On the influence of external environmental factors on the excretion of water by the kidneys

Full Text

В нашем распоряжении накопляется все больше и больше фактов воздействия среды на физиологические процессы организма. Взаимодействие между средой и деятельностью всей нервной системы (в том числе и вегетативной), деятельностью сердечно-сосудистой системы, пищеварительной функцией, внешней и внутренней секрецией, основным обменом и т. д. можно считать до известной степени выясненным. Нас же интересует вопрос о влиянии внешней среды на деятельность здоровой почки, ибо это влияние приходится учитывать уже по соображениям практического характера: 1) в целях профилактических, чтобы иметь возможность соразмерять силу и способность почки осуществлять свою важнейшую для организма выделительную функцию с той нагрузкой, которую она получает в своей повседневной работе от внешней среды, от условий „труда и быта“ ее носителя, 2) в целях клинической диагностики при применении, напр., водяной пробы, а также 3) в целях достижения наибольшего эффекта бальнеологической питьевой терапии.

Роль почки велика не только для водного обмена организма, определяющего в значительной степени и всю ту физическо-химическую среду, в которой протекает жизнь тканей, но значение почки не менее велико и в удержании кислотно-щелочного равновесия, в сохранении нормального обмена веществ, в удалении образующихся в организме токсинов и в устранении, вероятно, из организма некоторых продуктов утомления. Через все эти многообразные функции почки внешняя среда может воздействовать и на всю жизнь организма. Таким образом, значение внешних по отношению ко всему организму факторов на функцию почки, на ее диурез является одним из частных вопросов большой проблемы о влиянии окружающей среды на функции организма и потому имеет значение не только общегигиеническое и социально-гигиеническое, но и клиническое.

Наблюдение за водоотделением почки велось уже издавна врачами у постели больного. Специальный метод „водяной пробы“ в различных модификациях, как способ выявить основной момент водного обмена исследуемого больного, нашел широкое применение в клинике. Мы им пользуемся как для целей функционального исследования почки, так и для определения декомпенсации сердца, печени. Наиболее точной водяной пробой остается водяная нагрузка по Vоllhаrd’y - Fааr’у, правда, более кропотливая для исследователя и более тягостная для больного, чем упрощенные и более доступные ее модификации (Кауфмана, Ловцкого), но дающая за то возможность наиболее точно установить соотношение между количеством выпитой и количеством выделенной через почки воды.

Чтобы иметь право делать заключение относительно самой почки на основании того, как выпадает водяная проба в том или ином отдельном случае, мы должны всегда иметь в виду возможные экстраренальные факторы. Sсhlауег, Vоllhаrd, Явейн, Каратыгин и др. обращали наше внимание на ряд патологических внепочечных факторов, действующих в самом организме, как-то: слабость сердца, лихорадку, связанную с усиленным выделением влаги потом и дыханием, понос, рвота, отеки разного происхождения, внесосудистую и внутрисосудистую задержку воды. Мельман и Глинер из клиники проф. Я.А. Ловцкого обратили свое внимание и на роль физиологического фактора— вегетативной нервной системы в водном обмене, а Вихерт затронул и вопрос влияния на диурез почки и фактора, находящегося вне организма, устанавливая более или менее постоянный пищевой режим до и во время пробы „с водой“ и „концентрацией“.

Достаточно вспомнить все известные уже нам физиологические факторы, определяющие деятельность почки, чтобы установить те многочисленные передаточные механизмы, через которые внешняя среда может влиять на непосредственную функцию почки: а) общая гемодинамика—(частота сердцебиения и высота давления в сосудах); б) условия местного кровообращения (гиперемия, анемия); в) застой крови в почках; г) быстрота всасывания воды слизистой желудка и кишек в зависимости от секреторного и двигательного поведения кишечника в данный момент и от характера пищевой массы в кишечном тракте; д) состояние тканей, воспринимающих и удерживающих в себе воду (состояние коллоидов и кристаллоидов, удерживающих воду для своего растворения и набухания); е) насыщение крови теми продуктами питания и обмена веществ, которые являются раздражителями и угнетателями деятельности почек (в результате пищевого режима, притока кислорода в легочные альвеолы, покоя или мышечной работы); ж) характера основного обмена; з) взаимодействие эндокринных желез и вегетативной нервной системы—все это определяет функцию нормальной почки и через все эти физиологические факторы раздражители окружающей среды находят себе путь для воздействия на нервно-секреторный аппарат почки.

В прежней работе мы представили данные наших наблюдений над ходом водоотделения почки: 1) при различных температурах окружающей среды; 2) при положении исследуемого в горизонтальном и вертикальном положении; 3) при молочно-углеводно-сахарной диэте с прибавлением 100,0 сахара и мясной диэте; 4) при молочно-углеводной диэте без добавления сахара и мясной диэте.

Эти наблюдения производились над молодыми красноармейцами без обнаруживаемых заболеваний сердечно-сосудистой системы, почек и печени.

Чтобы выявить роль этих факторов, мы ставили водяную пробу с одной группой в 16 человек мужчин в возрасте 20—23 года на протяжении 3-х дней раз при 8—10°, другой раз при t° 16°. С другой группой в 16 человек ставили опыт раз в горизонтальном положении, раз в вертикальном и, наконец, с такими же группами при разных диэтах.

Эти экспериментальные наблюдения привели нас к следующим выводам: 1) более низкая температура окружающей исследуемого атмосферы обусловливает более обильное отделение мочи почкой, чем высокая температура; 2) горизонтальное положение исследуемого усиливает диурез в сравнении с вертикальным положением (при сидении и хождении) при незначительном движении; 3) диэта, предшествующая водяной пробе, влияет на ход диуреза а) 3-хдневная преимущественно углеводная пища с прибавлением сахара дает более высокий диурез (как в дни приема пищи до пробы, так в самый день пробы), чем диурез, вызванный приемом изокалорийной мясной диэты; б) 3-хдневная углеводная диэта, без прибавления сахара, дает также больший эффект водоотделения, чем изокалорийная мясная диэта.

В дальнейшем мы поставили себе задачу изучить водоотделительную функцию почки: в зависимости от 1) температуры выпитой воды и 2) физического упражнения в виде маршировки.

Влияние на диурез температуры выпитой жидкости.

Эта группа водяных проб была произведена также с 16-ю молодыми людьми без явлений заболеваний почек и заметных уклонений в состоянии внутренних органов. Всего было произведено с ними 36 водяных проб (несколько повторных). В данном случае сравнивался ход диуреза при одинаковой температуре комнаты (16°), при одинаково лежачем положении исследуемых, с соблюдением возможного физического покоя перед опытом, при одинаковой диэтической подготовке больных, но при условии, что температура выпиваемой воды (1500 куб. сант.) раз устанавливалась на 16°, другой раз на том же исследуемом на 40°.

Диурез в первые 4 часа оказался в подавляющем количестве случаев, в 11 из 16, сильнее после воды с низкой температурой, чем после воды с высокой и лишь в 5 случаех диурез был сильнее после теплой воды. И увеличение диуреза в первой группе выступает резче, чем во второй (561:364).

Таким образом, мы и здесь обнаружили одну большую группу лиц, реагировавших на прием холодной воды большим, повышением диуреза и другую меньшую группу (6 случаев), реагировавшую на теплую воду (40—45°) сравнительным повышением диуреза, причем, сравнивая из большей группы ряд двухчасовых порций мочи после холодной воды с таким же рядом—после горячей воды, мы получаем „холодный“ диурез значительно повышенным в сравнении с „горячим“ диурезом в первые четыре часа, а в последующие пониженным; во второй же группе (меньшей) послей холодной воды диурез с самого начала и до конца остается более низким, чем после горячей воды.

ТАБЛИЦА I. Общее количество выделенной воды почками за первые4 часа после приема 1500. кб. сант. воды различной температуры при одинаковой температуре комнаты (15—16°)

В данной группе опытов вода низкой температуры, проходя через пищевод и желудок, вызывает рефлекторным путем через ряд промежуточных факторов усиление секреторной деятельности почек точно также как окружающий воздух низкой температуры в предшествовавшей серии опытов, вся разница-лишь в том, что низкая температура комнаты оказывает на секреторную функцию почки влияние в продолжение всей водяной пробы. Комнатная температура (16°) воды, поступив в полость желудочно-кишечного канала и оказав свое первое действие вскоре, подобно температуре горячей воды, уравнивается температурой тела и теряет свои температурные раздражающие свойства. Поэтому почка, выделив максимум воды в I и II периоды после приема холодной воды, имеет в своем распоряжении во время последующих периодов водяной пробы меньший запас свободной воды, чем в параллельных опытах с горячей водой.

Вторая меньшая группа этой категории опытов по особенностям своей конституции не обнаружила влияния низкой температуры воды: холодная вода вызвала на протяжении всей водяной пробы пониженный диурез в сравнении с горячей.

Неспособность некоторых организмов реагировать при повышенном к нему требовании усиленным диурезом мы обнаружим и в дальнейшем при проведении водяной пробы с получасовой маршировкой перед ее началом. Механизм влияния температуры воды на диурез определяется, как и механизм влияния внешней температуры, разнообразными факторами, из которых не все действуют в одинаковом направлении: повышенное всасывание горячей воды и, следовательно, более быстрый переход и в циркулирующую кровь, усиление выведения воды через кожу при горячем питье, рефлекторное повышение тонуса сосудов под влиянием более низкой температуры выпитой жидкости. В результате этих влияний происходит более быстрый подвоз к секреторному аппарату почки элементов мочеобразующих и мочевыводящих. Температура выпитой воды не остается без влияния и на обмен веществ, насыщая в большей или меньшей степени кровь своими продуктами.

В результате сочетания всех этих факторов вода более низкой температуры вызывала в 10 наших случаях повышение диуреза в сравнении с водой более высокой температуры. Разница эта выразилась за первые 4 часа в среднем в 561 куб. сант. В 6 случаях обнаружилось понижение, выразившееся за 4 часа в 364 куб. сант.

Влияние физического труда на водяной диурез почки.

Дальнейшему изучению мы подвергли влияние маршировки на ход водяной пробы Vollhard’a. Повышение азотистого обмена в результате мышечной работы, образование и накопление в крови продуктов утомления требует усиленной работы по нейтрализации „ядов“ утомления (работа печени), усиленного удаления их наружу (дыханием, потом, почками) и ставит перед нами в данном случае вопрос о пороге выносливости почки, об оптимальной ее нагрузке продуктами обмена и „ядами утомления“.

Такая постановка опыта имеет также и для клиники большое значение. В самом деле: какое значение имеет, будет ли исследоваться больной в постели после ночного покоя или амбулаторно, после того как он прошел пешком из дому; наконец, имеет ли значение то, что больной в ожидании начала опыта в нетерпении ходит по палате, по коридору, уходит для предварительного взвешивания или для опорожнения кишечника или остается в палате, где проделывает все предварительные процедуры, и тут же, ложась в постель, начинает свою пробу.

Исследованию были подвергнуты 15 человек; со стороны сердца, легких, почек—уклонения у них не обнаружены. В продолжение 3-х дней перед первой водяной пробой (с маршировкой) и перед второй (после покоя) исследуемые выдерживались на совершенно одинаковой смешанной диэте.

Водяная проба „с маршировкой в 30 минут“ протекала при всех: тех же условиях, что и после покоя, лишь с той разницей, что исследуемые перед началом опыта, т. е. перед тем, как выпить воду, в белье халате и туфлях маршировали по длинному, широкому коридору госпиталя (полный пехотный шаг со свободными движениями рук), делая 85—90 шагов в минуту или 2550—2700 шагов за 30 минут. Таковой марш не все больные одинаково хорошо переносили; одни из них лишь слегка потели, другие же чувствовали себя, кроме того, ослабевшими, обнаруживая большее или меньшее сердцебиение, большую или меньшую одышку. В этом сказывалась неодинаковая физическая тренировка исследуемых, неодинаковый запас их сердечной и мышечной энергии, неодинаковая сопротивляемость организма в отношении внешних факторов. Поэтому можно было уже à priori думать, что не все почки одинаково справятся с выделением принятого количества воды.

ТАБЛИЦА № 2. Первая 4-х часовая и последующие две 2-хчасовые порции мочи.

В первой группе (9 из 15) после маршировки диурез на протяжении всего опыта был ниже, чем после покоя.

Группа В не обнаружила почти никаких различий в силе диуреза; и только лишь группа С (4 случая), где факторы, усиливающие функцию почки, превысили факторы, ослабляющие ее, обнаруживает заметно больший диурез после 30 мин. маршировки в сравнении с диурезом после покоя.

Очевидно, в большинстве наших случаев 30-минутная напряженная маршировка является уже той дозой, которая ослабляет или истощает механизм почечного водоотделения, тем ли что создает некоторый латентный период ослабления сердечно-сосудистого аппарата или тем, что накопленные за этот срок времени продукты утомления приводят к некоторому длительному парезу почечной ткали.

Нам казалось поэтому интересным выяснить влияние на диурез почки, на ход водяной пробы Vоllhаrd’a-Fааr’а маршировки при совершенно тех же условиях, как и в первом опыте, но продолжительностью в 15 минут. Здесь кожно-легочная потеря воды должна быть меньшей, кровообращение при меньшей маршировке могло более стойко повыситься, а продукты мышечной работы должны были, казалось нам, в меньшей степени парализовать механизм мочеотделения.

ТАБЛИЦА № 3. Первая четырехчасовая и последующие две двухчасовые порции мочи.

В большинстве случаев (в 12 из 16) умеренная маршировка дала более высокий диурез с меньшим удельным весом, чем без нее. Этим, казалось, была обеспечена организму лучшая возможность выполнить работу без остаточного утомления.

В меньшем же количестве случаев (4-х из 16) и эта меньшая маршировка все же оказалась для функций почки слишком невыгодной: она была поставлена в необходимость выделить плотные вещества в большей концентрации (с большим удельным весом) при меньшем количестве воды.

В этой и другой группе расхождение кривых диуреза обнаруживается наиболее резко на протяжении первых двух часов, следующих после маршировки, например:

ТАБЛИЦА № 4. Водяная проба № 9. Больной Исаченко. Т. комнаты 20 С.—Т. воды 16 С.

Чтобы выявить влияние на функцию почки дальнейшего уменьшения физической работы, мы провели наблюдение над группой молодых (20—22 л.) здоровых мужчин (14 человек), производя с ними маршировку при условии тождественных с условиями предшествующих двух опытов (с 30 мин. и 15 мин. маршировки), но с той лишь разницей, что маршировка продолжалась ровно 8 минут.

ТАБЛИЦА № 5. 2-хчасовые порции мочи.

Как видно из этой таблицы, 8-минутная маршировка оказалась менее активным фактором диуреза, чем 15-минутная: она дала одинаковое количество случаев повышения и понижения диуреза. В чем же причина? Ее трудно выяснить, ибо здесь участвует масса факторов, из которых одни совпадают, другие противоречат друг другу. Очевидно, при данных условиях постановки опыта, когда в случаях водяной пробы без маршировки исследуемый и в состоянии покоя все же производит известное количество движений (хождение в уборную, хождение к весам), 8-минутная маршировка является в сравнении с относительным покоем слишком незначительной нагрузкой, чтобы заметно повлиять в ту или иную сторону на диурез.

Таким образом, закончив этой группой опытов изучение влияния мышечных движений в виде маршировки на ход водяной пробы Ѵоllhаrd’a-Fааr’а, мы видим, что в зависимости от ряда условий, связанных с конституциональную особенностями организма, с его физической выносливостью, с состоянием нервномышечного аппарата сердечно-сосудистой системы, его потоотделительного аппарата, с состоянием дыхательного аппарата, с состоянием органов, осуществляющих нейтрализацию продуктов утомления в организме, а, может быть, и со свойствами секреторного аппарата самой почки и ряда других особенностей— большие маршировки (30 мин.) чаще всего угнетают функцию почки, слишком малый марш (8 мин.) является незначительным фактором возбуждения диуреза и лишь умеренный марш (в 15 мин.) является отчетливым в преобладающем количестве случаев (в 81%) возбудителем водоотделительной функции почки. Это имеет для, нас значение в смысле признания мышечных движений, предшествующих водяной пробе, экстраренальным фактором диуреза и в смысле установления в отношении почки наиболее физиологической нормы упражнения— маршировки, подобно тому, как это устанавливается в отношении других органов нашего организма.

От окончательного объяснения самого механизма влияния перечисленных экстраренальных факторов на разный диурез почки мы воздерживаемся, ибо это возможно было бы лишь при условии точных определений количества воды, как поступающей с пищей, так и образуемой в результате углеводистого обмена, потери воды через кожу, легкие и кишечник, при определении объема и глубины дыхания, частоты и силы сердечных ударов, давления крови в сосудах, молочной кислоты, кислотно-щелочного равновесия и т. д. до и после опыта. В конце концов и эта данные не могли бы до конца раскрыть с точностью механизма почечного отделения, ибо кислород, вода, давление крови в сосудах и проч. неравномерно распределяются по всем органам тела и за почкой сохраняется возможность усиления в ней самой отдельных физиологических процессов независимо подчас от разыгрывающихся общих физиологических состояний.

Мы ставили себе лишь задачу выяснения наиболее физиологической нагрузки для организма, в частности для почки, и выяснения возможных общих внешних факторов водяного диуреза вне патологических изменений во всем организме исследуемого, дабы возможно точнее сузить условия постановки блестяще оправдавшейся уже водяной пробы Vollhard’a.

Из наших данных видно, что если у одного и того же больного при постановке водяной пробы один раз комбинировать все обстоятельства, повышающие диурез (низкая Т. комнаты, воды, углеводистую диэту, движение перед опытом и вертикальное положение во время опыта), а в другой раз скомбинировать факторы противоположного характера, мы рискуем получить весьма резкие расхождения в кривой водяного диуреза одинаково функционирующей почки или одной и той же почки в разные дни опытов. Этим фактом мы могли бы быть введены в заблуждение относительно состояния почки и происходящих якобы в ней изменений функций, приписывая ей несуществующие в ней патологические изменения.

Вместе с тем мы можем произвольно комбинировать, как по соображениям гигиены труда, так—и бальнеологического характера, те условия, которые дают нам возможность при одном и том же количестве и качестве воды максимально повысить почечное водоотделение и освобождение организма от продуктов обмена и „утомления“.

Суммируя результаты наших наблюдений о влиянии внешней среды в виде различных ее факторов на водоотделение нормальной почки, мы позволяем себе сделать следующие выводы:

1. Помимо экстраренальных факторов водяного диуреза патологического характера существует ряд физиологических условий в состоянии организма в результате воздействия внешней среды и изменения отношения организма к среде, могущих резко повлиять на ход водяного диуреза.
2. Более низкая температура окружающего воздуха обуславливает более высокий диурез, чем высокая температура.
3. Низкая температура выпитой воды ускоряет диурез в сравнении с более высокой Т. воды.
4. Горизонтальное положение исследуемого усиливает диурез в сравнении с вертикальным положением (ходячем, сидячем) при минимуме движения.
5. Физические упражнения влияют на ход диуреза, причем: 30-минутная маршировка в большинстве ослабляет, 15-минутная в большинстве случаев резко повышает диурез, а 8-минутная не обнаруживает заметного влияния на диурез.
6. Диэта, предшествующая водяной пробе, влияет на ход диуреза:

а) предшествующая пробе 3-хдневная преимущественно углеводная пища с сахаром дает более высокий диурез в дни приема пищи и вдень водяной пробы, чем такой же порядок приема изокалорийной мясной диэты.

б) 3-хдневная углеводная диэта без сахара дает такой же эффект в смысле диуреза в отношении изокалорийной мясной диэты.

About the authors

G. S. Belenky

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

assistant professor, Hospital in memory of the "Victims of the Revolution", Office of social hygiene

References

Supplementary files