|
|
Методические разработки
Экскреция мочевины. Мочевина является конечным продуктом азотистого обмена и экскретируется почками. Она подвергается ультрафильтрации в клубочках и не расщепляется в моче. Около 40 % профильтровавшейся мочевины реабсор-бируется в канальцах. Этот процесс рассматривается как пассивный, так как отсутствуют данные в пользу существования активного транспорта мочевины у человека. Ее реабсорбция осуществляется путем диффузии на протяжении всего канальца. Однако проницаемость мембраны для мочевины не везде одинакова, в проксимальном отделе диффузия более активна, в дистальном — снижена.
Скорость экскреции мочевины фактически определяется фильтрацией и последующей реабсорбцией, последняя, в свою очередь, обусловлена концентрационным градиентом, создаваемым реабсорбцией воды. Поэтому выделение мочевины зависит от диуреза. Максимальная ее экскреция наблюдается при минутном диурезе 2 мл и более, минимальная — при снижении минутного диуреза до 0,35 мл. В последнем случае реабсорбция в канальцах повышается до 70 %. Если же введением какого-либо осмотически активного вещества (глюкозы, сорбитола) вызвать осмотический диурез, то клиренс мочевины может достичь клиренса инулина, т. е. произойдет повышение экскреции мочевины.
Мочевина принимает участие в функционировании противоточно-поворотной множительной системы. Поступая в петлю Генле, она многократно подвергается диффузии из люминального пространства в интерстициальное и обратно и тем самым участвует в разведении и концентрировании мочи. Корковые сегменты дистального отдела нефрона фактически непроницаемы для мочевины, это имеет важное значение для функционирования противоточно-поворотной множительной системы, которая, в свою очередь, способствует тому, что большое количество мочевины экскретируется в малом объеме мочи.
Экскреция креатинина. Креатинин является компонентом плазмы крови. Его продукция варьирует у разных индивидов, в частности, она выше у людей с большой мышечной массой. Креатинин является продуктом метаболизма мышечных клеток, а именно — распада креатинфосфорной кислоты. После отщепления фосфата от креатинфосфорной кислоты образуется креатин. Последний подвергается дегидратации с образованием креатинина. В среднем за сутки почки образуют и экскретируют около 1,8 г (15,8 ммоль) креатинина (концентрация креатинина в крови колеблется от 60 до 100 мкмоль/л). Он полностью фильтруется в клубочках без обратной резорбции, поэтому по клиренсу креатинина судят о СКФ. Клиренс креатинина сходен с клиренсом инулина.
При уменьшении клубочковой фильтрации пропорционально увеличивается концентрация креатинина в плазме крови. Это весьма существенно для клинициста, поскольку по изменению содержания креатинина в крови можно судить о степени ухудшения клубочковой фильтрации.
Выделение аммиака. Аммиак образуется в клетках почечных канальцев путем дезаминирования аминокислот. Основным его источником является глутамин, который, как и некоторые другие аминокислоты, экстрагируется из крови клетками ка-нальцевого эпителия и подвергается дез-аминированию под влиянием глутамина-зы. Образующийся при этом аммиак (NH3) диффундирует в просвет канальца, так как его парциальное давление в тубулярной жидкости меньше, чем в крови. В просвете канальца аммиак связывается с ионами Н+ и образует аммонийный радикал NH4+ (ион аммония). Последний является водорастворимым катионом и не подвергается обратной диффузии через верхушечную мембрану канальцевых клеток. Образовавшийся радикал NH4+ обычно связывается в просвете канальца с анионом С1- и в виде аммоний хлорида выводится с мочой. В норме у взрослого человека за сутки выделяется 30 — 50 ммоль аммония. Скорость образования и количество выделяемых солей аммония резко возрастает при ацидозе и может достигать 250 ммоль/сут.
3.2.4. ПОЧЕЧНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ
Поддержание постоянства активной реакции крови является одним из основных условий нормальной жизнедеятельности организма. Кислотно-основное состояние (КОС) зависит от соотношения содержания в плазме кислот и оснований. Показатель рН, характеризующий активную реакцию крови, отражает концентрацию в ней ионов Н+. В норме этот показатель колеблется в пределах 7,35 — 7,45.
Регуляция КОС осуществляется несколькими механизмами: а) буферными системами, которые сводят к минимуму изменения рН; б) вентиляцией легких, быстро реагирующей на колебания рСО2; в) выделением почками избытка ионов Н+ и титруемых кислот. Последний механизм срабатывает медленнее двух первых. Однако роль его исключительно важна, поскольку почки не только регулируют секрецию ионов Н+, но и восполняют буферную емкость организма. В норме рН мочи колеблется в пределах 4,5 — 8,2.
Почечный механизм регуляции КОС включает: а) канальцевую реабсорбцию ги-дрогенкарбонатов; б) канальцевую секрецию ионов Н+ в обмен на ионы Na+; в) образование титруемых кислот в результате связывания ионов Н+ с буферными системами мочи; г) экскрецию аммонийных солей.
Реабсорбция гидрогенкарбоната и секреция ионов Н+ в канальцах связаны с ре-абсорбцией натрия, являющегося основным внеклеточным катионом. Расширение или уменьшение внеклеточного объема влияет на экскрецию гидрогенкарбонатов. При его возрастании усиливается экскреция гидрогенкарбонатов, а реабсорбция натрия и гидрогенкарбонатов снижается. Противоположный процесс наблюдается при уменьшении внеклеточного объема. Следовательно, концентрация натрия и внеклеточный объем могут быть отнесены к факторам, влияющим на регуляцию так называемого почечного порога гидрогенкарбонатов. Реабсорбция НСО3 увеличивается при гипохлоремии. И наоборот, когда запасы хлора в организме возрастают, реабсорбция гидрогенкарбоната уменьшается. Кислотовыделительная функция почек связана также с содержанием циркулирующих кортикостероидных гормонов. Последние усиливают реабсорбцию натрия и стимулируют выделение кислых продуктов с мочой. При гиперальдостеронизме и синдроме Кушинга концентрация гидрогенкарбоната в плазме увеличивается, в то время как при болезни Аддисона она уменьшается. Это является результатом влияния альдостерона на обмен ионов Na+ и Н+ в дистальных отделах канальцев.
Нарушения кислотовыделительной функции почек преимущественно связаны с ка-нальцевыми поражениями. Это может быть обусловлено уменьшением экскреции ионов Н+ клетками канальцевого эпителия, а также нарушением аммониогенеза. Как правило, такие формы дисфункции почек возникают при хроническом или интермиттирующем пиелонефрите. В результате развивается так называемый почечный ацидоз. При острой почечной недостаточности (ОПН) в олигоанурической стадии и хронической почечной недостаточности (ХПН) в терминальной стадии в результате значительного поражения канальцевой системы возникает декомпенсированный метаболический ацидоз (рН < 7,25).
5.5. КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ И РАЗВЕДЕНИЕ МОЧИ
Для поддержания постоянной осмо-лярности тканевой жидкости и регуляции экскреции воды важное значение имеет способность почек концентрировать и разводить мочу. Это обеспечивается так называемым противоточно-поворотным множительным механизмом, в котором главную роль играет петля Генле.
Разведение мочи достигается путем удаления NaCl из канальцевой жидкости в том участке нефрона, где мембрана канальца непроницаема для воды, т. е. в толстом восходящем колене петли Генле, дис-тальном канальце и собирательных трубках, причем петля Генле имеет наибольшее значение в образовании разведенной мочи.
Концентрирование мочи — это сложный процесс, зависящий от механизмов активного транспорта в канальцах. Моча в основном концентрируется в нисходящем отделе петли Генле. В собирательных трубках осуществляется конечная концентрация мочи под влиянием АДГ. Последний увеличивает проницаемость клеточных мембран собирательных трубок для воды, которая переходит в интерстиций мозгового вещества, повышая тем самым осмолярность мочи. Максимальная осмо-лярность мочи достигает 1400 мосм/л, что соответствует относительной плотности мочи 1040. Наименьшая осмолярность мочи, наблюдаемая при отсутствии АДГ, составляет 290 — 300 мосм/л, что соответствует относительной плотности 1005 — 1008.
Вода, образующаяся вследствие активной реабсорбции осмотически активных веществ через непроницаемую для воды стенку канальца, получила название «осмотически свободная вода». Клиренс осмотически свободной воды (Сн о) вычисляется по формуле, мл/мин:
СН2О =V
Cosm>
где Cosm — осмолярный клиренс, мл/мин; V— диурез, мл/мин.
Величина клиренса свободной воды отражает эффективность водовыделительной функции почек, степень проницаемости стенок канальцев и интенсивность реаб-сорбции натрия в восходящем колене петли Генле.
Осмолярный клиренс характеризует тот объем плазмы, который за 1 мин очищается почкой от осмотически активных веществ. Его рассчитывают по формуле
г .. VUosm^osmp» rosm
гДе Uosm11posm
осмолярная концентрация соответственно мочи и плазмы, моем/л; V— диурез, мл/мин.
Осмолярный клиренс отражает интенсивность выделения почками осмотически активных веществ.
5.6. НЕЙРОЭНДОКРИННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИИ ПОЧЕК
Функция почек находится под контролем нейроэндокринной системы организма, который осуществляется как на экстра-, так и на интраренальном уровне. Почки иннервируются волокнами симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Волокна симпатических нервов идут от нейронов трех нижних грудных и двух верхних поясничных сегментов спинного мозга, парасимпатические — от блуждающего нерва и тазового сплетения.
Нервные окончания подходят непосредственно к клеткам проксимального и дис-тального канальцев, будучи отделенными от них только веществом базальной мембраны. Это является морфологическим доказательством возможности прямого влияния нервных импульсов через эфферентные нервы на работу канальцевого эпителия. Однако больше изучено вазомоторное действие эфферентных нервных волокон на почечный кровоток. В стенке артериальных сосудов почек содержатся α- и β-адренорецепторы, количественное соотношение которых до конца не выяснено. В целом, нервные импульсы играют относительно небольшую роль в функционировании почек. Это подтверждается наблюдениями за деятельностью денервированной пересаженной почки. Отсутствие заметных нарушений функции почек отмечено также после симпатэктомии на уровне нижних грудных сегментов. Остается невыясненным, зависят ли от прямых нервных импульсов такие тонкие механизмы деятельности почек, как концентрация и разведение мочи, ионообмен, выделение кислых продуктов и др. Несомненным является факт влияния нервных импульсов на тонус внутрипочечных сосудов. При определенных стрессовых воздействиях может возникнуть внутрипочечная артериальная вазоконст-рикция, которая способна вызвать вторичные функциональные отклонения.
На деятельность почек оказывает прямое действие ряд гормонов (альдостерон, антидиуретический гормон, паратгормон, кальцитонин, катехоламины и др.), для которых почки являются главным органом-мишенью.
5.6.1. Альдостерон
Альдостерон относится к минералокор-тикоидам коры надпочечников. Он является важнейшим регулятором объема внеклеточной жидкости и главным регулятором гомеостаза калия. Основным объектом действия альдостерона служат собирательные трубки коркового вещества. Его суточная секреция у здоровых людей, потребляющих нормальное количество натрия, колеблется то 50 до 250 мкг, а его концентрация в плазме — от 5 до 15 нг%.
Альдостерон оказывает действие главным образом на реабсорбцию натрия и секрецию калия в почках, подкисление мочи и механизм разведения и концентрации мочи. Он стимулирует реабсорбцию путем обмена ионов натрия на ионы калия и гидрогена в дистальных извитых канальцах и собирательных трубках, вызывает антинатрийурез и калийурез. Калий служит мощным непосредственным стимулятором секреции альдостерона. Поскольку последний, в свою очередь, способствует экскреции калия почками, эта обратная связь является важным фактором регуляции гомеостаза калия.
Альдостерон усиливает секрецию ионов Н+ в просвет канальцев, способствуя образованию аммиака. Это может быть следствием прямого действия гормона на водородный насос или изменения электрического градиента в результате активации транспорта натрия.
Нарушения секреции альдостерона могут обуславливаться первичными дефектами клеток клубочковой зоны надпочечников или возникают вторично вследствие изменения продукции регуляторов альдо-стероновой секреции.
Гиперальдостеронизм. Альдостеро-низм — это синдром, главной особенностью которого является гиперсекреция альдостерона. При первичном альдосте-ронизме стимулы к повышению продукции альдостерона исходят от самих надпочечников, при вторичном — такие стимулы имеют вненадпочечниковое происхождение, обычно они исходят от ренин-ангио-тензиновой системы.
Первичный альдостеронизМу или синдром Конна, — заболевание, обусловленное опухолью коры надпочечника. Гиперпродукция альдостерона приводит к усилению реабсорбции натрия в обмен на ионы калия. Обеднение организма калием сопровождается мышечной слабостью, паре-стезиями, приходящими мышечными параличами. Типичными симптомами являются полиурия, никтурия, полидипсия. В результате гипокалиемии внутриклеточный К+ замещается ионами Na+ и Н+, что служит причиной возникновения внутриклеточного ацидоза и внеклеточного алкалоза.
Вторичный альдостеронизм — клинический синдром, обусловленный повышенной инкрецией альдостерона нормальными надпочечниками в ответ на изменения электролитного состава крови и ренин-ангиотензиновой системы.
Диагноз вторичного альдостеронизма подозревается у лиц с гипертензией и ги-покалиемией на фоне высокой активности ренина плазмы. При гипертонической болезни или вазоренальной гипертонии на первый план выступает фактор ишеми-ческого воздействия на почку. Возникающая ишемия почки ведет к повышению активности ее юкстагломерулярного аппарата, вызывающей усиление продукции ренина и ангиотензина II. Последний стимулирует клубочковую зону коры надпочечников, обуславливая усиленную инкре-цию альдостерона.
Вторичный альдостеронизм может наблюдаться и в отсутствие гипертензии. Физиологическим его вариантом является альдостеронизм в условиях сниженного внутрисосудистого объема, например, при приеме диуретиков, ограничении поступления натрия, дегидратации.
Недостаточная продукция альдостерона надпочечниками (например, при болезни Аддисона) приводит к нарушениям в противоточно-поворотном множительном механизме (концентрирование и разведение мочи), вследствие чего снижается выделение осмотически свободной воды.
Гипоальдостеронизм. Общим признаком у всех больных гипоальдостерониз-мом является отсутствие адекватного прироста альдостерона в условиях ограниченного приема натрия.
Гипоальдостеронизм может сопровождаться генерализованными деструктивными повреждениями коры надпочечников. При этом снижается продукция корти-зола.
В большинстве случаев изолированный гипоальдостеронизм обусловлен недостаточной продукцией ренина (гипоренине-мический гипоальдостеронизм). Этот синдром чаще всего встречается у взрослых с легкой формой почечной недостаточности в сочетании с гиперкалиемией и метаболическим ацидозом. Поэтому наиболее вероятной причиной указанной формы ги-поальдостеронизма является недостаточное образование ангиотензина II, наблюдаемое у больных, перенесших двустороннюю нефрэктомию.
5.6.2. Антидиуретический гормон
Антидиуретический гормон (АДГ) синтезируется в супраоптических ядрах гипоталамуса и выделяется из задней доли гипофиза в ответ на осмотический и неосмотический стимулы. Любое повышение осмолярности плазмы активирует осморе-цепторы, стимулирующие выделение АДГ. Падение осмолярности тормозит высвобождение АДГ, что приводит к водному диурезу и, таким образом, осмолярность
плазмы восстанавливается до нормального уровня.
Антидиуретическое действие этого гормона реализуется главным образом на уровне собирательных трубок почек. В норме собирательные трубки непроницаемы для воды. АДГ усиливает проницаемость этих структур для воды и способствует антидиурезу.
Дефицит АДГ связан с невозможностью его синтеза или с патологией задней доли гипофиза, что приводит к развитию несахарного диабета.
Несахарный диабет характеризуется гиперосмолярной гипернатриемией и экскрецией большого количества разведенной мочи с низкой осмолярностью.
Выделяют гипоталамическую и почечную формы болезни. Гипоталамический песахарный диабет — заболевание, обусловленное абсолютным дефицитом АДГ. Эта форма диабета может быть самостоятельной болезнью или симптомом некоторых эндокринных и неэндокринных заболеваний. Заболевание вызывается опухолями гипофиза и гипоталамуса, синдромом Симмондса, акромегалией, гигантизмом, болезнью Кушинга. Несахарный диабет может быть следствием черепно-мозговой травмы. К этиологическим факторам относятся также нейротропные вирусные инфекции (грипп и др.) и токсичность некоторых лекарственных препаратов (литий, демеклоциклин).
Почечный (нефрогенный) несахарный диабет — генетическая патология рецепторов АДГ почечных канальцев (относительный дефицит АДГ). Эта форма диабета встречается редко.
Характерными клиническими признаками являются полиурия и полидипсия (повышенная жажда). Суточный диурез при тяжелых формах заболевания достигает 40 л. Относительная плотность мочи низкая - 1,001-1,005.
|
|
|
Скачать 2.11 Mb.