An experimental study on the significance of the Koffmann's reaction for determining the function of the thyroid gland

Abstract

Issues of endocrinology and, in particular, the physiology and pathology of the thyroid gland, every year more and more attract the interest of both theorists and clinicians. However, despite numerous works, this area still presents a lot of unresolved issues. Recently, in particular, attention has been drawn to the functional diagnosis of the endocrine glands and, in the first place, the thyroid gland.

Full Text

Вопросы эндокринологии и в частности физиологии и патологии щитовидной железы с каждым годом все более и более привлекают к себе интерес как теоретиков, так и клиницистов. Однако, несмотря на многочисленные работы, эта область все еще представляет много неразрешенного. За последнее время в особенности привлекает к себе внимание функциональная диагностика желез внутренней секреции и на первом месте щитовидной железы.

Из всех существующих методов определения функциональной деятельности упомянутого органа необходимо отметить прежде всего метод исследования основного обмена, который дает наиболее надежные результаты (Katayama). Но этот метод сложен и требует хорошо оборудованной аппаратуры, а потому мало доступен для широкого клинического применения. Кроме того, несмотря на свои преимущества, этот метод по некоторым авторам (Штернберг) все же недостаточно чувствителен и не улавливает, например, сезонных изменений функции щитовидной железы.

Из других методов, более простых и доступных для клиники можно указать на пробу Гетша и Чепай с подкожным (или внутривен ным—по Чепай) введением адреналина, затем на пробу Штернберга с атропином, а также на предложенную Коттманом в 1924 г. фотометрическую реакцию.

Проба Гетша и Чепай очень проста по своей методике и заключается в подкожном или лучще внутривенном введении 0,02 мгр. адреналина в физиоло гическом растворе и в дальнейшем многократном измерении кровяного давления через каждые 15—60 секунд. Обычно наблюдается двухфазная реакция в виде по вышения кровяного давления в конце первой и начале второй минуты с поблед нением кожи, усиленным сердцебиением, изредка одышкой (1-я фаза), и с последующим понижением кровяного давления, покраснением кожи и общим улучшением самочувствия во 2-й фазе.

Повышенная восприимчивость к адреналину наблюдается при гипертиреоидизме, пониженная при недостаточности железы (Золотарева)« Однако эта реакция не дает прямых указаний на функцию щитовидной железы, отражая главным образом лишь изменения в тонусе вегетативной нервной системы, который может меняться от целого ряда причин и помимо щитовидной железы. Проба Штернберга с атропином основана на факте, установленном Fleischrnаnn’ом, что сыворотка нормальных кроликов, смешанная с раствором атропина, нейтрализует его действие. По мнению Штернберга при повышении функции щитовидной железы эта нейтрализационная способность кров, сыворотки увеличивается, а при понижении—уменьшается.

Технически реакция выполняется следующим образом. Берутся 3 разведе ния атропина (1:500; 1 : 2000; 1:4000), смешивают их с испытуемой сывороткой в отношении 1:4 и ставят на 24 часа в термостат при 37°. После этого проводят испытание всех трех разведений на глазах кошек. Сыворотка гипертиреотиков полностью нейтрализует атропин в разведении 1:2000 и зрачек у кошки не расширяется, сыворотки же гипотиреотиков не могут нейтрализовать в этих условиях то же количество яда и при испытании на глазах кошек у них получается полный парез зрачка (Кузнецова и Иконен).

Эта проба значительно сложнее, требует довольно большого числа опытных животных, так как на каждый опыт необходимы 3 кошки, при чем после опыта каждая кошка должна отдыхать не менее 3 дней. Таким образом реакция может быть проведена безупречно далеко не во всякой лаборатории.

Очень простой по методике и вполне доступной для обычных клинических лабораторий является фотометрическая реакция Коттмана, основанная на большей или меньшей дисперсии коллоидов сыворотки крови, в зависимости, как полагает автор, от функционального состояния щитовидной железы.

К сожалению нам не удалось найти в Казани оригинальной работы Kottmann’a, вследствие чего методику реакции мы приводим по работам Лавского п Шерешевского, где она изложена достаточно подробно.

Для реакции берут 1 куб. сан. свежей сыворотки испытуемой крови, взятой до еды и свободной от присутствия гемоглобина. Прибавляют к ней 0,25 куб. снт. ^½% раствора йодистого калия и взбалтывают; затем прибавляют 0,3 снм.³ ½ ^% раствора азотнокислого серебра и снова взбалтывают. При этом выпадает мелкий осадок йодистого серебра, взвешенный в сыворотке. Затем пробирка с этой взвесью экспонируется в свете сильной электрической лампы на расстоянии 25 снм. от источника света. При лампе в 250 свечей экспонация продолжается ½ часа, в 500 свечей—15 минут; 1000 свечей—5 минут. Мы пользовались лампой в 1000 све чей, помещенной в закрытом ящике, куда на полукруглом штативе помещались для освещения пробирки, расположенные на равном расстоянии от источника света. После такой экспозиции приступают к проявлению смеси ¼ % раствором гидрохинона, осторожно прибавляя его по стенке пробирки в количестве 0,5 кб, снм., так чтобы он наслоился сверху, не смешиваясь с упомянутой взвесью, и следят за изменением цвета окраски содержимого пробирки.

По Коттману сыворотка крови при гипертиреозах обладает повышенной диспергирующей способностью по отношению к иодистому серебру и потому реакция восстановления серебра резко замедляется.

При гипотиреозах же явления обратны и реакция ускоряется. На ступление реакции выражается в появлении светло-коричневого кольца в верхней части пробирки, постепенно темнеющего до темно-буро-коричневого цвета. Ширина этого кольца также постепенно увеличивается. Все опытные пробирки должны быть одинакового калибра 1:5 снм. За несколько дней до производства реакции больной должен прекратить прием всяких лекарств, в особенности бромистых препаратов, т. к. прием бромидов замедляет наступление реакции. Все реактивы должны быть свеже приготовленными и точно отмеренными. Это условие необходимо соблюдать особенно тщательно. Дело в том, что по нашим опытам, малейшая неточность, малейший избыток того или другого реактива резко сказывается на ходе реакции. Избыток КІ задерживает реакцию, избыток AgNO₃ ускоряет ее.

Лавский в своей работе указывает, что учет реакции Коттмана можно производить при рассеянном дневном свете. С этим указанием никак нельзя согласиться, ввиду того, что рассеянный дневной свет в разные дни является далеко не постоянным по своей силе, в зависимости от времени года, дня, погоды, облачности и т. д. Поэтому из-за разницы в освещении можно получить несравнимые величины, как это и было выяснено Теребинским параллельными опытами. Необходимо, чтобы сила света, при котором ведется наблюдение за ходом реакции, была всегда одна и та же. Для этого желательно пользоваться неярким искусственным светом. Лучше всего был бы красный свет, являющийся индифферентным в фотографическом смысле, т. к. он не оказывает никакого влияния на быстроту реакции. И действительно, целый ряд авторов пользуется для реакции красным светом (Соловцова и др.). Но к сожалению при красном свете трудно уловить начало реакции и дальнейшее изменение цвета кольца, почему в данном случае применять его мы считаем неудобным.

Нельзя считать особенно удачным и предложение Теребинского, работать при обычном дневном свете, но помещать пробирки в специальные закрытые футляры, вынимая их лишь во время экспозиции электрической лампой и на несколько секунд во время колориметрии. При этом методе, в случаях с ранним выпадением реакции (при гипотиреозах), можно всегда пропустить ее начало.

Олень удобным оказался обычный фотографический фонарь с желтым стеклом и небольшой электрической лампочкой. Желтый цвет не оказывает влияния на быстроту развития реакции и дает полную возможность легко установить начало реакции и дальнейшие изменения в окраске кольца. Интересное предложение внес Теребинский для определения быстроты течения реакции. Он сравнивает окраску проявленной смеси с определенным штандартом. (Штандарт по гэмометру Sahli). Концом же реакции он полагает совпадение цвета смеси со вторым штандартом в два раза более темным, чем первый. По времени, необходимом на изменение цвета смеси от первого до второго штандарта, он судим о быстроте реакции. Неудобством этого метода является то обстоятельство, что по нашим наблюдениям цвет различных сывороток после экспозиции их па свету обычно сильно отличается друг от друга еще до добавления смеси гидрохинона и подгонять начало реакции к одному определенному тону является очень затруднительным.

При просмотре не очень обширной литературы, посвященной реакции Коттмана, бросается в глаза резкое распадение на два лагеря всех исследователей, занимавшихся проверкой этой реакции. Одни (Товбин, Шерешевский и Дмитриева, Katayama, Etienne, Richard, Krall и Claude) не придают р. К. никакого значения, указывая совершенно определенно, что методом функциональной диагностики заболеваний щитовидной железы данная реакция служить не может, т. к. вообще наступление реакции вряд ли стоит в связи с функциональным состоянием этого органа.

Другие авторы (Теребинский, Лавский, Petersen, Daubleг, Levensen, Leibe и др.) придают ей известное значение. Лавский, например, в своих выводах пишет, что „Р. К. дает хорошие результаты при гипер—и гипофункции щитовидной железы“ и „позволяет, что особенно важно, фиксировать небольшие нарушения в работе щитовидной железы при отсутствии явных клинических симптомов“. „Помогает диагностике при плюригляндулярных поражениях, подтверждая участие щитовидной железы“.

Таким образом, в приведенных мнениях мы находим две совершен но противоположных характеристики Р. К. Это говорит прежде всего за то, что мы имеем здесь дело с весьма сложными и тонкими изменениями в организме, не всегда легко поддающимися учету; да по-видимому и сама Р. К., хотя и простая по технике, требует некоторых определенных условий, которые мы отмечали выше, и соблюдение коих необходимо для получения точных результатов. Все указанные выше работы относятся к постановке Р. К. в клинике на больном или здоровом человеке.

В доступной нам литературе мы не нашли указаний па экспери ментальную проверку этой реакции. Поэтому представляет большой интерес проверить экспериментально, насколько Р. К. изменяется при повышении и понижении функции щитовидной железы. С этой целью нами были поставлены опыты над тиреоидэктомированными и кормленными сушеной щитовидной железой животными (голубями и кроликами). Часть животных была оставлена в качестве контроля. Как опытные, так и контрольные животные содержались в совершенно одинаковых условиях. Тиреоидэктомированные животные поступали в опыт по истечении более или менее длительного срока после операции—от недели до ½ меся цев. Точно также и кормление сушеной щитовидной железой продолжалось не менее 2—3 недель, прежде чем бралась для опыта сыворотка крови у данного животного. Обычно мы всегда ставили два параллельных опыта с одной и той же сывороткой, точно придерживаясь описанной выше техники. Результаты экспериментов учитывались в темной комнате при желтом свете. Полученные данные сведены в две таблицы. На 1-й таблице показаны результаты опытов с сывороткой крови голубей (нормальных, тиреоидэктомированных и кормленных сушеной щитовидной железой). 2-я таблица дает представление о результатах опытов с сывороткой крови кроликов (нормальных и тиреоидэктомированных и кормленных сушеной железой).

Из сопоставления этих таблиц мы видим, что принципиально она не противоречат одна другой. И в той, и в другой таблице опыты с сывороткой нормальных животных дают средние цифры: сыворотка тирео-идэктомированных животных дает ускоренную по началу и быстро протекающую реакцию, в то время как сыворотка животных, кормленных щитовидной железой, дает в значительной степени замедленную реакцию. Но при болуе детальном сравнении обеих таблиц легко заметить, что на. таблице № 1 эти отношения выражены более резко и значительно опре деление.

Такое различие в результатах можно объяснить особенностями животных, с которыми мы ставили опыты. В то время, как у голубей обмен, протекает чрезвычайно энергично и щитовидная железа играет значительную роль в экономике организма, у кроликов, питающихся исключительно растительной пищей, содержащей мало белков, обмен протекает не столь бурно и щитовидная железа у них играет сравнительно более скромную роль.

Из работ Hart‘a Adler’a. Корелкина и др. мы знаем что функция щитовидной железы стоит в прямой пропорциональной зависимости от теплопродукции организма, которая особенно сильна у птиц resp. у голубей (их средняя Т⁰.—40—41°).

Ввиду небольшого количества опытов с сывороткой кроликов, мы воздержимся от более точного формулирования результатов опытов, сведенных в табл. № 2. Что же касается опытов с сывороткой голубей (табл. № 1), то здесь мы можем высказаться более определенно. В опытах с сывороткой нормальных голубей начало реакции выпадает чаще всего на 5—6 минуте. Реакция заканчивается в течение 15 минут. При гипотиреозе (сыворотка тиреодэктомированных голубей) начало реакции в громадном большинстве случаев падает на 3-ю минуту и во всяком случае не позднее 4-й минуты; сравнительно с нормальной реакция протекает быстрее и заканчивается в 12 минут.

При гипертиреозе (сыворотка голубей, кормленных сушеной щито видной железой) отмечается резкая задержка реакции во времени. Реакция начинается по большей части после 10-й минуты, в редких случаях на 10-й минуте и даже на 8-й минуте (в 2-х случаях), но в дальнейшем протекает очень замедленно и никогда не достигает той интенсивности, которая наблюдается с сывороткой нормальных и в особенности оперированных голубей.

Таким образом, на основании наших опытов, мы можем подтвердить, что в условиях эксперимента на животных, реакция Коттмана дает совершенно правильные ответы, соответствующие состоянию организма животного (гипо—или гиперфункции его щитовидной железы).

Такое правильное выпадение Р. К. в условиях нашего эксперимента побудило нас испытать ее в нескольких клинически выраженных случаях базедовизма.

Из этой таблицы мы видим, что во всех случаях базедовизма Р. К- получалась сильно замедленной, т. е. давала вполне правильные ответы указывающие на повышение функции щитовидной железы. Мало того в одном случае № 4, отмеченном на таблице буквами А и В, мы имели возможность исследовать больного базедовика до лечения его антитирео идином (А) и через 6 месяцев после течения (В). И мы видим, что Р. К. в данном случае выпала сначала сильно замедленной, указывая на повышенную функцию щитовидной железы, во второй же раз приблизилась к норме, в полном соответствии с клиническим состоянием больного, давшего значительное улучшение всех симптомов после проведенного лечения.

На основании всего изложенного казалось бы, что можно вполне присоединиться к мнению, что Р. К. является весьма чувствительной и что при помощи ее можно открывать тонкие функциональные изменения щитовидной железы даже в тех случаях, когда на основании одних клинических симптомов судить о роли щитовидной железы здесь является совершенно невозможным, например при плюригляндулярных заболеваниях, как это предполагает Лавcкий. Однако мы знаем, что Р. К. не является специфической реакцией на гормон щитовидной железы, а обусловливается только различной степенью дисперсности коллоидов крови, которая может изменяться и от других причин, помимо щитовидной железы.

Без сомнения значительное влияние на характер выпадения Р. К. имеет и концентрация коллоидов кровяной сыворотки. С целью проверить значение концентрации коллоидов на Р. К. мы поставили специальный опыт, так как в литературе не нашли соответствующих указаний.

Мы взяли очень слабые растворы гуммиарабика (1 капля жидкого продажного клея на 1 снм³. воды в качестве исходного раствора) и приготовили дальнейшие разведения. Затем с этими растворами проделали обычным образом Р. К. Реакция К. в слабых растворах выпадала всегда более замедленной по сравнению с более концентрированными растворами. Таким образом мы убедились, что характер выпадения Р. К. обуславливается, кроме дисперсности коллоидов, еще и степенью их концентрации. А обе эти величины в крови животного зависят от целого ряда факторов и в первую очередь от водяного обмена в организме.

Правда, мы знаем, что щитовидная железа играет мощную роль в водном обмене клеток и тканей, понижая гидрофильность коллоидной системы организма при гиперфункции и повышая гидрофильность ее при обратном состоянии. Это, конечно, находит свое отражение и в крови животного в смысле изменения как концентрации, так и дисперсности ее коллоидов. Так, например, работа Малкина отчетливо показывает, что кормление кроликов щитовидной железой вызывает значительное повышение осмотического давления крови и следовательно и увеличения дис персности ее коллоидов и, обратно, значительное понижение осмотического давления или уменьшение дисперсности крови наблюдалось при введении инсулина и питуитрина. Все это, конечно, в свою очередь должно отразиться на течении Р. К.

Однако, мы должны помнить, что водяной обмен организма регулируется далеко не одной щитовидной железой. Достаточно указать пароль почек, сердца, гипофиза, секреторной деятельности желез, содержания, электролитов в тканях и т. д, чтобы понять, что степень дисперсности п концентрация коллоидов крови является функцией весьма многих переменных величин. Так, напр., одно только сильное потение животного может вызвать повышенную концентрацию белков крови, а питье значительного количества воды разжижение их (Зюков). С целью проверить влияние этих процессов на Р. К. мы поставили следующие опыты результаты которых изображены на таблице 4 и 5.

Из таблицы №4 мы видим, что если взять у кошки кровь до опыта, а затем ввести ей внутривенно 100 к. с. физиологического раствора и через 5 минут после этой манипуляции взять другую пробу крови, то получается, что Р. К. во второй порции крови выпадает более замедленной, чем в первой, взятой до опыта. Это вполне понятно, т. к. физиологический раствор, введенный в вену, повлиял на концентрацию коллоидов крови в сторону ее понижения.

Нельзя отрицать здесь также возможного изменения и дисперсности коллоидов крови под влиянием изменения электролитной среды крови при вливании физиологического раствора.

Обратно, если мы возьмем кошку и будем ее длительно пилокарпинизировать, вводя по ½ куб. снм. 1% раствора солянокислого пилокарпина под кожу несколько раз в день, не давая животному пить, то через 24—36 часов мы получаем у нее сгущение крови, вследствие колоссальной потери влаги через усиленную работу слюнных желез.

Контролировать степень сгущения крови можно хотя бы подсчетом эритроцитов в 1 мм³, крови, которые все нарастают в числе по мере длительности опыта.

Мы видим, что Р. К. в крови до эксперимента и после его выпадает по разному, значительно ускоряясь после пилокарпинизации. Таким образом, мы и здесь имеем более концентрированные коллоиды крови и измененную электролитную систему ее и благодаря этому, очевидно, и иную дисперсность ее коллоидов, что отражается на ускорении Р. К.

Эти опыты интересны еще и тем, что судя по Р. К., в последнем случае, мы должны говорить о гипофункциищитовидной железы под влиянием пилокарпина. Однако из морфологических работ Anderson’a и De Wyiss’a мы знаем, что в этом случае имеется совершенно обратное, а именно повышенная деятельность органа.

Таким образом, на данном примере особенно четко выступает связь Р. К. главным образом с состоянием коллоидной системы крови, а не с функцией щитовидной железы.

Зная, что дисперсность и концентрация коллоидов крови в организме зависит от целого ряда различных причин, а не только от функции щитовидной железы, мы должны сделать вывод, что Р. К. не специфична и не может служить методом определения функциональной способности названного органа в каждом случае.

Так, напр., получив колебания Р. К. при холере, сыпном тифе или нефрозе, мы не имеем еще права делать отсюда заключения о деятель ности щитовидной железы при этих заболеваниях, а только можем говорить о состоянии при них коллоидов крови. С другой стороны, при наличии явного изменения функции щитовидной железы Р. К. может служить нам довольно тонким методом для наблюдения за работой железы при прочих равных условиях (см. табл. № 3).

И нам хочется закончить свою работу глубоко правильными словами Gley’я, сказанными им еще в 1914 г.: „Le veritable critérium de la fonction de secretion interne c’est la presence d’un produit spécifique dans le sange veineux d’une glande“, т. e., что ни один метод, основанный на учете изменений различных реакций животного организма, как-то изменении основного обмена, состояния коллоидов крови, тонуса вегетативной нервной системы и т. д., наблюдающихся при изменении функции щитовидной железы, не могут дать нам точного заключения о ее состоянии, так как эти нарушения могут зависеть и от целого ряда других причин, помимо щитовидной железы.

Только непосредственно определяя гормон в венозной крови, оттекающей из инкреторною органа, можно по его колебаниям судить о функции железы.

Выводы. 1. Различный характер выпадения Р. К. зависит от неодинаковой степени дисперсности и концентрации коллоидов крови и реакция эта не является специфичной для гормона щитовидной железы.

2. В тех случаях, где состояние щитовидной железы нам неизвестно, судить по колебаниям реакции К. о функции щитовидной железы не представляется возможным.

3. В случаях же явного патологического состояния щитовидной железы (гипер—или гипотиреоз), Р. К. может служить весьма чувствительным методом для определённа изменений функции щитовидной железы при развитии заболевания или при оценке результатов терапевтического вмешательства.