Определение секреторной способности почек

Секреторная способность почечных канальцев оценивается по органическим чужеродным веществам, таким как краситель фенол-рот, диодраст, парааминогиппуровая кислота, пенициллин, холин и другие. Эти вещества фильтруются в почечных канальцах, попадая в первичную мочу, а затем еще и фильтруются клетками почечных канальцев. Следовательно, в окончательной моче их должно быть больше, чем в фильтрате. Поэтому, сравнив содержание фенол-рота в моче (Uф-р×V) и в фильтрате (F×Рф-р), можно по разности этих произведений определить количество профильтровавшегося фенол-рота (S).

Sф-р=Uф-р×V- F×Pф-р

3..а) В клинике широко используется проба Зимницкого — она включает в себя сбор 8 трехчасовых порций мочи при произвольном мочеиспускании, с последующим определением относительной плотности в каждой порции. Снижение относительной максимальной плот­ности мочи в пробе Зимницкого до 1,012 и менее (гипостенурия) или ограничение колеба­ний относительной плотности в пределах 1,008—1,010 (изостенурия) свидетельствует о выраженном нарушении концентрационной способности почек. Одновременно в пробе Зим­ницкого определяется соотношение дневного и ночного диуреза. В норме дневной диурез составляет 2/3—3/4 суточного диуреза.

Для более точного определения функции почек можно определять осмолярность плаз­мы (в норме 275—295 мосмоль) и мочи (в норме — 600—800 мосмоль) и рассчитывать концентрационный коэффициент, т. е. во сколько раз осмолярность мочи выше осмолярности плазмы (норма — 1,8—2,8).

Для оценки резервных возможностей почки применяют функциональные пробы, в том числе для оценки концентрационной функции почек используют пробу на сухоедение и пробу с питрессином.

Б) В классической пробе с сухоедением по методике Фольгардта накануне исследования суточное потребление жидкости значительно ограничивают и с 18 час. дня, предшествующего исследованию, а затем в течение суток, т. е. всего 36 часов запрещается употребление жидкости. В порциях мочи, выделяемой в последние 12 час. исследования, относительная плотность (и осмолярность) у здорового человека увеличивается до 1,022—1,040 (т. е. до 1100 мосмоль). Однако этот метод плохо переносят больные и его упростили: прием жидкости прекращают в 12 час. дня, предшествующего исследованию. В день исследования собирают порцию мочи с 6 до 9 час. утра. Относительная плотность в ней должна быть выше 1,026, осмолярность выше 900 мосмоль. Если применить 12-часовую водную депривацию,то осмолярность мочи должна превышать 660 мосмоль, а удельная плотность в ней — 1,024.

 

В) Проба с питрессином (вазопрессин-таннат в масле) проводится следующим образом: вечером накануне дня исследования подкожно или внутримышечно вводят 5 единиц питрессина, затем в течение дня определяют относительную плотность и осмолярность мочи. У здорового человека она возрастает до 800—1200 мосмоль, а плотность — до 1,024 и более. Проба может проводиться упрощенно: при введении питрессина вечером для исследования берется утренняя порция мочи, а если его вводят утром (например, в 8.30 час.), то забор мочи проводят днем—с 14.30 до 16.30.

Г) Оценка на разведение: проводят водную нагрузку, однократно или длительно. В класси­ческой пробе Фольгардта на разведение больному натощак в течение 30 минут предлагает­ся выпить не менее 1,5 л воды (или крепкого чая, фруктового сока) из расчета 20—22 г воды на кг массы. Затем в течение 4 часов каждые 30 минут определяют объем выделенной мочи, ее осмолярность и относительную плотность. У здорового человека в течение 4 часов выде­ляется не менее 75% выпитой жидкости, максимальное выделение жидкости наблюдается во 2-й и 3-й получасовые периоды. Относительная плотность снижается до 1,002—1,001, осмолярность падает ниже 100 мосмоль.

4. Влияние водной нагрузки на диурез и антидиуретическое действие питуитрина. Работа проводится в виде демонстрации. Опыт проводят на 4 белых мышах. Внутрибрюшинно всем мышам вводят 1,5 мл 0,3% р-ра NaCI в качестве водной нагрузки. Одним из этих мышей вводят питуитрин (по 0,02 МЕ на г веса). Если в 1 мл р-ра содержится 5 МЕ питуитрина мышке с массой 20 г надо ввести 0,08 мл, мышей сажают под отдельные воронки с ватой и через час измеряют диурез по изменению массы подстилки (подробно см.4-84-115). Результаты занесите в таблицу и сделайте выводы..

Модуль: «Эндокринная система»

Опыт Галли- Манини

Цель работы: наблюдать морфогенетический тип влияния гормонов на организм.

Для ранней диагностики беременности у женщин предложен ряд методов, среди которых наибольшую ценность имеют биологические реакции подопытных животных на действие хориального гонадотропина. К таким методам относятся сперматозоидная реакция Галли-Майнини. У самцов лягушки вне естественного периода их размножения в содержимом клоаки никогда не бывает сперматозоидов. Освобождение зрелых сперматозоидов из семенников и выход их в клоаку происходит под влиянием гонадотропных гормонов. Этот процесс может произойти в течение нескольких десятков минут после введения мочи беременной женщины, содержащей гормон - хориальный гонадотропин.

Необходимо для работы: самец лягушки (характеризуется наличием резонаторных мешков, коричневыми мозолями у основания первого пальца передних лапок), шприц, моча беременной женщины (или гормон – хориальный гонадотропин в стандартной упаковке), предметное стекло, пипетка, микроскоп.

Проведение работы:

1. Самцу лягушки в спинной лимфатический мешок ввести 2 мл мочи беременной женщины.

2. Через 40-60 мин. из клоаки пипеткой набрать небольшое количество содержимого и перенести на предметное стекло. Если реакция положительная, то под микроскопом в капле видны подвижные сперматозоиды.

3. Наблюдаемую картину зарисовать, объяснить механизм влияния.

22) Интерпритация анализа крови и мочи на содержание глюкозы и гормонов Концентрация глюкозы в крови определяется соотношением процессов ее образования и утилизации, которые регулируются различными гормонами. Инсулин — основной гипогликемический фактор — стимулирует транспорт глюкозы внутрь клеток, снижая ее уровень в крови. Другие гормоны — глюкагон, кортизол, адреналин, гормоны щитовидной железы, соматотропин, тиреотропин — посредством разных механизмов стимуляции образования глюкозы вызывают повышение ее уровня в крови, проявляя тем самым гипергликемическое действие.

 

В результате действия регуляторных механизмов содержание глюкозы в крови в норме колеблется в узком диапазоне значений. С мочой глюкоза в норме не выводится, поскольку после фильтрации в почечных клубочках полностью реабсорбируется в проксимальных канальцах. При повышении уровня глюкозы в крови до 10 ммоль/л (почечный порог) она начинает появляться в моче. Измерение глюкозы в крови является главным лабораторным тестом в диагностике диабета. Пациенты с установленным диагнозом диабета должны постоянно контролировать уровень глюкозы (помимо определения глюкозы для наблюдения за течением диабета и уровнем гликемии используют исследование гликированого гемоглобина и фруктозамина).

 

Основными лабораторными критериями при использовании измерения глюкозы крови в диагностике диабета в настоящее время являются:

 

1) сочетание клинических симптомов диабета и случайного (независимого от времени предыдущего приема пищи) повышения глюкозы плазмы крови до 11,1 ммоль/л и выше;

 

2) уровень глюкозы натощак 7,0 ммоль/л и выше;

 

3) уровень глюкозы через 2 ч после приема глюкозы (75 г) при проведении глюкозотолерантного теста 11,1 ммоль/л и выше.

 

Рекомендуется проводить контрольные исследования на наличие нарушения углеводного обмена и диабета II типа у всех людей (без симпто-мов диабета) старше 45 лет. В более раннем возрасте скрининговое исследование проводится у людей при повышенном риске диабета (включая детей старше 10 лет). Биохимические сдвиги могут быть обнаружены намного раньше клинических проявлений диабета.

 

У здоровых беременных женщин уровень глюкозы натощак может быть немного снижен, поскольку растущий плод потребляет все большее её количество. Гормональные сдвиги при беременности вызывают некоторое снижение эффективности инсулина в организме женщины, увеличивающее доступность глюкозы для развивающегося плода. В этот период у некоторых женщин относительная недостаточность инсулина может вызвать развитие диабета беременных (гестационный диабет), который исчезает после родов.

 

Глюкозу в разных лабораториях могут определять в цельной крови, сыворотке или плазме (последнее предпочтительно). При трактовке результатов полезно иметь в виду следующие данные: глюкоза свободно проникает в эритроциты, но концентрация ее в плазме крови примерно на 11–14% выше, чем в цельной крови, вследствие разного содержания воды в них. Так, содержание глюкозы в плазме венозной крови, взятой натощак, может быть выше, чем в одновременно взятой на анализ цельной крови из пальца. Содержание глюкозы в гепаринизированной плазме на 5% ниже содержания глюкозы в сыворотке. Цельная венозная кровь содержит меньше глюкозы, чем капиллярная кровь из пальца, вследствие утилизации глюкозы в тканях. Это различие незначительно при взятии крови натощак (разница около 0,1 ммоль/л), но заметно увеличивается после приема пищи (разница около 15%) или при проведении глюкозотолерантного теста (разница 20–25%) — эффект выброса инсулина. Очень большая разница содержания глюкозы в венозной и капиллярной крови у пациентов в состоянии шока говорит о низком уровне перфузии.

 

Гипогликемические состояния чаще всего бывают индуцированы применением инсулина. Снижение глюкозы в крови может наблюдаться при таких эндокринных патологиях, как недостаточность надпочечников, гипопитуитаризм (недостаточность гипофиза) и некоторых других расстройствах, а также в состояниях сепсиса, шока. Ложное понижение уровня глюкозы в крови, сыворотке или плазме крови наблюдается, если проба хранится более двух часов перед исследованием без добавления ингибитора гликолиза (особенно при высоком лейкоцитозе, поскольку эритроциты и лейкоциты крови продолжают потреблять глюкозу).

 

Референсные значения - норма

(Глюкоза, кровь)

 

Информация, касающаяся референсных значений показателей, а также сам состав входящих в анализ показателей может несколько отличаться в зависимости от лаборатории!

Норма:

Возраст Глюкоза, ммоль/л

< 14 3.33-5.55

14-60 лет 3.89-5.83

60-70 лет 4.44-6.38

> 70 4,61–6,10

Показания

 

- Сахарный диабет I типа и сахарный диабет II типа (диагностика и мониторинг заболевания)

- Патология щитовидной железы, надпочечников, гипофиза

- Заболевания печени

- Определение толерантности к глюкозе у лиц из групп риска развития сахарного диабета

- Ожирение

- Диабет беременных

- Нарушенная толерантность к глюкозе

Повышение значений (положительный результат)

 

- Сахарный диабет у взрослых и детей

- Физиологическая гипергликемия (умеренная физическая нагрузка, сильные эмоции, стресс, курение, выброс адреналина при инъекции)

- Эндокринные заболевания: феохромоцитома, тиреотоксикоз, акромегалия, гигантизм, синдром Кушинга

- Заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатит, панкреатит при эпидемическом паротите, муковисцидозе, гемохроматозе, опухоли поджелудочной железы)

- Хронические заболевания печени и почек

- Кровоизлияние в мозг, инфаркт миокарда

- Прием лекарственных препаратов (например, тиазидов, кофеина, эстрогенов, глюкокортикоидов)

Понижение значений (отрицательный результат)

 

- Заболевания поджелудочной железы (гиперплазия, аденома или карцинома бета-клеток островковЛангерганса — инсулинома, недостаточность альфа-клеток островков— дефицит глюкагона).

- Эндокринная патология (болезнь Аддисона, адреногенитапьный синдром, гипопитуитаризм, гипотиреоз).

- В детском возрасте (у недоношенных детей, у детей, рожденных от матерей с сахарным диабетом; кетотическая гипогликемия).

- Передозировка гипогликемических препаратов и инсулина.

- Тяжелые болезни печени (цирроз, гепатит, карцинома, гемохроматоз).

- Злокачественные непанкреатические опухоли: рак надпочечника, рак желудка, фибросаркома.

- Ферментопатии (гликогенозы — болезнь Гирке, галактоземия, нарушенная толерантность к фруктозе).

- Функциональные нарушения — реактивная гипогликемия (гастроэнтеростома, постгастроэктомические состояния, вегетативные расстройства, нарушение перистальтики ЖКТ).

- Нарушения питания (длительное голодание, синдром мальабсорбции)

- Отравления мышьяком, хлороформом, салицилатами, антигистаминными препаратами, алкогольная интоксикация

- Интенсивная физическая нагрузка, лихорадочные состояния

- Прием анаболических стероидов, пропранолола, амфетамина

23 ) гипоталамо- гипофизарное взаимодействие и влияние их гормонов на другие железы Функция большинства желез внутренней секреции регулируется гормонами передней доли гипофиза (аденогипофиза). На высвобождение этих гормонов в свою очередь влияют гормоны нейронов гипофизотропной зоны медиальной области гипоталамуса, которые оказывают либо стимулирующее, либо тормозное действие на гипофиз и называются соответственно рилизинг-факторы и ингибирующие факторы. Рилизинг-факторы высвобождаются из нервных отростков в области срединного возвышения и через гипоталамо-гипофизарную систему с кровью поступают к аденогипофизу. Принцип регуляции заключается в том, что при повышении содержания в плазме гормонов периферических эндокринных желез уменьшается выброс соответствующего рилизинг-фактора в кровеносные сосуды медиальной области гипоталамуса. Регуляция по принципу отрицательной обратной связи, в которой участвуют медиальный гипоталамус, гипофиз и периферические эндокринные железы, действует даже в отсутствии влияний со стороны ЦНС. Регуляция сохраняется после полного отделения медиальной области гипоталамуса от остальных отделов ЦНС. Роль ЦНС заключается в приспособлении этой регуляции к внутренним и внешним потребностям организма. Например, при стрессе возрастает секреция кортизола корой надпочечников в результате того, что увеличивается активность нейронов медиальной области гипоталамуса, что ведет к усиленному выделению рилизинг-фактора в срединном возвышении.

 

Гипоталамус оказывает регулирующее воздействие на многочисленные вегетативные функции организма. Это влияние происходит через нейрогипофиз и аденогипофиз.

 

Гипоталамические гормоны выделяются в кровь непосредственно через нейрогипофиз.

 

Нейросекрет ядер гипоталамуса через воротную систему действует на железистые клетки аденогипофиза, усиливая или тормозя секрецию ряда гормонов. Аденогипофизарные гормоны в свою очередь регулируют деятельность других желез внутренней секреции.

 

Гипоталамус и гипофиз объединяют в особую нейрогормональную гипоталамо-гипофизарную систему (рис. 42, рис. 43).

 

Центральная регуляция гипоталамо-гипофизарной эндокринной системы осуществляется преимущественно центрами преоптической области, лимбической системы и среднего мозга. Влияние этих центров переключается через латеральную область гипоталамуса. Полагают, что сигналы от этих центров передаются нейронами, медиаторами которых служат норадреналин, дофамин или сератонин. Возможно, к этим центрам также поступает информация о содержании эндокринных гормонов в плазме крови по принципу обратной связи. Нейроны, входящие в состав регуляторных систем, способны специфически реагировать на гормоны эндокринных желез и накапливать их.

 

В тесном взаимодействии нервных и эндокринных структур гипоталамуса можно убедиться на примере связей нейронов гипофизотропной зоны. На нейрон, секретирующий какой-либо рилизинг-фактор, могут оказывать влияние афферентные нейроны лимбической системы (миндалины и гипокампа), преоптической области и передней части гипоталамуса. Двигательные отростки этого нейрона идут к самым различным отделам головного мозга. Такие нейроны обладают свойством саморегуляции по принципу возвратного торможения. Во всех двигательных отростках подобных нейронов медиатором, видимо, служит рилизинг-фактор. Таким образом, эти клетки гипофизотропной зоны являются, с одной стороны, конечными интегрирующими клетками, а с другой - эндокринными клетками, образующими гормон

 

24 ) Для изучения эндокринной функции органов, в том числе и желез внутренней секреции, применяются следующие методы.

 

1.Метод экстирпации - изучение последствий удаления эндокринной железы или инкреторного органа. С помощью этого метода были открыты инкреторная функция поджелудочной железы и ее роль в развитии сахарного диабета (Дж.Меринг, О.Минковский, 1889), роль гипофиза в регуляции роста тела, жизненная значимость коры надпочечников и др.

 

Метод избирательного разрушения или подавления инкреторных клеток в организме. Например, при введении уреида мезоксалевой кислоты-аллоксана, происходит избирательный некроз бета-клеток островков Лангерганса, что позволяет изучать последствия нарушения продукции инсулина без изменения других функций поджелудочной железы. Производное оксихинолина-дитизон вмешивается в метаболизм бета-клеток, образует комплекс с цинком, что также нарушает их инкреторную функцию.

 

Химический анализ экстрактов и синтез гормональных препаратов. Производя химический структурный анализ экстрактов из эндокринной ткани, удалось установить химическую природу и идентифицировать гормоны эндокринных органов, что в последующем привело к получению искусственным путем эффективных гормональных препаратов для исследовательских и лечебных целей.

Метод введения экстрактов эндокринной железы или химически чистых гормонов интактным животным или после удаления соответствующей железы (заместительная «терапия»). Благодаря применению этого метода было установлено наличие инсулина и соматотропина, тиреоидных гормонов и паратгормона, кортикостероидов и др. Разновидностью метода является кормление животных сухой железой или препаратами, приготовленными из тканей. Использование чистых гормональных препаратов позволило установить их биологические эффекты. создаваемый искусственный избыток гормона вызывал подавление секреции эндокринного органа и даже атрофию железы.

Метод трансплантации эндокринных желез. Пересадка железы может производится тому же животному после ее предварительного удаления (аутотрансплантация) или интактным животным. опыты трансплантации дали богатый фактический материал о биологических эффектах гормонов половых желез.

Метод парабиоза или создания общего кровообращения. Осуществляется путем наложения анастомозов между кровеносными сосудами двух животных. Метод позволяет оценить роль гуморальных факторов в изменении функций интактного организма одной особи при вмешательстве в эндокринную систему другой особи. Особенно важными являются исследования сросшихся близнецов, имеющих общее кровообращение, но раздельные нервные системы. У одной из двух сросшихся сестер описан случай беременности и родов, после чего лактация наступила у обеих сестер, и кормление было возможно из четырех молочных желез.

Метод введения в организм радиоактивных изотопов. Этот метод позволяет изучать процессы синтеза гормонов в эндокринной ткани, депонирование и распределение гормонов в организме, пути их выведения. Примером использования этого метода является изучение щитовидной железы с помощью радиоактивного йода, который захватывается из крови и включается в образующиеся гормоны пропорционально интенсивности их синтеза. Для изучения мест связывания, накопления и метаболизма гормонов, их метят с помощью радиоактивных атомов, вводят в организм и применяют ауторадиографию. Срезы изучаемых тканей помещают на радиочувствительный фотоматериал, типа рентгеновской пленки, проявляют и места затемнения сравнивают с фотографиями гистологических срезов.

Сравнение физиологической активности крови, притекающей к органу и оттекающей от него, позволяет выявить секрецию в кровь биологически активных метаболитов и гормонов.

Исследование содержания гормонов в крови и моче. Этот метод является одним из наиболее точных для оценки секреторной деятельности эндокринных органов и тканей, но он не дает характеристики биологической активности и степени гормональных эффектов в тканях.

10.Исследование содержания предшественников синтеза и метаболитов гормонов в крови и моче. Нередко гормональный эффект в значительной степени определяется активными метаболитами гормона. В других случаях предшественники синтеза и метаболиты, концентрация которых пропорциональна уровням гормона, более доступны для исследования. Метод позволяет не только оценить гормонопродуцирующую активность эндокринной ткани, но и выявить особенности метаболизма гормонов.

- Исследование больных с недостаточной или избыточной функцией железы. Это может дать ценную информацию о физиологических эффектах и роли гормонов эндокринной железы.

- Методы гистологического и гистохимического исследования эндокринных тканей позволяет оценить не только структурные, но и функциональные характеристики клеток, в частности, интенсивность образования, накопления и выведения гормонов. Например, явления нейросекреции гипоталамических нейронов, эндокринная функция кардиомиоцитов предсердий были обнаружены с помощью гистохимических методов.

- Методы генной инженерии. Эти методы реконструкции генетического аппарата клетки позволяют не только исследовать механизмы синтеза гормонов, но и активно вмешаться в них. Механизмы особенно перспективны для практического применения в случаях стойкого нарушения синтеза гормонов, как это случается при сахарном диабете. Примером экспериментального использования метода может служить исследование французских ученых, которые в 1983 году осуществили пересадку в печень крысы гена, контролирующего синтез инсулина. Внедрение этого гена в ядра клеток печени крысы привело к тому, что в течение месяца клетки печени синтезировали инсулин.