böbrek k tles azaltılmı ş sıçanlarda, düşük ve yüksek

T.C.
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
FİZYOLOJİ ANABİLİM DALI
BÖBREK KİTLESİ AZALTILMIŞ SIÇANLARDA, DÜŞÜK VE
YÜKSEK ORANDAKİ TUZ YÜKLEMELERİNİN BARORESEPTÖR
REFLEKSİN DUYARLILIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ
Eylem TAŞKIN
YÜKSEK LİSANS TEZİ
DANIŞMANI
Yrd. Doç. Dr. Besim ÖZAYKAN
ADANA- 2005
T.C.
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
FİZYOLOJİ ANABİLİM DALI
BÖBREK KİTLESİ AZALTILMIŞ SIÇANLARDA, DÜŞÜK VE
YÜKSEK ORANDAKİ TUZ YÜKLEMELERİNİN BARORESEPTÖR
REFLEKSİN DUYARLILIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ
Eylem TAŞKIN
YÜKSEK LİSANS TEZİ
DANIŞMANI
Yrd. Doç. Dr. Besim ÖZAYKAN
Bu tez Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi
tarafından, SBE 2004 YL 4 no’ lu proje olarak desteklenmiştir.
ADANA- 2005
ii
TEŞEKKÜR
Yüksek lisans eğitimim boyunca bana her türlü yardımı esirgemeyen danışman
hocam sayın Yrd. Doç. Dr.Besim Özaykan’ a ve bu tezde bir çok emeği geçen sayın
Arş.Gör.Dr Ali Magemizoğlu’ na şükran duygularımı sunarım. Eğitimin boyunca
yardımlarını esirgemeyen Fizyoloji bölümünün değerli hocalarına, teknik yardımları
için Uz.Bio.Hatice Özçürümez ve teknisyen Ebru Yelli’e; istatistik hesaplamalardaki
yardımı için Öğr.Gör.Dr.Gülşah Seydaoğlu’ na; deney hayvanları bakımındaki
yardımları için Mustafa Çapar’a, tez yazımında katkıda bulunan Yeter Özgül’e ve
değerli arkadaşlarıma, Ali Atasoy’a ve hayatımın her anında bana destek olan sevgili
aileme çok teşekkür ederim.
iii
İÇİNDEKİLER
Kabul ve Onay
ii
TEŞEKKÜR
iii
ŞEKİLLER DİZİNİ
vii
ÇİZELGELER DİZİNİ
ix
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
x
ÖZET
xi
ABSTRACT
xii
1. GİRİŞ
1
2. GENEL BİLGİ
3
2.1. Kan Basıncı Düzeyini Belirleyen Parametreler
3
2.1.1. Periferik Damar Direnci
3
2.1.2. Kalp Debisi
4
2.1.2.1.Kalp Atım Hızı
4
2.1.2.2.Atım Hacmi
4
2.2. Kan Basıncının Düzenlenmesinde Rol Oynayan Mekanizmalar
4
2.2.1. Otonom Sinir Sistemi
4
2.2.2. Barorefleks Mekanizma
6
2.2.1.Baroreflekslerin Kısa Süreli Düzenlemede Oynadığı Rol
7
2.2.2.Baroreflekslerin Uzun Süreli Düzenlemede Oynadığı Rol
9
2.2.3.Barorefleks İle Anjiyotensin II ve Sempatik Sinir Sistemi
Arasındaki Bağlantılar
11
2.2.2.3.1. Anjiyotensin II’ nin Baroreflekse Etkisi
11
2.2.2.3.2. Anjiyotensin II’ nin Sempatik Sinir Sistemine Etkisi
11
2.2.2.4. Barorefleks Mekanizmanın Duyarlılığının Kan Basıncının
Stabilitesinin Sağlanması Açısından Önemi
13
2.2.3.Böbrek Vücut Sıvısı Mekanizması
14
iv
2.2.4. Hümoral Mekanizmalar
15
2.3. Subtotal Nefrektomi-Tuz Hipertansiyonunun Genel Özellikleri
15
2.3.1. Klinikteki Hipertansiyonla Bağlantısı
15
2.3.2.Subtotal Nefrektomi Tuz Modelinde Hipertansiyon Oluşum
Mekanizmaları
16
2.4. Deneysel Hipertansiyon Çalışmalarında Kullanılan Kan Basıncı
Ölçüm Yöntemleri
17
2.4.1.Anestezi Altında Ölçüm
18
2.4.2. Uyanık Hayvanda Ölçüm
18
2.4.2.1.“Tether-swivel” sistemi
18
2.4.2.1.1.“Tether-swivel” Sisteminin Dezavantajları
19
2.4.2.2. Telemetri Sistemi
20
2.4.2.3. Kuyruk Manşon Yöntemi
20
3. GEREÇ VE YÖNTEM
21
3.1. Kullanılan Deney Hayvanları
21
3.2. Sıçanlara Uygulanan Operasyonlar
21
3.2.1. Subtotal Nefrektomi ve Yalancı Operasyon
21
3.2.2.Kan Basıncı Ölçümü, Sıvı ve İlaç İnfüzyonu İçin Yapılan
Kateterizasyon İşlemleri
22
3.3.Uyanık Sıçanda Kan Basıncı Kaydı ve Barorefleks Duyarlılık Deneyi
23
3.4. Veri Analizi
25
4.BULGULAR
30
4.1. Ortalama Kan Basıncı ve Kalp Atım Hızı Kontrol Değerleri
30
4.1.1. Ortalama Kan Basıncı
30
4.1.2. Kalp Atım Hızı
30
4.2. β1 Reseptörlerin Blokajından Önceki Barorefleks Duyarlılık Düzeyi
30
4.2.1. Refleks Bradikardik Yanıt Düzeyi
30
4.2.2. Refleks Taşikardik Yanıt Düzeyi
31
4.3. Barofleks Duyarlılık Düzeyinin Parasempatik Bileşeni
31
4.3.1. Refleks Bradikardik Yanıt Düzeyi
31
4.3.2. Refleks Taşikardik Yanıt Düzeyi
31
4.4. Barorefleks Duyarlılık Düzeyinin Sempatik Bileşeni
31
v
4.4.1. Refleks Bradikardik Yanıt Düzeyi
31
4.4.2. Refleks Taşikardik Yanıt Düzeyi
32
4.5. İntrinsik Kalp Atım Hızı
32
4.6. Plazma Elektrolitleri
32
4.7. Plazma Kreatinin Düzeyi
33
4.8. Sol Böbrek Ağırlıkları
33
4.9. Sağ ve Sol Kalp Ağırlıkları
33
4.10. Tuz Yükleme Döneminin Sonunda Ağırlık Kazancı
33
5.TARTIŞMA
42
6.SONUÇLAR VE ÖNERİLER
48
7.KAYNAKLAR
50
ÖZGEÇMİŞ
55
vi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 1.Arteryel baroreseptör refleks.................................................................................6
Şekil 2.Humoral-sempatik refleks hipotezinin diyagramı ................................................9
Şekil 3. Kanül yerleştirilmesi işleminde sol a. ve v. femoralis’ lerin izolasyonu……...26
Şekil 4. Kan basıncı ve kalp atım hızı ölçümlerinde kullandığımız sistem………….…26
Şekil 5. Sol a v femoralis ile bağlantılı olan ve ense kısmında dış ortama çıkarılan
deri altındaki kanüllerin yerleştirilmesinden bir gün sonra serbest haldeki uyanık
sıçan…………………………………………………………………………….……....27
Şekil 6. Kan basıncı kayıt sistemine bağlı uyanık sıçan………………………….…….27
Şekil 7. Final deneyi sırasında sisteme bağlanmış sıçanlarda yapılan kan basıncı
kaydı................................................................................................................................28
Şekil 8. Fenilefrin infüzyonu yapıldığında alınan kayıt…………………………...…...28
Şekil 9. Sodyum nitroprussid infüzyonu yapıldığında alınan kayıt………………..…..29
Şekil 10. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında A) ortalama kan basıncı (OKB) ve
B) kalp atım hızı (KAH) düzeyleri. Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını
simgelemektedir...............................................................................................................34
Şekil 11. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde, farklı
oranlardaki tuz yükleme koşullarında, atenolol ile beta 1 reseptörlerinin blokajından
önce, fenilefrin (A) ve sodyum nitroprussid (B) ile ayrı ayrı saptanan barorefleks
duyarlılığı. Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını simgelemektedir…………………35
Şekil 12. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde, farklı
oranlardaki tuz yükleme koşullarında, atenolol ile beta 1 reseptörlerinin blokajından
sonra, fenilefrin (A) ve sodyum nitroprussid (B) ile ayrı ayrı saptanan barorefleks
duyarlılığı. Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını simgelemektedir…………………36
Şekil 13. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde, farklı
oranlardaki tuz yükleme koşullarında, atenolol ile beta 1 reseptörlerinin blokajından
sonraki fenilefrin (A) ve sodyum nitroprussid (B) ile ayrı ayrı saptanan barorefleks
duyarlılığının blokajdan önceki duyarlılıklardan olan farkları.
Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını simgelemektedir………………………….…..37
vii
Şekil 14. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında intrinsik kalp atım hızı (KAH) düzeyleri.
Değerler ort±SEM’dir. …………………………………….……………………….….38
Şekil 15. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında plazma Na+, K+ ve kreatinin düzeyleri.
Değerler ort±SEM’dir…………………………………………………………………39
Şekil 16. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında vücut ağırlığı kazancı.
Değerler ort±SEM’dir…………………………………………………………………40
viii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Tablo 1 Deney Gruplarında Ölçülen Vücut, Böbrek Ve Kalp Ağırlıkları…………41
ix
KISALTMALAR DİZİNİ
ANG II: anjiyotensin II
AVP:arginin vazopressin
CVLM:kaudal ventrolateral medulla
DOT: Düşük oranda tuz yüklemesi
EDBM:endojen digital benzeri madde
EDOT: En düşük oranda tuz yüklemesi
ESS: ekstraselüler sıvı
ESSH: ektraselüler sıvı hacmi
KAH:kalp atım hızı
KB: kan basıncı
Nd:nefrektomi distile su
Nds: nefrektomi düşük sodyum
NTS: nuklues traktus solitarius
Nys: nefrektomi yüksek sodyum
OKB: ortalama kan basıncı
RAAS: renin anjiyotensin aldesteron sistemi
RSSA:renal sempatik sinir aktivitesi
RVLM:rostralventrolateral medulla
SN:Subtotal nefrektomi
SNT: subtotal nefrektomi tuz hipertansiyonu
YO:Yalancı operasyon
Yod:yalancı operasyon distile su
Yods. Yalancı operasyon düşük sodyum
YOT: Yüksek oranda tuz yüklemesi
Yoys:yalancı operasyon yüksek sodyum
x
ÖZET
Böbrek kitlesi azaltılmış sıçanlarda, düşük ve yüksek orandaki tuz yüklemelerinin
baroreseptör refleksin duyarlılığı üzerindeki etkileri
Bu çalışmamızda, değişik oranlardaki tuz yüklemelerinin subtotal
nefrektomi tuz hipertansiyonunda barorefleks duyarlılığı üzerindeki etkilerinin
araştırılması amaçlandı. Doksan dört Wistar erkek sıçanların bir kısmına
ortalama %72 oranında subtotal nefrektomi veya yalancı operasyon uygulandı. Bu
işlemden 1 hafta sonra her iki gruptan hayvanlara distile su veya %0.25 NaCl
veya %0.5 NaCl beş hafta süreyle içme suyu olarak verilmeye başlandı. Beş
haftanın sonunda sol femoral arter ve venine kateterler yerleştirilen hayvanların
bir gün sonra kan basınçları, sempatik ve parasempatik bileşenleri ile birlikte
barorefleks duyarlılıkları; intrinsik kalp atım hızları; plazma elektrolit ve
kreatinin düzeyleri ölçüldü. Subtotal nefrektomi, tüm tuz yükleme koşullarında
kan basıncını artırırken (p<0.05); barorefleks taşikardik yanıtının duyarlılığını
(p<0.05) ve intrinsik kalp atım hızını (p<0.001) azalttı. Yüzde 0.5’lik NaCl alan
nefrektomililerde plazma sodyumu arttı (p<0.01); distile su alan nefrektomililerde
ise plazma potasyumu azaldı (p<0.05). Tuz yükleme oranının artması ile birlikte,
nefrektomililerde yüksek (p<0.001) olan kreatinin miktarı artma eğilimi gösterdi.
Tuz yükleme oranının artması, nefrektomililerde artmış olan sol böbrek, sol kalp
ağırlıklarını (p<0.01) ve vücut ağırlığı kaybını (p<0.05) artırdı. Sonuç olarak,
subtotal nefrektomide barorefleks duyarlılığındaki azalmanın kan basıncındaki
artışa katkıda bulunduğu; tuz yükleme oranı ile barorefleks duyarlılık düzeyi
arasında açık nedensel bir ilişkinin bulunmadığı; intrinsik kalp atım hızının
azaldığı kanısına varılmıştır.
Anahtar sözcükler: Barorefleks, böbrek, hipertansiyon, kan basıncı, tuz yüklemesi
xi
ABSTRACT
The Effects Of Low And High Salt Loadings On The Baroreceptor Reflex Sensitivity
In the Rats With Reduced Renal Mass
In the present study, we aimed to investigate the effects of different salt
loadings on baroreflex sensitivity in subtotal nephrectomy salt hypertension. We
carried out subtotal nephrectomy (about 72%, group N) or sham operation (group
S) on 94 Wistar male rats. One week later, distilled water or 0.25%NaCl or
0.5%NaCl was given, as drinking water, to the rats from both N and S groups for 5
weeks. After the five weeks, the cannulation of the left femoral vein and artery
was performed. On the other day, blood pressure; baroreflex sensitivity with
sympathetic and parasympathetic components; intrinsic heart rate; plasma
electrolytes and creatinine levels, of the rats, were measured. Blood pressure
increased in subtotal nephrectomized rats under all salt loading conditions
(p<0.05). The sensitivity of baroreflex (p<0.05) and, intrinsic heart rate (p<0.001)
decreased in subtotal nephrectomized rats. Plasma sodium (p<0.01) increased
under high salt loading while plasma potassium (p<0.05) decreased under
standard diet in subtotal nephrectomized rats. Plasma creatinin level was greater
in nephrectomized rats than in respective control (p<0.001) and tended to increase
under high salt loading. The increase in salt loading augmented the effects of
nephrectomy on left kidney and heart weights (p<0.01) and, on the body weight
loss (p<0.05). We conclude that the decrease in baroreflex sensitivity contributes to
blood pressure increase in subtotal nephrectomy salt hypertension and that the
nephrectomy led to the decrease in intrinsic heart rate. In addition we did not find
any causal relationship between barorereflex sensitivity and the amount of salt
loading.
Key Words: Baroreflex, blood pressure, hypertension, kidney, salt loading
xii
1.GİRİŞ
Hipertansiyon yaygın bir kardiyovasküler hastalıktır1. Günümüzdeki gelişmiş
teknolojiye ve bilgiye rağmen hipertansiyona neden olan mekanizmalar hala tam olarak
bilinmemektedir. İnsanlar ve hayvanlardaki araştırmaların, hipertansiyon ile aşırı tuz
alımı arasında nedensel bir bağlantının bulunduğuna ilişkin güçlü kanıtlar sunduğu
bildirilmektedir. Tuz alımının hipertansiyona neden olma mekanizmaları tam olarak
bilinmemekle birlikte; böbreklerin büyük miktardaki tuzu atmadaki yetersizliğinin bu
mekanizmalarla ilgili olabileceği savunulmaktadır. Kronik olarak aşırı tuz almanın kan
basıncı artışına yol açmasının yanında, ventriküler ve arteryel yapı üzerindeki
etkileriyle, insan popülasyonlarında kardiyovasküler hastalıkların sık olarak ortaya
çıkmasında büyük bir faktör olabileceği üzerinde durulmaktadır 2.
Hipertansiyonun
oluşum
mekanizmalarının anlaşılabilmesi
için
subtotal
nefrektomi tuz hipertansiyon modelinin de içinde bulunduğu birçok deneysel
hipertansiyon modeli kullanılmaktadır. Sıçanlarda oluşturulan subtotal nefrektomi-tuz
(SNT) hipertansiyon modeli hastalarda rastlanan ekstrasellüler sıvı hacminin
genişlemesi ile başlayan düşük reninli hipertansiyonun oluşum mekanizmalarının
araştırılması için kullanılmaktadır. Düşük reninli olmasına karşın anjiotensin II
aktivitesinin bu hipertansiyonun gelişmesi için gerekli olduğu da ileri sürülmektedir3.
Bu tip hipertansiyon böbreğin %70-80 oranında azaltılıp tuz yüklemesinin yapılmasıyla
oluşur. Bu modelde hipertansiyonu başlatan faktörün ekstrasellüler sıvı hacminde
(ESSH) artış olduğu fakat hipertansiyonun devamını ve ilerlemesini sağlayan
mekanizmaların karışık olduğu üzerinde durulmaktadır. ESSH’ deki artışın başlangıçta
kalp debisini arttırarak kan basıncı (KB) artışına yol açtığı bildirilmiştir4. Fakat sonra
KB’ndaki artışın böbreğin atılım fonksiyonunu değiştirerek ESSH’nı normal ya da
normal seviyesine yakın bir değere ulaştırarak kan hacmini ve kardiyak debiyi normale
yakın seviyeye döndürdüğü bilinmektedir. Fakat debinin normale dönmesine rağmen
hipertansiyonun ilerlemesine periferik dirençteki artışın neden olduğu savunulmaktadır.
Yoğun olarak araştırılmasına rağmen dirençteki artışın mekanizması tam olarak
bilinmemekle birlikte sempatik aktivite artışı5, arginin vazopresin (AVP)4 ve
otoregülasyon mekanizmalarının6 etkisinin olabileceği ileri sürülmektedir. Ayrıca SNT
1
modelinde hipertansiyonun gelişmesinde endojen dijital benzeri maddenin (EDBM) de
rolü olabileceği belirtilmektedir7.
Hayvanlardaki subtotal nefrektomi-tuz hipertansiyonunda8 ve hipertansif
hastaların
bir
kısmında
artmış
sempatik
aktivitenin
bulunabileceği
üzerinde
durulmaktadır. Hipertansif olguların bir kısmında sempatik aktivitedeki artışın
barorefleks duyarlılığındaki bir azalmayla bağlantılı olabileceği savunulmaktadır9.
Dolaşımdaki anjiyotensin II’nin (ANG II), nukleus traktus solitarius (NTS) ve
paraventriküler nukleus (PVN) gibi merkezi sinir sistemi alanlarını etkileyerek,
sempatik sinir sistemi aktivitesini düzenlemede rol oynayabileceği üzerinde
durulmaktadır10,11.
Anjiyotensin II, barorefleks ve sempatik aktivite arasındaki etkileşimler
nedeniyle, düşük renin aktivitesi bu tip hipertansiyonda nöral süreçleri etkilemiş
olabilir. Bu tip hipertansiyonu yaratan temel faktör böbreğin azalmış atılım yeteneği
nedeniyle, alınan aşırı miktardaki tuz ve sıvının birikiminin yol açtığı periferik direnç
artışı olduğundan; değişik oranlardaki tuz yüklemeleri hipertansiyonun şiddeti yanında
hipertansiyona yol açabilecek nöral süreçleri de etkileyebilir. Ayrıca, SNT
hipetansiyonunda tuz alımı ile barorefleks fonksiyon arasındaki ilişkileri araştıran
çalışmalara erişilemedi. Bu nedenlerden dolayı değişik oranlardaki tuz yüklemelerinin
bu tip hipertansiyonda kan basıncı, kalp atım hızı, barorefleks duyarlılığı; plazma
elektrolit ve kreatinin düzeyleri; kalp ve böbrek kitlesi üzerindeki etkilerinin saptanması
amaçlandı.
2
2. GENEL BİLGİLER
2.1. Kan Basıncı Düzeyini Belirleyen Parametreler
Kan basıncı, kanın damar çeperine uygulamış olduğu basınç olup; periferik
arteryel direnç ve kalp debisi düzeyleri tarafından belirlenir. Basınçtaki değişiklikler
doku kan akımını önemli oranda etkilediğinden KB’i düzenleyen mekanizmalar basıncı
belirleyen parametreleri etkileyerek doku kan akımını sabit tutmaya çalışır. Vücudun
herhangi bir damar kesitindeki kan akımı, o bölümdeki perfüzyon basıncının dirence
bölümüne eşittir. Perfüzyon basıncı, arteryel uçtaki ortalama basınç ile venöz uçtaki
ortalama basınç arasındaki farka eşittir12.
2.1.1. Periferik Damar Direnci
Herhangi bir alandaki vasküler direnç, sempatik sinir aktivitesinden,
dolaşımdaki vazoaktif hormonların seviyesinden ve ayrıca endotelyal faktörler ve
metabolitleri içeren lokal faktörlerden etkilenir13. Damar direnci başlıca damar yarıçapı
tarafından olmak üzere yarıçap (r) , damar uzunluğu (l) ve viskozite (η) tarafından
etkilenir ve aşağıdaki Poiseulle formülü ile ifade edilir:
R=
8ηL
πr 4
Direncin yarıçapa bağlılığı özellikle dolaşımın düzenlenmesinde önemlidir.
Örneğin yarıçapta iki katlık bir artış dirençte on altı katlık bir azalmayla sonuçlanır.
3
2.1.2. Kalp Debisi
Bir dakikada ventrikülden pompalanan kan hacmine kalp debisi denir ve
dinlenim durumundaki erişkin bir insanda ortalama değeri 5 L/dak’ dir. Kardiyak
debi, kalp atım hızı (KAH) ile atım hacminin (AH) çarpımına eşittir12.
2.1.2.1. Kalp Atım Hızı
Kalp atım hızı otonom sinirler tarafından düzenlenmektedir. Sempatik sinir
sistemi KAH’ nı arttırırken, parasempatik sinir sistemi KAH’ nı azaltmaktadır12.
2.1.2.2. Atım Hacmi
Bir atımla ventriküllerden pompalanan kan miktarına atım hacmi denir. Atım
hacmi sinirsel uyarılar tarafından etkilenir; sempatik uyarı kalp kası liflerini daha
güçlü kasılmasına neden olurken, parasempatik uyarı zıt etkiye sahiptir12.
2.2. Kan Basıncının Düzenlenmesinde Rol Oynayan Mekanizmalar
Arteryel basıncın kontrolünün, merkezi ve periferik nöral mekanizmalar, lokal
vasküler faktörler, hormonların kısa ve uzun süreli etkileri ve böbrekler aracılığı ile
sağlandığı bilinmektedir.
2.2.1. Otonom Sinir Sistemi
Otonom sinir sistemi kalp, damarlar ve adrenal medullayı kapsayan oldukça
geniş bir alandaki efektör organları etkileyerek KB’ nin hızlı kontrolünde temel rol
oynar.
4
Kardiyovasküler etkinliklerin büyük ölçüde sempatik ve parasempatik sistemler
arasındaki etkileşimle denetlendiği; genellikle birinin eksitasyonunun diğerinin
inhibisyonu ile birlikte olduğu bilinmektedir. İki sistem arasındaki denge sempato-vagal
denge olarak tanımlanmaktadır. Kemoreseptörlerden ve baroreseptörlerden toplanan
periferik sinyaller, serebral merkezlere afferent sinirlerle taşınır. Efferent liflerle
perifere giden sinyaller de sempatik aktiviteyi etkiler; bu şekilde vasküler tonus ve kalp
etkinliğinin periferik ve merkezi negatif geribildirim devreleri ile düzenlendiği
bilinmektedir14. Postgangliyonik sempatik lifler, arteriyollerin konstriksiyonu ile
periferik direnci düzenlerler, kalbin kasılma gücü ve KAH’ nı etkileyerek debiyi kontrol
eder. Ayrıca venlerin kontraksiyonuyla kalbe dönen kan hacmini ayarlar15.
Parasempatik sinir lifleri, kalbin kasılabilirliği ve periferik direnç üzerinde
önemsenmeyecek etkilere sahip olmalarına rağmen, KAH’ da yaptığı azalma ile KB
düzenlenmesine katkıda bulunur16.
Otonom sinir sisteminin uygun bir şekilde işlev görmesi baroreflekslerin normal
olarak işlemesine bağlıdır. Baroreflekslerin katkısıyla otonom sinir sisteminin etkinliği
KB’ nin hızlı düzenlenmesine olanak verir.
5
2.2.2. Barorefleks Mekanizma
Adapte olan
baroreseptörler
NTS
RVLM
Arteryel
Basinç
Kalp debisi
Renal olmayan
sinir aktivitesi
Periferik
direnç
Plazma
hacmi
PGN
renal sinir aktivitesi
ANG II
Sekil 1. Arteryel baroreseptör refleks. NTS: Nukleus traktus solitaryus;
RVLM: Rostral ventrolateral medulla; PGN: Sempatik pregangliyonik nöron
(17)
Baroreseptörler, basınçtaki değişikliğe duyarlı gerim reseptörleridir16. Yüksek
basınç reseptörleri Arcus aortada ve Sinus caroticusda bulunur13,
16
. Düşük basınç
reseptörlerinin atriumlarda ve pulmuner dolaşımda bulunduğu yazılmaktadır16.
Barorefleksin afferent lifleri 9. kafa çifti olan glossofaringeus ve 10. kafa çifti olan
vagus sinirleridir13. Baroreseptörlerin afferent lifleri nükleus traktus solitarius’ da (NTS)
sonlanır ve glutamik sinaps aracılığıyla ikinci sıra nöronları eksite eder13,18. NTS’ deki
nöronlar; vagusun dorsal motor çekirdeği ve nükleus ambigus’ daki pregangliyonik
6
vagal nöronlara aksonal projeksiyona sahiptir. NTS’ deki nöronlar ayrıca kaudal
ventrolateral medulla’ daki (CVLM) GABAerjik nöronları da inerve eder. CVLM’ deki
GABAerjik nöronlar rostral ventrolateral medulla’ daki (RVLM) nöronları inerve
eder13,18. RVLM, medulla spinalisin torasik segmentlerinin intermediolateral hücre
kolonlarındaki sempatik pregangliyonik nöronlara aksonal projeksiyonu vardır. Lglutamat gibi nöroeksitatör ajanların CVLM’ ye enjeksiyonu KB’i düşürdüğü ve
sempatik sinir aktivitesini inhibe ettiği bildirilmektedir. Sonuç olarak bu alan,
ventrolateral alnın kaudal depresör alanı olarak adlandırılır. Zıt olarak RVLM’ ye Lglutamatın enjeksiyonu KB’i ve sempatik sinir aktivitesini arttırdığı belirtilmektedir. Bu
sebepten dolayı bu alan rostral pressör alan olarak da bilinir. Ayrıca, RVLM pressör
alan olarak adlandırıldığı gibi vazomotor alan ve sıklıkla presempatik nöronlar olarak da
adlandırılır18.
Baroreseptör refleks, arteryel KB’ nin saniyeler ve dakikalar içerisinde
düzenlenmesini sağlayan yüksek kazançlı kontrol sistemi olarak tanımlanmaktadır. Bu
düzenlemeyi medulla oblongata’ daki otonomik çıkıştan sorumlu merkezi yollar
vasıtasıyla başarır18.
2.2.2.1. Baroreflekslerin Kısa Süreli Düzenlemede Oynadığı Rol
Barorefleksin ana fonksiyonu, KB’ nin stabilitesini devam ettirmektir.
Barorefleksin fonksiyonu uyanık hayvanda ya da insanda, KB’ deki bir artışa karşılık
kalp atım hızını azaltmaktır. Vazodilatasyon ve debinin azaltılması, bu refleks yanıtın
içindedir. Barorefleks duyarlılığı belirli bir KB değişimine yanıt olarak alınan kalp atım
hızı değişimi kullanılarak elde edilen lineer regresyon eğrisinin eğimi olarak kabul
edilebilmektedir19.
Baroreseptörlerin ortalama KB’ nin kısa süreli kontrolünde (saniyeler dakikalar
içerisinde) önemli rol oynadığı genel olarak kabul edilmektedir20.
Kısa süreli kardiyovasküler mekanizmaların, postural değişiklik, egzersiz13,16,
hemoraji ve diğer akut streslerin16 bir sonucu olarak hayati organların kan akımında
meydana gelebilecek kısa süreli değişiklikleri tamponlayacak şekilde işlediği
bildirilmektedir. Bu tamponlama iki yol aracılığı ile olur:
7
1. Basıncı değiştirmek ya da kan hacmini yeniden dağıtmak için kan
damarlarındaki otoregülasyon
2. KAH’ nı, kardiyak kontraktiliteyi ve damar direncini etkileyen hızlı otonomik
sempatik ve parasempatik sinirlerle sağlanan regülasyon16
Kısa süreli düzenleme mekanizmalarının en önemlisi baroreseptörler aracılığıyla
olan otonomik reflekslerdir13,16. Postural değişiklik gibi KB’ de kısa süreli değişimlere
yol açan faktörler baroreseptör etkinlikte değişikliklere yol açar. Örneğin, KB’ deki ani
bir düşme, sempatik sinir aktivitesinde bir artışla ve eş zamanlı olarak parasempatik
aktivitede bir azalma ile sonuçlanır. Sempatik aktivitedeki artma kalp atım hızında ve
kalbin kasılabilirliğinde artışlar ve venokontriksiyon ile KB’i normale döndürür.
Parasempatik sinir aktivitesindeki azalma ise KAH’ daki artışla KB yükselmesine
katkıda bulunur. Normal KB aralığında parasempatik aktivitenin gücü sempatik sinir
sisteminin aktivitesinden daha fazla olduğu bilinmektedir16. Sempatik sinir sistemi ile
parasempatik sinir sistemi arasındaki denge kardiyovasküler homeostaz için önemlidir.
Örneğin sempatik sinir aktivitesinde bir artış hayati tehlikesi olan ventriküler
taşikardiye yol açabilirken, parasempatik aktivitedeki artışın antiaritmik etkisinin
olduğu kabul edilmektedir21.
8
2.2.2.2.Baroreflekslerin Uzun Süreli Düzenlemede Oynadığı Rol
ADAPTE
OLMAYAN
Sirkümventriküler Organ
Arteryel baroreseptörler
(adapte olan)
ADAPTE OLMAYAN
NTS
RVLM
Arteryel basinç
Arteryel direnç
Renal olmayan
sinir etkinligi
Plazma hacmi
Renal sinir
etkinligi
PGN
kalp debisi
Adapte olmayan
AVP
ANG II
Renin
Adapte
olmayan
Sodyum alimi
Adapte olmayan
Osmoreseptörler
Şekil 2. Hormonal-sempatik refleks hipotezinin diyagramı. Koyu çizgiler, refleksin kronik
aktif bileşenlerini simgelemektedir. Devamlı çizgiler eksitatör, kesikli çizgiler inhibitördür.
AVP: arginin vazopresin; ANG: anjiyotensin II; NTS: nukleus traktus solitaryus; RVLM:
Rostral ventrolateral medulla; PGN: Sempatik pregangliyonik nöron17.
Son yıllara kadar barorefleks kontrol sisteminin yalnızca KB’ nın kısa süreli
düzenlenmesinde rol oynadığı, uzun süreli düzenlemedeki rolünün önemsiz olduğu
9
kabul ediliyordu. Bu görüş, büyük ölçüde baroreseptörlerin değişen basınç düzeylerine
dakikalar saatler içerisinde adapte olmalarına ve baroreseptör denervasyon yapılmış
hayvanlarda ortalama KB’ nin önemli derecede değişmemesine dayanıyordu. Yakın
zamanda yapılan çalışmalarda ise bilinenin aksine arteryel KB’ nin uzun süreli
kontrolünde baroreflekslerin rolünün olabileceği belirtilmektedir. Örneğin tuz alımı
kronik olarak artırıldığında, böbreğe giden sempatik etkinliğin değiştirilmesinde
baroreseptörlerin önemli rol oynadıkları ileri sürülmektedir. Baroreflekslerin tuz alımı
değişikliklerinde, sempatik etkinliği değiştirme mekanizması tam olarak bilinmemekle
birlikte; etkilerini NTS’ ye gönderdikleri sinirsel girdi miktarını değiştirerek,
anjiyotensin (ANG II) ve AVP’ nin sempatik etkinliği değiştirmelerine olanak sağlamak
yoluyla olduğu ileri sürülmektedir. Baroreflekslerin bu işlevlerinin adapte olmayan bir
işlev olduğu savunulmaktadır (Şekil 2) 17.
Baroreseptörlerin yeniden ayarlanmasını konu alan çalışmaların, perfüzyon
basıncının kontrol edildiği izole preparatlarda yapıldığı bildirilmektedir. Barorefleksin
afferent liflerinin A ve C liflerinden oluşan karışık lif olduğu ve bunların maksimum
ateşleme
düzeyleri,
eşik
değerleri,
işlev
görme
aralıklarının
farklı
olduğu
savunulmaktadır. Tavşanlarda ve sıçanlardaki histolojik çalışmalarda C lifleri sayısının
A liflerinden daha fazla bulunduğu bildirilmektedir. A ve C liflerinin KB’ deki hızlı ve
yavaş değişiklikleri algılayarak geniş bir kontrol aralığı sağladığı savunulmaktadır.
Ayrıca bu faklı iki tip lifin NTS’ nin farklı alanlarına yansıyabileceği ve farklı refleks
yollar üzerinde kontrole sahip olabileceği bildirilmektedir. Bu nedenle bir refleks yolun
adapte olmasının diğer refleks yolların da adapte olmasını gerektirmediği olasılığı
üzerinde durulmaktadır. Buna kanıt olarak da renal sempatik sinir aktivitesindeki
(RSSA) refleks yeniden ayarlanma, KB ve KAH’ daki yeniden ayarlanmadan daha
yavaş hızda olması gösterilmektedir5.
10
2.2.2.3. Barorefleks ile Anjiyotensin II ve Sempatik Sinir Sistemi Arasındaki
Bağlantılar
2.2.2.3.1. Anjiyotensin II’ nin Baroreflekse Etkisi
Arteryel barorefleks kardiyovasküler aktivitelerin düzenlenmesinde önemli bir
mekanizmadır22,19. Bazı hipertansiflerde barorefleks fonksiyon bozulmuştur19. Ayrıca
ANG II’nin, barorefleks duyarlılığını azalttığı bildirilmektedir.
Kronik hipertansiyonda arteryel baroreseptörlerin eşiği, yüksek arteryel basınca
yeniden ayarlandığı ve baroreseptör kazançta önemli bir azalmanın, kronik
hipertansiyonun birçok türünde gözlenen KAH’ nın barorefleks kontrolünün
bozulmasından kısmen sorumlu olabileceği ileri sürülmektedir24. Barorefleksteki
bozukluğun renin anjiyotensin aldesteron sisteminin (RAAS) hiperaktivitesiyle ilişkili
olduğu belirtilmektedir. Örneğin, RAAS’ ın kronik renal hipertansiyonda ve diğer
yüksek renin hipertansiyon modellerinde KAH yanıtlarının modülasyonunda rol
oynadığı; spontan hipertansif ve normotansif kontrol sıçanlarında santral sinir sistemi
üzerindeki etkiyle refleks bradikardiyi modüle ettiği ileri sürülmektedir 24.
Anjiyotensin ve sempatik hiperaktivitenin bulunduğu bazı hipertansiflerde
RAAS’ ın blokajı KB’i düşürdüğü ve barorefleksin KAH ve sempatik aktivite
kontrolünü normotensif aralığa doğru kaydırdığı savunulmaktadır. Artmış refleks
kazancı olan hipertansif bireylerde, ANG II blokajının barorefleks fonksiyonu arttırdığı
bildirilmektedir25.
2.2.2.3.2. Anjiyotensin II’ nin Sempatik Sinir Sistemine Etkisi
Sempatik sinir sisteminin hipertansiyonun patogenezinde önemli bir rol
oynadığı hakkında kanıtlar bulunmaktadır26. Bununla birlikte sempatik aktiviteyi kronik
şekilde etkileyen faktörler ve sinirsel hipertansiyonun mekanizması tam olarak
bilinmemektedir. Barorefleks fonksiyonun hipertansiyonda bozulduğu27 ve ANG II’ nin
sempatik sinir sistemini uyardığı bilinmektedir. Buna karşın, hipertansiyonda sempatik
aktivite artışı ile barorefleks bozukluğu ya da plazma ANG II arasındaki ilişki henüz
11
tam olarak bilinmemektedir. Bu belirsizliğin çoğunun sempatik aktivitenin uzun süreli
değişimlerini göstermedeki teknik sıkıntılardan kaynaklandığı bildirilmektedir9.
Normal koşullarda böbrekler ve sempatik sinir sistemi arasındaki ilişki KB’ nı
ve glomerüler filtrasyon oranını dar sınırlar arasında sürdürmeye çalışır.
Hipertansiyonda, sempatik aktivitenin artış mekanizmasının karmaşık olduğu ve
hem periferik hem de merkezi seviyede barorefleks ve kemorefleks yollardaki
değişiklikleri
kapsadığı
bildirilmektedir.
Hipertansif
hastalarda
arteryel
baroreseptörlerin yüksek KB’ na yeniden ayarlandığı ve KB’ nın normale döndürülmesi
durumunda bu yeniden ayarlanmanın ters yönde geliştiği savunulmaktadır28.
Böbreklere giden sempatik aktivitenin beynin belirli alanları tarafından kontrol
edildiğine ilişkin kanıtlar bulunmaktadır29. Böbrekler yoğun sempatik inervasyon ve
duysal lifler alır ve hem sempatik tonusun sürdürülmesinde sinyal kaynağı hem de
sempatik
aktivitenin
hedefi
durumundadırlar.
Böbrekten
kalkan
mekano
ve
kemoreseptörlerde oluşan afferent sinyaller hipotalamus ve sirkümventriküler organları
içeren sempatik sinir sisteminin merkezi çekirdeklerine gider30. Sempatik sinir
sisteminin stimülasyonu, böbrekteki β1-adrenerjik reseptörler vasıtasıyla renin
salgısında bir artışa neden olur10. Renin, anjiyotensinojenden AngI dönüşümünü
sağlayan bir enzimdir.
RAAS ve sempatik sinir sisteminin birbirleri ile yakından bağlantılı oldukları
bilinmektedir. Dolaşımdaki ANG II, renal sempatik aktiviteyi, böbrek fonksiyonlarını
ve KB’ nı düzenlemek üzere merkezi sinir sistemine etki etme olasılığı bulunan bir
hormondur. MSS’ deki ANG II, kardiyak ve sinoaortik barorefleksin sempatik sinir
aktivitesini kontrol ettiği alanlardaki AT1 reseptörleri vasıtasıyla sempatik sinirleri
aktive ettiğine ilişkin kanıtlar olduğu üzerinde durulmaktadır31. ANG II presinaptik
yerleşik AT1 reseptörleri aracılığıyla norepinefrin (NE) salgılanmasını kolaylaştırır.
Bununla birlikte ANG II, adrenal medulladan katekolamin ve adrenal korteksden
aldesteron salınımınıda uyarır23.
ANG II, ya direkt kendi etkisi ya da sinir
sonlanmalarından NE salgısını arttırdığı için düz kas kasılmasını etkileyebilir6,11. Ayrıca
ANG II, damar düz kasını içeren hücre hipertrofisi yapabildiği bildirilmektedir. Örneğin
Ang, aorta ve diğer büyük damarların kompliyansının azalmasından kısmen sorumlu
olabileceği ileri sürülmektedir6.
12
Hipertansiyonda,
böbreğin
atılım
fonksiyonunda
meydana
gelen
bir
bozuklukluğun RSSA’ da artış yaptığı hakkındaki kanıtlar giderek artmaktadır.
Birincisi, artmış renal sempatik sinir aktivitesinin hipertansif insanlarda ve hipertansif
hayvan modellerinde bulunduğu bildirilmektedir. İkincisi, hemen hemen bütün
hayvansal hipertansiyon modellerinde, renal denervasyonun hipertansiyonu hafiflettiği
veya durdurduğu savunulmaktadır. En son olarak, artmış RSSA’ nın, böbrek damar
yataklarını, tübüllerini ve jukstaglomerüler hücrelerini etkilemesinden dolayı böbrek
atılım fonksiyonunda azalma ile sonuçlandığı bildirilmektedir32.
Kan volümünde bir artışın sempatik sinirler aracılığıyla KAH’ ı arttırdığı bir
çok hayvan türünde gösterilmiştir ve bu etki kalbin veno-arteriyal bağlantıdaki volüm
reseptörlerinin primer işlevidir. Ayrıca bu volüm reseptörlerinin aktivasyonu, renal
sempatik sinir aktivitesinin inhibisyonununa neden olur33.
2.2.2.4. Barorefleks Mekanizmanın Duyarlılığının Kan Basıncının Stabilitesinin
Sağlanması Açısından Önemi
Barorefleks duyarlılık, KAH ile sistemik KB değişimleri arasındaki ilişkiyi
gösterir. Barorefleksin gücü, damar yatağında gelişen olaylar sonucu meydana gelen
KB’ deki artış veya azalışın KAH ve sempatik aktivitede neden olduğu ters yöndeki
değişikliğin miktarı ile ölçülür.
Kan basıncı stabil değildir ve spontan varyasyonlara (değişimlere) sahiptir. Bu
değişiklikler KB değişkenliği olarak tanımlanmaktadır. Arteryel barorefleksin ana
fonksiyonunun KB’ nin kararlılığını devam ettirmek ya da KB’ de var olan değişkenliği
sınırlamak olduğu bilinmektedir. Bu sisteme zarar verilirse, KB’ de büyük değişkenlik
olur. Örneğin sinoaortik denervasyon (SAD) denilen bir modelde barorefleksin afferent
liflerine zarar verilmesiyle arteryel barorefleks kesintiye uğrar. SAD’ lı hayvanlarda, 24
saat boyunca ortalama KB normaldir, fakat KB değişkenliğinde anlamlı artış olur19.
13
2.2.3. Böbrek Vücut Sıvısı Mekanizması
Arteryel KB’ nin uzun süreli kontrolü, renal sempatik sinir aktivitesini içeren
birçok faktörden etkilenen su ve tuzun üriner çıkışı ve arteryel basınç arasındaki ilişkiye
bağlıdır. Etkili olan bu düzenleme sistemi günler ve saatler boyunca meydana gelir.
Uzun süreli kardiyovasküler düzenleme; hormonlar ve sempatik sinir sistemi
arasındaki ilişkiye bağlıdır. Örneğin tuz alınımındaki bir değişiklikte hem renin
salgısında hem de sempatik sinir aktivitesinde uzun süreli değişiklik ile ilişkilidir. Tuz
alımındaki değişim kan hacmini ve kardiyak debiyi etkileyebilmesine rağmen, en
azından normal hayvanlarda tuz alımındaki kronik değişimin KB’ de değişiklik
yapmayacağı savunulmaktadır. Kan basıncının değişmemesini sağlayan iki mekanizma
üzerinde durulmaktadır. Bunlar:
1. Tuz alınımında bir deşiklik, dolaşımdaki ANG II seviyesini ters yönde
değiştirecektir.
2. Dolaşımdaki ANG II seviyesindeki devamlı değişiklik, sempatik sinir
aktivitesinde devamlı bir değişiklikle sonuçlanır. Örneğin, tuzun alınmaması
renin anjiyotensin sisteminin aktivasyonunu başlatır ve bu aktivasyon arteryel
basıncın devam etmesine yardım eden sempatik sinir aktivitesinin artmasına
yol açar13.
Sodyum ve su dengesinin sürdürülmesi için, böbreklerin basınç natriürezi ve
diürezi mekanizmalarıyla ekstrasellüler sıvı hacmini düzenlemek şeklindeki yeteneğinin
arteryel basıncın uzun süreli kontrolüne olanak sağladığı kabul edilmektedir32. Arteryel
KB’ nin uzun süreli kontrolünün, böbrek-vücut sıvısı geri bildirim mekanizması
aracılığı ile ESS hacminin homeostazıyla yakından ilişkili olduğu bilinmektedir. Böbrek
sıvı geri bildirim kontrol sisteminin anahtar özelliği basınç natriürezidir. Arteryel KB’
nin akut düzenlemesinde önemli olan periferik direnç ve kardiyak fonksiyonlarla ilgili
sinirsel mekanizmalar renal atılım fonksiyonunda uzun süreli değişimle takviye
edilmedikçe arteryel KB’ nin uzun süreli düzenlenmesinde önemli olmadıkları
bilinmektedir. Örneğin böbrek atılım fonksiyonunda önemli bir azalmanın olması
durumunda, total periferik direnç ve kardiyak pompalamadaki artışın basınç natriürezini
arttırabileceği belirtilmiştir. Atılım işlevinde gelişen artışın, kardiyak debi ve arteryel
basınç normale dönünceye kadar ve sıvı dengesi yeniden kuruluncaya kadar ESS
14
hacminde azalmaya yol açacağı bildirilmektedir9. Böbrek atılım fonksiyonunda bir
bozukluk olduğunda, sodyum ve su dengesinin sürdürülmesi için yükselen basınç
normal düzeydeki natriürez ve diürezin gelişmesini sağladığı bilinmektedir32.
2.2.4. Hümoral Mekanizmalar
Hümoral mekanizmalar; kan hacmi, su-tuz homeostazı, miyosit büyümesi gibi
uzun süre gerektiren kardiyovasküler adaptasyonları düzenler14.
2.3. Subtotal Nefrektomi-Tuz Hipertansiyonunun Genel Özellikleri
Çok düşük tuzlu diyetin, malin hipertansiyonlu hastalarda KB’ i düşürdüğü ilk
olarak Duke Üniversitesinde 1940 yılında gösterilmiştir34. Sonraları, Coleman TG ve
Guyton AC 1969 yılında köpeklerde yaptıkları bir çalışmada, subtotal nefrektomi ve
artmış tuz alımı kombinasyonunun hipertansiyona yol açtığını birdirmişlerdir. Damar
direnci artışından önce gelişen kardiyak debideki kısa süreli artış hipertansiyonun
nedeni
olarak
gösterilmektedir.
Bu
süreçten
sonra
gelişen
ve
otoregülatör
vazokontriksiyondan kaynaklandığı savunulan periferik direnç artışının, sonradan
hipertansiyondan sorumlu faktör olduğu bildirilmiştir35.
2.3.1. Klinikteki Hipertansiyonla Bağlantısı
Normal bir insanda, efferent renal arteriyollerin daha az konstriksiyonuna yol
açtığı bilinmektedir. Hipertasif hastaların bir kısmı düşük renin düzeyine sahiptirler ve
tuza duyarlı hipertansiyona yatkındırlar. Düşük reninli gruplarda bu kompensatuvar
mekanizmaların bozulduğu bildirilmektedir36.
15
2.3.2. Subtotal
Nefrektomi
Tuz
Modelinde
Hipertansiyon
Oluşum
Mekanizmaları
Subtotal nefrektomi - tuz yükleme (SNT) hipertansiyon modeli sıçanlarda ve
diğer hayvanlarda, kronik böbrek yetmezliği ve hipertansiyon çalışmalarında sıklıkla
kullanılmaktadır. Deneysel SNT hipertansiyonunun klinik karşılığı olan hastalık
tablolarında, ESS hacminin genişlemesinin hipertansiyona yol açtığı bilinmekle birlikte,
son aşamadaki kronik böbrek yetmezliğinde artmış KB patogenezinin oldukça karmaşık
olduğu bildirilmektedir6.
Subtotal nefrektomi tuz hipertansiyonu, böbrek dokusu %70-80 oranında
azaltılmış sıçanlara yüksek tuz diyetinin verilmesiyle geliştirilebilir. Bu hipertansiyon
modelinde, geride kalan böbrekte, hipertrofi, hiperfiltrasyon37, düşük plazma renin
seviyesinin7 geliştiği bilinmektedir.
Fizyolojik olarak normal bir böbrek, ESSH’ de önemli bir artışa izin vermeden
günlük tuz yükünü kolayca uzaklaştırabilir. Bununla birlikte, genel epidemiyolojik
verilerin popülasyonda ortalama tuz alımı arttıkça hipertansiyon prevalansının da
artabileceği yönünde olduğu bildirilmektedir1.
Yüksek tuz alımının unilateral nefrektomi köpeklerde 3-4 hafta içerisinde hızlı
ilerleyen bir hipertansiyon geliştirdiği ileri sürülmektedir1. Ayrıca, subtotal nefrektomili
sıçanlardaki kronik böbrek yetmezliğinin iki hafta içerisinde hızlı bir şekilde
hipertansiyonu geliştirdiği gösterilmiştir. Hipertansiyonun patolojik mekanizmaları;
NaCl birikimi, RAAS’ ın uygunsuz uyarılması, endotelin üretiminin artması, sempatik
sinir sisteminin aktivasyonu ve nitrik oksit sentezinin azalması olabileceği
bildirilmektedir38.
SNT hipertansiyonu yıllardır araştırılmasına rağmen, yüksek vasküler direnç
oluşumunu içeren mekanizmalar hala bilinmemektedir. Daha önceki yayınlarda, AVP’
nin ve sempatik sinir sisteminin presör etkinliğinin bu hipertansiyon modelinde arttığı
savunulmaktadır4. Ayrıca vasküler direnç artışı, otoregülasyon teori ile açıklanmaya
çalışılmıştır6.
Nefrotik sendromu da içine alan böbrek hastalıklarında ve esansiyel
hipertansiyonda sempatik aktivitenin artmış olduğu bildirilmektedir. Sempatik aktivite
artışı, kardiyak debi ve total periferik direnci artırır. Debi ve periferik dirençteki artış,
16
sempatik sinir sisteminin kalp ve damarlardaki reseptörler üzerine direkt etkisinden
kaynaklanabileceği ya da böbrekler aracılığıyla sodyum tutulumunun ve renin
salgılanmasının etkilenmesinden dolayı olabileceği savunulmaktadır6.
Subtotal nefrektomi modelinde plazmada dijital benzeri maddenin arttığı ileri
sürülmektedir39. ESSH hacminin arttığı düşük reninli hipertansiyon modelinde endojen
dijital benzeri maddenin salgılandığı; bu maddenin Na-K ATPaz aktivitesini
inhibisyonu sonucu uyarılabilen hücrelerde hücre içi Na+ miktarının arttığı ileri
sürülmektedir. Artan sodyumun, hücre içi Ca+2 artışına yol açması nedeniyle düz
kasların kasılabilirliğinin arttığı ve sinirsel iletimin kuvvetlendiği; bunların da
hipertansiyona neden olan olayları ortaya çıkardığı savunulmaktadır7.
SNT hipertansiyonunda böbrek kompensatuvar hipertrofisinin aşırı tuz alımıyla
hızlandığı; aşırı Na+ alımı süresince Na+ konsantrasyonunun değişmemiş olduğu fakat
K+ konsantrasyonunun azaldığı üzerinde durulmaktadır. SNT’de plazma ANG II
konsantrasyonununun azaldığı ve geri kalan böbrekte renin içeriği kontrol grubundaki
hayvanların böbreklerine oranla daha düşük bulunduğu bildirilmektedir. Bu tip
hipertansiyonda sodyum azalmasının RAAS’ ı önemli derecede uyardığı, halbuki aşırı
Na+ alımının RAAS’ ı inhibe ettiğine ilişkin kanıtlar bulunmaktadır. Sonuç olarak SNT’
den sonra KB artışı, böbrek hipertrofisi ve RAAS’ ın baskılanması, sodyum alımıyla
yakından ilişkili olduğu üzerinde durulmaktadır40.
Subtotal
nefrektomili
sıçanlarda plazma
renin
aktivitesinde azalmanın
bulunduğu bildirilmektedir. Bununla birlikte, bu tip hipertansiyonun kronik değil ama
gelişme aşamasında yüksek intrarenal ANG II’ nin bulunduğu ileri sürülmektedir41.
2.4. Deneysel Hipertansiyon Çalışmalarında Kullanılan Kan Basıncı Ölçüm
Yöntemleri
Deneysel hipertansiyon çalışmalarında KB ölçüm yöntemleri anestezi altında
ölçüm ve uyanık hayvanda ölçüm olmak üzere iki ana başlık altında toplanabilir.
17
2.4.1.Anestezi Altında Ölçüm
Anestezik ajanlar, KB’ nı ve kardiyovasküler refleksleri değiştirdiği için42
barorefleks fonksiyonun, KB ve KAH’ nın uyanık sıçanda ölçülmesi önem taşır.
2.4.2. Uyanık Hayvanda Ölçüm
Anestezi etkisi olmadan uyanık hayvanda KB deneysel ölçümü üç yöntemle
yapılabilir. Bunlar:
1. Tether-swivel sistemi
2. Telemetri sistemi
3. Kuyruk manşon yöntemidir.
2.4.2.1. “Tether-Swivel” Sistemi
Sıvı dolu kateter kullanarak KB’ nin direkt ölçümü çok eski ve yaygın olarak
kullanılan bir yöntemdir. Bu metotta heparinize sıvı dolu kateter kullanılır ve büyük bir
damara yerleştirilir. Bu kateterin distali, bir amplifikatör ve yazıcıya bağlanmış
transduserle bağlantılıdır. Bu metodun çok yönlü olduğu ve anestezili hayvanlardaki
akut çalışmalarda ya da uyanık hayvandaki KB’ nin sürekli izlendiği uzun süreli
deneylerde kullanılabileceği savunulmaktadır43.
Arteryel kateter metodu özel teknikler gerektirir ve kateterdeki kanın
pıhtılaşmasını önlemek için antikogülanlı infüzyon yapılmalıdır. Enfeksiyon riski de
vardır. Ayrıca kanülasyonun KAH’ ı ve KB’ i etkileyebilen ağrıya yol açabileceği
bildirilmektedir44.
Arteryel KB’ nin direkt ölçüm metodu temel olarak aşağıdaki etkinliklerde
kullanılmaktadır:
1. Kan basıncı değişikliklerin büyüklüğünün ya da hipertansiyonun derecesinin
saptanması
2. Kan basıncıyla diğer değişkenler arasındaki ilişkilerin saptanması
18
3. Değişik ilaç ve diyet çeşitleri gibi faktörlerin KB ile ilgili etkilerinin
saptanması
4. Kan basıncının sürekli ölçülebilmesi
5. Kan basıncı değişikliklerinin izlenebilmesi
6. Serbest halde, uyanık hayvanlarda KB’ nin ölçümüne izin vermesi
Bu yöntem doğru, güvenilir olmasının yanında KB’ deki diürnal değişikliğin ve
KB değişikliğinin değerlendirilmesine olanak sağlar. Kalibrasyonlar, uzun sürede
meydana gelebilecek duyarlılıktaki ya da bazal değerlerdeki sapmaları önlemeyi
sağlayacaktır. Ayrıca, basınç transduseri ve kateterizasyon yapmak için kullanılan
materyaller pahalı değildir. Bu yöntemin bir başka avantajı çeşitli deneysel ajanların
infüzyonu için arteryel damar yatağına giriş yolunu sağlar. Bu sisteme, günün 24 saati
çeşitli dokulardaki debi ve kan akımını direkt görüntülenmesini sağlayan Doppler akım
probu yada elektromanyetik gibi cihazlar da bağlanabilir43.
2.4.2.1.1. Tether-Swivel Sisteminin Dezavantajları
Avantajlarına rağmen implante kateterlerin bir kaç dezavantajının olduğu
bilinmektedir. “Tether-swivel” sistemi, hayvanın serbest hareket etmesini engellenmesi
gibi hayvanlarda bazı streslere de neden olabilmektedir. KB sinyallerinin azalması yada
komple kateter fonksiyonunun kaybı, kateter ağzında pıhtı yada fibröz doku
oluşumundan dolayı oluşabilir. Eğer kullanılan kateterin çapı çok küçük olursa doğru
ortalama KB ölçülmesi mümkün olmasına rağmen, pulsatil basınçların kaydedilmesini
sağlayan dinamik yanıtlarda bir azalma yapabilir.
Kronik çalışmalarda kateter hızlı kan akımının olduğu yere kadar ilerletilmedir.
Örneğin femoral artere yerleştirilen bir kateter, tıkanmanın önlenmesi için abdominal
artere kadar ulaşmalıdır. Cerrahi işlemler sırasında aseptik koşullar sağlanmalıdır.
Bu yöntemle KB ölçümünde, unutulmaması gereken oda sıcaklığı, kafes ölçüsü
ve dizaynı gibi çevre koşullarının da KB’ ye etki edebileceğidir43.
19
2.4.2.2. Telemetri Sistemi
Telemetri ile cerrahi, anestezi ya da araştırıcının oluşturduğu fiziksel zorlukları
içeren potansiyel komplikasyonlardan yoksun kendi rutin çevresinde (kafes ve oda)
bulunan uyanık hayvanda KB ölçümü yapılabildiği belirtilmektedir45. Telemetri
sisteminin kullanılması için iyi eğitimli teknisyenlere ihtiyaç duyulduğu yazılmaktadır.
Ayrıca araştırıcı arteryel kanülasyon iyileşene kadar beklemek zorunda kalmakta44 ve
yöntem her istendiğinde kalibrasyona olanak tanımamaktadır45.
2.4.2.3. Kuyruk Manşon Yöntemi
Bu yöntem cerrahi işlem gerektirmeyen; ucuz bir yöntemdir ve tekrarlı
ölçümlerde kullanılabilir. Ancak, hayvanın hareketlerinin sınırlandırılmasına bağlı
gelişen stres koşulları yüzünden KB ölçümünde kullanımının güvenirliliği düşüktür.
İntravenöz devamlı infüzyon deneylerine de imkan vermeyen bir sistemdir.
20
3. GEREÇ VE YÖNTEM
3.1. Kullanılan Deney Hayvanları
Çalışmamızda 300-384 g ağırlığında 94 adet Wistar erkek sıçan kullanıldı.
Sıçanlar oda sıcaklığı 22±20C arasında olan ortamda barındırıldı. Gece-gündüz döngüsü
otomatik aygıtla 12 saat gece (6.00-18.00), 12 saat gündüz (18.00-6.00) olacak şekilde
ayarlandı. Sıçanlar metalik kafeslerde; bir kafeste en çok 3 sıçan olacak şekilde
barındırıldı. Çalışma süresince hayvanlara pelet şeklinde sıçan yemi (%0,5 NaCl ve
%24 protein) verildi. Çalışma, Tıbbi Bilimler Deneysel Araştırma Merkezi’ndeki etik
kuruldan alınan izin çerçevesinde uygulandı.
3.2. Sıçanlara Uygulanan Operasyonlar
3.2.1. Subtotal Nefrektomi ve Yalancı Operasyon
Sıçanlardaki subtotal nefrektomi ve yalancı operasyon ketamin (39.35 kg/mg) ve
xylazine (4.96 kg/mg) karışımı anestezisi (i.m) altında uygulandı. Karın orta çizgisinden
yapılan insizyonla sağ böbreğe ulaşıldı. Böbrek kapsülünün izolasyonundan sonra
böbreğe giren ve çıkan damarlar ile üreter hilum hizasından 3/0 ipek iplikle bağlandı.
Bağın distalinde, bu yapıların kesilmesi ile sağ böbrek vücuttan uzaklaştırıldı. Sağ
böbreğin tartılmasından sonra, sol böbrek kapsülü izole edildi. Her iki böbreğin
ağırlıkları eşit kabul edilerek, sol böbreğin üst ve altından böbreğin ağırlığının yarısı
olacak şekilde böbrek dokusu kesilerek alındı. Yalancı operasyon yapılan sıçanlara
subtotal nefrektomi operasyonu sırasında yapılan işlemler, böbrek dokusunun kesilerek
uzaklaştırılması dışında aynen gerçekleştirildi. Operasyon sırasında ve operasyondan
sonraki 3 saat süresince hayvanların hipotermiye girmelerini önlemek amacıyla,
hayvanlar elektrikli ısıtıcı kullanılarak ısıtıldı. Operasyondan sonraki 1 hafta süresince
hayvanlara distile su verildikten sonra hem yalancı operasyon grubundan hem de
subtotal nefrektomi grubundan oluşturulan üçer gruba distile su, %0.25 NaCl veya %0.5
21
NaCl çözeltileri 5 hafta süreyle içme suyu olarak verildi. Sonuç olarak 6 sıçan grubu
oluşturulmuş oldu:
1. Yalancı operasyon + distile su (n=16 )
2. Yalancı operasyon + %0.25 NaCl çözeltisi (n=17)
3. Yalancı operasyon + %0.5 NaCl çözeltisi (n=16 )
4. Subtotal nefrektomi + distile su (n= 17)
5. Subtotal nefrektomi + %0.25 NaCl çözeltisi (n=14 )
6. Subtotal nefrektomi + %0.5 NaCl çözeltisi (n= 14)
Beşinci haftadan sonra ise, sıçanların sol femoral arterine kan basıncının ölçümü
için PE-50’e bağlı PE-10; sol femoral vene ise sıvı ve ilaç infüzyonu için PE-50 tubing
yerleştirildi.
3.2.2. Kan Basıncı Ölçümü, Sıvı ve İlaç İnfüzyonu İçin Yapılan Kateterizasyon
İşlemleri
Ketamin (39.35 mg/kg) ve xylazine (4.96mg/kg) karışımı anestezisi altında
hayvanlara kateterler yerleştirildi. Bu amaçla, aseptik koşullar altında sol ingüinal
bölgede femoral arter ve ven trajesine paralel olacak şekilde deride bir kesi yapıldı. Deri
altı dokusu ve fasyalar künt disseksiyon ile ayrılarak arteria ve vena femoralise ulaşıldı
ve siyatik sinir korunarak damarlar ayrı ayrı izole edildi (Şekil 3). Sıvı ve ilaç infüzyonu
için femoral vene PE-50 tübing (Intramedic, Clay Adams, MD) yerleştirilerek
100µL/100g vücut ağırlığı oranında heparinli enjektöre kan örneği alındı ve tübing, 100
U/mL oranında heparin içeren serum fizyolojik ile dolduruldu. Alınan kan örneği 3000
rpm’ de 5 dakika süreyle +40C’de santrifüj edildi. Elde edilen plazma -500C’de Na+, K+
ve kreatinin tayini için kullanılana kadar saklandı. Kan basıncının ölçümleri için
femoral artere, PE-50 tübinge siyanoakrilat ile yapıştırılarak birleştirilmiş PE-10
(Intramedic, Clay Adams, NJ) tubing yerleştirildi. PE-10 tübing abdominal aortanın
içine kadar ilerletildi. PE-10 tübingin boyu 1 cm/100 g vücut ağırlığı hesabına göre
ayarlandı. On dakikalık bir stabilizasyon döneminden sonra, kan basıncı, femoral
arterdeki tubinge bağlı PE-50 tübing-basınç transdüseri (PT-300, Grass)-amplifier
(7P122, Grass)-osilograf (Grass, Model 7) sistemi aracılığı ile osilografta ve
22
“amplifier”a bağlı MP-100 sistemi (Biopac Systems, Inc., CA) aracılığı ile de
bilgisayarda aynı anda izlendi (Şekil 4). Sıçan uyanık durumda iken kan basıncı kaydı
ve ilaç infüzyonunun yapılabilmesi için femoral arter ve vene yerleştirilmiş bulunan
tübinglerin deri altına yerleştirilmesinden sonra sıçanın iki kulağı arasındaki ense
kısmından çıkarılması için şu işlem uygulandı: Önce femoral vendeki daha sonra ise
femoral arterdeki tübingler alt-dış taraflarında yer alan kaslara, 3/0 ipek iplikle dikiş
atılarak tesbit edildi. İngüinal alandaki kesi ile iki kulak arasındaki ense kısmında
yapılan kesi arasında deri altından ilerletilen iki trokar aracılığı ile yanyana iki tünel
açıldı. Trokar millerinin çıkarılmasından sonra tübingler trokar kılıflarından geçirilerek
enseden çıkarıldı. Trokar kılıflarının deri altından çekilip çıkarılması ile tübingler deri
altına yerleştirilmiş; bir uçları femoral arter ve vende iken diğer uçları enseden vücut
dışına çıkarılmış oldu. Ense kısmından dış ortama çıkarılmış olan tübingler 3/0 ipekle
derinin kesik uçlarına bir dikiş işlemi ile bağlandı ve daha sonra yapıştırıcı flaster ve
siyanoakrilat da kullanılarak tübingler ense derisine sıkı bir şekilde tespit edildi.
Tübinglerin enseden dışarıya çıkmış olan uçlarının uzunluğu 0.5-1 cm arasında idi.
Tübinglere, 24 saat sonra uçlarının açılmasına olanak sağlayan metal pim ile geçici
olarak tıkanmış, silastik tübing [Silastic brand Laboratory Tubing, ID(0.76mm) x
0.065in.OD(1.65), Dow Corning, MI] yerleştirildi. Uyanana kadar ısıtılan sıçanlar daha
sonra serbest hareket edebilecekleri ve tek olarak barındırılacakları kafeslerine alındı.
Tübing uçlarının enseden çıkarılmasında amaçlanan, uyanık durumdaki hayvanın
tübingleri parçalamasını önlemek idi. Tübing yerleştirme işlemleri saat 8-13 arasında
gerçekleştirildi.
Plazma Na+ ve K+ düzeyleri indirekt ISE yöntemi; kreatinin düzeyi ise modifiye
Jaffe kolorimetrik yöntemi (Cobos Integra 800, Roche Diagnostics) ile ölçüldü.
3.3. Uyanık Sıçanda Kan Basıncı Kaydı Ve Barorefleks Duyarlılık Deneyi
Uyanık durumdaki sıçanda (Şekil 5) yapılacak kan basıncı ölçümü ve barorefleks
duyarlılık deneyi için tübing yerleştirilmesinden sonraki gün saat 8-9 arasında sıçanlar
deney sırasında bulundurulacakları kafeslere alındı ve kafesler ölçümlerin yapılacağı
laboratuar ortamına yerleştirildi. Bu şekilde hayvanların ölçüm kafesine ve laboratuar
23
ortamına uyum sağlamaları amaçlandı. Barorefleks deneyi saat 13-18 arasında yapıldı.
Deneye başlamadan 30 dakika-1 saat önce sıçanların ensesindeki silastik tübinglerdeki
tıkayıcı metal pimler çıkarılarak tübinglerin basınç çevireci ve ilaç infüzyon enjektörüne
bağlı PE-50 tübinglerle bağlantısı sağlandı. Sıçanların deney süresince sakin olmaları ve
deney sonuçlarının dış ortamdan kaynaklanan uyarılardan etkilenmemesi için gerekli
önlemler
alındı.
Oluşturulan
düzenekle
hayvanların
serbest
şekilde
hareket
edebilecekleri bir ortam sağlandı (Şekil 6). Kan basıncının kararlı bir düzeye eriştiği
otuz dakika-1 saatlik bir stabilizasyon döneminden sonra 5 dakika süreyle poligrafta
(Şekil 7) ve bilgisayarda kan basıncı kontrol kaydı yapıldı. Barorefleks duyarlılık testi
için şu protokol izlendi: 1) Fenilefrin (Sigma Chemical Co., St Louis, MO) 2µg/kg,
3µg/kg, 4µg/kg dozunda uygulanarak kan basıncı aşamalı olarak artırıldı (Şekil 9); 2)
Son fenilefrin dozunun uygulanmasından 10 dakika sonra sodyum nitroprussid (Sigma
Chemical Co., St Louis, MO) 5µg/kg 10µg/kg, 20µg/kg dozlarında uygulanarak kan
basıncı aşamalı olarak düşürüldü (Şekil 10); 3) Son sodyum nitroprussid (SNP) dozunun
uygulanmasından 10 dakika sonra selektif β1 reseptör blokörü atenolol (Sigma-Aldrich,
Inc., St Louis, MO) 1 mg/kg dozunda uygulandı; 4) Atenolol uygulamasından sonra 1.
ve 2. maddelerde uygulanan işlemler aynen uygulandı; 5) Son SNP dozunun
uygulanmasından 10 dakika sonra kan-beyin bariyerini geçemeyen atropin metil nitrat
(Sigma-Aldrich, Inc., St Louis, MO) 1 mg/kg dozunda uygulandı. Her bir ilaç dozu 333
µL/kg fizyolojik serum içinde femoral vendeki tübingden 15 s içerisinde uygulandı ve
sonra ilacın verilmesinde kullanılan tübing 667 µL/kg fizyolojik serumla 30±5 sn
içerisinde “flush” edildi. Atropin uygulamasından 5 dakika sonra sıçan doymuş KCl ile
sakrifiye edilerek sağ ve sol böbrekleri ile sağ ve sol kalplerinin ağırlıkları tartıldı. Her
bir ilaç dozunun uygulanmasından 20 saniye önce başlayan kan basıncı kaydı ilaç
uygulamasından 5 dakika sonrasına kadar devam ettirildi. Bir ilacın iki dozunun
uygulaması arasındaki süre en az 5 dakika olarak ayarlandı. Bu süre, uygulanmış olan
ilaç dozunun kan basıncı ve kalp atım hızı üzerindeki etkilerinin sonlanması için
gereken süreden daha fazla idi.
Kan basıncı ve KAH ölçümleri; fenilefrin için flush infüzyonundan sonra KB’
nın maksimum olduğu noktada ve bu noktadan sonraki kayıtta KAH’ nın minimum
olduğu kısımda yapıldı. SNP için ise flush infüzyonundan sonra KB’ nın minimum
olduğu noktada ve bu noktadan sonraki kayıtta KAH’ nın maksimum olduğu kısımda
24
ölçüm yapıldı. Atropin ve atenolol için ölçümler flush infüzyonundan sonra KB’ nın
stabil olduğu alanda en az 100-120 sn’ lik alandan yapıldı.
3.4. Veri Analizi
Barorefleks duyarlılığının tayini aşağıdaki şekilde uygulandı:
Her bir fenilefrin ve sodyum nitroprussid dozunun uygulanmasından sonra
KAH’nda meydana gelen değişim miktarı=∆KAH ve her bir fenilefrin ve sodyum
nitroprussid dozunun uygulanmasından sonra ortalama kan basıncında (OKB) meydana
gelen değişim miktarı=∆OKB ise ∆KAH/∆OKB oranı barorefleks duyarlılığının bir
ölçüsü olarak değerlendirildi.
∆KAH=(ilaç infüzyonundan sonra ulaşılan maksimum veya minimum KAH
değeri) - (ilaç infüzyonundan önceki kontrol KAH değeri) ve ∆OKB==(ilaç
infüzyonundan sonra ulaşılan maksimum veya minimum OKB değeri) - (ilaç
infüzyonundan önceki kontrol OKB değeri) idi.
Her bir sıçana uygulanan aynı tip ilaç için hesaplanan ∆KAH/∆OKB oranlarının
ortalaması barorefleks duyarlılığı olarak alındı. OKB’ de 50 mmHg üzerinde gelişen
değişiklikler fizyolojik yanıtlara neden olmayabileceğinden değerlendirme dışı bırakıldı.
İstatistiksel hesaplamalar, Excel ve SPSS 8.0 programları kullanılarak yapıldı.
İkiden çok grup arasındaki farklılıkların değerlendirilmesinde; normal dağılıma
uygunluk saptanan koşullarda, nefrektomi ile tuz yüklemesinin ölçülen parametreler
üzerindeki etkilerinde etkileşimin varlığının test edilmesi için iki yönlü ANOVA
uygulandı. Etkileşim bulunmayan durumlarda tek yönlü ANOVA ve ardından post hoc
test olarak, Tukey HSD testi kullanıldı. Normal dağılıma uygunluğun saptanmadığı
koşullarda ise ikiden fazla grubun karşılaştırılmasında Kruskal Wallis ANOVA ve
ardından da Mann-Whitney U testi kullanıldı. Gruplar arasında yapılan karşılaştırma
sayısına göre α değeri ayarlandı. Yalnızca iki grup arasındaki farklılıkların istatistiksel
değerlendirilmesinde normal dağılıma uygunluk durumunda, bağımsız örneklemlerde t
testi, normal dağılıma uygunluk olmayan durumlarda ise Mann-Whitney U testi
kullanıldı. Değerler ort.±SEM olarak gösterildi. P<0.05 anlamlılık düzeyi olarak kabul
edildi.
25
Şekil 3: Kanül yerleştirilmesi işleminde sol a. ve v. femoralis’ lerin izolasyonu
Şekil 4: Kan basıncı ve kalp atım hızı ölçümlerinde kullandığımız sistem
26
Şekil 5: Sol a v femoralis ile bağlantılı olan ve ense kısmında dış ortama çıkarılan deri altındaki
kanüllerin yerleştirilmesinden bir gün sonra serbest haldeki uyanık sıçan.
Şekil 6: Kan basıncı kayıt sistemine bağlı uyanık sıçan
27
Şekil 7: Final deneyi sırasında sisteme bağlanmış sıçanlarda yapılan kan basıncı kaydı.
Fenilefrin infüzyonu
200.000
150.000
An
alo
g
inp
ut
mm
Hg
100.000
50.0000
200.000
150.000
An
alo
g
inp
ut
mm
100.000 Hg
50.0000
Şekil 8: Fenilefrin infüzyonu yapıldığında alınan kayıt.
28
Sodyum nitroprussid infüzyonu
15:36 snp 20 at
150.000
An
alo
g
inp
ut
100.000 m
mH
g
50.0000
0.00000
200.000
150.000
An
alo
g
inp
ut
m
100.000 mH
g
50.0000
.0000
50.000
100.00
150.00
200.00
seconds
250.00
300.00
Şekil 9: Sodyum nitroprussid infüzyonu yapıldığında alınan kayıt.
29
350.00
400.00
4.BULGULAR
4.1. Ortalama Kan Basıncı ve Kalp Atım Hızı Kontrol Değerleri
4.1.1. Ortalama Kan Basıncı
Tüm tuz yükleme koşullarında STN’li sıçanlardaki OKB kontrollerdekinden
daha yüksek idi (Şekil 10, p<0.05). Tuz yükleme oranı arttıkça STN’li sıçanlarda OKB
artma eğilimi gösterirken, YO uygulanmış kontrollerde ise artma eğilimi yok idi.
Bununla birlikte farklı oranlarda tuz alan STN’li sıçanlar arasında OKB açısından
istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmadı.
4.1.2. Kalp Atım Hızı
STN’li gruplar arasında ve YO’lu gruplar arasında KAH açısından anlamlı
farklılıklar saptanmadı. STN’li hayvanların KAH’ı, YO’lu kontrollerine göre artış
eğilimi göstermekle birlikte artış istatistiksel olarak anlamlı değildi (Şekil 10).
4.2. β1 Reseptörlerin Blokajından Önceki Barorefleks Duyarlılık Düzeyi
4.2.1. Refleks Bradikardik Yanıt Düzeyi
Atenolol ile β1 blokajından önce fenilefrin ile ölçülen barorefleks duyarlılık
düzeyi açısından gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmadı
(Şekil 11).
30
4.2.2. Refleks Taşikardik Yanıt Düzeyi
Sodyum nitroprussid ile ölçülen barorefleks duyarlılık düzeyi YOT alan STN’li
grupta kontrol grubuna göre daha düşük idi (Şekil 11, p<0.05).
4.3. Barofleks Duyarlılık Düzeyinin Parasempatik Bileşeni
4.3.1. Refleks Bradikardik Yanıt Düzeyi
Atenolol ile β1 blokajından sonra fenilefrin enjeksiyonu ile ölçülen barorefleks
duyarlılığı STN’li gruplarda YO’lu kontrollerdekine göre daha az idi (Şekil 12).
Azalmalar, EDOT (p<0.01) ve YOT (p<0.05) koşullarında istatistiksel olarak anlamlı
iken DOT koşulunda anlamlı değildi.
4.3.2. Refleks Taşikardik Yanıt Düzeyi
β1 blokajından sonra sodyum nitroprussid enjeksiyonuna alınan yanıtla ölçülen
barorefleks duyarlılık düzeyi STN’li gruplarda YO’lu kontrollerine göre azalma
eğiliminde idi. Ancak gruplar arasındaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı değildi.
4.4. Barorefleks Duyarlılık Düzeyinin Sempatik Bileşeni
4.4.1. Refleks Bradikardik Yanıt Düzeyi
β1 blokajı öncesi ile sonrasında fenilefrinle saptanan barorefleks duyarlılık
düzeyleri arasındaki fark (sempatik bileşenin bradikardik yanıt düzeyi) açısından,
EDOT alan nefrektomili hayvanlardaki duyarlılık YO’lu kontrollerine göre daha fazla
idi (p<0.01). DOT alan nefrektomili grubun duyarlılığı hem EDOT hem de YOT alan
nefrektomili gruplara göre daha düşük idi (Şekil 13, p<0.01).
31
4.4.2. Refleks Taşikardik Yanıt Düzeyi
β1 blokajı öncesi ile sonrasında SNP ile saptanan barorefleks duyarlılık düzeyleri
arasındaki fark (sempatik bileşenin taşikardik yanıt düzeyi) açısından, YOT alan STN’li
grubun barorefleks duyarlılığı ilgili kontrol grubuna göre daha düşük idi (Şekil 13,
p<0.05).
4.5. İntrinsik Kalp Atım Hızı
Tüm tuz alım koşullarında, β1 blokajı yapılmış sıçanlara atropin metil nitrat
enjeksiyonundan sonra ölçülen intrinsik kalp atım hızı, STN’li gruplarda ilgili kontrol
gruplarına göre daha düşük idi (Şekil 14, p<0.001).
4.6. Plazma Elektrolitleri
YOT alan STN’li grubun plazma sodyum düzeyi, YO’lu kontrolüne göre ve
EDOT alan gruba göre daha yüksek idi (p<0.01, Şekil 15). Bunun dışında gruplar
arasında sodyum düzeyi açısından anlamlı farklılıklar saptanmadı. EDOT alan YO’lu
grubun plazma potasyum düzeyi DOT (p<0.05) ve YOT (p<0.01) alan YO’lu
gruplarınkinden ve EDOT alan STN’li (p<0.05) grubunkinden daha yüksek idi. Artan
tuz yükleme miktarı ile STN’li gruplarda potasyum düzeyi yükselmeye eğilim
göstermekle birlikte artış anlamlı değildi.
4.7. Plazma Kreatinin Düzeyi
Plazma kreatinin düzeyi tüm tuz alımı koşullarında, STN’lilerde ilgili
kontrollerdekilerden daha yüksek idi (p<0.001, Şekil 15). Tuz yükleme miktarının
32
artması ile kreatinin düzeyi artma eğilimi göstermesine karşın, gruplar arasında
istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptanmadı.
4.8. Sol Böbrek Ağırlıkları
Tuz yükleme oranları arasında etkileşim saptandı (p<0.05). Tuz oranı artışı
nefrektominin böbrekleri hipertrofiye edici etkisini artırdı. Böbrek ağırlığı, YOT alan
nefrektomili grupta, EDOT alan nefrektomili gruba göre daha fazla idi (p<0.01, Tablo
1).
4.9. Sağ ve Sol Kalp Ağırlıkları
Sağ kalp ağırlığı açısından gruplar arasında anlamlı farklıklar saptanmadı. Tuz
yüklemesi, nefrektominin sol kalp üzerindeki hipertrofi edici etkisini artırdı (p<0.01,
Tablo 1).
4.10. Tuz Yükleme Döneminin Sonunda Ağırlık Kazancı
Nefrektomili grupların vücut ağırlıkları azalırken, yalancı operasyonlu grupların
ağırlıkları arttı. Kazanç yönünden tüm nefrektomili gruplarla kontrolleri arasında
anlamlı farklılıklar vardı (p<0.001, Şekil16). Nefrektomililerde, tuz yükleme oranın
artması ağırlık kaybını artırdı. Ağırlık kaybı, YOT alan nefrektomili grupta EDOT alan
nefrektomili gruba göre daha fazla idi (p<0.05).
33
A)
160
YALANCI OPERASYON
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
140
p<0.05
p<0.05
120
OKB (mmHg)
p<0.05
100
80
60
40
20
0
12
n
B)
13
14
11
11
11
500
KAH (atım/dak.)
400
300
200
100
0
Distile su
% 0.25'lik NaCl
%0.5'lik NaCl
Şekil 10. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında A) ortalama kan basıncı (OKB) ve
B) kalp atım hızı (KAH) düzeyleri. Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını
simgelemektedir.
34
3,0
A)
YALANCI OPERASYON
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
Barorefleks duyarlılığı (atım/mmHg)
2,5
FENİLEFRİN
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
12
n
13
12
11
11
10
SODYUM NİTROPRUSSİD
B)
p<0.05
6
Barorefleks duyarlılığı (atım/mmHg)
5
n
4
3
2
1
0
11
13
Distile su
13
10
% 0.25'lik NaCl
11
11
%0.5'lik NaCl
Şekil 11. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde, farklı
oranlardaki tuz yükleme koşullarında, atenolol ile beta 1 reseptörlerinin blokajından
nce, fenilefrin (A) ve sodyum nitroprussid (B) ile ayrı ayrı saptanan barorefleks
duyarlılığı. Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını simgelemektedir.
35
A)
3,0
Barorefleks duyarlılığı (atım/mmHg)
2,5
FENİLEFRİN
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
2,0
1,5
p<0.01
p<0.05
1,0
0,5
0,0
n
B)
YALANCI OPERASYON
11
11
13
4
10
11
11
SODYUM NİTROPRUSSİD
Barorefleks duyarlılığı (atım/mmHg)
3
2
1
0
n
12
13
Distile su
13
8
% 0.25'lik NaCl
10
9
%0.5'lik NaCl
Şekil 12. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde, farklı
oranlardaki tuz yükleme koşullarında, atenolol ile beta 1 reseptörlerinin blokajından
sonra, fenilefrin (A) ve sodyum nitroprussid (B) ile ayrı ayrı saptanan barorefleks
duyarlılığı. Değerler ort±SEM'dir. n denek s ayısını simgelemektedir.
36
Barorefleks duyarılılık farkı (atım/mmHg)
A)
YALANCI OPERASYON
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
3
FENİLEFRİN
p<0.01
p<0.01
2
p<0.01
1
0
-1
n
B)
11
11
12
Barorefleks duyarılılık farkı (atım/mmHg)
10
SODYUM NİTROPRUSSİD
4
n
11
10
p<0.05
3
2
1
0
11
13
Distile su
13
8
% 0.25'lik NaCl
10
9
%0.5'lik NaCl
Şekil 13. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde, farklı
oranlardaki tuz yükleme koşullarında, atenolol ile beta 1 reseptörlerinin blokajından
sonraki fenilefrin (A) ve sodyum nitroprussid (B) ile ayrı ayrı saptanan barorefleks
duyarlılığının blokajdan önceki duyarlılıklardan olan farkları.
Değerler ort±SEM'dir. n denek sayısını simgelemektedir.
37
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
İNTRİNSİK KALP ATIM HIZI (atım/dak.)
YALANCI OPERASYON
400
p<0.001
p<0.001
p<0.001
350
300
250
200
n
11
11
Distile su
14
10
% 0.25'lik NaCl
10
11
%0.5'lik NaCl
Şekil 14. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontröllerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında intrinsik kalp atım hızı düzeyleri.
Değerler ort±SEM'dir.
38
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
SODYUM
YALANCI OPERASYON
p<0.01
160
p<0.01
140
120
100
mEq/L
80
60
40
20
n
0
12
8
12
11
13
8
POTASYUM
6,0
p<0.01
p<0.05
5,0
p<0.05
4,0
mEq/L
3,0
2,0
1,0
0,0
n
8
11
11
11
13
7
KREATİNİN
2,0
p<0.001
p<0.001
mg/dL
1,5
p<0.001
1,0
0,5
0,0
n
12
12
Distile su
12
13
10
% 0.25'lik NaCl
7
% 0.5'lik NaCl
Şekil 15. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu kontrollerinde,
farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında plazma Na+, K+ ve kreatinin düzeyleri.
Değerler ort±SEM'dir.
39
SUBTOTAL NEFREKTOMİ
YALANCI OPERASYON
60
VÜCUT AĞIRLIĞI KAZANCI (g)
p<0.001
p<0.001
40
20
0
-20
-40
p<0.05
-60
n
p<0.001
15
16
Distile su
17
11
% 0.25'lik NaCl
16
14
%0.5'lik NaCl
Şekil 16. Subtotal nefrektomili sıçanlar ve yalancı operasyonlu
kontrollerinde, farklı oranlardaki tuz yükleme koşullarında vücut
ağırlığı kazancı. Değerler ort±SEM'dir.
40
Tablo 1. Deney Gruplarında Ölçülen Vücut, Böbrek Ve Kalp Ağırlıkları
GRUP
nd
nds
nys
yod
yods
yoys
n
n
n
n
n
n
Sağ böbrek
ağırlığı
(mg)/100 g
VA2
Sol böbrek
ağırlığı
(mg)/100 g
VA2
Sağ kalp
ağırlığı
(mg)/100 g
VA2
Sol kalp
ağırlığı
(mg)/100 g
VA2
VA1(g)
VA2
(g)
331±5
308±6
423±13
50±2
226±5
17
16
16
16
16
334±4
293±5
464±14
48±3
258±12
12
11
11
11
11
328±4
281±8
507±23*
57±2
14
14
13
13
13
334±4
365±5
368±7
361±7
49±3
206±7
16
15
13
13
13
12
330±6
351±9
389±10
390±12
51±2
200±3
17
17
16
15
16
16
331±5
369±9
375±14
375±13
51±2
202±8
16
16
15
15
15
15
d
a
d
a
k
a
m
b
b*
261±7
*: nd grubuna göre p<0.01; b: YO’lu kontrol grubuna göre p<0.01; m: YO’lu kontrol grubuna göre
p<0.05 düzeyinde; a: VA1’e göre p<0.001; d: VA1’e göre p<0.01; k: VA1’e göre p<0.05 düzeyinde
anlamlıdır. YO: Yalancı operasyon. VA1: Yalancı operasyon-nefrektomi işlemi sırasındaki vücut ağırlığı;
VA2: 5 haftalık tuz yüklemesinden sonra ölçülen vücut ağırlığı. Gruplar: nd: subtotal nefrektomi+distile
su; nds: subtotal nefrektomi+düşük sodyum; nys: subtotal nefrektomi+yüksek sodyum; yod: yalancı
operasyonlu+distile su; yods: yalancı operasyonlu+düşük sodyum; yds: yalancı operasyonlu+yüksek
sodyum. Değerler ortalama ±SEM’dir.
41
5. TARTIŞMA
Çalışmamızda elde ettiğimiz en önemli bulgular: 1) Sıçanlardaki SNT
hipertansiyonunda, KAH’nın barorefleks kontrolünün sempatik ve parasempatik yolları
kapsayacak şekilde bozulmuş olması; 2) İntrinsik kalp atım hızının, tüm tuz yükleme
koşullarında azalmış olması; 3) Tuz yükleme oranının artırılmasının, plazma sodyum
yoğunluğunun SNT’li sıçanlar ile kontrolleri arasında farklı olmasına yol açması; 4)
Tuz yükleme oranının artmasının yalancı operasyonlu sıçanlarda potasyum düzeyinin
azalmasına neden olması; 5) Tuz yükleme oranının artırılmasının SNT’nin hem böbrek
ağırlığı hem de sol kalp ağırlığı açısından gelişen hipertrofiyi artırması olarak
özetlenebilir.
Daha önce yapılan benzer çalışmalardaki46 gibi; OKB, SNT’li hayvanlarda
kontrole göre yüksek idi. Kan basıncının subtotal nefrektomiden sonra ilk günlerdeki
artış sürecinin nasıl geliştiği konusunda birçok kanıt elde edilmiştir. Bu süreç sırasında,
SNT’li hayvanlarda, tuz atılım yeteneğindeki azalma ESSH’ni artıracaktır. Bu durum
venöz dönüşle birlikte kalp debisinde de artışa yol açacaktır. Ancak, çalışmamızda,
OKB düzeyleri nefrektomi-yalancı operasyondan 6 hafta sonra ölçüldü. Bu devredeki
kan basıncı artışı debi artışından çok, periferik arteryel dirençteki artışla
açıklanmaktadır. Çünkü bu aşamada, kan basıncındaki yükselmenin natriürez-diürez
artışı ile birlikte ESSH’nin azalmasına neden olacağı bilinmektedir35.
Farklı oranlardaki tuz yüklemelerinin SNT‘li hayvanlardaki kan basıncını
artırmaları beklenir40. SNT’li hayvanlarda tuz yükleme miktarı arttıkça kan basıncında
artma eğilimi görülmesine karşın, bu artış istatistiksel olarak anlamlı olmadığından tuz
miktarı artışının kan basıncını artırdığı sonucunu elde edilen çalışmalar40 bulgularımız
tarafından desteklenmemektedir. Bu sonucun olası nedenleri arasında, tuz yükleme
oranları arasındaki farkın OKB’de anlamlı değişikliklere neden olacak kadar olmaması;
tuz yükleme sürelerinin farklı olması ve hayvanların yaşları arasındaki farklar
sayılabilir. Nitekim, tuz alımı artışının genç sıçanlarda kan basıncı artışına yol açarken,
erişkin hayvanlarda bu artışa yol açmadığı bildirilmektedir47. Çalışmamızdaki sıçanlar 4
aylık idi.
42
Barorefleks deneyleri, barorefleksin KAH’nı sempatik ve parasempatik dallar
aracılığı ile kontrolü sırasında gösterdiği duyarlılığı ölçmek üzere planlandı. Bu şekilde
baroreflekste gelişebilecek bir anormalliğin otonom sinir sistemindeki yansımaları da
arandı. Barorefleks bradikardik yanıtı açısından, nefrektomililerle kontrolleri arasında
anlamlı farklılıklar yok iken, barorefleks taşikardik yanıtı açısından, YOT alımı
koşulunda SNT’liler ile kontrolü arasında anlamlı farklılık bulunduğundan, %0.5
oranındaki tuz yüklemesi durumunda, nefrektominin, barorefleks işlev bozukluğuna yol
açtığı kabul edilebilir.
Atenolol ile blokaj sonrası, EDOT ve YOT alım koşullarında, barorefleks
parasempatik bradikardik yanıt açısından, nefrektomililerde kontrollerine göre
duyarlılıkta azalma saptandı. DOT alan nefrektomililerde de azalma eğilimi gözlendi.
Bu durumda barorefleksin parasempatik bradikardik yanıtının azalmış olması yalnızca
nefrektominin
etkilerine
bağlanabilir.
Çünkü
değişen
tuz
yükleme
oranları
nefrektomililer arasında anlamlı farklılıklara yol açmadı. Parasempatik taşikardik yanıt
açısından da nefrektomili gruplardaki duyarlılık kontrollerdekinden daha düşük olmaya
eğilim göstermekle birlikte, gruplar arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak anlamlı
değildi. Bu nedenle, nefrektominin etkilerinin parasempatik bradikardik yanıtı
azaltırken taşikardik yanıtı etkilemediğini ifade edebiliriz.
EDOT
koşulunda,
barorefleks
sempatik
bradikardik
yanıt
açısından
nefrektomililerde kontrol gruplarına göre daha büyük olan bir duyarlılık saptandı.
Ayrıca, DOT alan nefrektomili grubun duyarlılık düzeyi diğer iki nefrektomili gruptan
daha az idi. Bu durum, barorefleks sempatik bradikardik yanıt duyarlılığının, tuz
yüklemelerinin artan oranları ile birlikte artış veya azalma şeklinde bir eğilim
göstermediği; tuz yükleme miktarına göre gelişecek hormonal ve iyonik dengelerin
duyarlılığı farklı yönlerde etkilediği kanısını vermektedir. EDOT ve DOT alan
nefrektomililerde barorefleks sempatik taşikardik yanıt duyarlılığı kontrollerinkinden
daha fazla olmaya eğilim gösterirken; YOT alan nefrektomililerde yanıt duyarlılığı daha
düşük idi. Bu nedenle, yüksek oranda tuz yükleme durumunda, sempatik liflerle
sağlanan taşikardik yanıtın nefrektominin etkilerine eklenen tuzun etkileri ile azaltıldığı
ileri sürülebilir.
Nefrektomi ve tuzun barorefleksin sempatik ve parasempatik bileşenleri
üzerindeki etkileri birlikte düşünüldüğünde, barorefleksin taşikardik yanıtının
43
azalmasının nedeninin refleks kardiyak sempatoinhibisyondaki artış olduğu tahmin
edilebilir. Çünkü parasempatik bileşende gelişen değişiklik KAH’nı artırma yönünde
iken, sempatik bileşende gelişen değişiklik KAH’nı azaltma yönündedir. KAH
üzerindeki net etki taşikardik yanıtın azalması şeklinde olduğundan sempatik
inhibisyonun KAH üzerindeki etkisinin parasempatik etkideki değişikliğe baskın olduğu
sonucu çıkarılabilir. Çalışmamızda kullandığımız STN hipertansiyonunun düşük reninli
bir model olduğu7 ve ANG II’deki bir artışın barorefleks duyarlılığı azalttığı48
bilinmektedir. Bu durumda, oluşturduğumuz hipertansiyon modelinde, plazmadaki
renin azalmasına bağlı baroreseptör duyarlılık artışı beklenecekti.
Ancak, bunun
tersine, çalışmamızda KAH-barorefleksinin taşikardik yanıt düzeyinde bir azalma
saptandı. Bu durumu yaratan faktörler arasında beyin yerel renin anjiyotensin sistemi
bulunabilir. Çünkü ANG II, yalnızca plazmadaki RAAS ile değil yerel olarak oluşan
renin anjiyotensin sistemi11 ile de etkilerini gösterir ve dolaşımda düşük renin ile birlikte
olan SNT hipertansiyonunun ANG II’e bağımlı olduğu bilinmektedir3. Beyin ANG
II’sinin barorefleks regülasyonundaki rolünü gösteren bir çalışma barorefleks
duyarlılığını değiştiren akut stres ile ilgilidir. Akut stres sırasındaki duyarlılık
değişiminin santral ANG II’nin AT1 reseptörleri aracılığı ile yaptığı katkı sayesinde
gerçekleştiği saptanmıştır49. ANG II, medulla oblongatadaki NTS’e uygulandığında
neden olduğu duyarlılık değişiminin sempatik ve parasempatik etkinliklerin birini
artırırken diğerini azaltacağı bildirilmektedir. Bununla birlikte anjiyotensin sistemine
dahil ANG II dışındaki peptidlerin (Ang 1-7 gibi) aynı alanlara uygulanması durumunda
neden oldukları etkinin ANG II’nin tersi şeklinde olduğu bildirilmekte; medulla
oblongata’da RAAS sisteminin farklı endojen peptidlerinin yerel olarak etkin oldukları
savunulmaktadır18. Bu nedenlerden dolayı çalışmamızda sempatik ve parasempatik
KAH-barorefleks bileşenlerinin KAH üzerinde ters etkiler oluşturacak şekilde
etkilenmelerinin nedeni, yerel anjiyotensin peptidlerinin etkilerine bağlı olabilir.
STN’li hayvanlarda barorefleks bozukluğunun nedenleri arasında sodyum ve
potasyum düzeylerindeki değişiklikler bulunabilir. Hücre dışı potasyum iyon
düzeyindeki azalmanın dinlenim zar potansiyelinin negatifliğini artırdığı ve hücrenin
uyarılabilirliğini azalttığı bilinmektedir. Sodyum iyonundaki artışlar ise aksiyon
potansiyelinin büyüklüğünü etkilemektedir12. İyonların neden olduğu bu değişiklikler
sinirsel aktiviteyi; bu kapsamda da barorefleks duyarlılığını etkileyebilir. Gerçekten de
44
hipernatreminin,
kardiyovasküler
düzenlemede
rol
oynayan
ve
barorefleks
aktivasyonunda uyarılan NTS nöronlarınının deşarj hızını değişterebileceğine ilişkin
kanıtlar bildirilmektedir50. Ayrıca, nefrektomisi bulunmayan hayvanlara tuz yüklemesi
yapıldığında bunlarda da barorefleks bozukluğunun ve hafif düzeyde kan basıncı
yükselmesinin geliştiği bildirilmektedir51. Çalışmamızda, tuz yüklemesinin STN’li
hayvanlara uygulanması, sıvı ve elektrolit atılım yeteneğindeki bozukluğun tuzun
barorefleks üzerindeki bozucu etkisini daha da belirgin hale getirmesine yol açmış
olabilir. Kontrollerle karşılaştırıldığında, EDOT alan STN’li hayvanlarda potasyum
düzeyi düşük; YOT alan STN’lilerde ise sodyum düzeyi yüksektir. Barorefleks
duyarlılığının sempatik ve parasempatik bileşenlerinin bradikardik yanıtlarının da bu
hayvanlarda anlamlı düzeyde bozulduğu görülmektedir. Bu durum elektrolit
bozukluklarının bu tip hipertansiyonda diğer doku fonksiyon bozukluklarının yanında,
barorefleks bozukluğunun olası nedenleri olarak değerlendirilmelerinin doğru olacağını
düşündürmektedir. Gerçekten de, iskelet kasının fonksiyonu ile ilgili yapılan bir
çalışmada,
subtotal
nefrektomi-tuz
hipertansiyon
modelinde,
Na+
ve
K+
yoğunluklarındaki değişikliklerin iskelet kası fonksiyonunda azalma ile birlikte
olduğuna ilişkin kanıtlar bildirilmektedir52.
Çalışmamızda barorefleks işlev bozukluğu nefrektomililerde tuz alımının kan
basıncını artırmasına katkıda bulunmuş olabilir. Çünkü sinaortik denervasyon yapılarak
barorefleks işlevi bozulmuş sıçanlarda, tuz alımının artırılması ile birlikte; tuzun
verilme süresi arttıkça artan kan basıncı yükselmesi geliştiği bildirilmektedir53.
Çalışmamızda, duyarlılığı değişen barorefleks, tuz artışına karşı gelişecek renal atılım
mekanizmalarının kan basıncı artmaksızın yeterli sıvı ve elektrolit atılımını sağlaması
için gerekli nöral devreleri etkinleştiremeyebilir. Çünkü, şimdiye kadar elde edilen
kanıtlara göre, tuz alımına karşı gelişen adaptasyonlarda baroreseptörlerden merkezi
sinir sistemine iletilen sinyaller büyük önem taşımaktadır17.
Tüm tuz alım koşullarında, nefrektomili sıçanların intrinsik KAH ilgili yalancı
operasyonlu sıçanlarınkinden daha az idi. Nefrektomili sıçanlar ile onların kontrolleri
arasında, kontrol KAH açısından anlamlı bir farklılık bulunmamasına karşın, intrinsik
KAH açısından farklılık bulunması; kalp üzerindeki sempatik ile parasempatik
etkinliklikler arasındaki dengenin nefrektomililerde muhtemelen sempatik sistem lehine
bozulmuş olduğunu göstermektedir. Gerçekten de, yapılan deneysel46 ve klinik30
45
çalışmalarda, bu tip hipertansiyonda sempatik etkinliğin artmış olduğuna ilişkin
bulgular
bildirilmektedir.
Nefrektomili
sıçanlarda
intrinsik
kalp
atım
hızını
etkileyebilecek faktörler arasında değişen hormon düzeyleri ve RAAS etkinliği
sayılabilir. Gerçekten de ANP’nin intrinsik KAH’nı azalttığı54 ve subtotal nefrektomi
tuz hipertansiyonunda ANP düzeyinin artmış olduğu bilinmektedir55. Bu nedenle,
intrinsik kalp atım hızındaki azalma nedenleri arasında ANP’nin etkisi bulunabilir.
Ayrıca, ANG II’nin intrinsik kalp atım hızını artırdığı bilinmektedir56. Hipertansiyon
modelimizin düşük reninli bir model olduğu düşünülürse, nefrektomili sıçanlarda
intrinsik kalp atım hızının düşük olması anlaşılabilir. Nefrektomili gruplarda, tuz alım
oranının artması ile birlikte, KAH’nda azalma eğilimi gelişmesine karşın, nefrektomili
gruplar arasında intrinsik kalp atım hızı açısından anlamlı farklılıkların bulunmaması,
intrinsik kalp atım hızındaki azalmayı yaratan faktörlerin tuz alımından anlamlı düzeyde
etkilenmediğini düşündürmektedir.
YOT alımı durumunda nefrektomililerde plazma sodyumunun artış nedenini,
sodyum alımındaki aşırı artışı, böbreklerle gerçekleştirilen maksimum ölçüdeki sodyum
atılımının karşılayamaması
ile açıklamak mümkün olabilir. Bir nefron tarafından
atılması gereken sodyum miktarının atılabilmesi için böbrekte gelişen işlevsel
adaptasyonlar sodyum atılımı ile birlikte potasyum atılımını da kolaylaştıracağından ve
bu hipertansiyon modelinde aldosteron salgısının yüksek olması57 potasyum
düzeylerindeki değişikliklerin nedeni olabilir. YO’lu kontrol gruplarında tuz yükleme
oranının artışı ile plazma potasyumunun düşmesi sodyum atılımının artması ile ilgili bir
sonuç olabilir. SNT hipertansiyonunda, plazma kreatinin artışı olağan bir bulgudur. Tuz
yükleme oranının artmasının, böbrek fonksiyonları üzerinde kreatinini anlamlı düzeyde
artıracak etki yaratmadığı anlaşılmaktadır. Daha önce yapılan bir çalışmada58 ANG II
AT1 reseptör antagonistinin kan basıncı ile birlikte kreatinin düzeyinde de düşmeye yol
açtığı bilinmektedir. Bu nedenle, kreatinin ve kan basıncının artış eğilimlerinin paralel
gitmesi ile ilgili bulgumuzun ANG II’nin etkileri açısından daha ayrıntılı olarak
araştırılmasının, ANG II’nin bu tip hipertansiyondaki rolünün bilinmesi açısından önem
taşıyabilir.
SNT hipertansiyonunda daha önceki çalışmalarda58 da saptanan sol böbrek, sol
kalp ağırlığındaki artışlar ve vücut ağırlığındaki azalmalar bu çalışmamızda da
saptanmış; tuz yükleme oranının artırılması bu parametrelerde artışa neden olmuştur.
46
Hacim artışı ve hipertansiyonun neden olduğu etkilerle gelişen bu sonucu doğuran
büyüme faktörleri gibi hormonal etkenlerin rolünün araştırılması tuza bağlı olarak
gelişen hipertrofi süreçlerinin anlaşılmasına yardım edebilir.
Sonuç olarak Wistar erkek sıçanlarındaki SNT hipertansiyonunda, KAHbarorefleks duyarlılığının azalmış olduğu; bu azalmanın refleksin hem sempatik hem de
parasempatik bileşenlerini kapsadığı; farklı tuz yükleme koşullarında barorefleks
duyarlılık düzeyinin aynı niteliklere sahip olmadığı; ancak yükleme oranının artması ile,
duyarlılıkta bir artış veya azalmanın geliştiğinden söz edilemeyeceği kanısına
varılmıştır.
47
6.SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Çalışmamızda elde edilen sonuçlar aşağıdaki maddelerde özetlenmiştir:
1. Subtotal nefrektomi, standart diyet, %0.25 NaCl ve %0.5 NaCl tuz yüklemeleri
ile sağlanan ve farklı tuz alımına neden olan koşulların tümünde kan basıncının
kontrole göre daha yüksek olmasına yol açtı.
2. Subtotal nefrektomi koşulunda, artan tuz yükleme oranı ile birlikte ortalama kan
basıncı artma eğilimi göstermesine karşın artış istatistiksel olarak anlamlı
değildi.
3. Bazal kalp atım hızının subtotal nefrektominin etkisinin neden olduğu
koşullardan etkilenmeyişi kardiyak refleks mekanizmaların bazal koşullarda
normal kalp atım hızını sağlayacak yeterlilikte olduğunu düşündürmektedir
4. Subtotal nefektominin barorefleks duyarlılığı üzerindeki etkisi taşikardik yanıtı
azaltması şeklinde gerçekleşti.
5. Barorefleksin parasempatik bileşeninin bradikardik yanıtı düşük ve yüksek
oranda tuz alımı koşullarında nefrektomililerde azalmış idi
6. Barorefleksin sempatik bileşeninin bradikadik yanıtı düşük ve yüksek oranda tuz
alımı durumunda artmış; taşikardik yanıtı ise yüksek oranda tuz alımı
durumunda azalmış idi.
7. Subtotal nefrektomi intrinsik kalp atım hızını azalttı.
8. Subtotal nefrektomi yüksek oranda tuzun etkisi ile birlikte plazma sodyum
düzeyinin yükselmesine; düşük oranda tuz alımı ile birlikte ise plazma
potasyumunun azalmasına yol açtı
9. Subtotal nefrektomi plazma kreatinin düzeyinin artmasına neden olurken; tuz
yükleme oranının artması, nefrektomililerin kreatinin düzeyinin yalnızca artma
eğilimi göstermesine neden oldu.
10. Tuz yükleme oranının artışı, nefrektomililerde kalan sol böbrek kitlesinin ve sol
kalbin iş yükünü artırması nedeni ile bu yapılardaki hipertrofinin daha fazla
oranda gelişmesine yol açtı.
48
ÖNERİLER
1. Subtotal nefrektomi-tuz hipertansiyonunda farklı oranlardaki tuz yüklemelerinin
beyin
yerel renin-anjiyotensin sistemi üzerindeki etkilerini araştıracak
çalışmalar, yukarıda sıralanan değişikliklerin olası sinirsel mekanizmalarını
açıklamaya yardım edebilir.
2. Düşük reninli hipertansiyondaki barorefleks duyarlılıklarının, anjiyotensin II,
vazopresin gibi ilgili hormonların rollerini dikkate alacak şekilde araştırılması,
barorefleks duyarlılık durumları ile ilgili daha çok bilgiye olanak sağlayabilir.
49
7. KAYNAKÇA
1.
Badyal DK, Lata H, Dadhich AP. Animal models of hypertension and effect of drugs. Indian
Journal of Pharmacology, 2003; 35: 349-362.
2.
Meneton P, Jeunemaitre X, Wardener HE & Macgregor GA. Links between dietary salt
intake, renal salt handling, blood pressure, and cardiovascular diseases. Physiological Reviews,
2005; 85: 679
3.
Kanagy NL, Fink GD. Losartan prevents salt-induced hypertension in reduced renal mass rats.
The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 1993; 265 (3): 1131-1136
4.
Özaykan B, Doğan A. Interaction between AVP and sympathetic system in subtotal
nephrectomy-saline hypertension: role of α and V1 receptor. Journal of the Autonomic Nervous
System, 2000; 78: 165-171.
5.
Malpas SC. What sets the long-term level of sympathetic nerve activity: is there a role for
arterial baroreceptors?. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and
Comparative Physiology, 2004; 286: R1-R12
6.
Maldonadol MM. Hypertension in end-stage renal disease. Kidney International, 1998; 54 (68):
67.
7.
Haddy FJ. Humoral factors in hypertension. News in Physiological Sciences, 1989; 4: 202-205
8.
Tsuda K, Kimura K, Shima H, Nishio I & Masuyama Y. Presynaptic alpha 2-adrenoceptormediated modulation of norepinephrine release from vascular adrenergic neurons in reduced
renal mass salt hypertensive rats. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology,
1992; 531-535
9.
Lohmeier TE. Interactions between Angiotensin II and baroreflex in long-term regulation of
renal sympathetic nerve activity. Circulation Research, 2003; 92: 1282-1284.
10. Rodrigues JA, Castro M, Elias LLK, Valença MM, McCann SM. Neuroendocrine control of
body fluid metabolism. Physiological Reviews, 2004; 84: 169-208.
11. Pan HL. Brain Angiotensin II and Synaptic Transmission. Neuroscientist, 2004; 10 (5): 422-431
12. Tıbbi Fizyoloji, Ganong WF, Nobel Maatbacılık, 20. Baskı, 2002.
13. Dampney RAL, Coleman MJ, Fontes MAP, Hirooka Y, Horiuchi J, Polson JW, Potts PD,
Tagawa T. Central mechanisms underlying short-term and long-term regulation of the
50
cardiovascular system. Proceedings of the Australian Physiological and Pharmacological
Society, 2001; 32 (1): 1-11.
14. Conte MR. Gender differences in the neurohumoral control of the cardiovascular system.
Italian Heart Journal : OfficialJournal of the Italian Federation of Cardiology, 2003; 4 (6):
367-370
15. Colombari E, Sato M A, Cravo SL, Bergamaschi CT, Campos RR, Lopes OU. Role of
Medulla Oblongata in hypertension. Hypertension, 2001; 38: 549-561.
16. Olufsen M, Tran H & Ottesen J. Modeling cerebral blood flow control during posture change
from sitting to standing. Cardiovascular Engineering, 2004; 4 (1): 47-58
17. Brooks VL, Osborn JW. Hormonal-sympathetic interactions in long-term regulation of arterial
pressure: an hypothesis. American journal of physiology 268. Regulatory, Integrative and
Comparative Physiology 37,1995; R1343-R1358
18. Averill DB, Diz DI. Angiotensin peptides and baroreflex control of sympathetic outflow:
Pathways and mechanisms of the medulla oblongata. Brain Researc Bulletin, 2000; 51(2): 119128.
19. Su DF, Miao CY. Arterial baroreflex function in conscious rats. Acta Pharmacologica Sinica,
2002; 23 (8): 673-679.
20. Thrasher TN. Baroreceptor and the long-term control of blood pressure. Experimental
Physiology, 2004; 89 (4): 331-341
21. Zhong Y, Wang H, Ju KH, Jan KM & Chon KH. Nonlinear analysis of the seperate
contributions of autonomic nervous system to heart rate variability using principal dynanic
modes. IEEE Transaction on Biomedical Engineering, 2004; 51 (2): 255-262
22. Chapleau MW. Modulation of baroreflex function by altering inspiratory impedance: Potential
mechanisms and clinical implications. Clinical Autonomic Research , 2004, 14: 217-219.
23. Dinh DT, Frauman AG, Johnston CI & Fabiani ME. Angiotensin receptors: distribution,
signalling and function, Clinical Science, 2001 100: 481–492.
24. Farah VMA, Moreira ED, Ushizima M, Cestari IA, Irigoyen MC & Krieger EM. Acute
AT1 receptor blockade does not improve the depressed baroreflex in rats with chronic renal
hypertension. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 2000; 33: 1491-1496.
25. Xu L, Brooks VL. Sodium intake, angiotensin II receptor blokade and baroreflex function in
conscious rat. Hypertension, 1997; 29 (part2), 450-457
51
26. Barrett CJ, Ramchandra R, Guild SJ, Lala A, Budgett DM, Malpas SC. What sets the longterm level of renal sympathetic nevre activity a role for angiotensin II and baroreflex?.
Circulation Research, 2003; 92: 1330-1336.
27. Boscan P, Allen AM & Paton JFR. Baroreflex inhibition of cardiac sympathetic outflow is
attenuated by angiotensin II the nucleus of the solitary tract. Neuroscience, 2001; 103 (1): 153160.
28. Oparil S, Zaman MA, Calhoun DA. Pathogenesis of hypertension. Annals of
Medicine, 2003; 139: 761-776
Internal
29. Silva AQ, Santos RA, Fontes MA. Blockade of endogenous angiotensin-(1-7) in the
hypothalamic paraventricular nucleus reduces renal sympathetic tone. Hypertension, 2005; 46
(2):341-348.
30. Phillips JK. Pathogenesis of Hypertension in renal failure: role of the sympathetic nervous
system and renal afferents. Clinical and Experimental Pharmacology and Physicology, 2005; 32
(5-6): 415-418.
31. Van den Meiracker AH & Boomsma F. The angiotensin II-sympathetic nervous system
connection. Journal of Hypertension, 2003; 21: 1453-1454.
32. DiBona GF. Sympathetic nervous system and the kidney in hypertension. Current Opinion in
Nephrology & Hypertension, 2002; 11 (2): 197- 200.
33. Coote JH. A role for the paraventricular nucleus of the hypothalamus in the autonomic control
of heart and kidney. Experimental Physiology, 2005; 90 (2): 169-173.
34. O’Shaughnessy KM, Karet FE. Salt handling and hypertension. The Journal of Clinical
Investigation, 2004; 113 (8): 1075-1081.
35. Coleman TG and Guyton AC. Hypertension caused by salt loading in the dog. III. Onset
transients of cardiac output and other circulatory variables. Circulation Research, 1969; 25: 153160.
36. Opie LH, Heart Physiology from cell to circulation, 4th edition, Lippincott Williams & Wilkins,
454.
37. Baboolal K and Meyer TW. The effect of acute angiotensin II blokade on renal function in rats
with reduced renal mass. Kidney International, 1994; 46: 980-985.
38. Benchetrit S, Mandelbaum A, Bernheim J, Podjarny E, Green J, Katz B, & Rathaus M.
Alterde vascular reactivity following partial nephrectomy in the rat: a possible mechanism of the
blood-pressure-lowering effect of heparin. Nephrology Dialysis, Transplantition, 1999; 64-69.
52
39. Pamnani MB, Chen X, Haddy FJ, Schooley VF & Mo Z. Mechanism of antihypertensive
effect of dietary potassium in experimental volume expanded hypertension in rats. Clinical and
Experimental Hypertension, 2000; 22 (6): 555-569.
40. Ylitalo P, Hepp R, Mohring J, Gross F. Effects of varying sodium intake on blood pressure
and renin-angiotensin system in subtotally nehrectomized rat. The Journal of Labaratory and
Clinical Medicine, 1976; 88 (5): 807-816.
41. Mackie FE, Campbell DJ, Meyer TW. Intrarenal angiotensin and bradykinin peptide levels in
the remnant kidney model of renal insufficiency. Kidney International, 2001; 59(4): 1458-1465.
42. Blouin A, Molez S, Pham D, Ayach B, Dussault P, Escher E, Jeng AY. & Battistini B. A
novel procedure for daily measurements of hemodynamical, hematological, and biochemical
parameters in conscious unrestrained rats. Journal of Pharmacological and Toxicological
Methods, 2000; 44 (3): 489-505.
43. Kurtz TW, Griffin KA, Bidani AK, Davisson RL & Hall JE. Recommendation for blood
pressure measurement in humans and experimental animals part2: blood pressure measurement
in experimental animals. A Statement for Professionals From the Subcommittee of Professional
and Public Education of the American Heart Association Council on High Blood Pressure
Research, Hypertension, 2005; 45:142-161.
44. Lee RP, Wang D, Lin NT, Chou YW and Chen HI. A modified technique for tail cuff
pressure measurement in unrestrained conscious rats. Journal of Biomedical Science,2002; 9:
424-427.
45. Van Vliet BN, Chafe LL and Montani JP. Characteristics of 24 h telemered blood pressure in
e NOS-knockout and C57BI/6J control mice. Journal of Physiology, 2003; 549.1: 313-325.
46. Yuhara M, Ikeda T,Toya Y, Sakurai J, Gomi T, Ikeda T. Participation of the sympathetic
nervous system in hypertension in rats with subtotal renal ablation. Journal of Hypertension,
1989; 7(6): 443-446.
47. Zicha J, Kronauer J, Duhm J. Effects of a chronic high salt intake on blood pressure and the
kinetics of sodium and potassium transport in erythrocytes of young and adult subtotally
nephrectomized Sprague-Dawley rats. Journal of Hypertension, 1990; 207-217.
48. Bishop VS, Sanderford MG. Angiotensin II modulation of the arterial baroreflex: role of the
area postrema. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 2000; 27(5-6): 428431.
49. Poster JP, Contribution of central ANG II to acute stress-induced changes in baroreflex function
in young rats. American Journal of Physiology Regulatory Integrative and Comparative
Physiology, 2000; 279 (4): R1386-1391.
53
50. Hochstenbach SL, Ciriello J. Effects of plasma hypernatremia on nucleus tractus solitarius
neurons. The American Journal of Physiology, 1994; 266 (6 Pt 2): R1916-R1921.
51. Miyajima E & Buńag RD. Dietary salt loading produceds baroreflex impairment and mild
hypertension in rats. American Journal of Physiology, 1985; 249: H278-H284.
52. O’Drobinak DM, Greene AS. Decreases in steady-state muscle performance and vessel density
in reduced renal mass hypertensive rats. American Journal of Physiology, 1996; 270 (2 Pt 2):
H661-H667.
53. Osborn JW & Hornfeldt BJ. Arterial baroreceptor denervation impairs long-term regulation of
arterial pressure during dietary salt loading. American Journal of Physiology, 1998; 275:
H1558–H1566.
54. Ackermann U, Khanna J, Irizawa TG. Atrial natriuretic factor alters autonomic interactions in
the control of heart rate in conscious rats. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology,
1988; 66 (7): 930-936.
55. Brandt MA, Fink GD, Chimoskey JE. Plasma atrial natriuretic peptide in conscious rats with
reduced renal mass. FASEB Journal, 1989; 3(11): 2302-2307.
56. Bealer SL. Systemic angiotensin II alters intrinsic heart rat through central mechanisms. Brain
Research Bulletin, 2002; 58 (1): 61–65.
57. Endemann DH, Wolf K, Boeger CA, Riegger GA, Kramer BK. Adrenal aldosterone
biosynthesis is elevated in a model of chronic renal failure role of local adrenal renin-angiotensin
system. Nephron Physiology, 2004; 97 (2): 37-44.
58. Cao Z, Cooper ME, Wu LL, Cox AJ, Jandeleit-Dahm K, Kelly DJ, Gilbert RE. Blockade
of the renin- angiotensin and endothelin systems on progressive renal injury. Hypertension,
2000; 36: 561-568.
54
ÖZGEÇMİŞ
Eylem Taşkın 1979’ da Adana’nın Ceyhan ilçesinde doğdu. İlk ve orta
öğrenimini Ceyhan’da tamamladı. Çukurova Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
Biyoloji bölümünü 2002 yılında bitirdi. Aynı yıl Çukurova Üniversitesi Sağlık Bilimleri
Enstitüsü Fizyoloji Anabilim dalında yüksek lisansa başladı.
55