Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение функциональных систем организма в возрастном аспекте, и в особенности на этапе геронтогенеза, является одной из наиболее широко обсуждаемых в настоящее время проблем биологии, физиологии и медицины. Однако наиболее перспективно изучение возрастных особенностей функционирования частей этих систем посредством воздействия на их резервы. Так, например, почка как одна из частей функциональной системы водно-солевого обмена обеспечивает поддержание основных констант внутренней среды у животных и человека на отдельных этапах онтогенеза (Лихницкая, 1960; Давыдовский, 1966; Айзман Р.И., 1983; Бабарыкин, Иванова Л.Н., Наточин с соавт., 1993 и др.), модулируя использование своего резерва.
Под резервом подразумевается запас веществ или сил, которые тем или иным способом сберегаются организмом от их расходования до момента, когда они будут необходимы и могут быть использованы добавочно. Возрастание диуреза, в частности после водной нагрузки, осуществляется благодаря включению почечного резерва (Михайлов, 1914; Гинецинский, 1963; Василенко, 1967).
В первой четверти нашего столетия М.И. Вихерт (1922) писал, что необходимы функциональные пробы, которые бы давали понятие о действительной работе почек и могли бы определить резервную силу почек. Позднее понятие о почечном резерве применяли Ellis (1933), Лиознер, Фарутина (1963), Горанский (1976), Великанова (1989); Шестакова с соавторами (1991) и другие. Однако работы в этом направлении обходят вниманием изучение функционирования старых почек при активизации их резерва.
Резекция почки при лечении ряда почечных заболеваний или ее удаление, а также трансплантация почек приводят к измененрпо резерва в почке. Изученшо компенсаторных возможностей оставшейся после односторонней нефрэктомии почки у взрослых животных и человека посвящено большое число исследований (Миловидов, 1939; Дроздовский, Одинокова, 1974; Javier et. al., 1990 и др.). Однако и в этих работах функционирование почек не подвергалось анализу с точки зрения активизации почечного резерва в возрастном аспекте, особенно на последнем этапе онтогенеза, т.е. в старости.
Анемическая гипоксия после кровопотери или в послеоперационном периоде (Неговский, 1983), а также гипоксия, вызванная низким парциальным давлением кислорода в дыхательной среде,
влияет на организм и, в частности, на функции почек (Григорьев, Козыревская, Наточин с соавт., 1976; Айдаралиев, Максимов, 1987). И, соответственно, на возможность реализовывать почечный резерв. Однако работы и в этих направлениях обходят вниманием изучение функционирования почек при активизации их резерва в возрастном аспекте.
В свое время С.С. Шварц подчеркнул тот парадокс, что "законы онтогенеза познаны в меньшей степени, чем законы филогенеза" (Шварц, 1980). Всеми этими обстоятельствами и определялась актуальность предпринятого нами исследования.
Цель исследования: изучить возрастные особенности функций почек при активизации их резерва путем однократной водной нагрузки, а также процессов, реализующих эти функции у млекопитающих на примере взрослых и старых крыс.
Для выполнения указанной цели были поставлены следующие задачи:
-
разработать комплексную методику исследования функционирования почек при задействовании их резерва у взрослых и старых крыс;
-
разработать способ представления данных, отображающий возрастные особенности работы почек;
-
изучить возрастные особенности функционирования интактных почек;
-
изучить возрастные особенности функционирования оставшихся после односторонней нефрэктомии гипертрофированных почек;
-
изучить возрастные особенности функционирования оставшихся после односторонней нефрэктомии гипертрофированных почек в условиях острой гипоксической гипоксии.
Научная новизна результатов исследования.
-
В длительном эксперименте впервые исследованы функции почек у одних и тех же взрослых и старых крыс до и после односторонней нефрэктомии. Функции почек исследованы в условиях однократной водной нагрузки.
-
К нефрэктомированным крысам двух возрастных групп в дополнение к водной нагрузке впервые применялось воздействие барокамерной гипоксией.
-
Впервые синхронно изучены особенности выведения избытка воды и сопровождающие ее функции осмо- ионорегуляции и азотовыделения, а также процессы, реализующие эти функции в вышеуказанных условиях.
4. Впервые установлено, что выведение излишков воды старой почкой в условиях задействования ее резерва путем однократной водной нагрузки в отличие от взрослой опосредуется повышением экскреции ионов калия.
На защиту выносятся следующие положения:
-
у интактных старых животных водовыделительная функция количественно и качественно отличается сопровождающими ее осмо-и ионорегуляцией и азотовыделением, а также состоянием обеспечивающих их процессов по сравнению со взрослыми интактными крысами;
-
почка с модифицированным резервом (после односторонней нефрэктомии) демонстрирует усиление возрастных сдвигов, наметившихся в интактных почках, при реализации функций в условиях задействования резерва;
-
воздействие барокамерной гипоксией сохраняет направления возрастных сдвигов в функционировании гипертрофированных почек, появившиеся при нормальном атмосферном давлении.
Научно-практическое значение исследования. В настоящей работе представлены данные, дающие количественную и качественную характеристику функционирования почек in vivo у взрослых и старых крыс под воздействием однократной водной нагрузки. Для чего были изучены функции почек и процессы, реализующие эти функции у интактных и мононефрэктомированных животных в нормальных атмосферных условиях и у мононефрэктомированных крыс в условиях гипоксической гипоксии.
В связи с этим результаты эксперимента предназначены для
использования в деятельности научных учреждений, занимающихся
проблемами водно-солевого обмена; для обоснования
эбщебиологических и частных подходов в онтогенетическом аспекте;
з исследовательской работе учреждений физиологического,
недицинского, геронтологического, гериатрического и
реабилитационного профиля; при решении практических и теоретических задач освоения территорий и при изучении экологии :ред обитания, отличающихся составом и давлением атмосферы.
Данные работы представляют также существенный интерес и для [екционных курсов в высших учебных заведениях в разделе іизиологии почки, возрастной и экологической физиологии.
Реализация и апробация работы. Результаты проведенных ис-ледований были доложены и обсуждены на: Всесоюзной конфе-енции "Стресс и иммунитет" (Ростов-на-Дону, 1989), съезде па-
тофизиологов Западной Сибири (Новокузнецк, 1990), ПГ съезде физиологов Уральского региона (Свердловск, 1990), III Всероссийской научной конференции "Фармакология почек" (Барнаул, 1990) Международном учредительном конгрессе по патофизиологи* (Москва, 1991), II Всесоюзной конференции по фармакологи* гипоксических состояний (Гродно, 1991), тематической научно-практической конференции СНГ (Ильичевск, 1992), VII Всерос списком симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва, 1994), на III Всероссийском съезде физиологої (Москва, 1994), II сессии Научного совета РАН по физиологически наукам (Петрозаводск, 1994), заседании Санкт-Петербургского город ского научно-медицинского общества геронтологов и гериатрої (Санкт-Петербург, 1996) а также на внутривузовских научны) конференциях КГПИ в Петрозаводске в 1989 - 1997 гг. и на засе даниях кафедры анатомии, физиологии и гигиены Карельскоп государственного педагогического университета.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 12( страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав і выводов. Работа содержит 27 таблиц и 16 рисунков. Указателі литературы включает 208 работ, из которых 114 отечественные и 94 -иностранные.