Глава 4. Осморегулирующие рефлексы различных органов.

Среди многочисленных осморегулирующих рефлексов, составляющих осморегулирующую систему, первым был изучен печёночный рефлекс. В непосредственном физиологическом эксперименте впервые он обнаружен в 1959 г. при осмотическом раздражении печени введением в кровоток воротной вены гипертонического раствора хлористого натрия [Великанова, Финкинштейн, 1959].

Выбор именно печени был продиктован рядом обстоятельств. Опыты Л.К.Великановой (1957) с перерезкой спинного мозга на разных уровнях показали, что при отключении печени существенно нарушается регуляция водно-солевого обмена.

Расположение печени таково, что она является своего рода контрольно-пропускным пунктом на пути крови, поступающей из кишечника в нижнюю полую вену, где осмотический показатель охраняется с исключительной тщательностью. Резонно было полагать, что в ней наряду с другими видами рецепторов имеются и такие, которые способны контролировать осмотическое состояние крови.

Идея эксперимента заимствована у Вернея. Вначале опыты ставились на собаках с выведенными на кожу живота мочеточниками и ангиостомической канюлей, наложенной на воротную вену. После водной нагрузки, составлявшей 3% веса тела, как только развивался достаточно интенсивный диурез, в воротную вену вводили 2-7%-ные растворы(347-1225 ммоль/л) хлористого натрия в количестве 0, 5 мл/кг в течение 30 с. Такое введение закономерно вызывало торможение диуреза, возникавшее через 3-5 мин, длившееся 30-40 мин и достигавшее глубины 44-93% от исходного уровня. Инъекция 7%-нго раствора(1225 ммоль/л) вызывала максимальную по глубине и длительности реакцию, развивавшуюся на любом фоне диуреза. Введение2-2,5 % растворов(347-434 ммоль/л) было эффективным только при диурезе, не превышавшем 6 мл за 5 мин, и вызывало менее выраженную реакцию (торможение составляло 20-60%)

При последующем изучении осморегулирующего рефлекса были изменены как методика введения растворов, так и весь ход опыта.

Уже в первой работе обнаружилось, что наблюдение за изменением диуреза после однократной водной нагрузки в связи с его пикообразным развитием затруднительно. Порой невозможно решить вопрос, снизился ли диурез в связи с введением раздражителя или независимо от воздействия, благодаря выведению водной нагрузки.

Чтобы получить устойчивый фоновый диурез, позволяющий легко наблюдать результаты любых воздействий, водная нагрузка вводилась в желудок собаки частями по 10-15 мл через 5-10-минутные интервалы на протяжении всего опыта. Спустя некоторое время, животное начинало выводить мочу примерно в том же количестве, в котором вода поступала в организм. Устанавливался ровный фон диуреза, на котором можно было отчётливо наблюдать реакцию. Регулируя объём вводимой воды, можно обеспечить любой уровень диуреза. Обычно экспериментатор старался не гипергидратировать собаку, поддерживая диурез на уровне 3-6 мл/мин·м².

Как только достигался ровный фоновый диурез, через зонд с помощью шприца производилась инъекция раствора. Обычно брали 0, 5 мл раствора на килограмм веса (примерно 5-7 мл на собаку), и вводили в течение 30 с.

Данные по введению раствора в воротную вену, полученные в 39 опытах на 15 собаках, показали, что спустя 3-6 мин после введения раствора возникало торможение диуреза, составлявшее в среднем 71% от фонового уровня и длившееся 62 мин (рис.3).

Далее обнаружилось, что такая же почечная реакция может быть вызвана осмотическим раздражением и других органов. Схема этих опытов аналогична той, которая применялась при исследовании печени. В качестве раздражителя чаще всего использовали раствор, содержащий 523 ммоль/л хлорида натрия, инъецируемый в соответствующий сосуд в количестве 0, 5 мл на килограмм веса в течение 30 с. И каждый раз на такое введение почки отвечали закономерной однотипной реакцией торможения диуреза.

Рис. 3.Изменение диуреза и фильтрации при введении в воротную вену 5 мл 3%-ного раствора хлорида натрия(523 ммоль/л) (среднее из 39 опытов). Здесь и на рис. 4 12 стрелка – момент введения раствора.

Например, реакция на раздражение рецепторного поля миокарда раствором хлорида натрия, содержащим 523 ммоль/л [Лучкин, 1968 а, б], была весьма отчётливой. Наблюдалось глубокое и длительное торможение диуреза, достигавшее 70 % от исходного фона (рис.4). Однако растворы такой концентрации увеличивали частоту сокращений сердца до 200 ударов в минуту, и на электрокардиограмме появлялись ишемические комплексы. Поэтому бόльшая часть опытов проведена с растворами, имеющими концентрацию 258 ммоль/л. Предварительные эксперименты показали, что концентрация 206 ммоль/л является пороговой; лишь в 6 опытах из 18 удалось получить торможение диуреза. Концентрация же 258 ммоль/л была вполне эффективной. В 20 опытах из 21 она вызывала отчётливую олигурию, которая практически не сопровождалась нарушениями сердечной деятельности. Реакция в этом случае длилась 40-100 мин, а максимальное снижение диуреза составляло 60-80% (рис. 5).

Аналогичная почечная реакция при введении растворов в полость сердца и малый круг кровообращения. В последнем случае растворы вводились в лёгочную артерию. Чтобы доказать, что реакция возникала благодаря раздражению рецепторов лёгкого, а не левого предсердия, по ходу введения из него брались пробы крови и в них определялось содержание натрия [Кузьмин, 1964; Кузнецова, 1968, 1969; Митракова, 1972]. Хотя пламенный фотометр, на котором делалось определение, обладает весьма высокой чувствительностью (0,005 мг/л -1 дел.), обнаружить в пробах крови изменение концентрации натрия не удавалось. О локальности раздражения свидетельствовали также опыты с введением растворов, имеющих концентрацию 206 ммоль/л. При этом олигурия проявлялась отчётливо, а вероятность изменения концентрации натрия в крови левого предсердия была минимальной.

Рис. 4. изменение диуреза при введении 3%-ного раствора хлорида натрия(523 ммоль/л) в огибающую коронарную артерию. Суммарный график.

Рис. 5.Изменение диуреза при введении в коронарный кровоток 1, 5%-ного раствора хлорида натрия(528ммоль/л). Суммарный график.

Рис. 6. Изменение диуреза правой (штриховая) и левой (сплошная линия) почек при введении в артерию левой почки 5 мл 5%-ного раствора хлорида натрия(883 ммоль/л).

Большой интерес представляли опыты, в которых проводилось введение гипертонических растворов в кровоток почки (рис. 6). Оказалось, что этот орган, выполняющий при осморегуляции роль эффектора, одновременно является источником информации об осмотических изменениях в его кровотоке. Изучение этого механизма в работах С.А.Борисовой (1964) и О.Н.Саксоновой(1970) показало, что введение растворов хлорида натрия в концентрации 523-883 ммоль/л в кровоток одной почки вызывает антидиуретическую реакцию со стороны обеих почек.

В 1964 г. было обнаружено, что при осмотическом раздражении печени параллельно с торможением гидруреза происходит увеличение экскреции натрия [Николенко, Финкинштейн, 1964]. Этот факт настолько важен для наших последующих рассуждений, что мы позволим себе более подробно остановиться на рассмотрении опытов, в которых он был получен.

Опыт, как обычно, ставился на собаках с зондом, введённым в воротную вену. Ровный фоновый диурез создавался периодическим введением через фистулу желудка небольших порций воды. В качестве раздражителя применялся раствор хлорида натрия в концентрации 523 ммоль/л, который вводился через зонд в количестве 5-6 мл в течение 30 с. Из 19 опытов, поставленных на 13 собаках, в 15 наряду с ранее описанным торможением гидруреза наблюдалось отчётливое увеличение экскреции натрия (рис.7).

Натриуретическая реакция развивалась позже, чем антидиуретическая (через 20-40 мин после введения растворов), и длилась 40-60 мин. Выведение натрия достигало 100-400% исходного фона.

В дальнейшем такого рода исследования были проведены при осмотическом раздражении рецепторного аппарата многих органов. Оказалось, что реакция, наблюдавшаяся при раздражении печени, закономерно возникает при раздражении любого органа.

Таким обрзом, выяснилось, что почечная реакция при осмотическом раздражении имеет более сложный вид, чем это предполагалось ранее. Происходит не приспособление гидруреза к натриурезу, а изменение экскреции обоих веществ, от которых зависит осмолярность жидкостей внутренней среды. Возникает биологически целесообразная реакция задержки в организме воды и освобождения внутренней среды от излишков хлорида натрия.

Рис. 7 Изменение диуреза (сплошная линия) и натриуреза (штриховая) при введении в воротную вену 523(ммоль/л) хлорида натрия.

Только тогда, когда натрия во внутренней среде мало, осморегуляция осуществляется за счёт гидруреза, так, например, при низком фоновом натриурезе осмотическое раздраджение вызывает изменение лишь гидруреза, не затрагивая натриурез.