Введение к работе
Актуальность темы. Осмотические диуретики (маннит и мочевина) широко используются в клинических условиях для дегидратирующей терапии, лечения дерматозов, форсированного диуреза и желудочно-кишечного диализа (Могош Г, 1984; Goodman end Gilman's, 1992; МашкоЕСКИЙ М.Д., 1S93; Глезер Г.А., 1993; Meyer R, 1993), однако многие аспекты их фармакодинампки остаются невыясненными.
Является общепринятым мнением, что маннит оказывает диуретическое действие вследствие повышения осмотического давления Б просвете тубулярных структур, в то же время изменения, происходящие е почке под влиянием диуретика, во многом не известны. Являются эпизодическими сведения о влиянии макнпта на ионный статус тканевых структур различных отделов нефрона (Bsnes I.et al., 1986; Law P.O., 1987,1991; Wojno-.vski L., Oberleithner H., 1991), не проводилось исследований о влиянии ионного состава тканей на эффект действия маннита, о различии или сходстве влияний диуретика по длине нефрона.
В нзлі'нх ранних опытах по инкубации срезов коркового вещества почки е среде Маджз-Таггарта (изоосмолярна и пзопонкз плазме) мы обнаружили набухание ткани на 48 %., снижение тканевого содержания калия на БО % с заменой его на натрий (Матькоз К.Г., 1989). Среда Маджа-Таггзрта и другие модификации сред Кребса широко используются е модельных опыта;-: со срезами почки и кефрокз-ми (Mudge G.H., 1951; Юрасовз Т.О., 1973; Smith 6.Н.et al., 1982; Welling' L.W. et al., 1990, и др.) однако авторы, интерпретируя данные опытов, не учитывают изменений водно-электролитного состава тканей, индуцируемых самой средой инкубации, а это может привести к неправильным выводам. Введение в состаз инкубационных сред осмотически активных соединений позволило бы создать более физиологичные условия для модельных экспериментов, минимизировать осмотические сдвиги е тканях, сохраняя их водно-электролитный баланс на уровне пкгзктного органа.
В трансплантологии важную роль играет сохранение жизнеспособности тканей в процессе консервации органа. В последнее время :,ля предотвращения клеточного отека, неизбежного при хранении "іочкп в солевых среда:-:, многие авторы предлагают вводить в состав инкубационных сред маннит (Kline R. et al., 1991; Simic M.,
Yukovio R., 1931; You Y. et al., . 1993), что -постулирует необходимость детального изучения его прямого влияния на структуры нефронз.
В последние годы отмечается повышенный интерес к дегидратирующему действию ' мочевины 'не только е ренальноп физиологии и фармакологии, но ив других областях медицины. В частности, обнаружение четко регистрируемого.терапевтического эффекта мочевины при "многих видах кожной патологии (Meyer R., 1993; Ruping R.W., Haas P.J., 1993; Planitz V., Burg1 G., 1993) ставит в повестку дня детальное исследование механизмов тканевой дегидратации, вызываемой эти}.! соединением-, изучение влияния дегидратации на ионный состав тканевых структур. Комплекс выше перечисленных проблем свидетельствует об актуальности исследований влияния.осмотических диуретиков на водно-электролитный состав тканей почки. .
Дель и задачи исследования. Целью настоящей работы яеляєтся изучение качественных и количественных параметров влияния осмотических диуретиков (маннит и мочевина) на водно-электролитный состав инкубируемых срезов ткани, выделенной из различных зон почки, и расчет, на основе полученных результатов, состава среды инкубации, поддерживающей водно-электролитный состав коркоЕого Еещества почки на уровне интактного органа. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Изучить действие различных концентраций маннита и мочевины на водно-электролитный состав срезов тканей, выделенных из различных зон почки (корковое, наружное мозговое еєщєство и сосочек) , инкубируемых в электролитных средах.
-
Изучить влияние кагионного состава (натрий и калий) сред инкубации на катионный состав инкубируемых срезов почечных тка-кей и эффекты, вызываемые осмотическими диуретиками, е зависимости от соотношения натрия и калия в среде инкубации.
-
Исслєдоезть влияние безэлектролитных сред с маннитом и мочевиной (изоосмоляркых плазме) на водно-электролитный состав почечных срезов.
-
Смоделировать среду инкубации, псддерз&ивающую еод-но-электролитный состаз инкубируемых срезов коркового вещества почки на уровне интактного органа.
-
Сопоставить действие осмотических диуретиков на еод-ко-элетролпгный состав почечных тканей с влиянием на него белко-
БЫл КОЫГЮКЭКтОБ ПЛЗЗЫЫ.
пЯУЧНдЯ КС'ВИЗНа. - j СЇННОЗІЇсНЗ Ки.ЛПчСТЕ9ККЗЛ 5аВПСЇІ}.іОСТЬ
между концентрациями ыаннита и мочевины в среда:-: инкубации и величинами дегидратирующего и депонизирующего эффектов этих соединений на ткани почки.
Впервые найдена, что среды инкубации, изоосмолярные плазме крови и клубочковому ультрафильтрату, гипотокичны по отношению к тканям коркового вещества почки. Изотоничность этих сред тканевой жидкости коркового вещества почки достигается при увеличении их осмолярности маннитом до 600 мосыоль/л.
Впервые постулировано, что в почечных тканях присутствуют два пула одновалентных катионов:- лабильный и инертный. Первый участвует е обмене с инкубационной средой под влиянием осмотических диуретиков, белков и ионных компонентов среды, Еторой не участвует. Инертный пул одинаков по величине для всех зон почки и не зависит от осмолярности сред инкубации в определенных пределах 0-223 мосыоль/л. Лабильный пул увеличивается от коркового вещества к сосочку, а величина его е отдельных зона;-: варьирует в зависимости от электролитного состава и осмолярности сред инкубации.
ЕперЕые найдено, что мочеЕііна в относительно низких концентрациях (60 - 260 мМ) существенно снижает содержание натрия в почечных тканях, а при более высоких концентрациях дегидратирующее действие сочетается с менее избирательным деионпзпрующпм.эффектом.
Впервые показано, что манних в зависимости от концентрации может оказывать дегидратирующее действие без изменения ионного статуса ткани пли вызывать дегидратацию в сочетании с деионпза-цпей тканевых структур.
Впервые постулировано, что перемещение ВОДЫ И ПОКОЕ из просвета канальцев в эпителий может происходить под влиянием осмотических факторов.
Теоретическое и практическое значение работы. Фундаментальные знания пополняются тем, что получены новые данные, расширяющие представления о механизма;-; действия осмотических диуретиков (манннт и мочевина) и о влиянии катпонного состзез сред инкубации на водно-электролитный состав инкубируемых срезов почки. Введено понятие о лабильном и инертном пулах ионов натрия и калия (наличие которых подтверждено экспериментально), определены
КеКОхирЫЭ SSKOKGMGpKGCxn ИХ цуОрЫИриВаККЛ. ираК±ЇІЧЄСКОЄ значение
определяется тем, что на осноеє найденных закономерностей появилась возможность расчета новых сред для инкубации срезов почки с заранее известным воздействием на гидратацию и катпонный состав тканей, что позволит экономить Еремя и средства на предварительные испытания. Рассчитан состав инкубационной среды для поддержания Еодно-электролитного состава коркового вещества почки на уровне интактного органа.
Основные положения, выносимые на защиту:
І.Маннит и мочевина обладают не только дегидратирующим, но и денонсирующим действием на инкубируемые срезы тканей почки, зависящим от вида диуретика, его концентрации и зоны почки.
-
Денонсирующее действие мочеЕины на ткани почки выше, чем для маннита при низкой концентрации диуретика е среде (60 мМ) и заметно ниже, чем для маннита при еысоких концентрациях (сеышэ 760 мМ).
-
Имеющиеся з тканях почки одновалентные катионы образуют два основных пула, инертный и лабильный. Инертный пул катионов одинаков для всех зон почки, величина его не зависит от осыоляр-ности сред инкубации. Лабильный пул 'катионов участвует в обмене со средой инкубации, по еєличішє возрастает от коркоЕого вещества к сосочку и зависит от ионного состава и осмолярности сред инкубации, г
-
Электролитные и беззлектролитные среды, изоосмолярные плазме и клубочкоЕОму ультрафильтрату, не превентируют набухания инкубируемых срезов почки. Для защиты срезов почки от набухания необходимо повысить осмолярность солевых сред инкубации, лзоос-молярных плазме, ыаннитом до 600 мосмоль/л для коркового и наружного мозгового вещества и до 700 мосмоль/л для сосочка.
-
Изменение концентрации катионов в среде со 15Э и 6 мМ (натрия и калия соответственно, среда Маджа-Таггарта) до 90 и 50 мМ (натрия и калия соответственно) и введение в состав среды 260 мМ маннита и 50 мМ мочевины поддерживают еодно-электролитный состав инкубируемых срезов коркоеого ЕещестЕа на уровне иктакт-ной почки.
Апробация. Основные положения работы были доложены на итоговых научных конференциях Чувашского государственного университета им. И.Н.Ульянова (1990 - 1995 годы), 3 к 4 Всероссийских нзучных конференциях по физиологии почек и еодно-солевого обмена
/T-»„ —..-. .,. ИГіГіГ\. ТТ^Л — ,„__.. ЛППП\ ......... , _„„. „.«....„_. ._.". ..„..А^ „„..
^.осзрплул, лази, -ltruun-ociyui, і'дгзо^ , nay нпи іірсіп.ііічгоґ.иуі п-ипфсрсп-
ции "Высшая школа - народному хозяйству Чувашии" (Чебоксары, 1992), заседании научного общества фармакологов Чувашии, совместно с Чувашскими отделениями Всероссийских обществ физиологов км. И.П.Павлова, биохимиков, патофизиологов, анатомов, эмбриологов и гистологов (Чебоксары, 1996), симпозиуме по физиологии почек и еодно-солєеого обмена, посеящєнном памяти А.Г.Гкнецинского (Новосибирск, 1995).
Внедрение. Данные литерзтуры и собственных исследований используются в учебном процессе ка кафедре фармакологии Чувашского государственного университета им. И.Н.Ульянова. Разработанный нами состав инкубационной среды для поддержания водно-электролитного гоыеостзза инкубируемых срезоЕ коркового вещества почки оформлен рационализаторским предложением (Использоезниє инкубационной среды, поддерживающей еодно-электролитный гомеостаз в среззх почки для изучения фзрмакодинампкп лекарственных препаратов. Удостоверение N 945 от 19.04.95.г., выданное Чувашским гос-унпЕерситетом им. И.Н.Ульянова, соавтор Аникин Г.Д.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано S печатных работ.
Объем работы и ее структура. Диссертация изложена на 128 страницах, состоит из введения, обзора литерзтуры, материалов и методов исследования, результатов исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы (23 отечественных и 118 иностранных источников), иллюстрирована 11 рисунками и 20 таблицами.
