Поверхностное натяжение крови и мочи при диабетической нефропатии

Поражение почек вследствие микроангиопатии является наиболее тяжелым осложнением сахарного диабета, во многом определяющим прогноз заболевания [1, 8]. У таких больных изменяется состав многих низко-, средне- и высокомолекулярных веществ крови, обладающих поверхностно-активными свойствами. Вследствие высокого интрагломерулярного гидростатического давления при диабетической нефропатии происходит гиперфильтрация протеинов в клубочках почек [7, 10]. При этом с мочой выделяются альбумины, иммуноглобулины, трансферрин, гаптоглобин, ос₂-макроглобулин, р₂-микроглобулин и другие белковые сурфактанты [8], способные адсорбироваться на границе раздела фаз, понижая тем самым поверхностное натяжение (ПН) биологической жидкости [3]. Информацию о составе, структуре и эволюции поверхностных слоев, а также о процессах, происходящих в объеме жидкой фазы, позволяет получить динамическая межфазная тензиометрия (измерение ПН) сыворотки крови и мочи [4, 14].

Изучение динамического ПН биологических жидкостей ранее не проводилось, что было обусловлено отсутствием стандартных приборов, позволяющих анализировать микрообъемы исследуемого объекта, и сложностью интерпретации получаемых результатов вследствие изменяющегося характера параметров ПН. Совместные разработки, осуществляемые в Донецком медицинском университете (Украина), Донецком научном центре технической экологии (Украина), Берлинском институте коллоидов и поверхностей (Германия) и Антверпенском университете (Бельгия), позволили компании LAUDA (Германия) создать компьютерный тензиометр МРТ2 для анализа малых количеств биологических жидкостей. Принцип работы прибора основан на методе максимального давления в пузырьке. Разделение интервала между пузырьками на так называемое мертвое время и время жизни поверхности основано на существовании критической точки зависимости давления от расхода воздуха. В этой точке происходит переход пузырькового режима истечения газа из капилляра к струйному. Вопросы теории процесса описаны нами в предыдущих публикациях [9, 11 — 13].

75

Рис. 1. Тензиограммы сыворотки крови при диабетической нефропатии.

1 — сахарный диабет I типа, ХПНд; 2 — сахарный диабет II типа, ХПНр Здесь и на рис. 2: по оси ординат — а (в мН/м); по оси абсцисс — lg (t_cf) (в с).

Параметры межфазной тензиометрии биологических жидкостей могут стать интегральными диагностическими показателями заболеваний почек [3, 14]. Настоящая работа — первое исследование динамического ПН сыворотки крови и мочи при диабетической нефропатии.

Материалы и методы

Обследовано 65 женщин (33 здоровых и 32 с диабетической нефропатией) в возрасте от 25 до 69 лет. I тип сахарного диабета установлен у 21, II тип — у 11 обследованных. У 15 пациенток имел место мочевой синдром, у 17 — нефротический. Хроническая почечная недостаточность (ХПН) I стадии констатирована у 12, II стадии — у 4 пациенток. У 6 больных обнаружена транзиторная артериальная гипертензия, а у 20 обследованных зарегистрировано стойкое повышение артериального давления.

Результаты ПН сыворотки крови и мочи в МРТ2 представляются в виде тензиограмм — кривых зависимости ПН (о) от времени (t), на которых мы определяли точки, соответствующие t = 0,01 с (ПН1), t = 1 с (ПН2) и t -> оо (ПНЗ). Последняя отражает равновесное (статическое) ПН. Кроме того, подсчитывали угол наклона кривой (УНК) в координатах ПН С¹/² [3—5]. В целом диапазон анализируемой жизни поверхности с помощью МРТ2 составляет от 0,001 до 50 с, а абсолютная погрешность измерений не превышает 0,5 мН/м. Преимуществами МРТ2 являются быстрая скорость выполнения анализа, полная автоматизация процесса измерений, компьютерная обработка полученной информации.

Отдельные параметры межфазной тензиометрии сыворотки крови сопоставляли с уровнем в ней протеинов, липидов, небелковых азотистых компонентов и неорганических веществ (использованы аппараты "Коне-Прогресс-Плюс", ’’Коне- Специфик”, ’’Микролит", "Хелена-Процесс-24”, "Джаско", "Гамма-12", "ДИА-Плюс" фирм Финляндии, Франции, Японии, Украины, Швейцарии, России).

Результаты и их обсуждение

На рис. 1 представлены тензиограммы сыворотки крови больных с диабетической нефропатией. Показатели ПН в области средних времен жизни поверхности (ПН2) в большей степени обусловлены наличием в биологических жидкостях низко- и сре^немолекулярных сурфактантов, тогда как для высокомолекулярных соединений определяющим является состояние ПНЗ. Как видно из табл. 1, параметры ПН2 и ПНЗ крови при сахарном диабете с поражением почек оказались сниженными. Вместе с тем следует заметить, что ПН при t = 1 с изменялось лишь при II типе заболевания. У таких больных резко возрастал УНК тензиограмм, что, на наш взгляд, может иметь определенное дифференциально-диагностическое значение.

Если при мочевом синдроме и сохраненной функции почек показатели ПН2 не отличались от таковых в контрольной группе здоровых лиц, то развитие нефротического синдрома и почечной недостаточности сопровождалось угнетением ПН2 и ПНЗ. Следовательно, уменьшение таких параметров межфазной тензиометрии может быть од-

Таблица 1

Показатели ПН сыворотки крови и мочи у больных с диабетической нефропатией и у здоровых лиц (М ± т)

Примечание. * — различия между аналогичными показателями у больных и здоровых статистически достоверны.

Таблица 2

Корреляционные связи между биохимическими показателями сыворотки крови и параметрами ее ПН у больных с диабетической нефропатией

Примечание. Т — положительная корреляционная связь, 4 — отрицательная корреляционная связь, О — отсутствие корреляционной связи; один знак — г < 0,5, два знака — г = 0,5—0,7, три знака — г > 0,7.

ним из прогнознегативных критериев течения диабетической нефропатии.

В табл. 2 нашли отражение корреляционные связи между уровнем известных мощных сурфак^ тантов и других веществ в сыворотке крови с показателями пн этой биологической жидкости. Глюкоза способствует повышению межфазного натяжения в области коротких и средних времен жизни поверхности. Подобное действие оказывают кальций и особенно натрий. Вполне вероятно, что возникающий электролитный дисбаланс и появление склонности к гипогликемии при ХПН у больных сахарным диабетом могут оказывать свое главенствующее влияние на обнаруженное уменьшение ПН2 и ПНЗ крови.

Белки и липиды, которые, как известно, обладают выраженными сурфактантными свойствами, подавляют ПН сыворотки. Правда, это касается только параметров тензиометрии при t = 0,01 с и t = 1 с. Равновесное (статическое) ПН имело парадоксально разнонаправленные корреляционные связи с концентрацией изученных поверхностно-активных соединений. Гипотетически изменения физико-химических свойств белков при сахарном диабете могут быть связаны с процессами

75

80

Рис. 2. Тензиограммы мочи при диабетической нефропатии.

1 — сахарный диабет I типа, ХПЩ; 2 — сахарный диабет I типа, ХПЩ.

гликозилирования (неферментативного присоединения глюкозы к аминогруппам протеинов) [6]. Гликозилированию подвергаются и структуры мембран клеток, что играет роль одного из пусковых механизмов формирования микроциркуля- торных расстройств в почках [2]. Такие низкомолекулярные соединения, как мочевина, креатинин и мочевая кислота, подавляют гликозилирование белков [6]. Данный факт, по нашему мнению, объясняет статистически достоверное снижение показателей*ПНЗ крови у больных диабетической нефропатией с ХПН. Равновесное ПН имело отрицательную корреляцию с перечисленными небелковыми азотистыми компонентами сыворотки (см. табл. 2).

На увеличение при сахарном диабете I типа экскреции с мочой профильтровавшихся и секретированных в почках поверхностно-активных веществ указывает уменьшение параметров ПН2. Большая протеинурия у больных с нефротическим синдромом (а значит, и наличие в моче огромного количества белковых сурфактантов) резко подавляет пн этой биологической жидкости (рис. 2). Нарушения процессов реабсорбции в канальцах почек при ХПН усугубляют нарушения динамического пн мочи в области средних времен существования поверхности.

УНК тензиограммы сыворотки крови при диабетической нефропатии взаимосвязан с параметрами ПН2 и ПНЗ мочи (г = +0,35 и г = +0,53 соответственно), а ПНЗ мочи — с ПН2 крови (г =+0,45). Показатели межфазной тензиометрии мочи обратно коррелировали с длительностью сахарного диабета (г от —0,48 до —0,65), но не зависели от уровня глюкозурии.

Таким образом, межфазная динамическая тензиометрия сыворотки крови и мочи у больных сахарным диабетом может быть использована в качестве дополнительного метода исследования для диагностики и прогнозирования течения диабетической нефропатии, а также контроля за проводимыми лечебными мероприятиями.

Выводы

1. При диабетической нефропатии снижаются параметры межфазной тензиометрии сыворотки крови и мочи в области средних и больших времен жизни поверхности, что зависит от типа сахарного диабета, наличия, нефротического синдрома и почечной недостаточности.
2. Состояние динамического ПН биологических жидкостей зависит от уровня в них глюкозы, электролитов, белковых и липидных сурфактантов и поверхностно-активных веществ.
3. Межфазная тензиометрия крови и мочи ’у больных с диабетической нефропатией относится к интегральным критериям заболевания, которые позволяют контролировать течение патологического процесса.