Библиографическое описание:

Бурлака Н. И. Механизмы регуляции функционального состояния почек // Молодой ученый. — 2013. — №4. — С. 139-143.

В статье стоит задача выяснить оптимальную белковую нагрузку и способ определения наличия почечного функционального резерва. А также разработка стандартизованной методики для использования в дальнейших физиологических и патофизиологических исследованиях, учитывая влияние белка на функциональное состояние нефрона при использования малобелковых диет у нефрологических больных.

Ключевые слова и фразы: белковая нагрузка, диурез, экскреция, почки, почечный функциональный резерв, почечная недостаточность.


Вступление

На данный момент можно считать установленным, что малобелковая диета уменьшает проявление уремической интоксикации. Большинство специалистов признают, что данная диета тормозит прогресс хронической почечной недостаточности по сравнению с больными, которые соблюдают диету без ограничения белка. Не выявлено негативного влияния малобелковой диеты на лабораторные показатели (стабильность концентрации общего белка, альбумина сыворотки, гемоглобина, количества лимфоцитов у крови, азотистого баланса, массы тела, мышечной массы).

В то же время малобелковая диета с соевым изолятом оказалась эффективнее, чем стандартная в отношении замедления прогресса хронической почечной недостаточности [4, 7]. Введение в лечебную практику препаратов незаменимых аминокислот и их кетоаналогов расширило возможности длительного безопасного применения малобелковой диеты (МБД).

Умеренное ограничение белка (до 1 г/кг в течение суток) можно рекомендовать уже в начальной стадии хронической почечной недостаточности при повышении уровня креатинина до 2 мг % со скоростью клубочковой фильтрации около 50 мл/хв [5, 8, 9].

Однако эффективность диет с разным содержимым белка, а также их длительное применение изучены недостаточно. В частности есть предостережение, что малобелковая диета при хронической почечной недостаточности (ХПН) у больного в дальнейшем может вызывать негативные проявления: ухудшить перенесение методов активного лечения уремии (гемодиализа, трансплантации почек) [5].

На наш взгляд, главной причиной неоднозначного отношения к МБД является то, что механизмы влияния белка на течение почечных заболеваний изучены недостаточно.

Материалы и методы исследований

Нами были проведенные исследования функции почек и функционального резерва почек (ФРП) у здоровых добровольцев после нагрузки мясным белком.

У людей функция почек и почечный функциональный резерв изучались после нагрузки мясным белком. Доброволец — женщина съедала вареное мясо из расчета 1,5 г белка на 1 кг массы тела (300–500 г). Исследовали также функцию почек после водной нагрузки — питья воды в количестве 0,5 от массы тела одноразово и сбор мочи за 1 час.

Для выяснения данного вопроса мы провели исследование в эксперименте на крысах при нагрузке белковым препаратом PROTEIN Latvia sport nutrition, который получен с применением технологии фирмы HALECO (Германия). В его состав входят следующие ингредиенты: белки — 90 %, углеводы — 4 %, жири — 0, аминокислоты, соевый изолят или молочно-яичный протеин, витаминно-минеральный комплекс, вкусовой наполнитель.

На первом этапе эксперимент проводился на 3-х группах животных: 1-я — интактные, 2-я — животные с белковой нагрузкой и 3-я — нагрузка раствором NaCl + KCl (70 ммоль/л). Третья группа животных была исследована в связи с тем, что такое же количество данных солей содержались в белке, который вводился.

При нагрузке белком (1 г белка на 3 мл воды): 1-й группе вводили воду, 2 — й раствор белка; 3-й — раствор солей, через 1 час после введения собиралась моча и проводилась водная нагрузка 5 мл/100г м. т. всем 3-м экспериментальным группам. В следующие 2 часа собиралась моча за каждый час раздельно.

Результаты исследований и их обсуждения

При изучении почечного функционального резерва у здоровых лиц с помощью нагрузки мясным белком наблюдался рост клубочковой фильтрации (КФ). Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) в среднем составляла 15,7±2,2 %, что свидетельствует о сохранении и физиологически достаточном ФРП, при чем наблюдалось повышение скорости клубочковой фильтрации от 120±8,4 до 150±9,3 мл/мин, то есть СКФ растет в среднем на %=+26,6±7,5. При этом росла достоверно и экскреция белка с мочой: базальная составляла 12,2±1,6 мг/л, а при стимуляции белком — 32,1±4,9мг/л.

Известно, что у здоровых людей нагрузка белком вызывает повышение КФ от 10–20 % до 60 % и больше [1, 2, 3, 6]. Прирост клубочковой фильтрации связывают с включением в работу нефронов, которые не функционировали раньше («молчаливые»). При этом, отсутствие повышения КФ в ответ на белковую нагрузку является непрямым свидетельством того, что все имеющиеся нефроны уже в восходящем состоянии выполняет максимальную функциональную нагрузку и, следовательно, резерва фильтрации нет.

Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что выявление резервов фильтрации методом острой пероральной нагрузки белком является реально осуществимым, доступным в клинической практике тестом, хотя и требует некоторых условий, в частности со стороны пищеварительного тракта, которые бы позволяли употребление такого количества мяса.

В дальнейшем возник вопрос относительно того, ФРП присущ исключительно людям, или, возможно, такая реакция почек возникает и у животных. Изучения почечного функционального резерва в условиях белковой нагрузки проводили в несколько этапов с целью выяснения и подбора оптимальной дозы белка для изучения данного показателя.

Животные второй группы, которые поддавались белковой нагрузке, в первый час мочи не дали, на 2-й и 3-й час в них количество мочи было значительно меньше, чем в интактных и тех, которым вводили солевой раствор (табл. 1).

Экскреция NO2 на втором часу была приблизительно в 2 разы меньше по сравнению с исходящей, а на 3-й час резко растет, и превышала NO2 в 3-й группы в 16 раз (p<0,001), а по сравнению с исходящим уровнем почти в 26 раз (p<0,001). Аналогичная ситуация с динамикой NO3: на 2-й час она меньше выражена, чем у контрольных групп, а на 3-й растет, а у контрольных животных падает (табл.1). Показатель экскреции креатинина (Ecr) на 2-й час у крыс после белковой нагрузки незначительно был выше, чем у двух других групп. На 3-й час у всех животных наблюдалось повышение Ecr.

Немного увеличивается экскреция белка у животных 2-й и 3-й группы на 3-й час исследования, достоверно изменялась экскреция К+ і Na+.

Таблица 1

Функция почек у крыс на протяжении 3-х часов после нагрузки белковым препаратом Protein и раствором солей KCl+NaCl (70 ммоль/л) (Mm)

Показатели

Группы

1-й час

2-й час

3-й час



Диурез, мл

1) интактные

n=5

2,840±0,462

5,460±0,629


4,960±0,504


2) «белковые»

n=5

0±0

2,310±0,570

p1–2<0,05

1,333±0,267

p1–2<0,01

p2–3<0,05

3) «солевые»

n=5

1,266±0,618

3,300±1,194

2,190±0,385

p1–3<0,05


Экскреция

NO2-, мкмоль

1) интактные

n=5

0,552±0,119

1,588±0,262


0,676±0,087


2) белковые»

n=5

0±0

0,743±0,140

18,850±3,081

p1–2<0,001

p2–3<0,001

3) «солевые»

n=5

1,242±0,400

1,250±0,794

1,144±0,835



Экскреция

NO3-, мкмоль

1) интактные

n=5

1,217±0,241

2,677±0,143


2,288±0,256

2) «белковые»

n=5

0±0

1,042±0,274

p1–2<0,001

p2–3<0,05

3,820±3,581

3) «солевые»

n=5

4,562±1,787

3,013±0,051

2,164±0,265

Экскреция

Cr, мкмоль

1) интактные

n=5

0,0098±0,0010

0,0096±0,0003

0,0122±0,0030

2) «белковые»

n=5

0±0

0,0101±0,0010

0,0551±0,0460


3) «солевые»

n=5

0,0061±0,0010

p1–3<0,05

0,0056±0,0016

p1–3<0,05

0,0085±0,0010




Экскреция білку, мкмоль

1) интактные

n=5

1,239±0,1940

1,247±0,2430

1,029±0,1181

2) «белковые»

n=5

0±0

1,5250±0,4460

2,0358±0,5690

3) «солевые»

n=5

0,766±0,2778

0,976±0,1880

2,571±0,9350



Экскреция

К+, мкмоль

1) интактные

n=5

0,193±0,0079

0,180±0,0202


0,164±0,0362


2) «белковые»

n=5

0±0

1,102±0,310

p1–2<0,01

p2–3=0,05

0,453±0,030

p1–2<0,01

3) «солевые»

n=5

0,4256±0,155

0,409±0,128


0,777±0,211

p1–3<0,05



Экскреция

Na+, мкмоль

1) интактные

n=5

0,0218±0,0110

0,0320±0,0106


0,0358±0,0140


2) «белковые»

n=5

0±0

0,1380±0,0510

p1–2<0,05

0,0463±0,0200

3) «солевые», n=5

0,0132±0,0080

0,0430±0,0161

0,2412±0,1970

Примечание:

p1–2 — степень достоверности отличий показателей, которые изучаются, между первой и второй группами животных;

p1–3 — степень достоверности отличий показателей, которые изучаются, между первой и третьей группами животных;

p2–3 — степень достоверности отличий показателей, которые изучаются, между второй и третьей группами животных;

n — количество подопытных животных.


Установлено также, что экскреция калия у «белковых» крыс на 2-й час в 3 раза превышает таковую у животных, которым вводился раствор солей (р=0,05) и в 6 раз в интактных (p<0,01). На третий час экскреция калия у второй и первой групп снижается, а в третьей растет (табл.1).

Экскреция натрия у «белковых» крыс в 3,2 раза выше таковой в 3-й группы («солевые») и 4,3 раза — чем в 1-й группы (интактные) (p<0,05). На третий час в 1-й и 3-й группе экскреция натрия несколько повышается, а в 2-й группе снижается, однако достоверных расхождений не выявлено.

Во вторую серию экспериментов включили 2 группы животных: 1-я — после белковой нагрузки и 2-я — после введения животным солей натрия и калия. Через 2 часа после введения проводилась водная нагрузка. Моча собиралась совместно за первые 2 часа и за 3-й и 4-й час. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Схема эксперимента позволила выучить взаимосвязь между содержанием в моче ионов NO2-, NO3- и Na+, K+, Cr-, а также диурезом.

Таблица 2

Функция почек у крыс на протяжении 4-х часов у двух групп (после белковой нагрузки препаратом Protein и раствором солей KCl+NaCl (70 ммоль/л) (Mm)

Показатели

Группы

1–2-й час

3–4-й час


Диурез,

мл/100 г/мин

«белковые», n=8

0,0024±0,00040

0,0150±0,00229

«солевые», n=8

0,0060±0,00088


0,0296±0,00098

p<0,0001


Экскреция

NO2-, мкмоль

«белковые», n=8

1,3925±0,1513

2,2643±0,2450

«солевые», n=8

0,6343±0,083


2,2440±0,586

p<0,01

Экскреция

NO3-, мкмоль

«белковые», n=8

0,9486±0,0531

1,4570±0,2570


«солевые», n=8

0,7093±0,0836


1,4920±0,1560

p<0,05

Экскреция

Cr-, мкмоль

«белковые», n=8

0,0060±0,0006

0,0211±0,0130

«солевые», n=8

0,00490±0,0007


0,00866±0,0005


Экскреция белка, мг

«белковые», n=8

1,076±0,113

2,027±0,167

«солевые», n=8

1,134±0,161

3,247±0,823

Экскреция,

К+, мкмоль

«белковые», n=8

0,7605±0,0939

0,5920±0,0590


«солевые», n=8

0,4349±0,0836

0,6210±0,0584

p<0,05


Экскреция

Na+, мкмоль

«белковые», n=8

0,125±0,0171

0,159±0,0370

«солевые», n=8

0,435±0,0836


0,107±0,0320

p<0,01

Экскреция

ТА, мкмоль

«белковые», n=8

0,1268±0,047

0,3760±0,071

«солевые», n=8

0,234±0,0437

0,484±0,0423

Экскреция

NH3, мкмоль

«белковые», n=8

0,0227±0,0047

0,0544±0,0220

«солевые»

n=8

0,1198±0,0390


0,0598±0,0140

p<0,05

Примечание: p — степень достоверности отличий показателей, которые изучаются у опытных групп животных между 1–2 и 3–4 часами исследования;

n — количество подопытных животных.


Схема эксперимента позволила выучить взаимосвязь между содержанием в моче ионов NO2-, NO3- и Na+, K+, Cr-, а также диурезом.

Результаты исследований показали, что наблюдается позитивная тесная корреляция между выделением данных ионов и диурезом у животных обеих групп на 3–4 час после нагрузки. Для «белковых» крыс — коэффициент корреляции равняется 0,97, а для «солевых» — он равняется 0,88. В течение первых двух часов такая же ситуация характерна для белковых животных. В этой же группе животных наблюдалось увеличение количества ионов NH3+ при росте выделения ионов NO2-, NO3-, коэффициент корреляции равняется 0,79.

У интактных животных для данных показателей корреляции не наблюдалось.

Вывод

Таким образом, предложенная белковая нагрузка и способ определения почечного функционального резерва у крыс дают возможность выявить наличие ПФР и является достаточно стандартизированной и удобной методикой для использования в дальнейших физиологических и патофизиологических исследованиях.

Что касается использования малобелковых диет у нефрологических больных, то при этом следует учитывать влияние белка на функциональное состояние нефрона.


Литература:

  1. Григорьева Н. Д., Кучер А. Г., Спиридонов В. Н., Васильев А. Н. Динамика концентрации общего белка и альбумина сыворотки крови у больных, находящихся на хроническом гемодиализе при длительном приеме соевого изолята Supro 760 // Нефрология. 1999. Т. 3, № 1. С. 83–87.

  2. Кучер А. Г., Есаян А. М., Шишкина Л. И. Влияние нагрузок растительным и животным белком на функциональное состояние почек у здоровых людей // Нефрология. 1997. Т.1, № 2. С. 79–84.

  3. Кучер А. Г., Есаян А. М., Никогосян Ю. А., Ермаков Ю. А., Каюков И. Г. Воздействие однократных нагрузок умеренными дозами соевого и мясного белка на деятельность почек у здоровых добровольцев // Нефрология. 1998. Т.2, № 2. С. 52–56.

  4. Кучер А. Г., Иванина Т. А., Евтеева Е. А., Григорьева Н. Д. Значение концентрации сывороточного преальбумина (транстиретина) как показателя состояния питания у гемодиализных больных // Нефрология. 2001. Т. 5, № 4. С. 9–16.

  5. Лифшиц Н. Л., Николаев А. Ю. Применение диеты с различным содержанием белка в сочетании с кетоаналогами незаменимых АК при лечении ХПН. Современное состояние проблемы // Терапевтический архив. 1999. № 1. С. 74–78.

  6. Мухин Н. А., Дедов И. И., Шестакова М. В. Функциональные почечные резервы у больных сахарным диабетом // Терапевтичний архів. 1990. № 2. С. 107–110.

  7. Рябов С. И., Кучер А. Г., Григорьев Н. Д., Каюков И. Г. Влияние различных режимов малобелковой диеты на прогрессирование хронической почечной недостаточности и показатели состояния питания на додиализном этапе // Терапевтический архив. 2001. № 6. С. 10–15.

  8. Brenner B. M. Hemodinamically mediated glomerural injury and the progressive nature of kidney desease // Kidney Intern. 1983. Vol. 23, № 4. P. 647–655.

  9. Burtin M., Laouari D. Vascular endothelial cells synthesize nitric oxide from L-arginine // American Journal of Physiology. 1994. Vol. 266, № 5, Pt5. P. F 746- F 755.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle