Φυσιολογία υπεζωκοτικής κοιλότητας: επιδράσεις αμιλορίδης, ουαμπαΐνης, νιτροπρωσσικού νατρίου, 17β οιστραδιόλης και προγεστερόνης στη διακίνηση του υπεζωκοτικού υγρού

Abstract

The pleural space is a real space between the lungs and the chest wall. It contains a small amount of fluid and facilitates smooth movement of the lungs within the thoracic cavity. Although this is a major function of the pleural space, obliteration of the space either surgically or chemically doesnot interfere significantly with an individual’s ability to breathe. On the other hand, disease of the pleural membranes or excess fluid in the pleural space can have a significant effect on breathing.It has been suggested that the pleural space also offers a safe route of egress for pulmonary edema fluid. Although a large amount of fluid in the pleural space can cause symptoms, it has a less negative impact on breathing than does the same volume of fluid within lung parenchyma. The parietal pleura plays a major role in the removal of pleural fluid. By general consent, pleural liquid was entered from the parietal (highpressure) pleura and was absorbed in the visceral (low-ressure) pleura. The occurrence of an active electrolyte transport and diffusion by mesothelial cells has become content of research with contradictory results. However, there are still unanswered questions and considerable controversies about the physiologic importance of pleural liquid and about the nature of the forces governing its movement into, within, and out of the pleural cavity.The fluid and solute transport properties of pleura tissue were studied using specimens of intact visceral and parietal pleura from adult sheeps. The samples were transferred to the laboratory within 1 hour from the death of the animal in a Krebs-Ringer solution at 4oC. The pleura was then mounted as a planar sheet in Ussing-type chamber. The spontaneous potential difference and the inhibitory effects of nitroprusside sodium, ouabain, amiloride, 17β estradiol and progesterone on transepithelial electrical resistance (RTE) were measured. The spontaneous potential difference across parietal pleura was 0.5 ± 0.1 mV whereas that across visceral pleura was 0.4 ±0.1 mV. Electrical Λ resistance of both pleura was very low 22.02 ±4.1 Ω cm for visceral pleura and 22.02 ± 3.5 Ω cm2 for parietal pleura. There was increase in the Rte when sodium nitroprusside was added to the serosal bathing solution of parietal pleura and to the serosal or mucosal bathing solution in visceral pleura. The same was observed when ouabain was added in mucosal surface of visceral pleura and either to the mucosal or serosal surface of parietal pleura. Furthermore, there was increase in RTE when amiloride was added to the serosal bathing solution of parietal pleura. There was an increase in RTE in all of the samples examined after addition of 17β estradiol and progesterone in visceral and parietal pleura. This increase was rapid within 1 min, lasted for about 15 min, returned to the basal level within 30-45 min, and was dose dependent. Tamoxifen, anestrogen receptor antagonist, did not completely inhibit the effect of 17β estradiol; furthermore no steroid receptors were identified in cytosolic preparations of visceral and parietal pleura, with ligand binding assays. The estrogen and progesterone induced increase in RTE was affected by additionof an inhibitor of the nitric oxide synthase in both visceral and parietal pleura. Indeed, previous administration of N“-nitro-L-argrinine methyl ester (L-NAME) prevented the increase in RTE by of 17β estradiol and progesterone. Consequently, the sheep pleura appear to play a role in the fluid and solute transport between the pleural capillaries and the pleural space. Their results suggest that there was a Na+ and K+ transport across either visceral or parietal pleura. Furthermore 17β estradiol and progesterone induce an increase in RTE in both visceral and parietal pleura and thus alter the transepithelial permeability. The effect of steroids may be accounted by rapid release of nitric oxide in pleura.

Η υπεζωκοτική κοιλότητα είναι ένας πραγματικός χώρος μεταξύ των πνευμόνων και του θωρακικού τοιχώματος. Περιέχει μια μικρή ποσότητα υπεζωκοτικού υγρού και διευκολύνει τις κινήσεις των πνευμόνων μέσα στη θωρακική κοιλότητα. Παρόλο που αυτή είναι η κύρια λειτουργία της υπεζωκοτικής κοιλότητας, εξάλειψη της κοιλότητας είτε χειρουργικά είτε χημικά δεν εμποδίζει σημαντικά την ικανότητα των ατόμων να αναπνέουν. Από την άλλη πλευρά νοσήματα των πετάλων του υπεζωκότα ή συλλογή υγρού στην υπεζωκοτική κοιλότητα μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τηναναπνοή. Έχει προταθεί ότι η υπεζωκοτική κοιλότητα προσφέρει επίσης μια ασφαλή οδό απομάκρυνσης του υγρού του πνευμονικού οιδήματος. Αν και μεγάλη ποσότητα υγρού στην υπεζωκοτική κοιλότητα προκαλεί συμπτώματα, έχει λιγότερο αρνητική επίδραση στην αναπνοή από ότι ο ίδιος όγκος υγρού στο πνευμονικό παρέγχυμα. Ο τοιχωματικός υπεζωκότας έχει σημαντικό ρόλο στην απομάκρυνση του υπεζωκοτικού υγρού. Σύμφωνα με την επικρατούσα θεωρία η διακίνηση του υπεζωκοτικού υγρού στηρίζεται στις διαφορές των πιέσεων μεταξύ των δύο πετάλων του υπεζωκότα. Η ύπαρξη ενεργητικής μεταφοράς και διάχυσης ουσιών έχει γίνει αντικείμενο έρευνας με αντικρουόμενα αποτελέσματα. Υπάρχουν ακόμη αναπάντητα ερωτήματα και σημαντικές διαφωνίες για τη φυσιολογική σημασία του υπεζωκοτικού υγρού και για τη φύση των δυνάμεων που κατευθύνουν τη διακίνηση του προς τα μέσα και έξω από την υπεζωκοτική κοιλότητα. Η διακίνηση ηλεκτρολυτών και η επίδραση στεροειδών ορμονών εξετάστηκε σε υπεζωκότα προβάτου. Γ ια το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν ακέραια τμήματα τοιχωματικού και πνευμονικού υπεζωκότα από 80 ενήλικα πρόβατα (θηλυκά και αρσενικά). Τα δείγματα μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο σε οξυγονωμένο διάλυμα Krebs στους 4ο C εντός μισής ώρας από το θάνατο του ζώου. Στη συνέχεια ο υπεζωκότας τοποθετήθηκε σε μια αντλία τύπου Ussing, με διάλυμα Krebs και από τις δύο πλευρές,οξυγονώνονταν συνεχώς και διατηρούνταν σε θερμοκρασία 37ο C. Μελετήθηκαν η ανάπτυξη διαφοράς δυναμικού και οι επιδράσεις του νιτροπρωσσικού νατρίου, της ουαμπαίνης, της αμιλορίδης, της 17β οιστραδιόλης και της προγεστερόνης στην ηλεκτρική αντίσταση (RTE)της μεμβράνης. Η διαφορά δυναμικού που αναπτύχθηκε στον τοιχωματικό υπεζωκότα ήταν 0,5 ±0,1 mV ενώ στον πνευμονικό ήταν 0,4 ±0,1 mV. Η αντίσταση και για τα δύο πέταλα του υπεζωκότα ήταν χαμηλή, 22,02 ±4,1 Ω cm2 για τον πνευμονικό υπεζωκότα και 22,03 ± 3,5 Ω cm2 για τον τοιχωματικό υπεζωκότα. Αύξηση της Rte παρατηρήθηκε όταν νιτροπρωσσικό νάτριο προστέθηκε στην πλευρά προς την υπεζωκοτική κοιλότητα του τοιχωματικού υπεζωκότα και στην έσω ή έξω πλευρά του πνευμονικού υπεζωκότα. Το ίδιο παρατηρήθηκε και όταν ουαμπαίνη προστέθηκε στηνπλευρά προς τον ενδιάμεσο ιστό του πνευμονικού υπεζωκότα και στον τοιχωματικό υπεζωκότα και από τις δύο πλευρές. Επιπλέον υπήρξε αύξηση της RTE όταν αμιλορίδη προστέθηκε στην πλευρά προς την υπεζωκοτική κοιλότητα του τοιχωματικού υπεζωκότα. Αύξηση της RTE υπήρξε σε όλα τα δείγματα που εξετάστηκαν μετά τη προσθήκη 17β οιστραδιόλης και προγεστερόνης σε τοιχωματικό και πνευμονικό υπεζωκότα. Η αύξηση ήταν άμεση, στο πρώτο λεπτό της έκθεσης, διαρκούσε περίπου 15 λεπτά, επέστρεφε στα αρχικά επίπεδα σε 30-45 λεπτά και ήταν δοσοεξαρτώμενη. Η ταμοξιφαίνη, ένας ανταγωνιστής των υποδοχέων της οιστραδιόλης, δεν ανέστειλε πλήρως την επίδραση της οιστραδιόλης. Επιπλέον υποδοχείς οιστρογόνων και προγεστερόνης δεν αναγνωρίστηκαν στα πέταλα του υπεζωκότα. Η εξαρτώμενη από τα οιστρογόνα και την προγεστερόνη αύξηση της RTE επηρεάστηκε από την προσθήκη ενός αναστολέα της συνθάσης του οξειδίου του αζώτου. Πράγματι η προσθήκη του αναστολέα απέτρεψε τη αύξηση της RTE.Συμπερασματικά φαίνεται πως υπάρχει μετακίνηση ιόντων και στα δύο πέταλα του υπεζωκότα. Τα μεσοθηλιακά κύτταρα συμμετέχουν ενεργά στην ανταλλαγή νερού και ηλεκτρολυτών μεταξύ των τριχοειδών του υπεζωκότα και της υπεζωκοτικής κοιλότητας. Επιπρόσθετα τα οιστρογόνα και η προγεστερόνη τροποποιούν τη διαπερατότητα του υπεζωκότα. Στην τροποποίηση της διαπερατότητας μπορεί να συμμετέχει η γρήγορη απελευθέρωση οξειδίου του αζώτου στον υπεζωκότα.