Tissue function and respiration and glycolysis

Abstract

Tissue metabolism (respiration and anaerobic glycolysis) was studied according to Warburg's method. Sections were prepared mainly from the cortical part of the kidney and examined in Nicolai vials in a gas mixture consisting of 95% oxygen and 5% carbon dioxide. The state of anaerobiosis was achieved by adding hydrocyanic acid to the Ringers' solution for glycolysis. All experiments were performed on old white rats killed by decapitation immediately before the study.

Full Text

Для разрешения вопроса о зависимости функционального напряжения ткани от интенсивности ее обмена были поставлены нами опыты с изучением тканевого обмена почки, выполняющей двойную paботу вследствие оперативного удаления парного органа.

Тканевый обмен (дыхание и анаэробный гликолиз) изучался нами по Warburg’y. Срезы приготовлялись преимущественно из корковой части почки и исследовались в сосудиках Nicolai в газовой смеси, состоящей из 95% кислорода и 5% углекислоты. Состояние анаэробиоза достигалось прибавлением к рингеровскому раствору для гликолиза синильной кислоты. Все опыты проведены на старых белых крысах, убивавшихся декапитацией непосредственно перед исследованием. Опытные животные подвергались под эфирным наркозом оперативному удалению со стороны спины одной (левой) почки. Заживление всегда происходило первичным натяжением без каких-либо осложнений. Всего в опыте три серии животных. В первой исследовался тканевой обмен правой почки (нормальных крыс: во второй—обмен через 7—8 дней после удаления парного органа; в третьей—то же через большой срок после односторонней нефректомии (от 35 до 63 дней).

Как видно из таблицы, через 7 —8 дней после удаления одной почки интенсивность окислительных процессов оставшегося и выполняющего двойную нагрузку органа повышается в среднем всего лишь на 7,8%. Способность к анаэробному расщеплению у такой ночки возрастает совершенно в такой же степени—на 7,7%.

По прошествии более длительного периода, в большинстве опытов приблизительно через 50 дней после односторонней нефректомии, тканевый обмен оставшейся почки дает в среднем повышение поглощения кислорода на 10,8% против первоначальной величины при уже значительном усилении гликолиза (на 27,9%).

Таким образом, усиленное функционирование органа в начале опыта сопровождается сравнительно небольшим и совершенно равномерным усилением способности ткани к поглощению кислорода и расщеплению углеводов. Соотношение между этими процессами не нарушается. Лишь позже, на ряду с продолжающей незначительно нарастать способностью к окислению, мы наблюдаем резкое повышение интенсивности гликолиза, что позволяет заключить о наступлении каких-то качественных отличий в характере тканевого обмена усиленно функционирующего органа.

Для объяснения значительного нарастания гликолиза естественно прежде всего предположить развитие в оставшейся почке компенсаторных регенеративных явлений. Как известно, всякая растущая ткань обладает более интенсивным гликолизом. У молодых животных при удалении одного из парных органов действительно происходит не только гипертрофия, но и гиперплазия оставшегося. Однако, у старых животных, на которых работали и мы, регенеративные явления в условиях такого опыта обычно отсутствуют. Гистологическое изучение исследованных нами органов показало отсутствие каких-либо признаков компенсаторных регенеративных явлений в оставшейся в организме почке. Следовательно, объяснение повышения гликолиза омоложением ткани не может быть выдвинуто.

Исследуя in vitro, в условиях метода Warburg'а, дыхание и гликолиз ткани мы не определяем, конечно, количества кислорода и углеводов, потребляемых in vivo данным органом. Но ценность метода в ином—в возможности уловить изменения способности ткани к основным процессам, дающим энергию для выполнения всех биологических функций, к оксидации и расщеплению углеводов.

Приведенные данные о тканевом обмене усиленно функционирующей почки показывают, что основным отличием такой ткани от нормальной работающей является постепенно нарастающая способность к более интенсивному гликолизу: повышение же способности ткани к окислению протекает в менее выраженной форме.