Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Нейрогормональные механизмы регуляции магниевого гомеостаза

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейрогормональные механизмы регуляции магниевого гомеостаза"

■-;! <\ЦеА П Г -Ч ч ., .

АКАДЕЫИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ

На правах рукописи УДК 612.392.69 + 6I2.0I4.463j: 577.175.3

ЕЖЛЬЯНЕНКО НАДЕЖДА СЕРГЕЕВНА

НЕЙРОГОРЫОШЬШЕ {МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ МАГНИЕВОГО ГОМЕОСТАЗА

03.00.13 - физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 1990

/ / I

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Новосибирского ордена Трудового Красного Знамени медицинского института

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор Я.Д. Финкянштейн

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Л.К. Великанова

кандидат медицинских наук А.Я. Тернер

Ведущее учрегдение

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова АН СССР, г. Ленинград

Защита диссертации состоится 1990 г.

па заседания специализированного совет? по прис/ядению ученой степени кандидата наук (К 001.14.01) при Институте физиологии СО АНН СССР (630Ц7, Новосибирск, ул. акад. Тимакова, 2а).

С диссертацией моано ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1990 г.

Ученый оекретарь специализированного совета,

кандидат биологичеоких наук ^сиуь-/- Д°цахин

/

¡hs. .OÏ^A

¡я. j.

^•тдел 1исс*|1тациА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Практическая медицина нундается в критериях правильной оценки состояния обмена магния и научно-обоснованном подходе к мероприятиям по устранению его нарушений. Последние имеют место при таких патологических состояниях, как ише-мическая болезнь сердца {Ззе.гь , Burts, 1980; Zozaya. e& ai. , 1987), цирроз печени (.Кристиан, Устинович, 1972), острый и хронический нефрит { Broum. et.at., 1983), алкогольная интоксикация Mfùùïh, (toi, 1987), гипо- и гиперфункция щитовидной железы ^Тотрова, 1976), различные судорожные состояния (Каднева, Катукова, 1974). Кроме того, гомеостаз магния может существенно изменяться в результате применения в клинике препаратов магния (Крохалей, Алексеева, 1966;, а также диуретиков тиазидового ряда, приводящих к потерям этого катиона с мочой (Hyaru, 1987).

Между тем, в клинической практике отсутствует научно-обоснованный подход к коррекции нарушений обмена магния, это обьясняег-ся прежде всего тем, что только в последние десятилетия появились данные о механизмах, регулирующих содержание магния в организме. В 1974 году Васильева и Воробьева показали возможность рефлекторного управления магниурезоы. Затем Пантюхин ^1978) продемонстрировал, что при раздражении растворами хлористого магния рецептор-ных зон портальной системы печени формируется отчетливая магниу-ретическая реакция. Результаты этих исследований позволили предположить, что в организме существует специальная, гомеоотатическая система, регулирующая концентрацию магния в жидкостях внутренней среды, основным функциональным элементом которой является магниу-ретический рефлекс. Высказанная гипотеза и явилась стимулом для проведения настоящего исследования

Цель работы. Изучение в эксперименте на собаках рефлекторной системы поддержания гомеостаза магния. Анализ афферентного и афферентного звеньев магниуретических рефлексов, включавшихся при повышении концентрации хлористого магния в портальном русле и леврй половине сердца, а также при его введении в желудочно-кишечный тракт.

Задачи исследования. Используя современные клиренсовые на-тоды оценки почечной функции исследовать в хроническом эксперименте на собаках возможность рефлекторного включения магниуре-

янческой реакции при изменения концентрацип магния в бассейне воротной вены и'левой половине сердца.

Изучить механизмы выведения магния почкой при поступлении хлористого магния в желудочно-киыечны;. тракт.

Для проверки предположения об участии альдостерона, кортизола и адренокортикотропного гормона в ¿.ормироваНии рефлекторного иагниуреза исследовать во время опытов плазменные концентрации указанных гормонов.

В модельной серии экспериментов с непрерывно": иньузие;! лп-зин-вазопрессина выяснить его' влияние на экскрецию иагния с "иочой.

Научная новизна. В работе впервые экспериментально показано, что введение хлористого магния в ушко левого предсердия вызывает развитие рефлекторной ыагниуретическоь реакции, при которой свивается- реабсорбция магния в канальцах почки и существенная часть поступившего катиона выделяется с мочо::. Установлено, что магняуретические реакции, наблюдавшиеся при введении хлористого магния в кровоток печени и сердца, характеризуются общими закономерностями развития и проявляются в сформировании избирательного магниуреза, совпадающего со сниженным уровне!: экскреции натрия. Обнаружено, что при поступлении хлорида магния через желудочно-кишечный тракт наблюдается рефлекторное изменение магниуреза. Впервые установлено, что у гидратироваьных собак при более высоких уровнях кортизола я альдосторона в плаз;:е крови почечная экскреция магния снижена. Показано, что наблюдается положительная корреляция кекду выведением иагния и води. В модельных опытах с введением лизин-вазопрессяна обнаружено, что экзогенный гормон стимулирует реабсорбцию магния в почке. Установлено, что существует отрицательная корреляция ?.:е,-.ду содержанием магния в крови и концентрацией в не:. А1ЛГ. Показано, чю величина фонового содернания АКТГ, кортизола и альдостеро-на определяет характер изменений концентраци.. гормонов в ответ на воздействие магния на рецепторные зоны.

Научная значимость работы. В-хронических экспериментах на ненаркотизированных собаках показано, что гзгни. регулирующая система организма обеспечивает поддержание постоянно!; концентрации магния в плазм.0 крови с помо.:.ью ¡'.агнкурптичос.сих ре.люксов, которые включаются при раздражении избирательно чунстъи-

¿

тельных рецепторных структур. Исследование баланса ыагния при его поступлении в келудочно-киэечныи тракт позволило установить, что механизм рефлекторного магниуреза играет определяющую роль в сохранении гомеостаза этого катиона в естественных условиях. Экспериментальны:. и теоретический анализ магниуретических реак-ци1: показал, что в реализации рефлекторных влияний на уровне почки могут участвовать вззопрессян, кортизол и альдостерон. Высоки;.; титр последних б крови коррелирует с низким уровнем экскреции магния. Содержание катиона б моче уменьэается и при введении л;зин-Еазопсесс;/на. Полученные данные убеждают в той, что адекватная почечная реакция ь ответ на водные и магниевые нагрузки нормируется в результате взаимодействия чувствительных сигналов на нейронах гипоталамуса. Не направленность зависит ох содержания магния в организме и скорости его почечной экскреции. При сравнительно высоких величинах плазменного магния поступление в 'организм воды и (.или) магниевой соли приводит к выделению иеныпих количеств АКТГ (а также кортизола и альдостерона) и, следовательно, болыае теряется катиона с мочой. Противоположная картина наблюдается при низких концентрациях'электролита в крови.

Практическая значимость. Полученные в настоящем исследовании '^акты вакны для теоретической и практической медицины. Они могут сгубить отправкой точкой для патофизиологических исследование в области энергетического и электролитного обмена. Научные данные диссертации следует учитывать не только при изучения нарушении обмена магния, но и при разработке тактики, лечения в неврологическое, кардиальной, неврологической и других клиниках, непосредственно сталкивающихся с изменениями баланса этого катиона. Результаты настоящей работы моено также использовать для обоснования новых принципов патогенетической терапии. Кроме того, они могут быть включены в лекционные курсы по нормальной и патологической '.чзиологии во всех вузах медицинского и биологического про|,иля.

НА ЗАЩлТ/ ВЫНХЯТСЯ СЛЕДУЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I. Изменение концентрации магния в бассейне воротной вены и левоii половине сердца приводит я развитию рефлекторных магниуретических реакции, которые проявляются в нормировании интенсивного магниуреза и обеспечивают сохранение гомеостаза магния

в организме.

2. При поступлении хлористого магния в организм через желудочно-кишечный тракт магниуретическая функция почки изменяется рефлекторыо.

3. В рефлекторные ответы на водные и магниевые нагрузки вовлекаются АКТГ, альдостерон и кортизол. Совместные влияния этих гормонов, а также вазопрессина так изменяют скорость ре-абсорбции магния в почке, что обеспечивается необходимая для поддержания гоыеостаза катиона скорость его экскреции с мочой.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на итоговой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Новосибирского педагогического института (.Новосибирск, 1985 г.), Юбилейной научной сессии "50 лет НГМИ" ;Ново-сибирск, 1985 г.)> 1-ом съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1986 г.), конференции молодых ученых Новосибирского медицинского института (Новосибирск, 1986 г.).

По материалам диссертации опубликовано k работы (2 из них в соавторстве).

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 201 странице машинописного текста (.собственно текста 123 страницы), содержит 27 рисунков и 12 таблиц. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием методов исследования и объекта исследования, 4 глав, в которых изложены результаты собственного исследования, обсуждения результатов с общим заключением и выводов. Список литературы включает 439 наименований, из них 134 отечественных и 305 иностранных источников.. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ, ОБЪЕКТ И ¿ИТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Настоящее исследование было выполнено в хронических экспериментах на 20 взрослых собаках обоего пола весом 8-2-0 кг. Животные содержались в стандартных условиях солевого режима, имели свободный доступ к воде и за 12-16 часов до опыта лишались пищи.

Все эксперименты проводились на собаках с выведенными на кожу живота мочеточниками (по методике Павлова-Цитовича) и «{и-

стулой келудка. Через фистулу в желудок вводились вода и раствори хлористого магния. Для введения растворов в кровоток органов в воротную вену печени и ушко левого предсердия вживлялись тонкие полиэтиленовые зонды.

Опыты, во время которых собаки находились в специальном станке, отчасти ограничивающем их подвижность, ставились утрой (с 9 до 13 часов) с ноября по июнь месяц. Для создания определенной степени гидратации и сохранения стабильного уровня диуреза (в пределах 4-6 мл/мин»ы^) есивотным в яелудок непрерывно вводилась теплая водопроводная вода. Спустя 30 мин после установления ровного фонового диуреза в исследуемую область вливался раствор хлористого магния (концентрацией 30 ммол/л в количестве 0,5 мл/кг), приготовленный на растворе Рингера_,или рао-твор Рингера в том ке объеме. Скорость введения растворов не превышала 0,87 ил/мин, а время введения равнялось 5-7 мин. Все растворы были стерильны и перед введением подогревались до 38°С.

В опытах, где хлорид магния вводился в желудок (концентрацией ПО ммол/л в количестве I мл/кг), до магниевой нагрузки вливалась водная нагрузка. Контрольными экспериментами в данной серии служили опыты с одномоментным вливанием в велудок воды Що от массы тела).

При инфузии хлорида магния в ушко левого предсердия для . контроля сердечной деятельности записывалась электрокардиограмма во II стандартном отведении.

Для анализа содержания в плазме крови электролитов, креа-тиняна, а также кортизола, альдостерона и АКТГ из подкожной вены конечности бралась кровь. Исследовалось обычно 3-4 пробы крови: до воздействия, через 5-15 мин после воздействия и два раза в последующий период наблюдения.

Для анализа почечной функции рассчитывались следующие показатели: диурез (,5-15 мин пробы мочи), скорость клубочковой фильтрации (по клиренсу эндогенного креатинина), экокреции ыа-гния, натрия и калия (концентрация магния определялась методом атомно-абсорбционнои спектрофотометрии; натрия и калия - методом пламенной спектрофотометрии), экскретируемые фракция ионов и воды, фильтрационные заряды катионов. Все показатели перз-считывались на м2 поверхности тела животного.

Содержание альдостерона, кортизола и АКТГ определялось ра-

димшмунологическии методой с помощью стандартных наборов реактивов.

Полученный цифровой материал был обработан с помощью вариационно-статистических методов путем расчета средней арифметической (Ы), среднеквадратичного отклонения (б), ошибки средней арифметической (пг) и доверительного интервала. Различие показателей оценивалось методом разностной статистики по критерию Стьюдента и считалось достоверным при Р< С,05. Для расчетов, которые производились на программируемом микрокалькуляторе МК-БЗ-34 и ЭВЫ ИСКРА-ЮЗО, использовались формулы, приведенные в соответствующих руководствах (Лакин, 1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ литературных сведений о функционировании гомеоста-тических систем, участвующих в сохранении водно-ионного равновесия показывает, что рефлекторные реакции почки возникают при введении хлористого натрия в печень (Великанова, Финкинштейн, 1959), в сердце (Митракова, 1972), легкие (Кузьмин, 1964), почки (Саксонова,- 1971) и другие органы. В связи с этим было высказано предположение о том, что рефлекторные изменения магни-уреза могут возникать не только при введении растворов магния в воротную вену печени, но и при поступлении их в кровоток различных органов, в частности, в. кровоток сердца. Для проверки этого предположения было поставлено 16 опытов на 6 собаках, в которых 0,5 мл/кг раствора, содержащего 30 ммол/л хлористого магния, вводилось в уико левого предсердия. Внутрисердечное вливание этого раствора приводило к формированию магниуретя-ческой реакции с патентным периодом 5 мин, в первый час которой выведение магния достоверно возрастало в 2,2 раза по сравнению с фоном. Причем, в первые'30 мин почечного ответа подъем экокреции был максимальным и составлял +1,8 - 0,4 мкмол/мин (Р < 0,05). В последующий период наблюдения интенсивность выведения катиона постепенно уменьшалась, оставаясь до конца опытов выше фоновых значений. Резкое усиление экскреции магния совпадало со сниженным уровнем выведения натрия ( -16 * 5 мкмол/мин, Р < 0,05) и воды (2,3 - 0,4 по сравнению с фоном -- 4,0 ± 0,5 мл/мин, Р< и,05). Отмеченные изменения почечных параметров определялись исключительно процессами, происходящи-

Л

ыи в канальцевом аппарате почки, и не были связаны с изменениями гемодинамики. На это указывают однотипный характер кривых экскреций и экскретируемых фракций катионов, отсутствие колебаний их фильтрационных зарядов. Об этом же говорит стабильность скорости клубочковой фильтрации и относительное постоянство параметров ьЛ1.

Следует отметить, что введение магниевой нагрузки практически не отразилось на почечной экскреции калия, которая оставалась на уровне фоновых значений весь период наблвдения.

Таким образом, после поступления соли магния в левую половину сердца развивалась избирательная в отношении экскреция магния почечная реакция.

Такого же типа почечный ответ был получен после введения раствора хлорида магния (0,5 мл/кг; 30 шол/л) в воротную вену печени. В этом случае медленно нарастающая антидиуретическая реакция (-2,2 ± 0,4 мл/мин на пике реакции, Р< 0,05) совпадала с пониженным уровнем натриуреза (,-14 - 4 мкмол/мин, Р<0,05) и отчетливо выраженным магниурезом, во время которого экскреция магния в 1,5 раза превышала фоновые величины ^+3,5 * 0,6 мкмол/мин, Р< 0,05).

Оценивая эффективность этих реакций, следует отметить, что они имеют определяющее значение в системе регуляции магниевого гомеостаза. Действительно, только за 40-45 мин реакции организм освобождался от"15-21/5 введенного катиона. Сравнительная оценка выведения магния почкой в опыте и контроле также показала, что после магниевой нагрузки при внутрипортальной инфу-зии раствора зкскретировалось в 2 раза, а при внутрисердечноц его вливании в 3,8 раза больше катиона, чем в экспериментах о введением раствора Рингера (?< 0,05).

Необходимо подчеркнуть, что скорость удаления избытка поступившего магния и в опытах на сердце, и в экспериментах с печенью в значительной степени определялась фоновым уровнем его выведения (г = 0,71 и г = 0,79 соответственно, Р<0,05). Обнаруженная закономерность наводила на мысль о том, что в такой сложной системе как организм, конечный результат реакции зависел от функциональной активности тех механизмов, на которые воздействовал поступающий раздражитель. С другой стороны, модно думать, что относительно высокие фоновые уровни иагниуреза

Ьвядетельствовали о большем содержании катиона в теле животного, и в такой ситуации быстрое выведение поступившего иона освобождало организм от его избытка.

Обращая внимание на эффективность магниуретических реак-П"й следует иметь в виду, что фоновые потери магния определялась у гидратированных собак и в 1,7 раза превышали его выведение до водной нагрузки. Повышенная экскреция магния при водной диуреза, видимо, должна была активировать системь., обеспечивающие задержку катиона в организме. Наблюдавшиеся на этом фоне ответы на магниевую нагрузку указывали на то, что сигналы, включавшие в данном случае механизмы, стимулировавшие выведение юна о мочой, были достаточно интенсивны, чтобы изменить направленность почечных процессов.

Анализ ионного состава плазмы крови показал, что во время реакций о печени плазменная концентрация магния не изменялась. Такие же результаты зарегистрированы ранее в аналогичных опытах (Пантюхин, 1978), в которых автор установил, что концентрация магния при таком способе введения колеблется только в портальном руоле, но не меняется в общей циркуляции. В свою очередь, почечные реакции, развивавшиеся в ответ на поступление магниевой ооли в воротную вену' печени, исчезают после двухсторонней наддиафрагмальной ваготомии. Все сказанное позволяло сделать вывод о том, что ыагниуретические реакции, наблюдавшиеся после введения хлорида магния в печень,,возникали реилекторно.

При внутрисердечном вливании магниевого раствора в первые 30 мин реакции в 9 опытах содержание магния в плазме в разной отепени повысилось (максимальный прирост в 1,2 раза превысил фоновую концентрацию), в I снизилось, в остальных не изменилось. В ю же время оказалось', что колебания плазменного уровня магния не отражались ни на его экскреции с мочой (г = 0,34), ни на приросте его экскреции в период максимального ответа (г = 0,11), ни на проценте выведения магниевой нагрузки (г = 0,01). Графическое сопоставление данных о приросте концентрации плазменного магния о показателями магниуреза также не выявило отчетливой взаимосвязи между указанными параметрами^ Проведенный анализ позволял считать, что почечные реакции, наблюдавшиеся после поступления магниевой соли в ушко левого предсердия не зависели ОТ изменений концентрации магния в плазме, а такому же выводу

пришли ймить £>спл (1980) и ДОое£.а1. (1983), которые в опытах на крысах и собаках обнаружили, что небольшие сдвиги плазменного уровня магния не оказывают прямого влияния на его реабсорбцию в канальцах почки. Прямое действие катиона на почки начинает проявляться только тогда, когда его концентрация в плазме крови увеличивается в два и более раз.

Таким образом, однотипность почечных реакций с "печени" и с "сердца", их коротки;: латентный период (5 мин), а также сопоставление результатов анализа собственных данных с литературными - все это позволяло считать, что магниуретические реакции, зарегистрированные после введения магниевой соли в ушко левого предсердия, являлись рефлекторными. Описанные ниже изменения титров кортиэола, альдостерона и АКТГ в плазме крови, наблюдавшиеся во время реакций, подтверждают правомерность сделанного вывода.

В свою очередь, закономерно возникал вопрос о том, где располагались рецепторы, раздражение которых вызывало почечные ответы при внутрисердечном вливании растворов. Эксперимен4ально показано, что магнийчувствительные структуры имеются в печени (Пантюхин, 1978), поэтому можно предположить их участие в формировании рефлекторного магниуреза в данных опытах. Однако, сравнительный анализ реакций, полученных при введении магниевой нагрузки в печень и сердце, заставляет сомневаться в обоснованности такого предположения. Действительно, в кровоток печени и сердца вводилась одинаковая доля магниевой соли, ко-4 торая внутри органов в определенной степени разбавлялась. Следовательно, при инфузии растворов в сердце в кровоток печена поступала только часть введенной нагрузки. Причем, концентрация хлорида магния в ней, как показывают простые расчеты, по меньшей мере, в 21 раз была ниже исходной (за счет разбавления поступающего раствора плазмой, составлявшей 5% от масс" тела (Проссер, 1978)). В этом случае параметры магниуретической реакции такае долины были снизиться. Между тем, результаты опытов показали, что при введении растворов в левую половину сердца включались более высокоамплитудные реакции (экскреция магния возрастала в 2,2 раза), чей при внутрилортальноы юс поозу-плении (экскреция, возрастала в 1,5 раза_). Кроме того, как показывают литературные данные (Пантюхин, 1978), вливание того ее

количества магния в общую циркуляцию (в подкожную вену конечности) вызывало значительно меньшую реакцию, чем в случае его поступления в сердце (.0,27 ± 0,11 и 1,8 - 0,4 мкмол/мин соответственно, Р< 0,05). Исходя из проведенного анализа собственных и литературных данных, можно было полагать,' что рецепторы, с которых включались магниуретические реакции при поступлении растворов в ушко левого предсердия, вероятнее всего, расположены в левой половине сердца.

Магнийрегулирующие рефлексы, обнаруженные при вливании хлористого магния в кровоток органов, являлись в определенной степени искусственными, поскольку раздражитель вводился в. организм, минуя пищеварительный тракт. Чтобы проверить реакцию почек на поступление ка!иона естественным путем, была изучена динамика почечных показателей до и после введения в нелудок растворов, содержащих НО ымол/л хлористого магния (.1 мл/кг). Поскольку доза введенного магния соответствовала суточной норме его потребления (Крохалев, Алексеева, 1966; Ершов, Плетене-ва, 1989), то можно было ожидать, что механизмы} которые обеспечивают регуляцию его почечной экскреции в этих опытах как раз и поддерживают магниевый гомеостаз в естественных условиях.

Как показали результаты экспериментов, поступление хлорида магния в желудок приводило к избирательному увеличению экскреции магния с мочой за счет угнетения его реабсорбции в ка-нальцевом аппарате почки. В отдельных опытах максимальный прирост экскреции катиона изменялся от 0,12 до 4,05 мкмол/мин, а в целом в опыте (.за 180 мин наблюдения) животные теряли на .51 мкмол магния больше, чем в контроле. Необходимо иметь в виду, что почечный магниурез в этой ситуации формировался на фоне повышенной экскреции магния (1,2 4 0,3 по сравнению с 0,7 4 * 0,1 мкмол/мин, Р <„0,05), возникавшей и в опытной, и в контрольной 'сериях в ответ на I% водную нагрузку. Поступление хло-риоюго магния мало отразилось на выведении одновалентных катионов, которое в опыте, как и в контроле, быстро сниналось после вливания водной нагрузки.

Таким образом, физиологические дозы хлористого магния, введенного'в желудок, специфически изменяли магниуретическую функцию почки. Отсутствие колебаний концентрации магния в плазме крови в этих опытах позволяло предположить участие реф-

ЛВ

лекторных механизмов в осуществлении почечных ответов. В то яе время значительная изменчивость латентного периода реакции в отдельных опытах (от 30 до 105 мин) ставила под сомнение высказанное предположение. Однако, выясняя причины изменчивости латентного периода, мы обнаружили, что его величина зависела от концентрации магния в плазме крови. Чем больше был плазменный уровень катиона, тем больше времени проходило от момента поступления соли в желудок до начала почечной реакции (г = 0,81; Р <. 0,05). С другой стороны, при более высоких концентрациях магния в плазме уменьшалось его выделение с мочой (г = -0,76; Р 0,05) и падал процент экскреции магниевой нагрузки (г = = -0,64;,Р< 0,05). Все это наводило на мысль о том, что магни-уретические реакции начинались только тогда, когда магний поступал из просвета кишечника в кровь. Кроме сказанного, следует учесть, что в желудок вводилось в семь раз больше магния, чем в кровоток печени и сердца. Причем магниевая нагрузка, введенная в желудок, практически не разбавлялась, поскольку вода, поступившая на 30 мин раньше соли, уже успевала всосаться (Йикольс-кий, 1977; Чораян, 1984), а пищеварительные соки в отсутствии пищеварения не выделяются (Проссер, 1977).- Тем не менее, при вливании раствора магниевой соли в кровоток органов экскретя-ровалось в шесть раз больше экзогенного магния, чей при естественном способе его поступления. Приведенные данные, а таете литературные сведения о медленном (С&шел. , ,1984) и ограни-, ченнон (не более 30,5, .Москалев, 1985; Ершов, Плетенева, 1989) всасывании магния позволяют думать, что латентный период иаг-ниуретической реакции, а также ее амплитуда зависели не только от содержания магния в плазме крови, но и от скорости его вса-сывзния и, следовательно, от количества катиона, перешедшего в кровь. Всосавшийся магний- через портальное русло поступал в печень, где депонировался (Пантюхин, 1978), благодаря чему в крови сохранялся стабильный уровень электролита, а в печени по мере накопления катиона начинал включаться магнийчувотэа-тельный рецепторный аппарат органа, что и стимулировало формирование рефлекторного магниуреза. Приведенные раооуаденпа но исключают возможности существования структур, чувствительных к магнию, в интерстгиции кишечной стенки.. Возбуждение пооледнпх могло возникать в результате действия порций электролита, про«

шедших нечувствительный энтероцитарный слой слизистой оболочки.

Таким образом, можно 'заключить, что рефлекторный магниурез возникает не только в условиях искусственного повышения концентрации магния в кровотоке печени и сердца, но и при введении его хлористой соли в желудок. Важно подчеркнуть, что рефлек-тпрные почечные ответы, формирующиеся при естественном пути поступления в организм физиологических магниевых нагрузок, свидетельствуют о том, что этот механизм имеет большое значение для сохранения баланса магния в обычных условиях жизнедеятельности.

Тонкая регуляция почечной деятельности, как известно, осуществляется с помощью гормонов (.Финкинштейн, 1983; Наточин, 1982, 1988; ÏÏLeret fïHotuet- , 1986;. Возникал вопрос, какие гормональные вещества могли являться эфферентными посредниками в наблюдаемых нами магниуретических реакциях. Тесная положительная корреляция между экскрецией магния и уровнем диуреза и в опытах, где хлорид магния инфузировался в кровоток органов (г = 0,61; Р < 0,05), и в экспериментах, где солевой раствор инъецировался в желудок (г = 0,9.0; Р< 0,05), могла свидетельствовать об уч стии вазопрессина в формировании рефлекторного магниуреза. Чтобы выяснить, может ли этот нейропептид влиять в подобных ситуациях на реабсорбцию магния в почке, на следующем этапе нашего исследования была поставлена серия экспериментов, ? которой на фоне I% водной нагрузки в подкожную вену конечности медленно инфузировался раствор Рингера, содержащий лизин-^азопрессин (.0,2 мед/кг>мин). Оказалось, что поступление экзогенного гормона приводило к снижению диуреза, подтверждая классические представления об определяющей роли этого нейро-пептида в регуляции выведения воды (Наточин, 1982; Роле, Роле, 1984 и др.). Вместе с тем, вливание лизин-вазопрессина уменьшало экскрецию магния (0,82 * 0,48 по сравнению с фоном 1,84 -- 0,39 мкмол/мин; Р< 0,05). Одновременное снижение экскрети-руеиой фракции катиона говорило об увеличении его реабсорбции в канальцах почки. Подобное действие гормона в экспериментах на крысах наблюдали Хк. Houtfigtuic et. al. (1983) и ЬшЛу et. oJU (1984). Через 74 - 3,8 мин после начала инфузии пониженная экскреция магния сменялась резким увеличением его количества в моче (3,68 ± 0,56 по сравнению с фоном 1,84 * 0,39 мкыол/мин;

1Z

Р < 0,05). Создавалось впечатление, что почка как бы ускользала от влияния гормона. Одной из причин снижения эффективности его действия в этих условиях ыогло быть падение титра альдо-стерона в плазме крови. Такой гормональный сдвиг отмечен в опытах с внутривенной инфузией снеси вазопрессина и окситоцина (.Тернер, Кузнецова, 1985). Известно также, что в отсутствии надпочечников действие антидиуретического гормона не проявляется (.Попова, 1971; £сАитНл , Колко , 1980). В то яе вреия у адреналэктомированных крыс через шесть дней после удаления надпочечников снижалось содерзаиие магния в плазме крови, вое--станавливаясь только после введения гидрокортизона (богаги оЛ. , 1988). Приведенные доводы согласуются с имеющимися в литературе сведениями о модулирующей влиянии ыинерало- и глюко-кортикоидов на почечные эффекты гипофизарного нейропептида (ШогеЬ , 1986; tt.nl. , 1988).

Одновременно с описанным вариантом гормональных взаимодействий уменьшение реабсорбции магния в почке после продолаитель-ной иншузии лизин-вазопрессина могло быть вызвано увеличение!» в почке концентрации проотагландина Е2 (0&№ (1.о1 , 1982). В свою очередь, последний, подавляя влияние нейропептида {Шо-

1986), способен стимулировать экскрецию магния с мочой (Рг'мШииЬг , ОлмЖ, 1985). В дополнение к сказанному отметим, что вливание людям в течение трех часов магниевых солей повышало почечную экскрецию простагландинов ГА&

01. , 1987).

Итак, стимуляция вазопрессиноы реабсорбции магния могла модулироваться как ыинерало- и глюкокортикоидамр-. так и проота-гландинами. В связи с этим, возникает предположение о той, что помимо антидиуретического гормона в эфферентное звено рефлекторных магниуретических реакций, вероятно, включались и гормоны кори надпочечников. Насколько обосновано такое предположение свидетельствуют результаты гормонального исследования, проведенного в нашей работе. В нем изучалось, как изменялись концентрации альдостерона, кортизола и АКТГ во время рефлекторных почечных ответов.

Данные гормонального исследования показали, что не только введение растворов хлористого магния ё кровоток органов,, но и внутрисердечная и внутрипортальная инфузия растворов Рингера,

а также вливание воды и хлористого магния в желудок приводили к изменению плазменных уровней исследуемых гормонов. При этом важно подчеркнуть, что во всех вариантах опытов направленность наблюдаемых сдвигов в большей или меныпе!; степени зависела от фоновых концентраций альдостерона, кортизола и АКТГ. Так, если до воздействия растворов в крови циркулировало больше стероидных гормонов и адренокортикотропина, то после него их содержание вначале снижалось и только затем (к 60 мин) возрастало. Когда же фоновые титры перечисленных гормонов были невелики, их плазменные уровни последовательно росли от момента введения растворов до конца наблюдения. Таким образом, и в опыте, и в контроле имели место однотипные гормональные реакции. Вместе с тем, после введения хлористого магния изменения концентраций кортизола, альдостерона и АгИГ были .выражены более отчетливо. Анализ описанных закономерностей хотя и свидетельствовал о наличии гормональных ответов на использовавшиеся в наших опытах воздействия, но не позволял ответить на вопрос о том, какое место они занимают в регуляции магниуреза. В Оольше;., степени прояснило картину сравнительное изучение нагкиуретических показателей почки.и результатов гормонального исследования, в котором использовались методы графического и корреляционного анализов. Оказалось, что повышенные титры альдостерона и кортизола в плазме крови соответствовали сравнительно низким значениям экскреции магния (альдостерон: введение хлорида магния в кровоток органов г = -0,60; в желудок - г = -0,63; кортизол соответственно г = -0,60 и г = -0,71). Такая зависимость выявлялась и для средних величин сравниваемых параметров, и для их значений, зарегистрированных в период максимального ответа на воздействие раздражителя. В свою очередь, колебания плазменного уровня адренокортикотропного гормона, определявшие активность коркового слоя надпочечников (в частности, в отношении кортизола.г = 0,73), зависели от содержания магния в крови. Причем, чем меньше была концентрация магния в плазме, тем больше АКТГ выбрасывал аденогяпофиз (г = -0,62; Р< 0,05). Вместе с тем, при сравнительно низких плазменных уровнях магния (I 03* - 0,05) концентрации АКТГ в крови росли сразу после введения магниевой соли (+30 - 9 пг/мл), тогда как при более высоком содержании катиона (1,26 - 0,04 ымол/л) титр гормона в крови вна-

ЛЛ

чале падал (.-22 - б пг/;.!'т) л только спустя час после воздействия отмечалось его поз^шние.

Приведенные данные, свидетельствуя в пользу высказанного выше предположения, указывали на то, что у гидратированных яи-зотных стероидные горыоны, а такке их регулятор АКТГ (.Розен, 1984) ыогут влиять на механизмы обработки магния в почке.

Учитывая вышеизложенные сакты, а так;::е литературные сведения по этому вопросу, моино представить следующий вариант взаимодействия изучаемых гормонов в процессе сохранения баланса магния. Реслекторное снинение концентрации вазопрессина в крови, возникавшее из-за водной инфузии (Роле, Роле, 1984) приводило к уменьшении реабсорбцил магния в почке. Существенные потери иона с ■■очо:. (б среднем в 1,7 раза превышавшие его исходное выведение) могли olí быстро снизить его содернание в плазме крови. Однако, этого не происходило, поскольку, благодаря возбуждению магний-чуьствнтельных рецепторов, включалось рефлекторное выделение АКТГ, кортизола и ¿.лъдостерона. Стероидные гормоны, пермиссируя де! ствпе Еаз.шрессина, уыеньыали выделение магния с мочой. Скорость включения всех перечисленных механизмов зависела, кроне прочего, от исходной обеспеченности организма магнием и от фонового содержания гор;.:онов в плазме крови. При относительно больших уровнях плазменного магния меньше выделялось АКТГ, кор-тизола и альдостерона. Противоположная картина ьаблюдалась при меньших концентрациях электролита в крови.

Зга ::;е закономерность сохранялась в опытах с введением раствор об хлористого ;,:агния. 3 этом случае воздействие экзогенного раствора на езиоптпрные области стимулировало еще большие потери магния с :.:o4oi., в результате чего имело место компенсаторное увеличение плазменных концентраций АКТГ и стероидных гормонов.

Б заключение следует отмстить, что в качестве стимуляторов интенсивного выведения магния во время рефлекторных почечных ответов могли выступать адреналин (Слопушкин, Аддаев, 1975) и про-стагландины (FritííatuAr ,QmLe¿- , 1985). Определенные конкурентные взаимоотношения иекду этими гормонами и глюкокортикоидами (минзралокортикоидами) на уровне почечных канальцев, видимо, и определяют адекватный конкретной ситуации уровень экскреции магния.

выводы

1. Увеличение экскреции магния почкой при вливании его растворов в воротную вену печени и ушко левого предсердия происходит в результате рефлекторного изменения канальцевой реаб-сорбции иона. Об этом свидетельствует, с одной стороны, сравнительно короткий латентный период почечных реакций (5-15 мин), с другой - отсутствие связи между небольшими изменениями плазменной концентрации магния и параметрами магниуреза.

2. Ыагниуретические реакции, включавшиеся при введении хлорида магния в воротную вену печени и ушко левого предсердия, характеризовались общими закономерностями развития. Скорость экскреции магния во время реакции положительно коррелировала с уровнем его выведения до магниевой нагрузки.

3. Рефлекторный магниурез возникал при поступлении физиологических магниевых нагрузок через желудочно-кишечный тракт. Следовательно, этот вид регуляции имеет большое значение для сохранения баланса магния в естественных условиях жизнедеятельности. При высоких концентрациях магния в плазме латентный период реакции увеличивался, а эффективность выведения магниевой нагрузки снижалась.

4. Экскреция магния у гидратиров^нных собак положительно коррелировала со скоростью выведения воды. Корреляция имела меото и при введении однократной водной нагрузки (1% от массы тела), и при непрерывной инфузии воды (в течение двух часов наблюдения).

5. Реабсорбция магния в почке возрастала при введении ли-зин-вазопрессина (0,2 мед/кг) в общий кровоток. Через 70 мин после начала инфузии стимулирующий эффект гормона исчезал, а экскреция магния увеличивалась.

6. Во время рефлекторных магниуретических реакций изменялись титры альдостерона, кортизола и адренокортикотропина в плазме крови. Направленность гормональных сдвигов зависела от фоновых концентраций гормонов. Если до введения хлорида магния в кровж циркулировало больше гормона, то после него титр гормона вначалб падал, а затем возрастал. При низких фоновых уровнях альдоотерона, кортизола и АКТГ их концентрации росли сразу после воздействия.

Т.6

7. При более высоких уровнях магния в плазме крова гидрат яров анных собак в первый час после введения магниевой со?-ли падала концентрация АКТГ в крови. Ыекду титроа адрепокср-тикотропина и концентрацией магния в плазме крови набгщагаоь отрицательная линейная зависимость.

8. Иежду экскрецией магния почкой и концентрациями алъдо-стерона и кортизола в плазме крови наблюдалась отрицательная линейная корреляция. Палые скорости реабсорбции цагпня в почке совпадали с низкими титрами гормонов, а больспе коррелировали с их высокими уровнями.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Емельяненко Н.С. Изучение механизма магниуретнческого ре§-

лекса//У11 Всесоюзн. конф. по физиологии почек и водпо--солевого обмена. - Чернигов, 1985. - С. 78.

2. Емельяненко Н.С. О механизме магниуретического рефлекса//

Тезисы юбилейной научной сессии "50 лет НГМИ". - Новосибирск, 1985. - С. 15-16.

3. Емельяненко Н.С., Кузнецова Л.Я., ©шшшптейн Я.Д. Динами-

ка экскреции магния при инфузии вазопрессана у собак// Физиологические и структурно-функциональные ооновы анв-иедеятельности человека в районах нового проиыпленного освоения Сибири: I съезд физиологов Сибнрн и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1986. - С. 157.

4. Емельяненко Н.С., Фянкинштейн Я.Д. Рефлекторный механизм

поддержания магниевого гомеостаза//Бюлл. СО АНН СССР. -1988. - К» I. - С. 64-67.

Зак.644.Тир.100.Пзч.л. 1,0 Тип.СО АНН СССР 1950