохрома синего. Количество эритроцитов в крови определяли с помощью гематологического анализатора (Erma, Япония), уровень гемоглобина – спектрофотометрически гемиглобинцианидным методом. Содержание гидроперекисей в плазме крови, малонового диальдегида в эритроцитах, активность каталазы и супероксиддисмутазы в эритроцитах определяли спектрофотометрически [4, 6]. У крыс после предварительного внутрибрюшинного введения анестетика общего действия «Золетил» в дозе 0,1 мл/100 г и в состоянии обезболивания и сна определяли почечный кровоток, а затем из сердца отбирали кровь для исследований.
Полученные результаты статистически обрабатывались с помощью компьютерной программы «GraphPad Prizm 5.04», степень достоверности оценивалась по t-критерию Стьюдента (параметрический метод сравнения средних величин).
Результаты исследования и их обсуждение
Введение крысам глицерина вызвало снижение спонтанного диуреза на 26,4 % (р < 0,02) через одну неделю и на 48,6 % (р < 0,001) через две (табл. 1) в результате уменьшения скорости клубочковой фильтрации с величины 12,83 ± 0,94 мл/час/100 г до 10,16 ± 0,72 мл/час/100 г (первая неделя, р < 0,05) и до 7,25 ± 0,46 мл/час/100 г в конце второй недели (р ˂ 0,001). В это же время отмечалось снижение объемной скорости почечного кровотока с 10,24 ± 0,68 мл/мин (контроль) до 6,94 ± 0,52 мл/мин (р < 0,002), что очевидно и способствовало ослаблению гломерулярной фильтрации. Одновременно в плазме крови статистически значимо (р < 0,01) повышался уровень креатинина (72,64 ± 2,28 мкмоль/л – контроль и 84,25 ± 3,23 мкмоль/л через две недели после введения глицерина), а в моче появилась протеинурия, особенно в конце второй недели, превосходя контроль в 2,4 раза (табл. 1). И вместе с ней в содержании общего белка в плазме крови наметилась тенденция к снижению (64,09 ± 2,31 г/л – контроль, 61,32 ± 2,28 г/л и 60,12 ± 2,45 г/л через одну и две недели после введения глицерина).
Создание гиперкальциемии (содержание кальция в плазме крови у контрольных крыс 2,32 ± 0,17 ммоль/л, 2,95 ± 0,21 ммоль/л (р < 0,05) и 3,24 ± 0,28 ммоль/л (р ˂ 0,002) через одну и две недели введения витамина D) на водовыделительную функцию почек выявило тормозящее влияние на спонтанный диурез, который в недельных опытах уменьшился на 21,1 % (р < 0,05), а в двухнедельных – на 52,6 % (р < 0,01). При этом сначала это было обусловлено усилением (р < 0,02) обратного всасывания воды в канальцах почек (табл. 1), а затем, при остающейся на прежнем повышенном уровне канальцевой реабсорбции воды, еще и снижением на 25,4 % процесса фильтрации воды в клубочках почек (табл. 1). Поэтому снижение спонтанного диуреза в конце второй недели приема витамина D было столь значительным. Отмеченное снижение скорости клубочковой фильтрации при завершении опытов, очевидно, было обусловлено уменьшением объемной скорости почечного кровотока, которая у контрольных крыс была 11,48 ± 0,72 мл/мин, а у экспериментальных – 7,26 ± 0,68 мл/мин (р < 0,002), а при недельном введении аквадетрима особых изменений почечного кровотока (12,08 ± 1,18 мл/мин) не отмечалось.
В моче как в конце первой, так и второй недели определялась протеинурия, которая превышала величину контроля в 1,6 и в 2,1 раза соответственно (табл. 1). Практически без изменений оставался уровень общего белка в плазме крови (62,46 ± 2,18 г/л – контроль, 60,74 ± 2,88 г/л – после недельного и 59,12 ± 3,35 г/л – двухнедельного введения витамина D).
При одновременном создании токсического поражения почек и создания гипервитаминоза D изменения спонтанного диуреза и основных процессов мочеобразования не имели статистически значимого отличия как от данных, полученных у крыс после введения им глицерина, так и результатов гипервитаминозных (табл. 1).
Изучение состояния перекисного окисления липидов и активность антиоксидантной защиты показали, что через одну неделю после введения крысам глицерина отмечалось усиление как пероксидации липидов, так и антиоксидантной защиты (табл. 2), но к концу второй недели начала преобладать окислительная деградация липидов, что привело к повышению содержания гидроперекисей (р < 0,001) и малонового диальдегида (р < 0,01), а активность супероксиддисмутазы ослабла (р < 0,01). Реакция снижения активности каталазы не носила статистически значимого отличия (табл. 2).
Таблица 1
Спонтанный диурез, скорость клубочковой фильтрации, объем канальцевой реабсорбции воды и протеинурия у крыс при остром токсическим поражении почек, двухнедельном введении витамина D и при их сочетании
Условия опытов |
Стат. показат. |
Диурез (мл/час/100г) |
Клубочковая фильтрация (мл/час/100г) |
Канальцевая реабсорбция ( %) |
Протеинурия (мкг/мл |
Интактные (контроль) |
M ± m |
0,19 ± 0,01 |
12,83 ± 0,94 |
98,88 ± 0,07 |
6,35 ± 0,58 |
После введении глицерина |
|||||
на 7-й день |
M ± m |
0,14 ± 0,015 |
10,16 ± 0,72 |
98,62 ± 0,14 |
11,12 ± 0,98 |
ринт. |
< 0,02 |
˂0,05 |
< 0,05 |
||
на 14-й день |
M ± m |
0,12 ± 0,009 |
7,25 ± 0,46 |
98,67 ± 0,12 |
20,04 ± 1,86 |
ринт. |
< 0,001 |
< 0,001 |
< 0,001 |
||
После введения витамина |
|||||
7 раз |
M ± m |
0,15 ± 0,012 |
15,69 ± 1,68 |
99,15 ± 0,06 |
9,48 ± 0,83 |
ринт. |
˂0,02 |
< 0,02 |
< 0,02 |
||
14 раз |
M ± m |
0,09 ± 0,008 |
10,26 ± 0,64 |
99,21 ± 0,08 |
12,52 ± 1,06 |
ринт. |
< 0,001 |
< 0,001 |
˂ 0,01 |
˂ 0,001 |
|
При совместном введении глицерина и витамина D |
|||||
на 7-й день и витамина 7 раз |
M ± m |
0,17 ± 0,02 |
13,46 ± 1,45 |
98,65 ± 0,15 |
8,56 ± 0,61 |
ринт. |
* |
* |
* |
˂ 0,05 |
|
Рглиц. // рвит. |
* // * |
* // * |
* // * |
* // * |
|
на 14-й день и витамина 7 раз |
M ± m |
0,12 ± 0,02 |
12,26 ± 1,32 |
99,02 ± 0,11 |
16,62 ± 1,26 |
ринт. |
˂ 0,01 |
* |
* |
˂ 0,001 |
|
Рглиц. // рвит. |
* // * |
* // * |
* // * |
* // * |
Примечание. * – отсутствие статистически значимых отличий.
Таблица 2
Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у крыс при остром токсическим поражении почек, двухнедельном введении витамина D и при их сочетании
Условия опытов |
Стат. показат. |
Гидроперекиси (мкмоль/л) |
Малоновый диальдегид (мкмоль/л) |
Супероксиддисмутаза (ед. ингибир.) |
Каталаза (х 10-4 МЕ/г Hb) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Интактные (контроль) |
M ± m |
4,66 ± 0,21 |
32,45 ± 2,28 |
68,84 ± 2,49 |
7,18 ± 0,29 |
После введении глицерина |
|||||
на 7-й день |
M ± m |
5,64 ± 0,37 |
41,62 ± 3,16 |
79,26 ± 3,89 |
8,61 ± 0,44 |
ринт. |
< 0,05 |
˂0,05 |
< 0,05 |
< 0,02 |
|
Окончание табл. 2 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
на 14-й день |
M ± m |
6,54 ± 0,35 |
44,58 ± 2,55 |
57,25 ± 2,76 |
6,21 ± 0,34 |
ринт. |
< 0,001 |
< 0,001 |
< 0,01 |
˂0,05 |
|
После введения витамина |
|||||
7 раз |
M ± m |
7,89 ± 0,41 |
47,05 ± 3,24 |
80,16 ± 3,55 |
7,64 ± 0,47 |
ринт. |
˂0,001 |
< 0,001 |
< 0,02 |
* |
|
14 раз |
M ± m |
9,16 ± 0,38 |
56,28 ± 4,12 |
65,12 ± 2,96 |
5,84 ± 0,86 |
ринт. |
< 0,001 |
< 0,001 |
* |
* |
|
При совместном введении глицерина и витамина D |
|||||
на 7-й день |
M ± m |
6,78 ± 0,54 |
43,63 ± 3,82 |
76,58 ± 5,22 |
6,89 ± 0,41 |
ринт. |
˂0,01 |
˂0,05 |
* |
* |
|
Рглиц. // рвит. |
* // * |
* // * |
* // * |
* // * |
|
на 14-й день |
M ± m |
7,57 ± 0,63 |
53,76 ± 4,08 |
71,33 ± 4,25 |
6,25 ± 0,57 |
ринт. |
˂0,001 |
˂0,02 |
* |
* |
|
Рглиц. // рвит. |
* // * |
* // * |
* // * |
* // * |
Примечание. * – отсутствие статистически значимых отличий.
В условиях недельного гипервитаминоза отмечалось повышение пероксидации липидов, которое в конце второй недели стало еще значительней (табл. 2), особенно гидроперекисей как первичных промежуточных липидных радикалов. Активность же ферментов антиоксидантной защиты одновременно начала снижаться (табл. 2).
Создание токсического поражения почек с одновременным развитием гиперкальциемии не привнесло каких-либо изменений исследуемых показателей перекисного окисления липидов и ферментов антиоксидантной защиты.
Изучение количества эритроцитов и содержание гемоглобина, которые у контрольных крыс были 5,87 ± 0,45·1012/л и 133,28±2,37 г/л соответственно, показало, что у крыс с токсическим поражением почек через одну неделю они снизились на 8,6 % и 12,5 %, но статистически значимое отличие эти показатели приобрели спустя одну неделю, когда количество эритроцитов стало 4,96 ± 0,39·1012/л (р ˂ 0,02), а содержание гемоглобина – 105,4 ± 2,33 г/л (р ˂ 0,002); у крыс, получавших витамин D, наоборот, отмечалось повышение на 7,6 % и % 7,4 % (через одну неделю), а в конце второй недели повышение уже имело статистически значимые величины до 7,25 ± 0,5·1012/л (р ˂ 0,02) и 149,35 ± 3,73 г/л (р ˂ 0,002); у крыс третьей экспериментальной группы на протяжении двух недель не отмечалось каких-нибудь существенных изменений, а полученные результаты оставались в пределах статистических колебаний. Отмеченные изменения очевидно обусловлены тем, что у крыс с токсическим поражением почек, возможно, являлись следствием сниженной выработки эритропоэтина в почках, а при введении витамина в результате его стимулирующего влияния на эритропоэз и соответственно уравновешивание этих двух процессов [3, 7, 8].
Рецензенты:
Брин В.Б., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Владикавказ;
Урумова Л.Т., д.м.н., доцент кафедры патологической физиологии ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Владикавказ.
Работа поступила в редакцию 30.12.2014.
Библиографическая ссылка
Джиоев И.Г., Козаев А.В., Кабоева Б.Н., Батагова Ф.Э., Батагова Ф.Э. МЕХАНИЗМЫ ВОДОВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОСТРОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИИ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 10-10. – С. 1924-1928;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36672 (дата обращения: 04.11.2024).