Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Демченко Г.А. 1 Булекбаева Л.Э. 1 Абдрешов С.Н. 1 Нурмаханова Б.А. 1 Осикбаева С.О. 1, 2

---

1 Институт физиологии человека и животных КН МОН РК

2 Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова

Исследовали особенности водного гомеостаза и состав биологических жидкостей у молодых (20–40-дневных) и зрелых (10–12-месячных) крыс линии Wistar. Показано снижение лимфотока, диуреза, обьема плазмы крови интерстициальной жидкости у зрелых животных в сравнении с молодыми. В крови и лимфе несколько увеличилось количество холестерина и триглицеридов, а количество глюкозы снизилось у зрелых животных. Биохимические показатели, такие как ионный состав и др. изучаемых жидкостей, колебался в пределах среднестатистической ошибки. Наблюдалось увеличение лейкоцитов, нейтрофилов, СД-20 лимфоцитов в крови и лимфе и лимфоцитов в лимфе у зрелых животных. Становление механизмов движения лимфы у крыс начинается с рождения до одно-двухмесячного возраста, когда к уже существующим с рождения интралимфатическим и экстралимфатическим факторам движения лимфы присоединяется сформировавщиеся сосудодвигательная иннервация, гладкая мускулатура и появляется собственная сократительная активность гладкомышечных клеток в лимфатических сосудах и узлах, способствующая активному транспорту жидкости из интерстиция в кровеносное русло, что подтверждается полученными нами данными – биохимическим, клеточным, ионным, иммунным показателям крови и лимфы, лимфотоку, диурезу, составу и обьему интерстициальной жидкости, которые соответствовали физиологическим изменениям от молодого организма к зрелому.

Статья в формате PDF

0 KB

лимфа

лимфатическая система

водный гомеостаз

состав биологических жидкостей

интерстициальная жидкость

кровь

1. Коненков В.И. Клеточная, сосудистая и экстрацеллюлярная составляющие лимфатической системы // Лимфология. Новосибирск: Издат. дом «Манускрипт», 2012. С. 15–21.

2. Левин Ю.М. Прорыв в эндоэкологическую медицину. Новый уровень врачебного мышления и эффективной терапии. М.: ОАО «Щербинская типография». 2006. 200 с.

3. Петренко В.М. Функциональная анатомия лимфатической системы. М. Берлин: Директ-Медиа, 2014. 116 с.

4. Коненков В.И. Клеточная биология – основа медицинских клеточных технологий // Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии: матер. ХІ Международной конференции. Новосибирск, 2013. С. 4–6.

5 Фомин А.М., Капитанов Е.Н., Чемерис А.Н. Измерение электрической проводимости или сопротивление части тела // НИКН им. М.Д. Владимирского. Патент – A61B5/053. Москва. 2006.

6. Аukland K., Fadnes H. Wick metod for measuring intestitial fluid protein concentration. Acta physiol. scand. 1972. V. 84. P. 26–32.

7. Ortolani R., Bellavite P., Paiola F., Martini M., Marchesini M., Veneri D., Franchini M., Chirumbolo S., Tridente G., Vella A. A comparative method for processing 1. immunological parameters: developing an «Immunogram». Blood Transfus. 2010. № 8 (2). Р. 118–125.

8. Бородин Ю.И. Лимфа как балансир между кровью и тканевой жидкостью // Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии: матер. ХІ Международной конференции. Новосибирск, 2013. С. 6–8.

9. Булекбаева Л.Э. Сравнительная физиология лимфатической системы. Алма-Ата: Наука, 1985. 164 с.

10. Ташенова Л.К., Ким Т.Д.,Булекбаева Л.Э., Лучинин Ю.С. Развитие сократительной активности грудного протока у собак в постнатальном онтогенезе // Журн. эволюц. физиол. и биохим. 1984. № 5. С. 425–427.

11. Петренко В.М. Функциональная анатомия лимфатической системы: фундаментальные исследования и эксперимент // Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии: матер. ХІ Международной конференции. Новосибирск, 2013. С. 241–245.

12. Демченко Г.А., Ахметбаева Н.А. Адренергическая иннервация лимфатических узлов из разных регионов тела у молодых и зрелых животных // Доклады НАН РК. 2018. № 6. С. 40–43.

13. Демченко Г.А., Абдрешов С.Н., Нурмаханова Б.А. Сократительная активность лимфатических узлов у молодых, зрелых и старых крыс // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019. № 2. С. 140–144.

14. Лобов Г.И., Панькова М.Н. Транспорт лимфы по лимфатическим узлам: механизмы регуляции // Рос. физиол. журн. 2012. Т. 98. № 11. С. 1350–1361.

15. Коненков В.И. Интегральные функции лимфатической и лимфоидных систем // Лимфология. Новосибирск: Издат. дом «Манускрипт», 2012. С. 22–25.

Лимфатическая система является важнейшей компонентой основы состояния здоровья человека, обеспечивая постоянство двух основных его составляющих – тканевого и водного гомеостаза. В организме внеклеточный матрикс, интерстициальная жидкость, прелимфатические и лимфатические капилляры, лимфатические сосуды и лимфоузлы с лимфоидным клеточным содержимым представляют собой единые структуры, обеспечивающие движение жидкой и клеточной массы, направленной на выполнение единой задачи – поддержание постоянства внутренней среды организма [1]. Водный гомеостаз является условием жизнедеятельности любого организма. Поддержание водного гомеостаза представляется важнейшей функцией лимфатической системы [2]. Лимфатический дренаж сочетается с нейтрализацией тех вредных веществ, которые в большой или в меньшей степени присутствуют в интерстиции, окружающем клетку. Последняя реализуется путем биофизической, биохимической, иммунной обработки тканевой жидкости и лимфы из нее образующейся [3]. В процессе нейтрализации веществ, вредных для жизнедеятельности организма, принимают участие три гомеостатические системы: лимфатическая, лимфоидная (иммунная) и система рыхлой соединительной ткани, образующая интерстиций – внутреннюю среду организма. Такой функциональный синергизм дает основание рассматривать эти системы как дренажно-детоксикационный комплекс, а его стоит рассматривать как некую функциональную систему, обеспечивающую биобезопасность организма [4].

Цель исследования: изучить состояние и состав биологических жидкостей у молодых и зрелых животных.

Материалы и методы исследования

Эксперименты на животных проведены в соответствии с принципами биоэтики, правилами лабораторной практики. Исследование одобрено локальной этической комиссией КНМУ им. Асфендиярова (протокол № 6 (70) от 30.5.2018). Эксперименты выполнены на 64 лабораторных крысах линии Wistar, разного возраста, которые находились в виварии института на стандартном пищевом и водном режиме. Животные были разделены на 2 группы. 1-я группа животных с 20–40-дневные молодые и 2-я группа 10–12 месяцев – зрелые крысы.

Наркотизация животных осуществлялась ингаляционно эфиром через маску, в которую помещалась ватка с эфиром. Препарировали грудной лимфатической проток у диафрагмы, в которую вставляли градуированную микроканюлю и через которую определяли лимфаток и собирали лимфу для исследований. В каудальной части брюшной полости после сбора лимфы препарировали брюшную аорту, в нее вставляли тефлоновый катетер для сбора крови.

В пробах крови и лимфы определяли содержание общего белка, холестерин, триглицериды, общие липиды, мочевину, креатинин и билирубин. Исследовался уровень активности ферментов: аланинаминотрансферазу (АлАТ), аспартатаминотрансферазу (АсАТ), щелочную фосфатазу, амилазу в лимфе и плазме крови, которые определялись по общепринятым методам с помощью автоматического биохимического анализатора СOBOS INTEGRA 400. Клеточный состав крови и лимфы, мочи определялся с помощью гематологического анализатора «SYSMEX KX-219 9». Электролиты в лимфе и плазме крови исследовались с помощью анализатора AVL 9180 (ROCHE DIAGNOSTICS, Австрия, 2012). Определение биохимических показателей мочи проведено с помощью анализатора (High Technology, США, 2013). Определяли число лейкоцитов, лейкоцитарную формулу – в сухих мазках крови и лимфы, окрашенных по методу С.П. Романовского. Для изучения мазков крови и лимфы использовали световой микроскоп Leica – DМ-1000. Определялся объем плазмы крови по гемотакриту. Объем внеклеточной жидкости определялся путем пропускания тока низкой и высокой частоты с последующим измерением импеданса [5], с использованием реографа «Рео-Мицар». Состав интерстициальной жидкостей был изучен после получения ее фитильковым методом [6]. Изучена иммунограмма плазмы крови и лимфы [7]. Определяли субпопуляцию состава лимфоцитов с помощью проточной цитометрии с применением моноклональных антител Сд-3, Сд-4, Сд-8, Сд-16, Сд-19 с определением иммунорегуляторного индекса на проточном цитометре FACS CАLIBUS. Иммуноглобулины с помощью иммуноферментного метода с применением коммерческих Т-систем производство BECTOR BEST. Артериальное давление, ЧСС у животных регистрировалось через датчик хирургического монитора «Dreger».

Результаты опытов обработаны методом вариационной статистики на ЭВМ с использованием t-критерия Стьюдента. Результаты считались достоверными при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Лимфоток у молодых крыс составлял 2,4 ± 0,3 мкл/мин при весе крыс 44 ± 5 г или 0,05 мкл/мин на 1 г ткани крысы, а у зрелых крыс составлял 7,9 ± 0,5 мкл/мин при весе животных 259 ± 18 г или 0,03 мкл/мин на 1 г ткани. Также мы заметили повышение холестерина и триглицеридов и общих липидов в крови и лимфе у зрелых крыс на (12,5 % и на 9 %) (12 % и 9 %) соответственно. Глюкоза несколько снижалась у зрелых крыс на 26 % в крови и на 7 % в лимфе (табл. 1).

Исследование ионов в плазме крови, лимфе и моче не выявило значительных изменений у зрелых и молодых животных, только в моче ионы Na повысились на 11,3 % у зрелых животных (табл. 3).

При анализе иммунологического состава крови и лимфы обращает на себя внимание так же увеличение количества лейкоцитов на 36 % в крови и на 12 % в лимфе у зрелых животных, увеличение палочкоядерных и сегментноядерных нейрофилов (табл. 4). Получили увеличение количество нейтрофилов в крови (палочкоядерных и сегментноядерных), а лимфоциты снизились в крови у зрелых крыс, в лимфе повысились. Увеличилось количество IgG иммуноглобулинов, как в крови, так и в лимфе. Увеличилось количество Сд-20 В-лимфоцитов, как в крови, так и лимфе (на 45 и 25 %) соответственно (табл. 4). Свертываемость крови у молодых крыс 3,59 ± 0,4 мин, а у зрелых 3,48 ± 0,4 мин. В лимфе у молодых животных свертываемость 3,90 ± 0,5 мин, у зрелых животных 3,68 ± 0,4 мин. Вязкость крови 5,5 ± 0,5 у молодых и у зрелых 5,3 ± 0,4 животных, в лимфе у молодых 4,4 ± 0,5 и зрелых 4,1 ± 0,6. С увеличением возраста наблюдалось некоторое усиление свертываемости и повышение вязкости крови и лимфы. Обьем плазмы по гематокриту у молодых 46,1 ± 3,2 и у зрелых 44,2 ± 4,1 %. ЧСС у молодых животных 496 ± 15, а у зрелых 481 ± 11 сокращений в минуту. Артериальное давление 103 ± 7 у зрелых животных, у молодых животных 94 ± 11 мм. Диурез у молодых животных составлял 0,000019 ± ± 0,000001 мл/мин на 1 г массы тела, а у зрелых животных 0,000015 ± 0,000001 мл/мин на 1 г массы тела. Снижение составляло 26 % у зрелых крыс.

Получена интерстициальная жидкость (внеклеточная) с помощью фитилькового метода. Ее состав у молодых животных (в ммоль/л): Na – 135 ± 5; К – 4 ± 0,2; Са – 1,1 ± 0,1; Mg – 0,6 ± 0,02; Креатин – 0,1; Глюкоза – 4,9 ± 0,2; Мочевина – 4 ± 0,1 ммоль/л; Белок – 0,9 ± 0,1 г/л. У зрелых животных Na – 139; К – 4,3 ± 0,4; Са – 0,9 ± 0,07; Mg-0,5 ± 0,02; Глюкоза – 4,5 ± 0,1; Мочевина – 4,2 ± 0,3 ммоль/л; Белок – 1,1 ± 0,2 г/л. Как видим, колебания были в физиологических пределах.

Высоко гидратированная и свободная от жира ткань обладает меньшим электрическим сопротивлением, чем жировая, костная и эпителиальная. Токи высоких частот проходят через внеклеточную и внутриклеточную среду, делая возможной оценку свободной от жира массы, а более низкочастотные токи распространяются во внеклеточном пространстве. Переменный ток частотой ниже 40 кГц распространяется преимущественно по сосудам и меж- тканевым щелям, огибая при этом клетки, удельное сопротивление которых (за счет высокого омического сопративления мембран) намного выше удельного сопротивления жидких сред, составляющих внутриклеточную жидкость [5]. Для определения обьема интерстициальной жидкости использовали реограф «Рео-Мицар» с его электрическими характеристиками. Частота зондирующего тока его электродов от 30–200 кГц, что позволило нам использовать его низкочастотные токи (30–40 кГц) для исследовательских целей. По изменениям кривых омического сопротивления группы молодых и группы зрелых животных определяли количество интерстициальной жидкости у этих групп животных. (Группа молодых крыс 33 ± 3 %; группа зрелых крыс 29,5 ± 3,3 % массы тела).

Анализируя полученный экспериментальный материал, можно наблюдать следующую картину – мы получили снижение лимфотока (на 40 %), диуреза (на 22 %) обьема плазмы (на 5 %) крови и интерстициальной жидкости (на 10,61 %) у зрелых животных в сравнении с молодыми. Разные авторы называют разные величины оптимального содержания воды в тканях организмов в зависимости от возраста. Большинство ученых сходятся лишь в том, что с возрастом гидратация тканей организма уменьшается и особенно в сравнении с детским возрастом [8, 9]. У молодых животных наблюдается высокая резорбционная способность лимфатической системы. Однако эта особенность не является признаком высокой активности лимфатической системы. Скорее это признак слабого тонуса лимфатических сосудов и узлов, которое могут депонировать большой обьем жидкости в своем русле. Лимфатические сосуды и узлы у млекопитающих в первые недели жизни неспособны с достаточной скоростью транспортировать лимфу в венозное русло. Экзогенные и эндогенные воздействия вызывают расслабление лимфатических сосудов и узлов [10]. Морфо-функциональная картина лимфатических сосудов и узлов на каждом этапе постнатального развития животных находит отражение в сдвигах лимфотока в ответ на нейрогенные воздействия [9]. Мы обноружили поэтапное становление движения лимфы из тканей в венозное русло как показано в наших ранних работах [9] и других авторов [11]. В первые недели после рождения животных на процессы лимфо- образования действуют в оснавном следующие экстравазальные силы (онкотическое, осмотическое, гидростатическое давления) и экстралимфатические факторы (дыхание, пульсация сосудов, сокращение кишечника, сокращение мускулатуры). Результаты морфофизиологических исследований показали формирование иннервации и структурных элементов стенки лимфатических сосудов и узлов [12]. Становление механизмов движения лимфы начинается у крыс в одно-, двух-месячном возрасте, когда ведущее значение в транспорте лимфы приобретает собственная сократительная активность гладкомышечных клеток лимфтических сосудов и узлов [13]. Сократительные ответы и собственная сократительная активность появляются у взрослых животных с формированием в стенке лимфатических сосудов, в корковом слое узлов нервных волокон и гладкой мускулатуры [12, 14]. Обьем внеклеточной воды у новорожденных и молодых млекопитающих постепенно снижается по мере усиления моторной активности гладкомышечных клеток в лимфатических узлах и сосудах и увеличения выделительной функции почек. Наши данные согласуются с этими взглядами, которые мы получили по динамике водных секторов организма, биохимическим и реологическим показателям крови и лимфы. В крови и лимфе несколько увеличилось количество холестерина и триглицеридов, а количество глюкозы снизилось у зрелых животных. Эти изменения были незначительны, так же незначительно изменилась свертываемость, и вязкость крови и лимфы. Иммунная система крови претерпевает синхронные изменения с лимфатической системой [15]. Эти изменения происходили как в крови и лимфе, так и в структуре лимфатических узлов. В наших исследованиях от молодого организма к зрелому показано увеличение лейкоцитов, нейтрофилов, Сд-20В лимфоцитов в крови и лимфе и лимфоцитов в лимфе.

Заключение

Поддержание водного гомеостаза невозможно без участия лимфатической системы, где лимфатические капилляры, сосуды и лимфатические узлы являются эффекторными структурами. Становление механизмов движения лимфы у крыс начинается от момента рождения до одно-двухмесячного возраста, когда к уже существующим от момента рождения интралимфатическим и экстралимфатическим факторам движения лимфы присоединяются сформировавшиеся сосудодвигательная инервация, гладкая мускулатура и появляется собственная сократительная активность гладкомышечных клеток в лимфатических сосудах и узлах, способствующая активному транспорту жидкости из интерстиция в кровеносное русло и далее, что показано в нашем исследовании. Получено снижение лимфотока, диуреза, обьема интерстициальной жидкости у зрелых животных в сравнении с молодыми. Данные по биохимическим, клеточным, ионным, иммунным показателям крови и лимфы, лимфотоку, диурезу, составу и обьему интерстициальной жидкости соответствовали физиологическим изменениям от молодого организма к зрелому.

Работа выполнена при поддержке и в рамках научного проекта AP05133060 МОН РК.

Библиографическая ссылка