Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Механизмы действий, метаболизм и вляиние на организм человека и животных кислородсодержащих соединений азота - нитритов, нитратов и оксида азота (обзор литературы) 12
1.1. Метаболизм и механизмы действий оксида азота 15
1.2. Метаболизм и механизмы действий нитритов и нитратов в эритроцитах 19
1.3. Метаболизм и механизмы действийоксида азота, нитритов и нитратов на сердечно-сосудистую систему 23
1.4. Метаболизм и влияние оксида азота, нитритов и нитратов на другие органы и системы 26
1.5. Метаболизм и влияние оксида азота, нитритов и нитратов на функции почек и водно-солевой обмен 30
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований 41
2.1. Объём и методы исследования 41
2.2. Описание методик, используемых в работе.,... 43
2.2.1. Определение креатинина в плазме крови и моче 43
2.2.2. Определение белка в моче 44
2.2.3. Определение общего белка плазмы крови» 45
2.2.4. Определение мочевины в плазме крови, моче и слоях ткани почек 46
2.2.5. Определение натрия и калия в плазме крови, моче и ткани слоев почек 47
2.2.6. Определение содержания гемоглобина в крови 49
2.2.7. Определение содержания свободного гемоглобина в плазме крови 49
2.2.8. Определение содержания метгемоглобина в крови... 50
2.2.9 Определение скорости почечного кровотока 51
2.2.10 Приготовление морфологических препаратов 52
2.3. Статистическая обработка полученных результатов 52
2.4. Формулы и расчёты показателей работы почек 52
ГЛАВА 3. Создание экспериментальных моделей нитритнои и нитратной интоксикации, гематолгические изменения и характеристика морфологического состояния почек 54
3.1. Создание на крысах экспериментальных моделей нитритнои и нитратной интоксикации; 54
3.2. Гематологические показатели у крыс с нитритнои и нитратной интоксикацией 55
3.2.1. Содержание гемоглобина, метгемоглобина и свободного гемоглобина в кровиу крыс с нитритной и нитратной интоксикацией 55
3.3. Морфологическая характеристика почек крыс с нитритной и нитратной интоксикацией 59
Выводы по главе 64
ГЛАВА 4. Водовыделительная функция почек крыс с нитритной и нитратной интоксикацией 65
4.1. Водный и спонтанный диурез. 65
4.1.1 Водный и спонтанный диурез у крыс с нитритной интоксикацией 65
4.1.2 Водный и спонтанный диурез у крыс с нитратной интоксикацией 66
4.2. Основные процессы мочеобразования у крыс с нитритной и нитратной интоксикацией 69
4.2.1 Основные процессы мочеобразования у крыс с хронической нитритной интоксикацией 69
4.2.2 Основные процессы мочеобразования у крыс с хронической нитратной интоксикацией 71
4.3. Степень протеинурии и содержание общего белка в плазме крови у крыс с нитритной и нитратной интоксикацией , 75
4.3.1 Степень протеинурии и содержание общего белка в плазме крови у крыс с нитритной интоксикацией 75
4.3.2 Степень протеинурии и содержание общего белка в плазме крови у крыс с нитратной интоксикацией 78
Выводы по главе 79
ГЛАВА 5. Механизы водовыделительнои функции почек при нитритной интоксикации 80
5.1. Почечный кровоток у крыс при нитритной интоксикации 80
5.2. Состояние электролитно-мочевинного профили слоев ткани почек крыс с нитритной 81
5.3. содержание мочевины в плазме крови и её экскреция с мочой у крыс с нитритной. 5л- влияние нитритной интоксикации на концентрирующую способность почек 90
5.4.1 Чувствительность почек крыс с нитритной интоксикацией к антидиуретическому гормону (антидиуретический эффект минирина) 91
5.4.2 Чувствительность почек крыс с нитритной интоксикацией к диуретикам (диуретический эффект фуросемида) 92
Выводы по главе 95
ГЛАВА 6. Ионовыделительная функция почек крыс с нитритной и нитратной интоксикацией 96
6.1. Влияние нитритной и нитратной интоксикаций на обмен натрия 96
6.1.1 Влияние нитритной интоксикацией на обмен натрия 96
6.1.2. Влияние нитратной интоксикаций на обмен натрия 101
6.2. Влияние нитритной и нитратной интоксикации на обмен калия 105
6.2.1 Влияние нитритной интоксикацией на обмен калия 105
6.2.2 Влияние нитратной интоксикацией на обмен калия 110
Выводы по главе 113
Заключение 114
Общие выводы 133
Список литературы 134
Приложение (сводные цифровые таблицы) 151
- Метаболизм и механизмы действийоксида азота, нитритов и нитратов на сердечно-сосудистую систему
- Содержание гемоглобина, метгемоглобина и свободного гемоглобина в кровиу крыс с нитритной и нитратной интоксикацией
- Основные процессы мочеобразования у крыс с хронической нитратной интоксикацией
- Состояние электролитно-мочевинного профили слоев ткани почек крыс с нитритной
Введение к работе
Азот - инертный двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха, как ключевой элементом всех аминокислот, входя в состав белков, независимо от их функциональной роли, как неотъемлемая часть гетероциклических оснований нуклеиновых кислот, АТФ и других родственных соединений,, как элемент белковых и аминокислотных гормонов, медиаторов нервной системы, витаминов, является эссенциальным элементом всех форм жизни.
Молекулярный азот непосредственно вступает в реакцию с очень.небольшим кругом веществ, среди которых важными являются реакции с кислородом и водородом, что обеспечивает его фиксацию с возможностью перевода в различные соединения. В природе фиксация азота может происходить при окислении атмосферного азота кислородом в условиях разряда молнии, попадая*затем на землю (6,7 кг на-гектар) и превращаясь.в нитриты и нитраты, которые* используют растения-для образования растительных белковых веществ. Животные, питаясь этими растениями, усваивают белковые вещества растений и превращают их в животные белки, разложение которых превращает их в аммиак, который одни бактерии разрушают до азота и водорода, а другие образуют из него нитриты и нитраты, то есть происходит круговорот азота в природе, или азотный цикл [41,97].
Качество окружающей среды (химические вещества и физические излучения) существенно, к сожалению, негативно влияет на здоровье человека, особенно в виде мутагенного и канцерогенного эффектов, воздействуя на сердечно-сосудистую и иммунную системы, а также на детородную функцию и здоровье детей [1,8,9,19,27,70,91,98].
Значительную опасность для здоровья человека среди химических загрязнителей в настоящее время представляют кислородсодержащие соединения азота: нитраты (NO3), нитриты (NO2), оксид азота (NO) и его различные формы (N20, N2O3, N2O4) и азотный ангидрид (N205). Допустимое суточное потребление нитратов для человека не должно превышать 5 мг на 1 кг массы тела [72,87].
Нитраты, используемые в качестве минеральных удобрений, в самых высоких концентрациях встречаются в зеленых овощах, но особенно опасны высокие концентрации нитратов в питьевой воде. Их также используют в* качестве консерванта при изготовлении мясных продуктов и при изготовлении лекарственных средств [6,21,30,36,76,93,96].
Азотсодержащие соединения в организм человека могут поступать через дыхательные пути, при приёме внутрь или через кожные покровы, а затем они преобразуются в биологически малоактивные нитраты и высокоактивные нитриты, которые, всасываясь в кровь, вызывают подавление функции центральной нервной системы, падение артериального давления и образование метгемоглобина, что приводит к нарушению кислородтранспортной функции крови [3,16,33,44,51,54,89,95].
Наибольшая опасность повышенного содержания нитритов и нитратов в организме заключается в их способности участвовать в реакции нитрозиро-вания аминов и амидов, в результате которой образуются- N-нитрозо-соединения, особенно диметилнитрозамин, обладающие канцерогенным и мутагенным действием и высокой токсичностью по отношению к печени и почкам [43,65,67,69,81,105]. Канцерогенное действие оказывают не столько сами нитрозамины, сколько продукты их метаболизма. Эти реакции превращений их в организме представляют собой процессы окислительного гидрок-силирования. Действие нитрозаминов на организм обусловлено реакцией ал-килирования гуанина ДНК продуктами их метаболизма, что ведет к нарушению функционирования генома клетки.
Цель исследования
Экспериментальное изучение влияния интоксикации крыс азотсодержащими соединениями, в частности нитритами и нитратами, на функции почек и вскрытие механизмов действий выявленных изменений.
Задачи исследования
Выяснить возможность создания на крысах линии Вистар экспериментальных моделей нитритной и нитратной интоксикации путем ежедневного, в течение трёх недель, внутрижелудочного введения нитрита и нитрата натрия в дозах 5,0 мг/кг и 50,0 мг/кг.
Выяснить на крысах линии Вистар влияние нитритной и нитратной интоксикации на гематологические показатели (содержание в крови общего гемоглобина и метгемоглобина, уровень свободного гемоглобина в плазме крови) и морфологическое состояние почек, для последующей интерпретации их функционального состояния.
Выяснить влияние нитрита и нитрата натрия, вводимых крысам линии Вистар ежедневно внутрижелудочно в дозах 5,0 мг/кг и 50,0 мг/кг в; течение трёх недель в условиях водного и спонтанного диуреза, на функции почек: водовыделительную (диурез, скорость клубочковой фильтрации и канальцевая реабсорбция, воды); электролитовыделительную (экскреция натрия и калия, фильтрационные заряды, канальцевая реабсорбция натрия); обмен белка (содержание в плазме крови и степень протеинурии); обмен мочевины (уровень в плазме крови и экскреция).
Выяснить механизмы действия вводимого нитрата натрия на функции почек крыс, на основании скорости почечного кровотока, состоянию элек-тролитно-мочевинного профиля ткани слоев почек (содержание мочевины, натрия и калия) и чувствительности канальцевого аппарата к антидиуретическому гормону (минерину) и диуретикам (фуросемиду).
Научная новизна исследования
Показано влияние нитрита и нитрата натрия в условиях водного и спонтанного диуреза на водовыделительную функцию почек и основные процессы мочеобразования (скорость клубочковой фильтрации и объем ка-нальцевой реабсорбции воды), ионовыделительную функцию почек (обмен натрия и калия), степень протеинурии и содержание белка в крови, обмен мочевины (уровень в плазме крови и экскреция).
Впервые в эксперименте показано влияние нитритной и нитратной интоксикации на скорость почечного кровотока, чувствительность канальцево-го аппарата почек к действию антидиуретического гормона и фуросемида.
Также показано влияние нитритной и нитратной интоксикации крыс на гематологические показатели, в частности на осмотическую резистентность мембран эритроцитов, содержание в крови гемоглобина и метгемоглобина, уровень свободного гемоглобина в плазме крови.
Впервые в условиях водного и спонтанного диуреза исследовано осмотическое давление интерстиция ткани слоев почек на содержание в них мочевины, натрия и калия.
Научно-практическая значимость работы
Результаты влияния трехнедельной нитритной' и нитратной интоксикации на функции поче крыс носят экспериментальный характер, а механизмы выявленных изменений, на морфологическое состояние почек, показатели крови относятся к области фундаментальных знаний, так как расширяют наши представления о моделировании токсических поражений и вносят определённый вклад в проявления и патогенез отравлений нитритными и нитратными соединениями.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Ежедневное, в течение трёх недель, внутрижелудочное введение крысам линии Вистар нитрита и нитрата натрия в дозах 5,0 мг/кг и 50,0 мг/кг из-за торможения скорости почечного кровотока снижает скорости клубочковой фильтрации и уменьшает водный и спонтанный диурез, вызывает протеинурию и снижает содержание общего белка в плазме крови. В условиях спонтанного диуреза введение нитрита натрия в течение трёх недель приводит к снижению фильтрационного заряда натрия и его экскреции. Введение крысам нитрита натрия сни- жает содержание общего гемоглобина в крови, а уровни метгемоглоби-на и свободного гемоглобина повышает в плазме крови. 2. Ежедневное, в течение трёх недель, внутрижелудочное введение крысам линии Вистар нитрита и нитрата натрия в дозах 5,0 мг/кг и 50,0 мг/кг веса вызывает изменение морфологического состояния почек, характерное для мембранозного интракапиллярного гломерулонефрита, но при этом чувствительность канальцевого аппарата почек к действию антидиуретического гормона (десмопрессину) и фуросемиду сохраняется.
Личный вклад соискателя
Диссертационное исследование с* подготовкой и проведением экспериментов на животных, сбором материала, выполнением биохимических и физиологических методов исследований, статистической обработкой полученных результатов, их анализом'и обобщением, описанием, формулированием выводов и разработкой патофизиологической схемы влиянии нитритной и нитратной интоксикации выполнены соискателем самостоятельно.
Апробация диссертационной работы
Материалы диссертационного исследования і доложены и обсуждены на VIII научной сессии Северо-Осетинской государственной медицинской академии «Актуальные проблемы теоретической и клинической медицины» (Владикавказ, 2001); на научно-практической конференции ЮФО «Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний» (Владикавказ, 2006); на конференции «Здоровье и образование в XXI веке. Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009); на совместном заседании сотрудников кафедр и центральной научно-исследовательской лаборатории Северо-Осетинской государственной медицинской академии (Владикавказ, 2011).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, три из которых -в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 176 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 4-х глав собственно результатов и их обсуждения, заключения, выводов и приложения в виде сводных таблиц. Работа содержит 18 таблиц, иллюстрирована 19 рисунками и схемой, отражающей патофизиологические механизмы выявленных изменений. В библиографическом указателе приведено 223 источника, их которых 104 отечественных и 119 зарубежных.
Метаболизм и механизмы действийоксида азота, нитритов и нитратов на сердечно-сосудистую систему
В процессе жизнедеятельности железо гемоглобина окисляется , превращаясь из двухвалентной в трёхвалентную форму, и такой.гемоглобин называется метгемоглобином, но в нормальных эритроцитах постоянно идёт процесс его восстановления в гемоглобин, поэтому физиологический уровень метгемоглобина в крови - менее 1%. Метгемоглобин не участвует в транспорте кислорода, а эритроциты, содержащие его, склонны к гемолизу, и при высоком содержании метгемоглобина отмечается снижение парциального давления кислорода в тканях и развивается гипоксия[16,42,51,95].
Поддержание нормального, уровня метгемоглобина обеспечивается г двумя физиологическими механизмами.. Первый связан с восстановлением или связыванием ксенобиотиков-окислителей. Так, восстановленный глутатион взаимодействует с молекулами-окислителями, попавшими в эритроциты, предотвращая их метгемоглобинобразующее действие, а недостаток их может привести к метгемоглобинемии, гемолизу и появлению в крови телец Гейнца, которые представляют собой продукты денатурации гемоглобина [29,35,54,89].
Второй механизм обеспечивает восстановление образовавшегося метгемоглобина до гемоглобина при участии двух ферментативных систем, в которых донорами электронов являются продукты анаэробного этапа метаболизма глюкозы и гексозомонофосфатного превращения. Поскольку в эритроцитах отсутствуют энзимы цикла трикарбоновых кислот и цепь дыхательных ферментов, то единственными источниками энергии в клетках являются гликолиз (95% in vivo и 67% in vitro) и гексозомонофосфатный шунт. Основным донором электронов для процесса восстановления метгемоглобина является восстановленный никатинамид-адениндинуклеотид фосфат (НАДФ Н). В процессе гексозомонофосфатного превращения под влиянием гексозо-6-фосфатдегидрогеназы образуется восстановленный НАДФ Н, который не только участвует в превращении метгемоглобина в гемоглобин, но и переводит окисленный глутатион в восстановленную форму. Поэтому недостаток НАДФ Н также может сопровождаться образованием телец Гейнца.
Угрозой для жизни является накопление в крови 20% и более метгемоглобина. Концентрация метгемоглобина в крови регулируется метгемоглобин-редуктазой, которая обладает способностью восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин [3,44,71]. В отношении к метгемоглобину особенно чувствительны к нитратам дети, так как у них более низкая кислотность желудочного сока и, как следствие этого, высокая активность нитрат-редуцирующей флорьь кишечника, и сниженная (вплоть до 4 месячного возраста) активность НАДН-метгемоглобинредуктазы. Кроме того, детям, как правило, дают воду после кипячения, вследствие чего концентрация нитратов в ней повышается [11,100].
Нитраты, превратившись в желудочно-кишечном тракте в нитриты, попадают в кровь и двумя способами окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. При прямом окислении роль окислителя играют нитрит-анионы: 3HbFe2+ + 2N02" + 14Н4- = 3HbFe3+ + 2NH3 + 4H20
Во время косвенного окисления гемоглобина сначала нитриты окисляются до нитратов с образованием пероксида водорода, который затем вступает в реакцию с железом гемоглобина: Данные литературы о влиянии нитритов на эритроцитарную систему противоречивы: одни авторы сообщают об увеличении содержания эритроцитов и гемоглобина при повторных поступлениях нитритов в организм [20,88], другие - об их снижении [39,75]. Вместе с тем следует отметить, что имеющиеся данные не учитывают динамики изменений количества эритроцитов и содержание гемоглобина при разных сроках воздействия и механизмах влияния нитросо-единений. В опытах на крысах было показано, что нитритная интоксикация (200,0 мг/л питьевой воды) вызывала в эритроцитарной системы изменения, носящие фазный характер. В первые трое суток эксперимента содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина снижались. Это может быть связано с преобладанием токсического влияния нитритов на эритрон, в результате активации пере-кисного окисления липидов [104], снижения активности системы, антиокси-дантной зашиты [131], изменения проницаемости и деформируемости красных клеток крови [112,237]. Во вторую фазу наблюдается восстановление показателей эритроцитарной системы до исходных значений, и к концу второй недели развивается эритроцитоз, но через одну неделю содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина возвращались к исходному значению. Под влиянием нитритной интоксикации изменялись и морфофункцио-нальные свойства эритроцитов. Так, нш третий день увеличивался их средний объём; но снижалась средняя концентрация гемоглобина. Это может быть.след-ствием усиленного выхода из костного мозга в периферическую кровь ретику-лоцитов, имеющих увеличенный объём; Эти изменения сохранялись и на седьмой день, а затем показатели возвращались к исходному уровню.
Реакция эритрона на действие нитрита натрия сопровождалось и изменениями функциональных характеристик мембран эритроцитов: и повышение резистентности эритроцитов (за счёт активации образования!молодых клеток), и ускорение их гемолиза. Уже с третьего дня введения нитритов увеличивается длительность кислотного гемолиза, а эритрограмма имеет вид двухфазной кривой, что свидетельствует о наличии в крови группы высокоустойчивых клеток. К концу второй недели резистентность эритроцитов возвращалась к исходному уровню, а затем снижалась. Существенные изменения претерпевает поверхностная цитоархитектоника эритроцитов у крыс. С третьего по 14-й день нитритной интоксикации количество дискоцитов уменьшалась за счёт увеличения количества деформированных предгемолитических форм эритроцитов, а на 21-й день они возвращались к исходным значениям. Одновременно наблюдалось усиление эритропоэза. Уже на третий день эксперимента возрастает количество ретикулоцитов, при этом увеличения содержания эритроидных клеток в красном костном мозге, селезенке, печени не отмечается. Вероятно, усиление эритропоэза на этом этапе происходит за счет увеличения интенсивности функционирования имеющихся структур. С седьмого дня повышенное содержание ретикулоцитов сопровождается гиперплазией эритроидного ростка красного костного мозга, о чем свидетельствуют увеличение количества эритроидных клеток в нем. На 14-й день содержание эритроидных клеток в красном костном мозге было максимальным, и в дальнейшем количество их снижалось, но оставалось выше исходных значений. Усиление эритропоэза может быть обусловлено как активацией эритродиереза и гемолиза эритроцитов, так и возникновением гемической гипоксии.
Исследование состояния эритродиэреза при нитритной интоксикации методом краткосрочного культивирования перитонеальных макрофагов с аутоло-гичными эритроцитами показало, что на третий день количество макрофагов, несущих на себе до восьми эритроцитов и диффузными гемоглобиновыми включениями, увеличивается на 68% по сравнению с контрольной группой, но с 7-го по 14-ый день активность снижается, но остается выше контрольных значений. К концу третей недели эксперимента повторно отмечалось значительное, более чем в четыре раза, повышение активности эритрофагоцитоза адгези-рующих их макрофагами [175].
Причиной активации эритродиэреза может быть влияние нитритов и их метаболитов как на эритроциты, так и на макрофаги [66]. Токсическое влияние на красные клетки крови изменяет нормальную структуру их мембран, снижается содержание сиаловых кислот [164]. Эритроциты воспринимаются макрофагами как старые и активно фагоцитируются [119]. Оксид азота и нитриты способны активировать все стадии фагоцитоза. Они влияют на положительный хемотаксис макрофагов, стимулируют их адгезию, модифицируют мембраны лизосом, повышают их проницаемость и выход лизосомальных ферментов [77,83,159]. При нитритной интоксикации наблюдается снижение активности системы антиокислительной защиты [119], происходит усиление процессов пе-рекисного окисления липидов, повышается вязкость плазматических мембран макрофагов [102].
Содержание гемоглобина, метгемоглобина и свободного гемоглобина в кровиу крыс с нитритной и нитратной интоксикацией
Модели экспериментальной, нитритной- и нитратной интоксикации создавались на крысах линии В истар путём введения им через зонд в желудок растворов нитрита натрия (NaN2) и нитрата натрия;(КагЮз). Применяемые дозы вводимых азотсодержащих соединений? растворяли в: 0;5 мл воды. Это позволяло при ежедневной интоксикации-крыс исключить введение им больших объёмов-воды.
Модель хронической нитритнойЇинтоксикации;создавали,путём ежедневного, на протяжении трёх недель, введения крысам;нитрита натрия? в дозе 5 0 мг/кг веса (в пересчёте на NOi), а для? созданияшитратной интоксикации применялась, доза в 50,0 мг/кг, также в пересчете на NO3 [75,142]. При этом необходимо отметить, что выбор применяемошнами дозы нитрита натрия основывался на том,, что 50;0 мг/кг приводит к гибели 50% животных, то есть мы брали /ю часть полулетальной дозы, что при хроническом эксперименте вполне оправдано.
Опыты на крысах со сбором мочи проводили в конце каждой недели с соблюдением условия наличия воды в поилках, которые за 40 минут до начала экспериментов убирали. Это позволяло исключить возможность как обезвоживания крыс, так и предотвращения вероятности гипергидратации, если некоторые животные перед началом опытов выпьют воду.
При проведении опытов всех крыс делили на две группы и помещали в специальные клетки - одних на шесть часов для сбора мочи в спонтанном состоянии, а других на три часа после водной нагрузки водопроводной водой в объёме 5% массы, вводимой через зонд в желудок.
За время введения крысам как нитрита, так и нитрата натрия они стали малоподвижными, потеряли в весе, у них начала выпадать шерсть, а видимые слизистые приобрели синеватый оттенок, что особенно было заметно в конце третьей недели у крыс нитритной группы.
Содержание гемоглобина, метгемоглобина и свободного гемоглобина в крови у крыс с нитритной и нитратной интоксикацией-То, что азотсодержащие соединения оказывают влияние на гематологические показатели, факт известный и обусловленный,тем, что они; как сильные окислители, способны переводить двухвалентное железо гема в трёхвалентное, образуя патологическую форму гемоглобина - метгемогло-бин или гемиглобин, которышне способен обратимо: присоединять кислород, что приведёт к гипоксии; [88]. Поэтому основным маркёром степени выраженности интоксикации кислородсодержащими соединениями азота является повышение в крови уровня метгемоглобина. Одновременно с его определением мы исследовали общее содержание в крови гемоглобина и уровень свободного гемоглобина в плазме крови.
При введении Полученные результаты исследований показали, что нитрита натрия введение нитрита натрия уже через одну неделю привело к достоверному (р 0,001) увеличению в крови содержания метгемоглобина с объёма в 1,53±0,32%, что было у контрольных крыс, до 3,84±0,35%. Одновременно с этим начал снижаться уровень общего гемоглобина (136,84±3,66 г/л - контроль, 130,12±3,88 г/л - опыт), а содержание в плазме крови свободного гемоглобина, наоборот, достоверно (р 0,001) повысилось с 0,65±0,07 г/л (контроль) до 1,39±0,12 г/л после введения нитрита натрия (табл.3.1, рис.3.1). При этом можно отметить, что уменьшение общего гемоглобина произошло всего лишь на 5,0%, а увеличение свободного гемоглобина и метгемоглобина - в 2,13 и 2,49 раза соответственно.
Через две недели введения нитрита натрия выявленные изменения усилились. Так, содержание в крови гемоглобина стало достоверно (р 0,01) меньше контроля на 11,6%, а уровни свободного гемоглобина и метгемоглобина возросли в 3,0 и 3,1 раза (табл.3.1, рис.3.1). То, что в конце второй недели опытов произошло достоверное уменьшение содержания гемоглобина, с одновременным увеличением свободного гемоглобина, говорит не только о том, что нитрит оказывает на эритроциты разрушающее действие, но, по всей видимости, он также негативно влияет и на процесс эритропоэза (время полного созревания эритроцитов - до 5-й суток), что также может быть причиной снижения содержания гемоглобина.
Однако наиболее выраженные изменения мы наблюдали после трехнедельной интоксикации нитритом натрия, когда количество гемоглобина в крови с контроля в 134,92±4,03 г/л снизилось до 98,06±5,25 г/л (р 0,001). Содержание свободного гемоглобина в плазме крови продолжало повышаться, достигнув величины в 3,84 г/л (р 0,001), а объём метгемоглобина с контроля в 1,6±0,13% увеличился до 9,16±0,72%, то есть в 4,8раза.
Одновременно с тем, что введение крысам нитрита натрия способствовало изменению содержания гемоглобина, метгемоглобина и свободного гемоглобина, усиливающегося с каждой последующей неделей, необходимо отметить, что введение контрольным крысам 1,7 мг/кг NaCl - количества эквивалентного содержанию натрия в нитрите натрия, не отражалось на исследуемых показателях.
Таким образом, ежедневное, в течение трех недель внутрижелудоч-ное введение крысам нитрита натрия в дозе 5,0 мг/кг веса снижает содержание гемоглобина в крови (со второй недели) и повышает уровни метгемоглобина и свободного гемоглобина (через одну неделю), при этом наиболее значительно метгемоглобина.
Основные процессы мочеобразования у крыс с хронической нитратной интоксикацией
Трехнедельная интоксикация крыс нитратом натрия также способствовала изменению канальцевой реабсорбции воды, которая достоверно (р 0,002) усилилась за первый и второй часы (с 91,67±0,58% до 93,32±0,38% и с 90,87±0,42% до 93,04±0,46% соответственно). И хоть за третий час процесс обратного всасывания воды был даже меньше, чем в контроле, однако в среднем за три часа канальцевая реабсорбция воды при трёхнедельной интоксикации была снижена (р 0,02).
Таким образом, ежедневное введение крысам нитрата натрия повышает содержание креатинина в плазме крови и снижает скорость клубочковой фильтрации, усиливающиеся при продолжении интоксикации, с одновременным повышением канальцевой реабсорбции воды в конце третьей недели.
В условиях спон- Интоксикация крыс нитратом натрия в условиях спонтанного диуреза анного диуреза меняла скорость клубочковой фильтрации, которая в конце второй недели стала достоверно (р 0,001), на 32,7% меньше контроля, равного 18,78±1,38 мл/час/100г. Ещё значительнее, почти в два раза (р 0,001), произошло её снижение при завершении опытов, когда она была равна 10,25±1,09 мл/час/100г. Канальцевая реабсорбция воды не менялась на всем протяжении введения нитрата натрия (рис.4.3, табл.4.5), а содержание креатинина в плазме крови с каждой неделей интоксикации повышалась (84,18±5,16 мкмоль/л - 1-я неделя; 90,2±4,86 мкмоль/л - 2-я неделя, р 0,01), достигнув к концу третьей 104,56±6,12 мкмоль/л (р 0,002). Таким образом, ежедневное введение крысам нитрата натрия приводит в условиях спонтанного диуреза к увеличению в плазме крови содержания креатинина и к угнетению клубочковой фильтрации. дозе 5,0 мг/кг и нитрата натрия в дозе 50,0 мг/кг в условиях водного и спонтанного диуреза снижает скорость клубочковой фильтрации, усиливающейся при продолжении интоксикации до трёх недель, когда отмечается еще и повышение канальцевой реабсорбции воды при водном диурезе. Одним из основных показателей нормальной работы почек является отсутствие протеинурии или умеренное её проявление, особенно в условиях различных функциональных нагрузок. В условиях Введение нитрита натрия в течение одной недели способ водного диуреза этвовало появлению протеинурии, которая за первый час водного диуреза с контрольного уровня в 1,88±0,16 мг/мл увеличилась до 2,17±0,18 мг/мл, то есть на 15,4%. А за второй и третий часы, хоть и без до-стоверного отличия, но повышение было на 16,4% и 20,0% соответственно (рис.4.4, табл.4.6). И суммарно за три» часа содержание белка в моче увеличилось на 16,3%. В содержании общего белка в плазме крови особых изменений не произошло (65,48±2,66 г/л - контроль, 63,25±3,18 г/л - опыт).
Введение нитрита натрия в течение двух недель уже достоверно повысило протеинурию за каждый час сбора мочи (р 0,02, р 0,05 и р 0,002 соответственно), которая за три часа была на 43,4% больше собственного контроля, и на 19,8% больше данных, полученных одной неделей раньше (рис.4.4, табл.4.6). Одновременно с этим в содержании общего белка в плазме крови появилась тенденция к снижению с 64,87±3,62 г/л до 59,18±2,87 г/л.
К концу третьей недели интоксикации мы наблюдали усиление протеинурии, которая за первый час с 1,82і0,14 мг/мл повысилась до 2,69±0,21 мг/мл (р 0,01) и примерно такое же увеличение было и за второй час (рис.4.4, табл.4,6), а за третий час - почти в два раза с 0,48±0,04 мг/мл до 0,93±0,06 мг/мл (р 0,001). Очевидно, что отмеченная протеинурия и способствовала уменьшению содержания общего белка в плазме крови экспериментальных крыс до 52,64±3,38 г/л (р 0,01) по сравнению с результатами контрольных крыс, у которых уровень белка в крови оставался 63,88±3,56 г/л.
Таким образом, введение крысам нитрита натрия приводит через две недели к протеинурии, которая усиливается с продолжением интоксикации и способствует развитию гипопротеинемии. В условиях спон- Изучение влияния, оказываемого нитратом натрия на тайного диуреза степень протеинурии и- содержание общего белка плазмы крови у крыс в условиях спонтанного диуреза, показало, что оно во многом было сходно с результатами водного диуреза. Так, в конце первой недели экскреция белка с мочой у экспериментальных крыс была немногим больше, чем у контрольных (1,23±0,1Г мг/час/100г и 1,41±0,13 мг/час/100г). Однако в конце второй недели его стало на 57,3% (р 0,0г) больше, а ко времени-завершения опытов еще больше - на 72,7% (рис.4.4, табл;4.6).
Если сравнивать протеинурию при водном и спонтанном диурезе, то можно отметить, что в первом случае она была менее выражена. Так, в конце" первой недели интоксикации содержание белка за три часа водного диуреза увеличилось на 16,3%, а при спонтанном на - 14,6%. Ко второй недели это соотношение было как 42,2% и 57,2%, и к завершению экспериментов проте-инурия при водном диурезе превосходила» контроль на 50,7%, а при спонтанном - на 72,7%.
Одновременно с появлением и нарастанием протеинурии в плазме крови крыс снижался уровень общего белка, который у контрольных животных от одной недели к следующей лишь только незначительно колебался и его среднее значение было 64,25±3,82 г/л. В конце первой недели интоксикации уровень белка плазмы крови составлял 60,18±2,56 г/л, ко второй недели хоть и снизился до 57,78±3,53 г/л, но гипопротеинемия (51,79±2,82 г/л, р 0,01) была отмечена только к моменту завершения экспериментов.
Состояние электролитно-мочевинного профили слоев ткани почек крыс с нитритной
Основные процессы мочеобразования, поддерживающие постоянство внутренней среды организма человека и животных, во многом зависят от регулирующего влияния гормонов, в частности антидиуретического, альдосте-рона, атриопептида и других (Наточин Ю.В., 1982; Бреннер Б.М., Єтейн Дж.Г., 1983; Данн М.Дж., 1987), а также от состояния осмолярности интер-стиция слоев почки (O Leary D.S. et al., 1993; Novar L.G. et al., 1996).
Для объяснения причин снижения клубочковой фильтрации у крыс при нитритно-нитратной интоксикации, кроме выявленного уменьшения скорости кровотока в почечной артерии, было бы правильно определить активность протеолитического фермента ренина. Однако у нас не было такой возможности, так как кроме изменения клубочковой фильтрации в конце третей недели опытов было усиление канальцевой реабсорбции воды, поэтому для объяснений этого процесса мочеобразования, зависящего не только от содержания антидиуретического гормона и чувствительности к нему канальцев почек, но и осмолярности интерстиция. слоев почек, создаваемой электролитами, в основном натрием и мочевиной. И именно по содержанию- натрия и мочевины в слоях ткани почек, можно судить об осмолярности интерстиция и функциональном состоянии концентрирующего механизма почек, определяющего транспорт свободной воды из канальцев в интерстиций по осмотическому градиенту, регулируя объём конечной мочи.
Электролито-мочевинный профиль слоев ткани почек крыс мы исследовали на высоте водной нагрузки (через один час после её введения) и в спонтанном состоянии у контрольных и экспериментальных крыс в течение трех недель (в конце каждой недели). В этом варианте проводились исследования только в условиях нитритной интоксикации как вызвавшей большие изменения водовыделительной функции почек у экспериментальных крыс. (в корковом веществе, наружной мозговом веществе и в почечном сосочке) на высоте водной нагрузки показало, что оно во всех исследуемых слоях в конце первой недели ежедневного введения нитрита натрия особо не отличалось от контрольных уровней, равных 24,36±1,34 мкмоль/г влажного веса (кора), 50,48+2,69 мкмоль/г влажного веса (медулла) и 159,75+11,84 мкмоль/г влажного веса (сосочек), кроме незначительной тенденции к увеличению в 4,4%, 5,2% и 2,9% соответственно в каждом из исследуемых слоев (рис.5.1, табл.5.1). Изменения содержания натрия и калия во.всех слоях ткани почек через одну неделю после нитритной интоксикации также имели незначительную тенденцию к увеличению (рис.5.1, табл.5.1). Введение нитрита натрия в течение двух недель, усилив выявленные изменения электролитно-мочевинного профиля, продолжило их, особенно в содержании мочевины, чей уровень в корковом веществе повысился на 12,2%, в наружном мозговом веществе на 10,5% и на 8-7% в почечном сосочке (рис.5.1, табл.5.1). В отношении содержания- натрия1 в корковом- веществе можно отметить, что оно, без достоверного отличия увеличилось на 9,3% (21,98±1,26 мкмоль/г сухого веса - контроль, 24,04±1,35 мкмоль/г сухого веса - опыт). На 5,2% повысился и уровень калия (с 23,91+0,66 мкмоль/г сухого веса до 25,15±1,12 мкмоль/г сухого веса). В мозговом веществе содержание электролитов увеличилось на 7,9% (натрия) и 10,7% (калия), а в почечном сосочке на 5,3% и 10,3% соответственно (рис.5.1, табл.5.1). Трехнедельное введение нитрита натрия привело к тому, что в содержании мочевины произошли достоверные изменения во всех слоях. Так, в корковом, веществе оно повысилось.с 23,73±1,18 мкмоль/г влажного веса до 28,44±1,62 мкмоль/г влажного веса (р 0,02). Достоверно оно увеличилось в мозговом веществе (на 19,0%, р 0,02) и в почечном сосочке (на 17,8 р 0,05) с 158,36±9,74 мкмоль/г влажного веса до 186,6±11,34 мкмоль/г влажного веса. Несмотря на то что трехнедельная интоксикация привела к увеличению содержания мочевины в слоях ткани почек, уровни натрия и калия сохранили отмеченную ранее тенденцию к повышению (рис.5.1, табл.5.1). То, что введение нитрита натрия способствовало повышению содержания мочевины в слоях ткани почек должно было способствовать увеличению осмолярности и тем самым стимулировать канальцевую реабсорбцию воды. Что мы и наблюдали, когда за первые два часа водного диуреза достоверно (р 0,001 и р 0,002) увеличилось обратное всасывание воды. Это и еще снижение скорости клубочковой фильтрации должно было уменьшить диурез. Таким образом, ежедневное, в течение трех недель, введение крысам нитрита натрия в условиях водной нагрузки повышает содержание мочевины в слоях ткани почек (в конце третьей недели интоксикации). Уровни натрия и калия имеют лишь тенденцию к увеличению.
