ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 3, с. 103-109
УДК 612.364:616.24-06:616.61
ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ И ФУНКЦИИ ПОЧЕК У ДЕТЕЙ ПРИ НЕКОТОРЫХ ФОРМАХ ПАТОЛОГИИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ
© 2004 г. А. А. Кузнецова*, Ю. В. Наточин**
*Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия **Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург
Поступила в редакцию 11.11.2003 г.
Исследование осмоляльности и концентрации ионов в сыворотке крови у 144 обследованных детей (здоровые и при некоторых формах патологии) не выявило у них отличий от международно принятых значений нормы. Несмотря на сохранение средних значений в границах нормы, патологические состояния сопровождаются, как было установлено увеличением вариабельности осмоляльности и концентрации ионов в сыворотке крови, что может быть индикатором дисбаланса в системе регуляции. Показано, что для человека в норме характерно выделение гиперосмолярной мочи, а уровень мочеотделения в этом случае зависит от экскреции осмотически активных веществ. Это находит отражение в физиологическом парадоксе: увеличение диуреза сопровождается одновременным возрастанием реабсорбции осмотически свободной воды.
Физиологический анализ состояния водно-солевого обмена включает как выяснение всего комплекса взаимосвязей в целостном организме, обеспечивающих водно-солевой гомеостаз, так и проникновение в молекулярные механизмы регуляции функций органов и систем, от деятельности которых зависит столь значимая для функций каждой клетки стабильность физико-химических факторов окружающей их среды [1, 2]. Изучение природы физиологических регуляций сопряжено в опытах на животных с повреждением тех или иных звеньев системы регуляции, что позволяет выяснить функциональную роль каждого из них. Очевидно, что эти приемы не допустимы при изучении человека. В то же время известно, что исключительно высокая степень организации мозга человека предъявляет дополнительные требования к особой точности поддержания физико-химических констант водно-солевого гомеостаза [3-5]. Наряду с традиционными требуются и новые подходы для изучения и понимания природы физиологических регуляций в организме человека. Исследование состояния физиологических функций при некоторых формах патологии человека могло явиться тем приемом, который обеспечил бы еще один подход к пониманию природы регуляций. Можно вспомнить идею Л.А. Орбели использовать изменение функций при патологических состояниях и онтогенетические исследования для анализа проблем становления и эволюции функций [6].
В настоящем исследовании объектом изучения были дети, поскольку в постнатальном онтогенезе происходит становление систем регуля-
ции, система водно-солевого гомеостаза более лабильна и выявляются те изменения, которые более жестко регулируются у взрослых [7]. В норме это обусловливает необходимость высокой точности поддержания физико-химических констант жидкостей внутренней среды, прежде всего плазмы крови, но и сопровождается более высокой лабильностью, повреждаемостью отдельных компонентов системы регуляции при неблагоприятных условиях. Ведущую роль в водно-солевом гомеостазе играют почки, становление их структуры и функции происходит у млекопитающих в постнатальном онтогенезе [8].
К исключительно значимым физико-химическим факторам жидкостей внутренней среды прежде всего относится осмоляльность сыворотки крови, концентрация в ней ионов натрия, калия, магния, кальция, рН [9-11]. Значение физиологических механизмов поддержания этих показателей в высоко стабильном состояния связано с тем, что от этого зависит деятельность клеток всех органов и систем, а их функция нарушается при отклонении перечисленных показателей от нормы [12-16]. Этим вопросам посвящено немало исследований [17, 18], однако ряд ключевых вопросов, существенных для физиологов и клиницистов, остаются без ответа. Например, оценка характера нарушений перечисленных показателей и тип ответа почки для восстановления параметров гомеостаза при отдельных распространенных формах патологии, что в прикладном варианте послужит выработке стратегии лечения (в данном случае речь идет о водном и солевом ра-
Таблица 1. Осмоляльность (Osm; мосмоль/кг H2O) и концентрация ионов (ммоль/л) в сыворотке крови (M ± SD)
Группа обследованных n Osm Na K Ca Mg
Контроль 15 286 ± 3.3 144 ± 3 4.2 ± 0.3 2.3 ± 0.05 0.85 ± 0.08
Пневмония 18 280 ± 3.7*** 132±5*** 3.9 ± 0.4*** - 0.7 ± 0.1***
Ночной энурез 20 287 ± 6.3 140 ± 5* 4.3 ± 0.7 2.3 ± 0.23 0.66 ± 0.2***
Гастродуоденит 23 282 ± 6.0* 136±5*** 4.3 ± 0.7 2.0 ± 0.3*** 0.9 ± 0.2
Целиакия 18 281 ± 5.6** 136±7*** 4.0 ± 0.5** 2.0 ± 0.3*** 0.9 ± 0.2
Васкулит 10 285 ± 3.4 142 ± 2 4.5 ± 0.4 2.1 ± 0.3* 0.77 ± 0.3
Анемия 20 283 ± 5.0 141 ± 3* 4.6 ± 0.28*** 2.0 ± 0.2*** 1.0 ± 0.3*
Норма (пределы)1 275-295 130-157 3.4-5.3 2.0-2.5 0.66-1.07
Примечание. Достоверность отличий по отношению к контролю * р < 0.05, ** р < 0.01, *** р < 0.001; 1 - минимальные и максимальные значения каждого параметра представлены по данным литературы [12, 17]; прочерк - величина не измерялась. п - количество обследованных детей.
ционе). Исследование и обсуждение этих вопросов послужило темой настоящего исследования.
МЕТОДИКА
Всего обследовано 144 ребенка: 15 здоровых детей (контрольная группа), 18 - в остром периоде пневмонии, 10 - с геморрагическим васкули-том, 20 - со средней и тяжелой степенью железо-дефицитной анемии, 23 - с хроническим гастроду-оденитом, 18 - с целиакией, 20 - страдающих ночным энурезом, 20 - с инсулинзависимым сахарным диабетом. Все дети были в возрасте от 5 до 15 лет. Масса тела и рост всех обследованных детей были в пределах возрастной нормы. У детей с пневмонией, железодефицитной анемией и геморрагическим васкулитом обследование проводили дважды: в остром периоде, т.е. при поступлении в клинику, и в период реконвалесцен-ции перед выпиской из стационара, у детей с инсулинзависимым сахарным диабетом исследование сыворотки крови проводили трижды в сутки с учетом дневных колебаний уровня глюкозы в крови.
В день обследования натощак брали пробу крови из локтевой вены утром в период от 8 ч 30 мин до 9 ч 30 мин. Ночные пробы мочи собирали у больных пневмонией, хроническим гастродуодени-том, целиакией, ночным энурезом при произвольном мочеиспускании после отхода ко сну и сразу после подъема утром, точно регистрировали время, в течение которого накапливалась проба мочи. Диурез рассчитывали в мл/мин на 1.73 м2 поверхности тела. В моче и сыворотке крови определяли осмоляльность на осмометре МТ-4, концентрацию креатинина по методу Поппера на спектрофотометре СФ-16, концентрацию Na и K -на пламенном фотометре Corning 410, концентрацию Mg - на атомном абсорбционном спектрофотометре Hitachi, модель 508. Данные представле-
ны как М ± Ж. Различия всех показателей у обследованных статистически оценивались по тесту АКОУА и ¿-критерию Стьюдента, различие р < 0.05 рассматривалось как статистически значимое.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В контрольной группе значения всех исследованных показателей совпадали со средними значениями нормы (табл. 1). В табл. 1 приведены результаты измерений всех показателей нашей контрольной группы, а также данные литературы о пределах нормальных значений этих показателей у детей различного возраста и у взрослых. Оказалось, что ни в одном случае при всех изученных формах патологии не выявлено значений осмо-ляльности и концентрации ионов, выходящих за пределы нормы. В то же время при сопоставлении с изученной нами группой контроля, более строго соответствующей особенностям климатической нормы, питанию детей данного региона, такие изменения найдены.
Выявленные отличия могут быть кратко суммированы следующим образом. Меньшая, чем в контроле, осмоляльность сыворотки крови наблюдается при острой пневмонии и целиакии (табл. 1). Концентрация ионов натрия снижена в сыворотке при пневмонии, ночном энурезе, гаст-родуодените, целиакии и анемии. Снижение концентрации ионов калия наблюдается при пневмонии и целиакии. Меньшая, чем в контроле, концентрация ионов кальция в сыворотке крови выявлена при целиакии, гастродуодените, васку-лите и анемии (табл. 1). Сниженный уровень ионов магния отмечен при пневмонии, ночном энурезе, а повышение концентрации ионов магния по сравнению с контролем характерно для желе-зодефицитной анемии.
Этот перечень касается отклонений от контроля - и что важно подчеркнуть - значение всех
величин находится в рамках принятой нормы для детей исследованного возраста и взрослых (табл. 1), поэтому данная проблема нуждается в специальном физиологическом анализе. Речь не идет о симптомах гипо- или гиперионемии [16, 17], поскольку полученные значения укладываются в границы нормы [17] и сохраняются в рамках физиологических значений, а потому формально эти результаты не входят в сферу интересов патофизиологов.
Физиологический анализ данных табл. 1 позволяет предположить, что отклонения от контрольных значений физико-химических параметров сыворотки крови могли иметь какие-то проявления, поэтому представляло интерес сопоставить найденные отличия концентрации ряда параметров с возможной микросимптоматикой, не носящей характера клинически значимой, но существенной для физиологической функции. Это позволит в результате, оценить те изменения функций, к которым привели выявленные отклонения показателей от контроля. Как отмечалось выше, при острой пневмонии имеется снижение в сыворотке крови осмоляльности, уменьшение концентрации ионов натрия, калия, магния. Так как падает концентрация не одного, а всех этих веществ, можно было предположить, что происходит разбавление сыворотки крови. В то же время лихорадка, признаки обезвоживания этих обследованных, казалось бы, противоречили данным лабораторных исследований. Для выяснения причин очевидного противоречия была изучена деятельность почки у пациентов с пневмонией. У здоровых обследуемых имеется зависимость между осмоляльностью сыворотки крови и мочи: чем ниже осмоляльность крови, тем меньше сек-ретируется вазопрессина, меньше осмоляльно
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.