Глава 5.Рефлекторная природа механизма осморегулирующих реакций.

Опыты предыдущей главы продемонстрировали возможность получения реакции торможения диуреза и увеличения натриуреза при введении гипертонического раствора хлорида натрия в кровоток многих органов. Однако оставалось неясным, является ли эта реакция рефлекторной или возникает в результате действия раздражителя непосредственно на почку и зону Вернея. Ответ на этот вопрос был найден при анализе результатов контрольных опытов, которые можно разделить на три группы.

В первой из них те же растворы хлорида натрия, которые в предыдущем разделе вводились в кровоток органов, теперь инъецировались внутривенно в общий круг кровообращения. Во второй определялись осмолярность и содержание натрия в крови, оттекающей от органа во время введения в его кровоток гипертонических растворов хлорида натрия. В третьей группе делалась более или менее полная денервация органа. Исчезновение при этом почечной реакции свидетельствовало в пользу её рефлекторной природы.

На рис.8 приведены данные опытов с введением раствора, содержащего 523 ммоль/л хлорида натрия, в общий кровоток через вены конечностей и нижнюю полую вену. Растворы вводились в том же объёме и с той же скоростью, как и в опытах предыдущей главы.

Рис. 8 Изменение диуреза при введении в нижнюю полую вену (нижние кривые) и вены конечностей (верхние кривые) 0, 5 мл на 1 кг веса собаки раствора хлорида натрия(523 ммоль/л).

Однако ни в одном из проделанных экспериментов не наблюдалось торможения диуреза. Введённый раствор мог оказать действие прямо на почку или на зону Вернея, но, видимо, степень разведения была столь велика, что такое действие не проявлялось. Следовательно, торможение диуреза и натриуреза, когда растворы вводились в кровоток органов, было рефлекторным.

В этом убеждают также данные опытов с определением осмолярности и содержания натрия в крови, оттекающей от органа во время и после введения гипертонического раствора.

Приведём несколько опытов с введением раствора, содержащего 523 ммоль/л хлорида натрия, в селезёночную артерию и взятием крови при этом из селезёночной вены в месте впадения в неё селезёночной.

Вначале брали контрольную порцию крови, а затем во время введения в селезёночную артерию 5 мл раствора, содержащего 523 ммоль/л хлорида натрия, опытную пробу. В табл. 2 приведены результаты осмометрии плазмы крови, полученной в 16 опытах на 6 собаках. Лишь в одном из них удалось обнаружить увеличение осмотической концентрации на 8% по сравнению с фоном, т.е. на 26 мосмолей, в остальных она либо оставалась неизменной(3 опыта), либо снижалась на 2-9%(12 опытов). Видимо, селезёнка задерживала введённый хлорид натрия, благодаря чему осмотический сдвиг носил локальный характер и не выходил за пределы органа.

В этих опытах отмечено снижение осмолярности оттекающей крови ниже контрольной, исходной величины. Такое явление возможно лишь в случае, если введённый натрий не только полностью покидает кровяное русло, но и вызывает поступление в капилляры из интерстиция чистой воды или гипотоничной по отношению к крови жидкости. Механизм этого явления будет обсуждаться в разделе о природе осморецепции.

Вторым примером отсутствия осмотического и натриевого сдвигов могут служить опыты со взятием крови из печёночных вен при введении растворов в воротную вену.

Оказалось, что печень обладает особенно выраженной натрий задерживающей способностью, о чём можно судить по отсутствию осмотического сдвига в оттекающей от неё крови. Таким образом, и в этом случае веденный раствор оказывал локальное действие на нервный аппарат органа.

Таблица 2. Изменение осмотического давления крови селезёночной вены при введении хлорида натрия(523мМ/л) в селезёночную артерию.

Номер собаки	Номер опыта	Осмотическое давление крови в селезёночной вене, мосмоль/кг		Изменение осмотического давления («+»увеличение, « - «снижение)
		До введения раствора	Во время введения раствора
	1	301,0	283,8	-17,2
	2	312,0	302,3	-9,7
	1	325,0	325,0	0
	2	319,8	295,7	-24,7
	3	314,5	306,4	-8,1
	1	250,0	250,0	0
	2	327,9	306,4	-21,5
	1	301,0	284,9	-16,1
	2	327,9	301,0	-26,9
	3	274,2	258,0	-16,2
	4	311,8	295,7	-16,1
	5	333,3	360,2	+26,9
	6	344,0	344,0	0
	1	333,3	322,2	-11,1
	2	314,8	314,8	0
	1	301,0	295,0	-6

При введении хлорида натрия в почечную артерию кровь забиралась из почечной вены, а при введении в лёгочную артерию – из левого предсердия. В том и другом случае не обнаружено существенных сдвигов осмолярности и изменений натриевой концентрации.

Таким образом, эта серия опытов с исследованием оттекающей от органа крови подобно предыдущей, свидетельствовала о локальном действии раздражителя.

Такой же вывод можно сделать на основании опытов с денервацией.

Далеко не все из исследованных органов могли быть подвергнуты достаточно радикально денервации, но там где это удавалось, результаты, как правило, были однозначными. Введение после денервации в кровоток органа гипертонического раствора хлорида натрия не вызывало типичной почечной реакции, как раньше.

Рис. 9. Изменение диуреза правой (штриховая линия) и левой (сплошная линия) почек при введении 883 ммоль/л раствора хлорида натрия в артерию денервированной левой почки.

Так было, например, в 15 опытах на трёх собаках с денервированной селезёнкой и 40 опытах на 15 собаках с денервированной почкой (рис.9). В обоих случаях денервация производилась путём тщательного механического прерывания всех нервных проводников, идущих в адвентиции сосудов с последующей обработкой их стенок 5%-ным водным, а затем спиртовым растворами фенола.

Неожиданные результаты были получены при денервации печени. Вначале эти опыты проводились в хронической методике на собаках, у которых печень подвергалась денервации по Н.В.Весёлкину и В.С.Ильину [1956].

После тщательного прерывания всех нервных проводников, идущих в адвентиции общей печеночной артерии, воротной и нижней полой вен, отпрепаровывалась печёночно-двенадцатиперстная связка, разрывалась коронарная связка, и перерезался правый блуждающий нерв над диафрагмой. На воротную вену накладывалась ангиостомическая канюля, и спустя два-три дня животное бралось в опыт.

Определив величину спонтанного мочеотделения, через зонд в желудок вводили 3%-ную от веса тела водную нагрузку и на фоне нарастающего диуреза через ангиостомическую канюлю в воротную вену инъецировали растворы хлорида натрия в концентрации 523-883 ммоль/л в течение 30 с. Оказалось, что в отличие от других денервированных органов при осмотическом раздражении денервированной печени почечная реакция не исчезает. Если сравнить два типичных опыта на собаках с интактной и денервированной печенью, то никаких существенных различий установить не удаётся (рис.10).

Печень имеет очень сложную иннервацию, поэтому методика денервации, применявшаяся в хронических опытах, не могла считаться достаточно надёжной. Полученные результаты необходимо было дополнить данными опытов, в которых печень могла бы быть надёжно отключена от гипоталамических центров. Такие опыты следовало проводить в острой методике, предварительно убедившись, что обстановка острого опыта (наркоз, оперативное вмешательство) не исключает возможности проявления осморегулирующего рефлекса.

С этой целью была поставлена серия опытов, в которых применялся тот же наркотик, и делалась та же оперативная подготовка, за исключением прерывания нервных связей, соединяющих печень с гипоталамическим центром.

Для обездвиживания применялась хлоралоза(0,1 г на 1 кг веса). Как известно, этот вид наркотика относится к тем немногим, которые в умеренной дозе не оказывают угнетающего действия на диурез [West, Keller, 1955]. В качестве раздражителя использовались растворы хлорида натрия (523-883 ммоль/л), которые в количестве 5-7 мл вводились через зонд, укреплённый в воротной вене, в течение 30 с. Ровный фон диуреза поддерживался путём капельного введения в вену задней конечности физиологического раствора в объёме 3-5 мл в минуту. Моча собиралась через фистулу мочевого пузыря.

Было поставлено 4 острых опыта. Поскольку полученные результаты оказались совершено идентичными, увеличивать их число не требовалось. Во всех 4 опытах при осмотическом раздражении печени можно было наблюдать глубокое и длительное торможение диуреза, сходное с тем, которое обычно проявлялось в хронических экспериментах. Опыты с перерыванием всех нервных связей между печенью и гипоталамическими центрами ставились на животных, у которых головной мозг оставался связанным с печенью только посредством общего кровообращения.

С помощью трахеотомической канюли налаживалось искусственное дыхание.- Перерезался спинной мозг под продолговатым. На шее пересекались оба вагосимпатических ствола, последовательно перевязывались и перерезались все мягкие ткани шеи, пищевод и трахея. В результате тело собаки оставалось связным с головой лишь сонными и позвоночными артериями и яремными венами. Для осмотического раздражения печени через зонд, укреплённый в воротной вене, вводились растворы хлорида натрия(523-883 ммоль/л). В контрольных опытах такие же растворы вводились в общий кровоток через вены конечностей.

В 8 опытах, где раствор вводился в кровоток воротной вены, наблюдалось хотя и разное по глубине, но всегда отчётливое торможение диуреза (рис. 11). Введение тех же растворов в общий кровоток через вены конечностей, минуя печень, ни в одном опыте не вызывало торможения диуреза, стало быть, и в условиях полного разрушения всех нервных связей между печенью и гипоталамическими центрами продолжала проявляться почечная реакция.

Рис. 11. снижение диуреза при введении в портальный кровоток денервированной печени 5%-ного раствора хлорида натрия(883 ммоль/л). Острый опыт.

Это давало основание сделать вывод о возможной гуморальной связи печени с гипоталамическими центрами или непосредственно с почкой. Сейчас уже имеются данные о гуморальном влиянии печени на работу почек. Многими исследователями [Adlesberg,1934;Milies,1960;Strandhoy,Wiliamson, 1970; Иванов, 1973;Ivanov,1979] обнаружены в крови вещества печёночного происхождения, влияющие на диурез и натриурез. Не исключено, что и при осмотическом воздействии выделяются определённые вещества, которые, тем или иным путём влияя на почки, снижают гидрурез и вызывают натриурез.

Результаты опытов с денервацией печени, полученные на собаках, далее подтверждены в опытах на кошках. Ранее было показано, что осмотическое раздражение печени у кошек вызывает столь же отчётливо проявляющийся осморегулирующий рефлекс, как и у собак.

Это обстоятельство оказалось удобным для точного анализа афферентной части рефлекторного механизма. Такой анализ был проведён в работе М.Б.Матвеевой и В.В.Осиповича[1969]. С помощью металлических микроэлектродов отводились биопотенциалы от отдельных нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер. Обнаружилось, что фоновая активность этих нейронов очень низка(0,2 -1 импульс в секунду) и, как показали опыты с изоляцией гипоталамуса путём высокой перерезки(serveau isole), не зависят от периферической импульсации.

Раздражение рецепторов печени ведением в воротную вену 1 мл раствора холорида натрия с концентрацией 883 ммоль/л через 1,5-2 мин вызывало увеличение активности до 8-10 импульсов в секунду, длящееся 156-20 мин.

Несмотря на радикальное разрушение всех нервных связей между гипоталамусом и телом животного, вплоть до полной изоляции исследуемых центров, реакция сохранялась. Удлинялся до 5-7 мин лишь её латентный период. Вероятнее всего частота импульсации нейронов в этих условиях увеличивалась под воздействием гуморального вещества, выделяемого печенью.

Вопрос о путях влияния гуморального печёночного фактора решался на гипофизэктомированных собаках. У этих животных осмотическое раздражение печени ни в одном случае не вызывало реакции торможения диуреза и изменения натриуреза. Видимо, влияние гумора осуществлялась через центры, управляющие секрецией вазопрессина, а не путём прямого действия на почки.

Анализ, предпринятый для выяснения рефлекторной природа реакции и локальности действия раздражителя в случае с печенью, неожиданно привёл к обнаружению гуморального механизма передачи сигналов. Возможно, в связи с особо ответственной ролью этого органа в регуляции водно-электролитного обмена он снабжён двойным механизмом передачи информации, включающим в себя нервное и гуморальное звенья.

Опыты с раздражением печени не противоречили положению о рефлекторной природе реакции. Они лишь свидетельствовали о сложном строении канала передачи информации. Денервация же других органов (почек, селезёнки) полностью исключала проявление осморегулирующей реакции, показывая, таким образом, что в её основе лежит типичный рефлекторный механизм.