В 2019 г. на страницах авторитетного американского научного журнала «Ядерная медицина и технологии» в статье «Характеристика и снижение радиоактивности мочевого пузыря при позитронно-эмиссионной томографии/компьютерной томографии (ПЭТ/КТ) с 18 F-флуцикловином» Petra Lovrec et al. описали интересное наблюдение, согласно которому воздержание от мочеиспускания перед инъекцией радиофармпепаратата 18 F-флуцикловина для ПЭТ/ КТ-исследования всего тела человека приводит к значительно более низкой радиоактивности мочевого пузыря, чем целенаправленное мочеиспускание перед инъекцией. Иными словами, вегетативное обеспечение фазы наполнения и опорожнения мочевого пузыря каким-то образом влияет на изменение активности молекулярно-клеточного метаболизма в почках, обеспечивающего процессы клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции. Авторы считают, что механизмы, лежащие в основе этого явления, имеют чрезвычайно важную клиническую значимость и нуждаются в научном объяснении [1].
Имея собственный опыт проведения трансплантации почки и наблюдая за автономным поведением денервированного органа, трудно поверить, что вегетативная нервная система (ВНС) напрямую влияет на выполнение ими клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции в теле нового хозяина. Трансплантат самостоятельно выбирает оптимальный режим для поддержания прежде всего своей жизнедеятельности и часто проявляет исчерпывающие автономные свойства защиты себя от агрессивного гуморального влияния метаболитов своего нового хозяина. Мы были свидетелями клинического наблюдения, когда через 3 года после трансплантации почки на фоне ее стабильного функционирования произошел тотальный панкреонекроз и гибель пациентки 45 лет от полиорганной недостаточности вследствие разлитого гнойного перитонита. Тяжелая аутоинтоксикация и жировая дистрофия всех органов и систем реципиента не коснулись трансплантата, который весь период фатального течения хирургической болезни эффективно защищал себя от губительного биохимического окружения [2]. Не значит ли это, что здоровая почка, являясь самодостаточной единицей тела человека, при определенных условиях через взаимодействие со структурными элементами вегетативной нервной системы способна инициировать физиологические эффекты, носящие адаптивное или даже оздоравливающее влияние и на себя, на остальные органы?
В процессе поиска ответа на этот вопрос, мы обратились к литературным базам данных Scopus, Web of Science, PubMed/MedLine, The Cochrane Library, eLIBRARY и другим доступным нам источникам. В результате поиска были найдены экспериментальные и клинические данные о том, что денервация собственных почек человека при злокачественной гипертонии достоверно разрывает симпатическую составляющую патогенеза этого вида нефрогенной гипертонии, а снижение интенсивности гемофильтрации в нефронах, оказавшихся под исключительно парасимпатическим влиянием, сопровождается оздоравливающим эффектом на течение нефропатии. Таким образом, прямого влияния вегетативной нервной системы на процессы мочеобразования не выявлено, однако сама почка способна вносить корректирующее влияние на активность центров вегетативного обеспечения организма человека в рамках дистанционного регулятора. И это научное направление может оказаться весьма перспективным в поиске ответов на многие вопросы [3–6].
Уже через 30 мин после пуска кровотока в пересаженной почке и наполнения ее сосудов артериальной кровью, насыщенной кислородом и биологически активными веществами, из мочеточника появляются первые капли окрашенной кровью мочи. Этот удивительный факт указывает на то, что перезагрузка почечной автономной системы начинается с восстановления клубочковой фильтрации воды в условиях нестабильности цитомембран нефрона [7–9].
В первые несколько суток после операции продолжается полиурия с умеренным повышением уровня креатинина как следствие сохраняющейся недостаточности клубочковой фильтрации. Адекватное наполнение кровью почки и достаточный тонус ее сосудов инициируют повышение активности фильтрационных способностей нефрона, при этом ренин-ангиотензин-альдостероновая система становится основным регулятором скорости клубочковой фильтрации (СКФ) за счет координации сопротивления афферентных и эфферентных артериол [10–12].
Таким образом показано, что симпатический отдел вегетативной нервной системы играет одну из первостепенных ролей в регуляции функций почек, а реиннервация трансплантата, возникающая через 12 мес. после операции, может приводить к рецидиву основной болезни реципиента, ставшей причиной потери функции собственных почек [13–18].
Другой важной причиной потери почечного аллотрансплантата является рецидивирующее заболевание клубочков, известное как хроническая нефропатия аллотрансплантата [19–22]. Практически все заболевания, поражающие нативную почку, рецидивируют при трансплантации почки. У большинства пациентов рецидив исходного заболевания имеет минимальное клиническое значение, и только около 5% всех потерь трансплантата происходят в результате рецидива заболевания. Спектр повторных нефропатий довольно широк и варьируется от полного рецидива заболевания с различными рисками потери трансплантата до рецидива специфических признаков заболевания [23–25].
Клиническая картина рецидива включает раннюю массивную протеинурию, часто проявляющуюся уже в первой порции мочи из трансплантата. Активное лечение явного рецидива плазмаферезом высокоэффективно, и вероятность успеха выше, когда плазмаферез начинается в течение первых 3–4 дней после трансплантации. Спасительное назначение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, блокаторов рецепторов ангиотензина-2, а также нестероидных противовоспалительных препаратов может частично снижать протеинурию, однако без существенного влияния на выживаемость трансплантата. У взрослых риск посттрансплантационного рецидива нефропатий составляет приблизительно 3% в течение 3 лет. Однако в остальных случаях трансплантат эффективно защищается от гуморальной агрессии нового хозяина [26–29].
Еще одна причина, способствующая возвратной нефропатии, – это рецидив гипертензии, которая может быть связана с факторами, присутствующими до трансплантации почки, с самой процедурой трансплантации и развивающимися после трансплантации. Проявления артериальной гипертензии коррелируют с неблагоприятными почечными и сердечно-сосудистыми исходами и снижением выживаемости реципиентов почечного трансплантата [30–32].
Общепринято считать, что за иннервацию почек отвечают как симпатический, так и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы. Грудно-поясничный симпатический отдел (T10-L1) обеспечивает вазомоторное влияние через грудопоясничный нерв посредством синапсов в почечных и чревных ганглиях. Парасимпатические волокна блуждающего нерва, волокна межбрыжеечного сплетения (S2–S4) через афферентные волокна, воспринимающие боль и инициирующие проявления тошноты и рвоты, убедительно указывают на прохождение афферентных импульсов по вагусному пути. Однако до сих пор мало информации о том, как высшие мозговые центры регулируют сложный процесс не только мочеиспускания, но и мочеобразования [30–32].
Известно, что почки играют центральную роль в регуляции гомеостаза сердечно-сосудистой системы, обеспечивая баланс между потребляемой и выводимой из организма жидкостью во время его повседневной деятельности. Это формирует стабильность объема внеклеточной жидкости и поддержание нормального уровня артериального давления. Сохранение баланса жидкостей обеспечивается нервным и гуморальным регулированием, причем первое определяет быструю динамическую реакцию на изменение потребления натрия, тогда как второе создает более медленную долгосрочную модуляцию натрия и воды. Физиологический уровень активности почечных симпатических нервов регулируется путем интеграции данных от сердечно-сосудистых барорецепторов высокого и низкого давления, соматосенсорной и висцеральной систем, а также поступающей информацией от высших вегетативных корковых центров гипоталамической и медуллярной областей мозга на уровне, соответствующем выполняемой деятельности. При патофизиологических состояниях, таких как артериальная гипертензия, сердечная недостаточность, хроническая нефропатия, может наблюдаться неадекватное симпатовозбуждение, усугубляющее тяжесть течения основной болезни. Функциональные исследования на животных подтвердили четкую связь между стимуляцией симпатического нерва и интенсивностью процессов клубочковой фильтрации, а также реабсорбции жидкости в проксимальных канальцах [33–35].
Основные функции почек заключаются в фильтрации крови, регулировании водно-электролитного баланса и выделении метаболических отходов с мочой. И действительно клинические и экспериментальные исследования показывают, что почечные симпатические (эфферентные) нервы играют важную роль в регуляции почечной функции, включая клубочковую фильтрацию, реабсорбцию натрия и высвобождение ренина. Почки также имеют чувствительную афферентную иннервацию, которая передает информацию в мозг для поддержания симпатической активности. Артериальная гипертензия и другие кардиометаболические заболевания, а возможно и нефропатии, связаны с гиперактивностью почечных симпатических и чувствительных нервов, но механистическое понимание этих взаимосвязей весьма ограниченно. Клиническое применение эндоваскулярной абляции почечных нервов для лечения гипертонии дали многообещающие результаты, следовательно, необходимо более глубокое изучение того, как корковые центры ВНС через почечные нервы контролируют почку в физиологических и патофизиологических условиях и как они могут быть связаны с функциональным состоянием нижних мочевыводящих путей [36, 37].
Симпатическая и парасимпатическая системы интегрированы друг с другом в центральной нервной системе и обеспечивают сбалансированную регуляцию иннервируемых органов. Определенные корковые структуры и гипоталамус вносят свой вклад в регуляцию вегетативных контуров в стволе головного и спинного мозга. Функция нижних мочевыводящих путей контролируется нервными цепями в головном и спинном мозге, которые координируют активность висцеральной гладкой мускулатуры в мочевом пузыре и уретре с активностью поперечнополосатой мускулатуры во внешнем сфинктере уретры. Восходящие пути соединяются со структурами в стволе головного мозга для выполнения рефлекторных функций, а также с высшими центрами мозга (поясной и лобной извилинами), опосредующими хранение и сознательное восприятие ощущений, возникающих в результате наполнения мочевого пузыря [38].
Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма и артериального давления является мощным неинвазивным инструментом, который все чаще используется для определения изменений вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы при различных физиологических и патофизиологических состояниях, таких как артериальная гипертония, хроническая болезнь почек, дисфункция нижних мочевыводящих путей [39]. Оценку сегментарных механизмов вегетативной регуляции проводят по показателям HF (High Frequency) высокочастотного компонента, отражающего парасимпатическое влияние на органы-мишени, LF (Low Frequency), низкочастотного компонента отражающего преимущественно симпатическое влияние и надсегментарного, очень низкочастотного компонента VLF (Ultra Low Frequency), отражающего степень активности церебральных эрготропных систем. При этом доминирование низкочастотного компонента (LF), характеризующего преимущественно симпатическое влияние, зафиксировано в процессе накопления мочи и занимает 98% жизненного пространства человека, а высокочастотного компонента (HF), отражающего парасимпатическое влияние, проявляется в процессе принятия решения и реализации акта мочеиспускания [40].
Литературные данные по поводу значения корковых центров в контроле за мочеиспусканием весьма противоречивы. Одни считают, что передняя поясная извилина головного мозга, связанная с обеспечением сердечного ритма, может регулировать висцеральную активность через бетаи альфа-адренорецепторы функцию не только мочевого пузыря, но и почек. Проведение функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) с одновременной электрокардиографией (ЭКГ) для изучения региональной активности мозга, показателей вариабельности сердечного ритма, а также мощности высоких и низких частот сердечного ритма выявило повышенную активность в передней части поясной извилины, связанную с симпатической модуляцией частоты сердечных сокращений, которая увеличивается во время наполнения мочевого пузыря [41, 42]. Другие авторы указывают на то, что раздражение передней области поясной извилины, находящейся под регулирующим влиянием гипоталамуса, через свои проекции с ядром блуждающего нерва сопровождается комплексом реакций, характерных для парасимпатического влияния ВНС, обеспечивающего процессы отдыха, восстановления и накопления энергетических ресурсов (урежение ритма сердца, снижение артериального давления, увеличение перистальтики кишечника и повышение тонуса детрузора). При этом раздражение задних отделов поясной извилины активирует комплекс реакций, характерных для симпатического влияния ВНС (тахикардия, повышение артериального давления и температуры тела, торможение перистальтики кишечника и снижение тонуса мочевого пузыря). По результатам специальных исследований установлено, что парагиппокамп, лобная доля, червь и передняя поясная кора активировались по мере наполнения мочевого пузыря, а таламус и задняя поясная извилина – во время или сразу после произвольного контроля мочеиспускания [43–45]. Центр мочеиспускания расположен в медиальной части ствола головного мозга и при стимуляции оказывает двойное действие, вызывая сокращение мышц детрузора и расслабление сфинктера уретры с последующим мочеиспусканием. При ПЭТ/КТсканировании головного мозга в момент мочеиспускания наблюдается гиперметаболизм в медиальной зоне ствола (ядра Баррингтона), а после мочеиспускания – в области латерального или сторожевого центра мочеиспускания. Импульсы от мочевого пузыря через стволовые центры контроля за мочеиспусканием поступают в корковые центры, позволяющие вызывать или подавлять рефлекс мочеиспускания. Иными словами, стволовые центры определяют протокол мочеиспускания (накапливать или опорожнять), а кора обеспечивает соблюдение этикета мочеиспускания (можно или нельзя) [46–48].
Таким образом, по результатам проведенного анализа доступной нам научной литературы можно высказать следующее предположение: снижение активности метаболизма меченой биомолекулы 18 F-флуцикловина в паренхиме почек и его поступления в мочевой пузырь в период целенаправленного воздержания от мочеиспускания, могло быть связано с активацией парасимпатического влияния на сосудистый тонус почечных артерий, сопровождающийся снижением интенсивности клубочной фильтрации, что нуждается в дополнительных исследованиях и уточнении [49 ].
Вегетативное обеспечение процессов наполнения и опорожнения мочевого пузыря, контроля за артериальным давлением, частотой сердечных сокращений и специализированными функциями нефрона находится в тесной взаимосвязи со стволовыми и корковыми центрами головного мозга. Эта функциональная ось позволяет по-новому взглянуть на их причинно-следственное взаимоотношение и выявить вклад каждой системы в формирование совместного жизненного пространства в организме конкретного человека. Интегративный подход к изучению настоящей проблемы позволит раскрыть новые ранее неизвестные автономные вегетативные свойства органов, формирующих физиологическую ось почка–ВНС–мочевой пузырь, их роль в нарушении кортикальных функций с развитием урологических заболеваний.
