Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Влияние экспериментальной фторидной интоксикации на функции почек у крыс

на правах рукописи

ЕНАЛДИЕВА ДИНАРА АХСАРБЕКОВНА

ВЛИЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФТОРИДНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА ФУНКЦИИ ПОЧЕК У КРЫС

14.03.03 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 7 МАЙ 2012

Владикавказ - 2012

005044530

005044530

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

ДЖИОЕВ Инал Германович Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор

БИБАЕВА Лариса Владимировна

Официальные оппоненты: ДЗУГКОЕВА Фира Соломоновна

доктор медицинских наук, заслуженный деятель науки PCO-Алании, профессор, заведующая отдело] патобиохимии ФГБУН Института биомедицинских исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства PCO-Алания (г.Владикавказ)

КОЖИН Александр Алексеевич

доктор медицинских наук, заслуженный деятель науки РФ, Лауреат премии Правительства РФ, профессор кафедры биофизики и биокибернетики ЮФУ (г.Ростов-на-Дону)

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Кубанская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Защита состоится 29 мая 2012 года в 1600 на заседании диссертационного совета Д 208.095.01 в ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ (г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «СевероОсетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ (г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40)

Автореферат разослан 27 апреля 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор <

И.Г. Джиоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо постоянное поступление с пищей и водой различных химических элементов и веществ, некоторые из которых входят в структуру тканей, и поэтому они поступают в относительно большом количестве, это так называемые макроэлементы (натрий, калий, кальций, хлор, фосфор, магний, азот, углерод), а другие, количество которых исчисляется в г или мг, относятся к микроэлементам, выполняют роль биологических катализаторов химических реакций, участвуют в регулировании жизненно важных функций. К таким веществам относятся железо, медь, цинк, селен, йод, фтор, хром, кобальт и др. Недостаточное поступление макроэлементов может привести к летальному исходу, а микроэлементов - к нарушению обменных процессов, делению клеток, передаче наследственной информации и многому другому (Акимова Т.А., 2001; Спиричев В.Б. и др., 2004).

Необходимое суточное поступление фтора для взрослого человека около 4 мг, при этом 20-25% его поступает с пищей, а остальное - в виде растворенных фторидов с питьевой водой. В пищевых продуктах фтора содержится мало, за исключением морской рыбы и чая (0,2 мг в одной чашке).

Основная биологическая роль фтора и его соединений - костеобразование, формирование дентина, зубной эмали, предупреждение развития старческого остеопороза (Mousny М. et al., 2004), хотя при интоксикации высокими дозами он проникает через плацентарный барьер и нарушает формирование костной ткани у плода (Казимирко В.К. и др., 2004; Chlubek D., 1994). Фтор участвует и во многих биохимических реакциях в качестве, как активатора ферментов (аденилатцикла-зы), так и ингибитора ферментов (липазы, эстеразы и лактатдегидрогеназы), метаболизма йода и тиреоидных гормонов (Deichen J.T. et al., 2004; Omelon S. et al., 2008), синтеза нуклеиновых кислот, белков и липидов (Звягольская И.К., 1991; Zhang Y, et al., 2011). Кроме того, высокие концентрации фтора усиливают процесс перекисного окисления липидов и угнетают систему антиоксидантной защиты (Кольман Я., Рем К.Г., 2000).

Отравления фтором через желудочно-кишечный тракт, кожу и слизистые оболочки возможны у работающих в химической промышленности, при синтезе фторсодержащих соединений и производстве удобрений, особенно летучих фто-рорганических соединений. При тяжелых случаях отравления возникают отек легких, поражение центральной нервной системы, печени, почек, крови и др. Цель исследования. Экспериментальное изучение механизмов влияния хронической и острой интоксикации фторидом натрия на функции почек у крыс.

Задачи исследования:

1. Создание на крысах линии Вистар экспериментальной модели острой и хронической фторидной интоксикации путем ежедневного, в течение одной недели и одного месяца, внутрижелудочного введения фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г и в дозе 1,25 мг/кг.

2. Выяснение влияния острой и хронической фторидной интоксикации на морфологическое состояние почек.

3. В условиях водного и спонтанного диуреза выяснение влияния разных доз и продолжительности введения фторида натрия на водо- и электролитовыдели-тельную функции почек.

4. Выяснение механизмов действия интоксикации крыс фторидом натрия на скорость почечного кровотока, состояние электролитно-мочевинного профиля ткани почек по содержанию в них мочевины и натрия, на содержание воды в интерстиции почек.

5. Выяснение влияния фторидной интоксикации на чувствительность почек к антидиуретическому гормону и степень обратимости полученных изменений через один месяц после прекращения интоксикации.

Научная новизна исследования. Впервые показано влияние разных доз и продолжительности введения фторида натрия в условиях водного и спонтанного диуреза на водовыделительную функцию почек и основные процессы мочеобразо-вания (скорость клубочковой фильтрации и объем канальцевой реабсорбции воды), ионовыделительную функцию почек (обмен натрия и калия, кальция и фос-

фора), степень протеинурии и содержание белка в крови, обмен мочевины (уровень в плазме крови и экскреция).

Впервые показано влияние разных доз и продолжительности введения фторида натрия на скорость почечного кровотока и осмотическое давление интерсти-ция ткани слоев почек по содержанию в них мочевины и натрия.

Впервые показано влияние разных доз и продолжительности введения фторида натрия на морфологическую характеристику почек.

Научно-практическая значимость работы. Проведённые экспериментальные исследования и полученные результаты влияния острой и хронической интоксикации фторида натрия на функции почек, выявленные механизмы изменений и морфологическое состояние почек относятся к области фундаментальных знаний, которые расширяют наши знания о моделировании токсических поражений почек и патогенезе отравлений соединениями фтора.

Полученные в работы результаты и основные положения используются в учебном процессе на кафедрах нормальной физиологии, патологической физиологии и патологической анатомии Северо-Осетинской государственной медицинской академии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Ежедневное, в течение одной недели и одного месяца, внутрижелудочное введение крысам линии Вистар фторида натрия в дозах 1,25 мг/ЮОг и 1,25 мг/кг приводит к созданию модели острой и хронической фторидной интоксикации с изменением морфологического состояния почек по типу мембранозного интрака-пиллярного гломерулонефрита.

2. Острая фторидная интоксикация снижает скорость почечного кровотока и клу-бочковой фильтрации, усиливает канальцевую реабсорбцию воды, повышает содержание воды в ткани слоев почек, увеличивает в них осмолярность за счёт повышения содержания мочевины и уменьшает водный и спонтанный диурез.

3. Интоксикация крыс фторидом натрия в дозе 1,25 мг/кг вызывает через одну неделю повышение скорости почечного кровотока и канальцевой реабсорбции воды, снижает осмолярность ткани почек по содержанию мочевины, повышает

5

водный и спонтанный диурез, через две недели интоксикации скорость почечного кровотока, основные процессы мочеобразования и диурез нормализуются, а с продолжением введения фторида натрия до конца месяца снижается скорость почечного кровотока и клубочковой фильтрации, усиливается ка-нальцевая реабсорбция воды, повышается содержание мочевины и осмоляр-ность ткани почек, уменьшается водный и спонтанный диурез.

4. Острая и хроническая интоксикация крыс фторидом натрия в условиях водного и спонтанного диуреза вызывает протеинурию, уменьшает экскрецию с мочой мочевины и креатинина и повышает их содержание в плазме крови и ги-попротеинемию при хронической интоксикации.

5. Чувствительность канальцев почек крыс, подвергавшихся интоксикации фторидом натрия в дозах 1,25 мг/кг (один месяц) и 1,25 мг/100г (одну неделю), к антидиуретическому гормону сохраняется, незначительно ослабевая. Через месяц после прекращения хронической интоксикации она полностью восстанавливается, а после острой, наоборот, сильнее снижается.

6. Введение крысам фторида натрия в дозах 1,25 мг/кг (один месяц) и 1,25 мг/100г (одну неделю) в условиях водного и спонтанного диуреза снижает фильтрационные заряды натрия, калия, кальция и фосфора, уменьшает экскрецию натрия и повышает калия и кальция, вызывает гипокали- и кальциемию.

Личный вклад соискателя. Подготовка и проведение на животных экспериментов, сбор материала, проведение всех необходимых для работы методов исследований, статистическая обработка полученных результатов, их анализ, описание, обобщение в виде выводов и составление патофизиологической схемы, с отражением результатов влияния фторида натрия на функции почек, выполнены соискателем самостоятельно.

Апробация диссертационной работы. Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены: на II региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения» -Владикавказ, 2011; на совместном заседании сотрудников кафедр и центральной научно-

исследовательской лаборатории Северо-Осетинской государственной медицинской академии. -Владикавказ, 2012.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, три из которых - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 164 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 4-х глав собственных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и приложения в виде сводных таблиц. Работа содержит 16 таблиц, иллюстрирована 20 рисунками и схемой, отражающей патофизиологические механизмы выявленных изменений. В библиографическом указателе 194 источника, 98 из которых - отечественные.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования проводились на 150 половозрелых крысах линии Wistar, весом от 120 до 210 г, что соответствует массе взрослых особей. Во время экспериментов все животные находились в лабораторном виварии, всегда имели свободный доступ к воде и пище, а освещение, для большего соответствия естественному образу жизни крыс, было затемнено.

Модель экспериментальной фторидной интоксикации создавалась на крысах ежедневным введением им в желудок раствора фторида натрия (NaF). Острую интоксикацию моделировали недельным введением фторида натрия в дозе 1,25 мг/ЮОг массы крыс как 50% от полулетальной дозы (Першин Г.Н., Гвоздева Е.И., 1961), а хроническую - в течение одного месяца, но в дозе в десять раз меньшей, то есть 1,25 мг/кг. Контрольные крысы получали водопроводную воду с поваренной солью в дозах 0,9 мг/ЮОг (для острой интоксикации) и 0,9 мг/кг (для хронической) как долю натрия во фториде натрия.

Эксперименты при острой интоксикации ставили в конце недельного введения фторида натрия, а при хронической - в конце первой, второй и четвертой недели (один месяц). Во всех случая проведения опытов перед их постановкой исключались обезвоживание и гипергидратация крыс.

Исследование функции почек проводилось как в условиях водного диуреза, для чего крысам через зонд в желудок вводили водопроводную воду в объёме 5% их массы, так и спонтанного диуреза. В первом случае мочу у крыс собирали в течение трех часов, а во втором - шести. Для чего их помещали в специальные клетки-воронки, по которым весь объём выделяющейся мочи собирался в мерные емкости. В моче и плазме крови забитых крыс спектрофотометрически определяли содержание: эндогенного креатинина (по методу Поппера), общего белка в плазме крови (биуретовым методом), в моче (по Лоури), мочевины (наборами «Лахема»), кальция (эриохромом синим) и неорганического фосфора (молибдено-кислый аммоний), натрия и калия (пламенной фотометрией). В ткани слоев почек определяли количество мочевины и натрия. Скорость почечного кровотока изучали инва-зивным способом с помощью флуометра Transonic НТ 313 (США). Образцы почек после соответствующей пробоподготовки и окраски гематоксилин-эозином смотрели в проходящем свете микроскопа Микмед-1 под 600- и 1500кратным увеличением и производили их фотографирование.

В работе использовались классические формулы (Наточин Ю.В., 1974) для расчёта диуреза и скорости клубочковой фильтрации (мл/час/100г), канальцевой реабсорбция воды (%), экскреции мочевины, натрия и калия, кальция и фосфора (мкмоль/час/100г), фильтрационных зарядов (мкмоль/час/lOOr) и относительной канальцевой реабсорбции натрия, кальция и фосфора. Полученные результаты обрабатывались статистически параметрическим методом сравнения средних величин с применением t-критерия Стьюдента. Для построения графиков использовалась программа «GrahpPad Prism 5.03».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

До описания влияния фторида натрия на функции почек представим их морфологическую характеристику как доказательную базу того, что фторид натрия способствовал созданию модели хронической и острой интоксикации. Так, через одну неделю его введения в дозе 1,25 мг/кг отмечался неравномерный застой микроциркуляции с разнородным эпителием канальцев. В конце второй не-

дели интоксикации отмечалась гиперемия и застойное полнокровие микроциркуляции, особенно в венулах и клубочках, полости которых расширились. Появились единичные мелкие кровоизлияния. В проксимальных и дистальных извитых канальцах коркового вещества отмечалась разная степень повреждения эпителио-цитов. В мозговом веществе также наблюдался застой в микроциркуляции с участками плазморрагии, а среди эпителия канальцев отмечаются единичные дис-трофичные элементы, но просветы собирательных трубочки были с равномерным кубическим эпителием и свободны. При завершении экспериментов выявленные изменения усилились (рис.1). Нефротелий париетального листка клубочка стал спущенным, а состояние большинства ядра мезангиоцитов стало пикнотическим, а также с частичным лизисом, а у нефротелия канальцев, в просвете которых имелись плотные эозинофильные массы, отмечалась десквамация и гиалиново-капельная дистрофия. То есть введение крысам фторида натрия вызывает изменения в почках, характерные для мембранозного интракапиллярного гломурулонефрита.

Рисунок 1. Морфология почек крыс через один месяц введения фторида натрия в дозе 1,25 мг/кг. Окраска гематоксилин-эозином. хбОО

Введение крысам фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г в течение одной недели вызвало увеличение капилляров клубочков, частичную редукцию эндотелиоци-тов, набухание мезангиоцитов и уменьшение их количества. Канальцы проксимальных отделов нефронов с умеренной гетерогенностью эпителия, а в дистальных с наличием десквамированных эпителиоцитов. Интерстициальные простран-

ства узкие. В мозговом веществе неравномерный застой в микроциркуляторном русле, а в единичных канальцах плотные белковые слепки (цилиндры).

При изучении влияния фторида натрия на функции почек было выявлено, что у крыс с хронической интоксикацией через одну неделю водный диурез за первые два часа с уровня контроля в 1,72±0,13 мл/час/100г (первый час) и 1,61±0,11 мл/час/100г (второй час) увеличился на 30,2% (р<0,02) и 22,3% (р<0,05) соответственно. За третий час количество выделившейся мочи особо не изменилось, но суммарный трехчасовой диурез был достоверно (р<0,05) повышенным, и процент выделившейся мочи за три часа составлял 98,42±6,04% против 80,02±5,88% контроля.

К концу второй недели интоксикации диурез за первые два часа снизился до нормы, и суммарный трехчасовой диурез в 4,17±0,3 мл/3часа/100г был всего лишь на 3,9% больше контроля. При завершении опытов, еще спустя две недели, произошло снижение водного диуреза за все три часа (р<0,001): на 46,6% - за первый час, на 51,9% - за второй и на 41,9% - за третий час, то есть месячная интоксикация крыс привела почти к двукратному (на 47,4%) снижению водного диуреза.

В условиях спонтанного диуреза (табл.1) хроническая интоксикация вызвала аналогичные изменения - первоначальное, через одну неделю, усиление диуреза с его нормализацией к концу второй и снижением на 49,8% при месячной интоксикации.

У крыс, получавших фторид натрия в дозе 1,25 мг/100г в течение одной недели, водный диурез за три часа с контрольного уровня в 4,12±0,34 мл/3часа/100г снизился в 1,8 раза, причем уменьшение было примерно равномерным за каждый час (р<0,001). В условиях спонтанного диуреза острая недельная интоксикация крыс также вызвала достоверное (р<0,001) снижение диуреза (табл.1).

При определении содержания креатинина в плазме крови, как одного из показателей нормальной работы почек, было показано, что, независимо от степени интоксикации, уровень его постоянно повышался, и даже тогда, когда была нормализация диуреза в конце второй недели (рис.2). Одновременно с повышением уровня креатинина в плазме крови уменьшалась его экскреция с мочой.

Изучение основных процессов мочеобразования показало, что через одну неделю у крыс с хронической интоксикацией в условиях водного диуреза произо-

шло повышение скорости клубочковой фильтрации за первые два часа с контрольных уровней в 17,56±1,48 мл/час/100г и 16,75±1,33 мл/час/100г на 31,6% (р<0,02) и 37,1% (р<0,002). И хотя за третий час клубочковая фильтрация уже не отличалась от контроля, но суммарная трехчасовая скорость клубочковой фильтрации достоверно (р<0,01) повысилась на 28,8%. Канальцевая реабсорбция воды в среднем за три часа у крыс контрольной группы была равна 91,9±0,38%, а у экспериментальных - 92,62±0,53%, но из-за значительного усиления клубочковой фильтрации диурез у экспериментальных крыс был повышенным.

После двухнедельной интоксикации основные процессы мочеобразования были на уровне результатов контрольных крыс, а при завершении экспериментов расчет основных процессов мочеобразования за три часа показал достоверные (р<0,01) снижение скорости клубочковой фильтрации и повышение канальцевой реабсорбции воды (50,24±3,26 мл/ЗчасаЛООг и 91,94±0,45% - контроль, 38,44+2,84 мл/3часа/100г и 93,96±0,52 % - опыт). То есть, как снижение фильтрации, так и усиление реабсорбции стимулировали снижение водного диуреза, поэтому он был так существенно (на 47,4%) снижен.

Изменения основных процессов мочеобразования у крыс в условиях спонтанного диуреза при хронической интоксикации были во многом сходны с результатами, полученными после водной нагрузки, - первоначальное повышение скорости клубочковой фильтрации с последующей нормализацией, а затем снижением и одновременным усилением канальцевой реабсорбции воды (табл.1).

При острой интоксикации крыс в условиях водной нагрузки отмечалось ослабление скорости гломерулярной фильтрации за первый час с уровня контроля в 17,48±1,41 мл/час/100г на 31,2% (р<0,01), за второй час даже интенсивнее - на 37,4% (р<0,001) часы, а снижение за третий час не носило достоверного характера. Одновременно за первые два часа канальцевая реабсорбция воды была достоверно (р<0,02) повышена, что усиливало снижение образования мочи. В условиях спонтанного диуреза основные процессы мочеобразования менялись аналогично -торможение фильтрации и стимуляция реабсорбции (табл.1).

Таблица 1.

Спонтанный диурез, скорость клубочковой фильтрации и объём канальцевой реабсорбции воды при хронической и острой интоксикации крыс фторидом натрия

н е д. Стат. показат. Диурез (мл/6часов/100г) Клубочковая фильтрация (мл/час/100г) Канальцевая реабсорбция

ХРОНИЧЕСКАЯ'" ИНТОКСИКАЦИЯ <1,25 мг/кг)

1 Контроль (п=18)

Н Е М±т 0,46+0,03 15,25+1,29 99,5±0,07

Введение фторида натрия (п=2б)

д. М±ш//р 0,1 ±0,42 // <0,02 21,08+1,45 //<0,02 99,52±0,09 // *

2 Контроль (п=19)

Н Е д. М±ш 0,49±0,04 16,05+1,17 99,48±0,07

Введение фторида натрия (п=21)

М±ш//р 0,51+0,036//* 16,45+1,5 // * 99,48+0,08 // *

Контроль (п=22)

М к М±ш 0,5±0,04 16,72+1,15 99,47+0,06

Введение фторида натрия (п=19)

с. М+т//р 0,28±0,03 // <0,006 12,42±1,05 // <0,02 99,65±0,05 // <0,05

ОСТРАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ <1,25 мг/100г)

1 Контроль (п=18)

Н Е М±т 0,49±0,06 16,38+1,29 99,47±0,07

Введение фторида натрия (п=19)

д. М±т//р 0,27±0,03 // <0,001 12,18+0,86 // <0,01 99,68+0,07//<0,05

• - отсутствие достоверных отличий; р - достоверность отличий к результатам контроля

С целью выяснения влияния фторида натрия на чувствительность канальце-вого аппарата почек к антидиуретическому гормону на фоне максимальной интоксикации вместе с водной нагрузкой вводили антидиуретический гормон, в качестве которого использовали десмопрессин в дозе 0,15 мкг/100г.

У большей части (76%) контрольных крыс десмопрессин блокировал диурез за первый час, а у остальных снизил его до 0,56±0,04 мл/час/100г, то есть более чем в три раза, за счет повышения канальцевой реабсорбции воды (р<0,001), а у

экспериментальных крыс, получавших в течение одного месяца фторид натрия в

12

дозе 1,25 мг/кг, диурез отсутствовал только у половины, а у остальных был 0,68+0,05 мл/час/100г, также в результате усиления (р<0,01) обратного всасывания воды. Однако канальцевая реабсорбция у контрольных крыс повысилась с 90,08±0,39% до 97,85±0,56%, а у опытных - с 92,51 ±0,49% до 97,22±0,65%, то есть менее интенсивно. У крыс, получавших в течение одной недели фторид натрия в дозе 1,25 мг/100г, введение десмопрессина вместе с водной нагрузкой вызывает аналогичные изменения.

Через один месяц после прекращения хронической интоксикации чувствительность почек к антидиуретическому гормону восстанавливалась и диурез за первый час отсутствовал у 80,0% крыс, а у остальных был значительно снижен, в то время как у крыс с острой интоксикацией моча за первый час была у большинства (у 84%), что говорит о снижении чувствительности.

Для объяснения механизма наблюдаемых изменений клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции воды мы исследовали скорость почечного кровотока и осмотическое давление ткани почек.

Через одну недели хронической интоксикации скорость почечного кровотока с контрольного значения в 13,15±1,28 мл/мин достоверно (р<0,02) повысилась до 18,85±1,4 мл/мин, а в конце месяца и после недельной острой интоксикации произошло её снижение на 27,6% (р<0,02) и 24,2% (р<0,05) соответственно (рис.2). Эти изменения кровотока в почках, несомненно, должны были повлечь за собой снижение скорости клубочковой фильтрации, что мы и отмечали.

Для объяснений изменений канальцевой реабсорбции воды, которая, кроме регулирующего влияния со стороны антидиуретического гормона, зависит и от осмотического давления в интерстициальной жидкости, в основном создаваемого мочевиной и натрием, исследовалось их содержание в слоях ткани почек. Недельное введение фторида натрия в дозе 1,25 мг/кг снизило уровень мочевины и натрия во всех слоях ткани почек: в корковом веществе — на 7,3% и 8,0% (контроль 26,42+1,41 мкмоль/г влажного веса и 21,97+1,25 мкмоль/г сухого веса соответственно), в мозговом веществе - на 15,2% (р<0,05) и 11,0%, а в почечном сосочке - на 17,5% (р<0,05) и 10,0%.

Продолжение интоксикации еще в течение одной недели сменило сниженное содержание мочевины на её повышение в корковом веществе на 11,2%, в мозговом веществе на 23,8% (р<0,05) и на 7,6% в почечном сосочке, а уровень натрия стал ниже того, что был в недельных опытах, а так как степень их изменений была примерно одинаковой, то ни осмолярность, ни канальцевая реабсорбция воды не изменились, а при скорости клубочковой фильтрации, близкой к норме, диурез после двухнедельного введения фторида натрия остался на уровне контроля.

При месячном введение фторида натрия содержание мочевины в корковом веществе увеличилось на 19,7% (р<0,02), в мозговом веществе - с уровня контроля в 53,69±2,67 мкмоль/г влажного веса на 38,2% (р<0,001) и в почечном сосочке, где содержание мочевины у контрольных крыс было равно 169,43±10,21 мкмоль/г влажного веса, - на 29,6% (р<0,01). То есть повышение содержания мочевины, а следовательно, и осмолярности после месячного введения фторида натрия способствовало отмеченному увеличению канальцевой реабсорбции воды, что снижало диурез, особенно на фоне сниженной клубочковой фильтрации.

Определение содержания воды в слоях ткани почек показало, что после недельного и двухнедельного введения фторида натрия не было особых изменений, а в месячных опытах во всех слоях почек отмечалось достоверное повышение содержания воды с градиентом от коркового вещества до почечного сосочка: на 1,6% - в корковом веществе (р<0,05), на 2,5% - в мозговом веществе (р<0,02) и на 2,9% - в почечном сосочке (р<0,01).

Недельное введение крысам фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г повышает содержания мочевины в корковом веществе на 9,4%, достоверно увеличивает в мозговом веществе (на 24,1%, р<0,05) и почечном сосочке (на 30,7%, р<0,01), что увеличивает осмолярность интерстиция почек и способствует усилению канальцевой реабсорбции воды, о чем говорит и повышение содержания воды в мозговом веществе (р<0,02) и почечном сосочке (р<0,01).

Причиной повышения содержания мочевины в ткани почек как при острой, так и при хронической интоксикации, вероятно, могла быть сниженная скорость почечного кровотока. Очевидно, что при этом должен меняться уровень мочевины

в плазме крови и ее экскреция с мочой. Проведенные исследования показали, что при хронической интоксикации в условиях водного диуреза уже с первой недели экскреция мочевины за первые два часа начала снижаться, но без достоверного отличия, однако в экспериментах, поставленных в конце второй недели, мочевины с мочой стало выделяться достоверно меньше: за первый час (76,73±5,13 мкмоль/час/100г - контроль, 62,52±4,23 мкмоль/час/100г - опыт, р<0,05) и за второй (72,22±4,65 мкмоль/час/ЮОг - контроль, 58,13±3,78 мкмоль/час/100г - опыт, р<0,05). Но наибольшее снижение, в том числе и за третий час, произошло после месячного ежедневного введения фторида натрия, когда суммарная трехчасовая экскреция мочевины с уровня контроля в 238,2+15,68 мкмоль/3часа/100г снизилась до 169,48±12,23 мкмоль/Зчаса/ЮОг (р<0,001).

В условиях спонтанного диуреза на фоне хронической интоксикации выделение с мочой мочевины также от первой недели проведения экспериментов до их окончания снижалось (на 5,5% - через одну неделю, на 17,4% - через две и на 31,2% - в конце месяца).

Экскреция мочевины у крыс после острой интоксикации снизилась с уровня контроля в 244,13±15,7 мкмоль/Зчаса/ЮОг на 21,6% (р<0,02) при водном диурезе, а при спонтанном - с 90,25±6,12 мкмоль/час/ЮОг (контроль) на 28,6% (р<0,002).

Одновременно со снижением экскреции мочевины повышался её уровень в плазме крови, который после двух недель хронической интоксикации достоверно (р<0,05) отличался от контроля и к концу месяца превысил норму в 1,98 раза, а после недельного введения фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г - в 1,92 раза (рис.2).

Недельное введение крысам фторида натрия в условиях водного диуреза лишь только способствовало повышению содержания белка в моче, но без достоверного отличия, хотя за три часа оно возросло на 11,5%, а при продолжении интоксикации еще в течение одной недели уже стало достоверно больше, возрастая от первого часа к третьему: за первый час степень протеинурии увеличилась на 43,0% (р<0,002), за второй - на 80,8% (р<0,001) и за третий - в 2,05 раз. Одновре-

менно с нарастающей протеинурией в плазме крови начало снижаться содержание общего (рис.2).

180.0150.0-

Д 120.01 ' | 90.05 60.030.0-О.О

СОДЕРЖАНИЕ КРЕАТИНИНА

СОДЕРЖАНИЕ МОЧЕВИНЫ

СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕГО БЕЛКА

( контроль I недельная

двухнедельная I и месячная хроническая интоксикация I недельная острая

интоксикация

СКОРОСТЬ ПОЧЕЧНОГО КРОВОТО]

^ 11.02

Рисунок 2. Содержание креатинина, мочевины и общего белка в плазме крови и скорость почечного кровотока у крыс при хронической и острой интоксикации фторидом натрия

То, что двухнедельное введение крысам фторида натрия способствовало развитию протеинурию, показателя поражения клубочков и проксимального отдела канальцев почек, но при этом отмеченный ранее диуретический эффект нивелировался, подтверждает наше предположение, что к концу второй недели интоксикации проходит острый период нарушений функции почек и наступает подост-рый, переходящий в хронический. Месячная интоксикация вызвала наиболее выраженные изменения, в том числе и по содержанию в плазме крови (54,64±3,25 г/л, р<0,01). Очевидно, что причиной гипопротеинемии была протеинурия, которая за первый час увеличилась до 5,72±0,35 мг/мл, что было больше контроля в 2,9 раз, а за второй и третий часы - в 3,3 и 2,6 раз. Степень протеинурии и содержание

общего белка плазмы крови в условиях спонтанного диуреза были аналогичные данным, полученным при водном диурезе.

Введение фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г в течение одной недели также вызвало протеинурию за все три часа водного диуреза (в 2,07 раза, р<0,001), а при спонтанном диуреза даже значительней (в 2,15 раза) с 2,94±0,18 мг/мл до 6,35±0,48 мг/мл. Но при этом в содержании общего белка в плазме крови наметилась лишь тенденция к снижению (рис.2).

Исследование влияния фторида натрия на обмен натрия, калия, кальция и фосфора показало, что в условиях как водного, так и спонтанного диуреза при хронической интоксикации через одну неделю в результате ускорения клубочко-вой фильтрации увеличились их фильтрационные заряды, которые через две недели интоксикации приблизились к уровню контроля, а при завершении экспериментов - достоверно (р<0,001) снизились. В отношении их экскреции произошли следующие изменения (табл.2). Через одну неделю наблюдалось увеличение выведения с мочой натрия, калия и кальция, но при этом содержание их в плазме крови не менялось. Экскреция фосфора и его уровень в крови оставались близкими к норме. Через две недели интоксикации выведение с мочой и концентрации в крови исследуемых электролитов оставались на уровне контрольных значений. Но спустя еще две недели, то есть после месячной интоксикации, экскреция натрия снизилась, а калия и кальция увеличилась, а у фосфора, по-прежнему, не менялась. При этом в крови отмечались только гипокали- и кальциемии.

При острой интоксикации фильтрационные заряды у всех изучаемых нами элементов снизились, а экскреции для натрия, калия и кальция были такими же, как в конце хронической интоксикации, выведение фосфора с мочой не изменилось (табл.2). В крови отмечались гипокали- и кальциемии, но в меньшей степени, чем при хронической интоксикации.

Влияние, оказываемое фторидом натрия при ежедневном внутрижелудочном введении крысам линии Вистар в дозе 1,25 мг/кг в течение одного месяца и в дозе 1,25 мг/100г в течение одной недели на функции и состояние почек, представлено в патофизиологической схеме.

Таблица 2.

Экскреция натрия, калия, кальция и фосфора в условиях спонтанного диуреза у крыс при хронической и острой интоксикации фторидом натрия

н Стат. Натрий Калий Кальций Фосфор

е л. показат. мкмоль/часАООг

ХРОНИЧЕСКАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ (1,25 мг/кг)

1 Контроль (п=18)

Н Е М±ш 10,75±0,94 6,44±0,32 0,71 ±0,05 1,36+0,09

Введение фторида натрия (п=26)

д. М±ш//р 14,48±1,09/<0,02 8,25±0,69 / <0,05 0,89±0,06 / <0,05 1,55+0,11//*

? Контроль (п=19)

н Е М±ш 11,25 ±0,76 7,12±0,55 0,68±0,05 1,25+0,1

Введение фторида натрия (п=21)

д. М±ш//р 10,94+0,85 // * 9,39±0,73 / <0,05 0,96±0,07 / <0,01 1,41±0,12// *

1 Контроль (п=22)

м Е М±т 12,7510,88 6,72±0,52 0,74±0,07 1,19+0,08

Введение фторида натрия (п=19)

С. Мип//р 8,38±0,57/<0,001 10,45±0,75/<0,001 1,24±0,09/<0,001 1,08+0,06 // *

ОСТРАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ (1Д5 м./100г)

1 Контроль (п=18)

Н Е М±ш 12,17±1,0 6,35±0,47 0,64±0,04 1,29+0,11

Введение фторида натрия (п=19)

д. М±ш//р 9,06±0,84 / <0,05 8,85±0,54/<0,002 0,95±0,06 / <0,001 1,18+0,09 // *

* - отсутствие достоверных отличий; р - достоверность отличий к контролю

Схема 1. Патофизиологическая схема действия фторида натрия на функции и морфологию почек

выводы

1. При моделировании хронической фторидной интоксикации ежедневное внутрижелудочное введение крысам линии Вистар фторида натрия в дозе 1,25 мг/кг через одну неделю увеличивает водный и спонтанный диурез в результате повышения клубочковой фильтрации, обусловленного ускорением почечного кровотока. С продолжением интоксикации в конце месяца происходит двукратное снижение водного и спонтанного диуреза вследствие уменьшения скорости почечного кровотока и клубочковой фильтрации, а также повышения объёма канальцевой реабсорбции воды. Одновременно снижается экскреция креатинина и повышается его содержание в крови, отмечается протеинурия и гипопротеинемия.

2. При моделировании острой фторидной интоксикации ежедневное, в течение одной недели, внутрижелудочное введение крысам линии Вистар фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г вызывает протеинурию, снижает водной и спонтанный диурез вследствие торможения скорости почечного кровотока и клубочковой фильтрации и повышения канальцевой реабсорбции воды.

3. Хроническая и острая интоксикация крыс фторидом натрия снижает экскрецию мочевины, а содержание в слоях ткани почек повышает, что увеличивает осмотическое давление и стимулирует канальцевую реабсорбцию воды, хотя чувствительность почек к антидиуретическому гормону несколько снижается, но через один месяц после прекращения хронической интоксикации чувствительность почек к антидиуретическому гормону полностью восстанавливается, а после острой - снижается.

4. Недельное введение крысам фторида натрия в дозе 1,25 мг/кг в условиях водного и спонтанного диуреза увеличивает фильтрационные заряды и экскрецию натрия, калия и кальция. При месячной интоксикации происходит снижение их фильтрационных зарядов и экскреции натрия, а выделение калия и кальция повышается, развивается гипокали- и кальциемии. Экскреция фосфора и его содержание в крови остаются близкими к контролю.

5. Введение крысам фторида натрия в дозе 1,25 мг/100г в течение одной недели в условиях водного и спонтанного диуреза снижает фильтрационные за-

ряды натрия, калия, кальция и фосфора, уменьшает экскрецию натрия, а калия и кальция - повышает, вызывает гипокалиемию.

6. Хроническая интоксикация крыс фторидом натрия способствует развитию в почках застойного полнокровия сосудов интерстиция и клубочков, вызывает дистрофические повреждения эпителиоцитов канальцев почек. При острой интоксикации отмечаеюся застойное полнокровие сосудов, кровоизлияния и отек интерстиция.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Еналдиева Д.А., Секинаев В.Ф., Джиоев И.Г., Бибаева JI.B. Влияние фтора на водовыделительную функцию почек в эксперименте // Вестник мевду-народной академии экологии и безопасности жизнедеятельности. -2010. -T.XIII, вып. 20-21. -С. 137-9

2. Еналдиева Д.А., Караев Т.Р., Джиоев И.Г., Бибаева JI.B. Экспериментальное изучение влияния фтора на водовыделительную функцию почек и почечный кровоток // Вестник международной академии экологии и безопасности жизнедеятельности. -2010. -Т.15, №4. -С.112-3

3. Еналдиева Д.А., Джиоев И.Г., Бибаева J1.B. Функции почек в условиях острой экспериментальной интоксикации фторидом натрия // Владикавказский медико-биологический вестник. -2011г. -Т.ХШ, вып.20. -С.54-57

4. Еналдиева Д.А., Джиоев И.Г., Бибаева JI.B., Ураков С.С. Механизмы действий фторида натрия на водовыделительную функцию почек у крыс // Материалы II региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения». -Владикавказ, 2011. -С.172-7.

5. Еналдиева Д.А., Бибаева JI.B. Морфологическая характеристика почек крыс с экспериментальной интоксикацией фторидом натрия // Материалы II региональной научно-практической конференции «Новые технологии в рекреации здоровья населения». -Владикавказ, 2011. -С.177-82.

Информационно-технический отдел ГБОУ ВПО СОГМА Минздравсоцразвития России Подписано в печать 24.04.2012 Тираж 100 экз. Формат издания 60x90 усл.ггечл. 1,0 Заказ № 9