методичка клд. Основы организации лабораторной службы. Клиническая биохимия в структуре клиникодиагностических исследований. Основные задачи и методы лабораторного обследования, клиническая характеристика лабораторных тестов. П
 Скачать 1.4 Mb.
|
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире. Диагностика возникновения и мониторинг лечения ССЗ занимает важное место в клинической лабораторной диагностике. Особое внимание уделяется экспресс-диагностике таких заболеваний как инфаркт миокарда. Цель занятия: научиться использовать лабораторные данные в диагностике ССЗ. Знать: - биохимические маркеры инфаркта миокарда, сроки изменения их активности в крови; - основные метаболические нарушения при остром инфаркте миокарда; - основные и дополнительные исследования, проводимые при дифференциальной диагностике ССЗ. Уметь: - интерпретировать полученные результаты лабораторных исследований маркеров ССЗ. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) – это поражение миокарда, вызванное нарушением кровотока в коронарных артериях. Факторы риска ИБС: Биологические детерминанты или факторы: пожилой возраст; мужской пол; генетические факторы, способствующие возникновению дислипидемии, гипертензии, толерантности к глюкозе, сахарному диабету и ожирению. Анатомические, физиологические и метаболические (биохимические) особенности: дислипидемия; артериальная гипертензия; ожирение и характер распределения жира в организме; сахарный диабет. Поведенческие (бихевиоральные) факторы, которые могут привести к обострению ИБС: пищевые привычки; ожирение, как фактор развития ИБС; курение; недостаточная двигательная активность, или физические нагрузки, превышающие адаптационные возможности организма; потребление алкоголя. Нарушение баланса между реальным кровоснабжением миокарда и потребностями его в кровоснабжении может произойти из-за следующих обстоятельств: Внутрисосудистые причины: атеросклеротическое сужения просвета венечных артерий; тромбоз и тромбоэмболия венечных артерий; спазм венечных артерий. Внесосудистые причины: тахикардия; гипертрофия миокарда; артериальная гипертензия. Диагноз острого инфаркта миокарда (ОИМ), согласно рекомендациям ВОЗ, основывается на трех базисных постулатах: 1) клинической картине, 2) данных ЭКГ-исследований, 3) выявлении гиперферментемии (повышенной концентрации миокардиальных маркеров). Диагноз ОИМ считается достоверным в случае, если два из трех названных диагностических критериев являются бесспорными и однозначно трактуемыми. Развитие ишемии миокарда приводит к угнетению процессов окислительного фосфорилирования, активации гликолиза и гликогенолиза и ухудшению усвоения глюкозы неповрежденными отделами сердца. В результате дефектов, возникающих в цитоплазматических мембранах миокардиоцитов, белки и ферменты, локализующиеся в цитоплазме, поступают в кровь больного ИМ со скоростью, зависящей в первую очередь от размера молекул. Изменение концентрации белков миокарда в сыворотке крови зависит также от скорости их элиминации из кровотока. Небольшие молекулы, например миоглобин, выводятся очень быстро, а большие, такие как лактатдегидрогеназа (ЛДГ), медленно. Поэтому содержание каждого белка при ОИМ имеет свою кинетику. Практическое применение методов определения общей креатинкиназы (КК), ЛДГ (включая изоформы), аспартатаминотрансферазы (АСТ) в качестве маркеров ИМ в настоящее время не рекомендуется вследствие их низкой специфичности.  Аналогична ситуация с диагностикой нестабильной стенокардии. В последние годы в клинике все более широко используется определение в сыворотке (плазме) компонентов тропонинового комплекса миокардиоцитов – тропонинов I и Т, отвечающих критериям абсолютной миокардиальной специфичности при высокой диагностической чувствительности. Чувствительность и специфичность маркеров ОИМ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Маркер | Чувствительность | Специфичность | ||
| 3 ч | 6 ч | 12 ч | ||
| Миоглобин | 69 (48-86) | 100 (87-100) | 100 (87-100) | 46 (33-60) |
| Тропонин I | 54 (33-73) | 81 (61-93) | 100 (87-100) | 90 (80-96) |
| Тропонин T | 51 (26-70) | 78 (58-89) | 100 (82-96) | 89 (78-95) |
| KK-MB | 46 (27-67) | 88 (70-97) | 100 (87-100) | 78 (66-88) |
Представлены средние показатели с указанием диапазонов отклонений от средних значений в пределах 95% доверительных интервалов (Eur. J. Cardiol. 1998; 19)
Уровень кардиомаркеров в зависимости от времени после ОИМ
Современные требования к маркеру некроза миокарда
Идеальный биохимический маркер должен обладать наивысшей специфичностью и чувствительностью в отношении некроза миокарда, в течение короткого времени после начала симптомов ИМ достигать в крови диагностически значимого уровня, этот уровень должен сохраняться в течение многих дней. В настоящее время маркера, полностью отвечающего всем этим требованиям, не существует, поэтому для диагностики ИМ рекомендуется параллельно использовать два маркера — "ранний" и "поздний". Содержание "раннего" маркера при ОИМ диагностически значимо повышается в крови в первые часы заболевания, "поздний" — достигает диагностически значимого уровня только через 6—9 ч, но обладает высокой специфичностью в отношении некроза миокарда.
Маркеры ОИМ
MB-фракция креатинкиназы (КК-МВ).
Общая КК состоит из 3 изоферментов: ММ (мышечная), ВВ (мозговая), МВ. КК-МВ – димер, состоящий из двух субъединиц: М (мышечная) и В (мозговая).
Повышение уровня КК-МВ в крови может свидетельствовать о таких патологиях, как:
Инфаркт миокарда.
Операции, диагностические нехирургические манипуляции на сердце.
Радиотерапия грудной области.
Миокардиты и миокардиодистрофии различного генеза.
Повреждение скелетной мускулатуры.
Физический стресс и травмы мышц, дегенеративные и воспалительные повреждения, токсические поражения мышц.
Диагностическая значимость при ОИМ:
Увеличение наблюдается уже через 4-8 ч после острого приступа и достигает максимума через 12-24 ч, на третьи сутки активность фермента возвращается к нормальным значениям (при неосложненном течении ИМ). При расширении зоны ИМ активность КК-МВ повышена дольше, что позволяет диагностировать ИМ пролонгированного и рецидивирующего течения. Величина повышения КК-МВ соответствует величине пораженной зоны миокарда. Если в первые часы ИМ больному начали проводить тромболитическую терапию, то пик активности КК-МВ может появиться раньше, чем обычно, что объясняется более быстрым вымыванием фермента из пораженной зоны.
Миоглобин.
Гемсодержащий хромопротеид; легкая цепь миозина. Является белком, транспортирующим кислород в скелетных мышцах и миокарде.
Повышение уровня миоглобина в крови может свидетельствовать о таких патологиях, как:
инфаркт миокарда;
синдром длительного сдавления;
тяжелый электрошок;
термические ожоги;
вторичная токсическая миоглобинурия;
повреждение скелетных мышц;
артериальная окклюзия с ишемией мышечной массы.
Диагностическая значимость при ИМ:
Повышение уровня белка в крови наблюдается уже через 2-3 ч после появления боли при ИМ и сохраняется 2-3 суток. Повторные повышения уровня миоглобина в крови на фоне уже начавшейся нормализации могут свидетельствовать о расширении зоны ИМ или образовании новых некротических очагов.
Тропонин I.
Входит в состав сократительной системы миоцита.
Анализ повышения тропонина крови применяется при:
диагностика ИМ;
оценка реперфузии после применения тромболитической терапии;
выделение групп высокого коронарного риска среди больных острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST;
выделение больных, получающих наибольший эффект от низкомолекулярных гепаринов.
Диагностическая значимость при ИМ:
Повышение уровня тропонина I в крови отмечается через 4-6 ч после острого приступа, достигает максимума на 2-й день и возвращается к норме между 6 и 8-ми сутками. Интервал абсолютной диагностической чувствительности для тропонинов при ОИМ составляет 125-129 ч. Специфичность методов определения тропонинов в крови при ИМ составляет 90% и превосходит специфичность для КК, ЛДГ и миоглобина.
4. Лактатдегидрогеназа (ЛДГ).
Изоферменты: ЛДГ 1 и 2 локализуются в сердце, ЛДГ 3 и 4 локализуются в легких, ЛДГ 5 локализуется в печени.
Повышение уровня ЛДГ в крови может свидетельствовать о патологиях:
Сердечно-сосудистые заболевания.
Заболевания печени.
Анемии.
Онкологические заболевания.
Диагностическая занчимость при ИМ:
При ОИМ уровень возрастает быстро на 2-4 сутки, и нормализуется только на 2 –3 неделе.
Аланинаминотрансфераза (АлАТ), аспартатаминотрансфераза (АсАТ).
Аминотрансферазы печени (АлАТ в большей степени), мышц, миокарда.
Уровень аминотрансфераз в крови повышается при повреждении печени и миокарда.
В норме соотношение активностей АСТ/АЛТ (коэффициент де Ритиса) равно 1,33±0,42. При остром ИМ это соотношение резко повышается.
Повышение АСТ в сыворотке крови наблюдается при ИМ через 6-12 часов от начала заболевания. Максимальное возрастание отмечается на 2-4 сутки, и на 5-7 сутки уровень фермента приходит к норме.
С-реактивный белок (СРБ).
Белок острой фазы, синтезируется в печени.
Уровень СРБ в крови повышается при повреждении тканей (воспаление, травма). Концентрация CЗБ в сыворотке или плазме возрастает в течение 24-48 ч после острого повреждения тканей, достигает пика в острой стадии и снижается после разрешения воспаления или травмы, базовый уровень СРБ отражает вялотекущее воспаление в интиме сосуда и проспективно определяет риск развития сосудистых осложнений.
Прочие маркеры:
Натрийуретические пептиды (мозговой, предсердный).
Белок, связывающий жирные кислоты, сердечная форма (H-FABP).
Гомоцистеин.
Цитокины.
Гемостатические факторы.
Молекулы адгезии.
Каспазы.
Липидный спектр.
Обязательные и дополнительные исследования при подозрении на заболевания сердечнососудистой системы
| Заболевания ССС | Обязательные исследования | Дополнительные исследования |
| Стенокардия | Холестерин, его фракции, триглицериды, индекс атерогенности, фракции липопротеидов,креатинкиназа и ее изоферменты, лактатдегидрогеназа и ее изоферменты, аминотрансферазы, коагулограмма. | Глюкоза, тест толерантности к глюкозе, электролиты (K, Na, Ca, Cl), фосфолипиды, кислотно-основное состояние. |
| Инфаркт миокарда | Креатинкиназа и ее изоферменты, лактатдегидрогеназа и ее изоферменты, тропонин, аминотрансферазы, коагулограмма, белки острой фазы, мочевая кислота, мочевина, холинэстераза. | Аполипопротеин А, миоглобин в крови и моче, глюкоза, тест толерантности к глюкозе, электролиты (K, Na, Ca, Cl), гликопротеины, сиаловые кислоты, кислотно-основное состояние. |
| Гипертоническая болезнь | Мочевина, креатинин, мочевая кислота, холестерин и его фракции, индекс атерогенности, холинэстераза, триглицериды, электролиты (K, Na). | Фосфолипиды, ренин, альдостерон, фракции липопротеидов. |
| Симптоматические гипертонии | При заболеваниях почек: мочевина, проба Реберга, креатинин, ренин, альдостерон. | Адреналин, норадреналин, ванилил-миндальная кислота (в моче). |
| При эндокринных заболеваниях: феохромоцитома — адреналин, норадреналин (в крови и моче), ванилил-миндальная кислота (в моче); | Свободные жирные кислоты, глюкоза (в крови и моче), ренин. | |
| первичный альдостеронизм — K, Na, альдостерон, ренин; | 17‑оксикортикостероиды, ангиотензин‑I. | |
| гиперкортицизм — адренокортикотропный гормон. | Глюкоза, тест толерантности к глюкозе, ренин, ангиотензин‑I. | |
| Артериальная гипотензия | Гидрокортизон. | |
| Кардиомиопатия | Креатинкиназа, лактатдегидрогеназа, креатинин, аминотрансферазы. | Альдолаза, сиаловые кислоты. |
| Атеросклероз | Холестерин и его фракции, триглицериды, индекс атерогенности, фракции липопротеидов. | Фосфолипиды, аполипопротеины А и В, глюкоза, тест толерантности к глюкозе. |
| Эндомиокардит | Лактатдегидрогеназа, креатинкиназа, сиаловые кислоты, белки острой фазы, профиль протеинограммы. | Электролиты (K, Na, Ca, Cl). |
ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
ИБС, понятие, причины, факторы риска.
Диагноз инфаркта миокарда, энзимодиагностика, маркеры высокой и низкой специфичности.
Креатинкиназа МВ, структура, диагностическая значимость при ОИМ.
Миоглобин, структура, диагностическая значимость при ОИМ.
Тропонины, структура, диагностическая значимость при ОИМ.
Аминотрансферазы, структура, диагностическая значимость при ОИМ.
ЛДГ, структура, диагностическая значимость при ОИМ.
СРБ, структура, диагностическая значимость при ОИМ
Лабораторная диагностика стенокардии.
Лабораторная диагностика ГБ.
Лабораторная диагностика гипотензии.
Лабораторная диагностика миокардита.
Лабораторная диагностика атеросклероза.
Лабораторная диагностика кардиомиопатий.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
1. Записать протокол практического занятия с указанием его цели и задачи, занести в протокол таблицу «Основные кардиомаркеры и их диагностическая значимость».
2. Рассмотреть клинические случаи. Дать заключение с внесением в протокол.
Тема занятия: Заболевания почек. Фильтрационная, реабсорбционная и секреторная функция почек. Клинический и биохимический анализ мочи. Клиренс, транспортный максимум, почечный порог, функциональные показатели работы почек. Диурез и его нарушения. Физиологические и патологические компоненты мочи. Методы их определения. Гломерулярная, тубулярная, внепочечные протеинурии.
Заболевания почек и мочеполовой системы занимают важное место в структуре заболеваемости населения. По данным ВОЗ около 7-10% взрослого населения индустриально развитых стран имеют различную нефрологическую патологию. Среди многочисленных болезней почек широко распространены гломерулонефрит, пиелонефрит, поликистоз, гидронефроз, мочекаменная болезнь. В 2002 году Национальным почечным фондом США предложен термин – «Хроническая болезнь почек», объединяющий различные нозологические формы заболеваний почек. Хроническая болезнь почек – это повреждение почек либо снижение их функции в течение 3 месяцев и более. Существенное влияние на развитие и прогрессирование хронических заболеваний почек в той или иной популяции может оказать целый ряд факторов. К ним относятся распространенность некоторых инфекций, прием некоторых лекарственных препаратов, алкоголь и курение, состояние окружающей среды, климат, характер и традиции питания, генетические особенности популяции и др. Одновременно с этим артериальная гипертензия, сахарный диабет, аутоиммунные заболевания, дислипидемия, ожирение и метаболический синдром являются факторами, ассоциирующимися с развитием дисфункции почек.
Цель занятия: Знать основные заболевания почек: гломерулонефрит, пиелонефрит, почечная недостаточность, нефротический синдром, нефролитиаз. Иметь понятие о фильтрации, реабсорбции, секреции, физиологических и патологических компонентах мочи, нарушениях диуреза, клиническом и биохимическом анализе мочи.
Знать:
- основные заболевания почек: гломерулонефрит, пиелонефрит, почечная недостаточность, нефротический синдром, нефролитиаз;
- понятия о фильтрации, реабсорбции, клиренсе, почечном пороге;
- нарушения диуреза: полиурия, олигоурия, анурия, никтурия;
- нормальные уровни физиологических компонентов мочи: мочевина, кретинин, креатин, мочевая кислота;
- патологические компоненты мочи: глюкозурия, протеинурия и ее виды.
Уметь:
- провести оценку клинического и биохимического анализа мочи при основных заболеваниях почек;
- оценить нарушения диуреза;
- оценить содержание физиологических компонентов мочи;
- провести диагностическую оценку патологических компонентов мочи.
Правильная интерпретация результатов лабораторных тестов возможна в случае четкого представления о строении и функции почек, и процессе мочеобразования. Почки представляют собой парный паренхиматозный орган. Основной функциональной единицей почки является нефрон. Группы нефронов дают начало собирательным трубкам, которые открываются наружу в области верхушки почечного сосочка. Сосочек открывается в почечную чашечку, переходящую в почечную лоханку продолжением которой является мочеточник. Нефрон состоит из сосудистого клубочка, его капсулы (капсула Боумена-Шумлянского) и канальцевого аппарата (проксимального канальца, петли Генле, дистального канальца и собирательной трубки). Каждый отдел нефрона имеет высокую структурно-функциональную специализацию.
Клубочковая фильтрация представляет собой пассивный процесс перехода жидкой части плазмы крови из просвета капилляров клубочков в капсулу клубочка через почечный фильтр (эндотелий капилляров, базальная мембрана, эпителий капсулы). При этом вместе с плазмой крови фильтруются низкомолекулярные вещества. Скорость клубочковой фильтрации определяется: 1 – величиной почечного кровотока, 2 – внутриклубочковым гидростатическим давлением и 3 – площадью поверхности фильтрации. Следовательно, при повышении почечного кровотока, увеличении внутриклубочкового давления и при гипертрофии клубочков (увеличении площади поверхности фильтрации) скорость клубочковой фильтрации будет увеличиваться.
В клинической практике скорость клубочковой фильтации измеряется по методу Реберга-Тареева, основывающемся на определении клиренса эндогенного креатинина. Креатинин продукт метаболизма, в норме экскретируемый почками. Существует несколько вариантов пробы Реберга. Наиболее распространенные - это суточная и разовая. В суточной пробе Реберга определяется концентрация креатинина в сыворотке крови и в моче, собранной за сутки (24ч). Вычисляется минутный диурез: общее количество мочи за сутки (мл) разделить на 24 (ч) и на 60 (мин). Далее скорость клубочковой фильтрации рассчитывается по формуле:
СКФ = Креатинин мочи (моль/л) х минутный диурез (мл/мин) / Креатинин крови (моль/л)
Разовая проба Реберга проводиться утром до приема жидкости и после опоржнения мочевого пузыря. Далее обследуемый выпивает поллитра воды и через полчаса сдает кровь. Еще через полчаса собирает все мочу. Измеряется объем собранной мочи. Вычисляется минутный диурез: количество собранной мочи (мл) разделить на 60 (мин). СКФ вычисляется по ранее приведенной формуле.
Процесс реабсорбции протекает в проксимальных канальцах, петле Генли и в дистальных канальцах. Реабсорбция представляет собой способность клеток почечных канальцев к обратному всасыванию веществ из просвета канальцев в кровь. В просветах канальцев реабсорбируются все биологически важные органические вещества (глюкоза, аминокислоты, белок, мочевина), а также лактат, бикарбонат неорганический фосфор, хлор, калий, натрий. В петле Генли и дистальных канальцах реабсорбируются неорганические компоненты каналцевой жидкости: калий, натрий, магний, кальций.
Наряду с реабсорбцией в канальцах происходит секреция. Канальцевая секреция характеризуется способностью клеток почечных канальцев переносить из крови в просвет канальцев подлежащие выведению электролиты и различные вещества (органические, чужеродные, образованные в процессе метаболизма и синтезированные в клетках канальцев). В проксимальных канальцах осуществляется секреция органических кислот и оснований, конечных продуктов обмена чужеродных веществ. Секреция может быть пассивной и активной (с затратой энергии). В дистальном канальце осуществляется секреция ионов калия, водорода и аммиака. Способность почек к секреции ионов водорода и аммиака обеспечивает регуляцию кислотно-основного состояния, а способность секреции ионов калия – водно-солевой гомеостаз.
Изменение мочи являются важным признаком поражения почек и мочевыводящих путей, поэтому общий анализ мочи остается традиционным лабораторным исследованием состояния почек. Общий анализ мочи включает определение физико-химических свойств (цвет, прозрачность, реакция, относительная плотность, белок, глюкоза, кетоны, билирубин, уробилиноген) и микроскопию мочи. Физические параметры мочи во многом зависят от особенности диеты, водного режима, приема лекарственных препаратов, возраста и поэтому могут иметь диагностическое значение в совокупности с другими параметрами мочи.
Изменение цвета мочи признак, который побудит пациента, обратится к врачу. Следует помнить, что интенсивность окраски мочи зависит от концентрации урохромов (продуктов пигментного обмена). Прием пищи влияет на оттенки мочи. Свекла придает красный оттенок, а ревень – зеленый. Прием медикаментов может изменить цвет мочи. Аспирин придает розовый оттенок, амидопирин – красный, фурагин и 5 НОК – желто-коричневый, витамины – выраженную опалесценцию желтым цветом.
| Цвет мочи | Патологические состояния | Причина |
| Темно-желтый | Застойная почка, отеки, ожоги, понос, рвота | Повышенная концентрация красящих веществ |
| Бледный | Сахарный и несахарный диабет, ренальная глюкозурия, почечная недостаточность | Малая концентрация красящих веществ |
| Темно-бурый | Гемолитическая анемия | Уробилиногенурия |
| Темный (черный) | Острая гемолитическая почка, алкаптонурия, меланосаркома | Гемоглобинурия, меланин |
| Красный | Нефролитиаз, инфаркт почки, свинцовая анемия | Гематурия, уропорфиринурия |
| Вид «мясных помоев» | Острый и обострение хронического гломерулонефрита | Гематурия |
| Цвет пива, зеленовато-бурый | Паренхиматозная желтуха | Билирубинурия, уробилиногенурия |
| Зеленовато-желтый, коричневый | Механическая желтужа | Билирубинурия |
| Беловатый | Жировое перерождение | Липурия, гной, кристаллы фосфатов |
| Молочный | Лимфостаз почек | Хилурия |
Изменение цвета мочи часто зависит от наличия солей. Так мочевая кислота придает моче насыщенно-желтый цвет, ураты – кирпично-красный, фосфаты формируют белый осадок.
Количество мочи зависит от водного режима. Здоровые взрослые люди в течение суток выделяют с мочой от 0,6 до 2,0 л жидкости. При этом отношение дневного объема выводимой мочи к ночному соответствует 3-4:1. Увеличение ночного диуреза называется никтурия. Наблюдается при гипертрофии простаты, диабетенарушении сердечно-сосудистой системы, тяжелые поражения почек. Состояние, при котором суточный объем (диурез) мочи превышает 2 л, называется полиурией. Отмечается при обильном питье, сахарном и несахарном диабете, при нефросклерозе, эндокринных нарушениях мочеобразования.
При выделении за сутки менее 500 мл мочи констатируют олигурию. Олигурия подразделяется на преренальную, ренальную и постренальную. Преренальная олигурия обусловлена недостаточностью кровенаполнения почек (уменьшение объема циркулируещей крови, падение тонуса сосудов, кровотечение, стеноз почечных сосудов). Почечная олигурия обусловлена нарушением фильтрации мочи, вследствие воспалительных изменений в клубочках почек (гломерулонефрит, вирусные и бактериальные инфекции, тубулоинтерстициальный некроз). Постренальная олигурия связана с обтурацией мочевыделительной системы камнем, кровяным сгустком, опухолью.
Полное прекращение выделения мочи называется анурией (физиологическая у новорожденных в течение первых часов жизни). Наблюдается при тяжелом поражении почек, острой почечной недостаточности, пргрессирующем перитоните, отравлениях.
Дизурия расстройство мочеиспускания, может быть поллакиурия – частое мочеиспускание, оллакиурия – редкое мочеиспускание и энурез – недержание мочи.
Относительная плотность мочи зависит от концентрационной способности почек. Кроме того, плотность мочи зависит от глюкозурии и протеинурии. Диапазон относительной плотности в течение суток должен быть от 1,003 до 1,028. Причину нарушений концентрационной функции почек лучше анализировать в динамическом наблюдении. Для этого используется проба Зимницкого. Суть пробы Зимницкого заключается в измерении относительной плотности моче в 8-ми отдельных порциях, собранных в течение суток через каждые три часа (6, 9, 12, 15, 18, 21, 0 и 3 часа). Чем больше разница между максимальным и минимальным значением относительной плотности, тем выше функциональная способность почек. В норме она должна быть не менее 0,007. В первую очередь эта проба более чувствительна к выявлению патологии канальцев. Гипостенурия – нарушение процесса концентрирования первичного ультрафильтрата при сохранении разведения мочи.
Реакция мочи в норме является показателем характера питания. При смешанном питании характерно преобладание кислых продуктов в пище, поэтому рН мочи 5,5-6,5. Для вегетарианцев характерна нейтральная или щелочная реакция. При смешанном питании щелочная моча может быть признаком инфицирования мочевых путей, поскольку микрофлора преобразует мочевину (компонент мочи) в аммоний, защелачивая мочу. В клинической практике определение рН важно в связи с тем, что одни препараты, используемые в нефрологии, эффективно действуют в кислой среде, другие - в щелочной среде.
Глюкозурия расценивается как явление патологическое. Глюкоза свободно фильтрауется почечными клубочками и в норме полностью реабсорбируется клетками проксимальных канальцев. Перенос глюкозы из просвета канальца через мембрану щеточной каемки происходит с помощью переносчика. Максимальное количество молекул глюкозы, реабсорбируемых из канальцевой жидкости в кровь, зависит от числа переносчиков глюкозы. Если количество реабсорбируемой глюкозы превышает возможности переносчиков, то глюкоза появляется в моче. Максимальная концентрация глюкозы в крови, при которой не наблюдается глюкозурии, называется почечным порогом. В норме почечный порог составляет 10 ммоль/л глюкозы в крови. С возрастом почечный порог для глюкозы повышается. Количество переносчиков глюкозы снижается при хронических заболеваниях почек, при гипертонической болезни, при диабетической нефропатии. Это означает, что при этих заболеваниях глюкозурия может появляться при концентрации глюкозы в крови менее пороговой (<10 ммоль/л).
Кетонурия – обнаружение ацетона, ацетоуксусной, бета-оксимасляной кислоты в моче. Свидетельствует о нарушении обмена углеводов, белков и жиров, которое приводит к увелечению кетогенеза (сахарный диабет, голодание, лихорадка при инфекционном процессе, отравленияалкогольная интоксикация, повышенный катаболизм). Кетонурия не является непосредственным поражением почек.
Протеинурия (обнаружение белка в моче) является важным и практически значимым симптомом поражения почек и мочевыводящих путей. Проникновение белка через почечный фильтр в просвет канальцев почек зависит от состояния базальной мембраны капсулы клубочка, формы и размеров белковой молекулы, количества белка в плазме. В норме через почечный фильтр проходят белки с молекулярной массой до 70 кД (альбумин, легкие цепи иммуноглобулинов, многие ферменты). В норме концентрация белка в разовой порции не должна превышать 0,033 г/л. В суточной допускается до 0,15 г/сутки. В моче здоровых людей обнаружено более двухсот белков, имеющих различное происхождение. Одни фильтруются из плазмы крови, другие имеют почечное происхождение или секретируются эпителием мочевого тракта.
Протенурия может быть функциональной и органической. Функциональная протеинурия связана с гемодинамическим стрессом и может наблюдаться на фоне лихорадки, эмоциональном стрессе, после физической нагрузки или охлаждения. Увеличение экскреции белка с мочой при смене положения тела (из горизонтального в вертикальное), наблюдаемое чаще у подростков, называется ортостатической протеинурией.
Органическая (патологическая) протеинурия может быть преренальной, ренальной и постренальной. Преренальная (перегрузочная) не связана с поражением почек. Она возникает в результате заболеваний, сопровождающихся повышенным синтезом низкомолекулярных белков (миеломная болезнь). Ренальная протеинурия обусловлена поражением клубочков и канальцев почек. При этом страдает процесс фильтрации (гломерулярный тип протеинурии) или нарушается реабсорбция белков в проксимальных канальцах (тубулярный тип протеинурии). При повреждении клубочкового барьера (гломерулярный тип протеинурии) выделяют высокоселективную, селективную и неселективную протеинурию. При высокоселективном типе в моче обнаруживаются низкомолекулярные белки до 70 кД (альбумины). При селективной протеинурии в моче выявляют белки до 150 кД. При неселективной протеинурии в моче обнаруживаются белки с высокой молекулярной массой 830-930 кД (иммуноглобулины). Постренальная протеинурия обусловлена попаданием воспалительного экссудата, богатого белком, в мочу (цистит, простатит).
При микроскопическом исследовании мочевого осадка различают органическую и неорганическую часть.
Органическая часть представлена эритроцитами, лейкоцитами, цилиндрами и эпителием. Эритроцитурия – патологический мочевой синдром.
Причины эритроцитурии
| Преренальные | |
| Передозировка антикоагулянтов Гемофилия Гипо- и афибриногенемии Тромбоцитопении и тромбоцитопатии Тяжелые заболевания печени с нарушением синтеза факторов свертывания ДВС-синдром | |
| Почечные | |
| Клубочковые | Пролиферативные (первичные и вторичные гломерулонефриты) Непролиферативные (наследственный нефрит, мембранозная нефропатия, нефросклероз, сосудистые поражения) |
| Неклубочковые | Поликистоз почек, тубулоинтерстициальные поражения почек, опухоли, сосудистые и инфекционные поражения почек |
| Постренальные | |
| Повреждения лоханки и мочеточника | Закупорка, инфекция, камни, опухоль, пороки развития сосудов, туберкулез почки |
| Повреждение мочевого пузыря | Закупорка, инфекция, опухоль, пороки развития сосудов, травма |
| Прочие | |
| Гематурия, вызванная физической нагрузкой Нефроптоз Гипертрофия или аденокарцинома предстательной железы Эндометриоз Псевдогематурия | |
Лейкоцитурия. У здоровогочеловека при микроскопии осадка мочи обнаруживаются единичные лейкоциты в каждом поле зрения. Лейкоцитурия бывает, как правило, при инфекционных процессах в почках и мочеполовом тракте.
Цилиндрурия – цилиндры в моче. Цилиндры представляют собой слепки почечных канальцев, состоящие из белка и гликозаминогликанов (гиалина). В норме гиалин секретируется почечным эпителием дистального канальца и выделяется с мочой в растворенном виде. Увеличение белка в моче, закисление мочи, наличие воспалительного процесса в тубулярной части нефрона, замедление тока мочи по дистальным канальцам способствуют выпадению гиалина в осадок и агрегации белка.
В целях диагностики латентных форм воспалительных заболеваний почек и мочевых путей в нефрологической практике широко пользуются методами количественного подсчета эритроцитов, лейкоцитов и цилиндров. Это метод Аддиса-Каковского (подсчет эритроцитов, лейкоцитов и цилиндров в объеме суточной мочи) и метод Нечипоренко (в 1мл мочи). В норме у взрослых выделяется 1*106/л эритроцитов, 2-4*106/л лейкоцитов и 0,02*106 цилиндров.
Эпителиальные клетки в моче имеют различное происхождение и попадают в мочу по мере ее прохождения по всему мочевому тракту.
Неорганизованный осадок мочи представлен солями разной химической природы.
Физиологическими компонентами мочи является мочевина, креатинин.
Мочевина представляет собой продукт метаболизма белков, в норме экскретируемый почками. Концентрация мочевины в крови от 2,5 до 8,3 ммоль/л считается физиологически допустимой. Увеличение концентрации мочевины в крови, сопровождающееся, выраженным клиническим синдромом интоксикации, именуется уремией. Сама мочевина мало токсична, но токсичны вещества накапливающиеся вместе с ней. Поэтому мочевину рассматривают как маркер интоксикации. У больных с уремией отмечается пониженное содержание мочевины в моче.
Креатин образуется в печени и стоком крови доставляется вмышесную ткань, где происходит его фосфорилирование с образованием креатинфосфата. Креатинфосфат является макроэргом, используемым при сокращении мышечными волокнами. В миофибриллах происходит его разрушение с выделением энергии. Образовавшийся в результате реакции креатинин, будучи беспороговым веществом, выделяется с мочой. Уровень его концентрации в крови и моче определяется в основном мышечной массой и выделительной способностью почек. Суточное выделение креатинина с мочой относительно постоянно, поэтому определение его концентрации в крови и моче широко используют для оценки функционального состояния почек.
Как уже говорилось, в основе мочеотделения лежат процессы фильтрации, секреции и реабсорбции – в целом определяющие способность почек к «очищению» от разнообразных веществ. Методы, определяющие очистительную способность почек (клиренс), основываются на сравнении содержания определенных (креатинин) веществ в крови и моче. Клубочковый клиренс представляет клубочковую фильтрацию и соответствует количеству выделенной первичной мочи (мл) за 1 мин. В клинической практике используется метод Реберга о котором говорилось выше.
Мочевая кислота является конечным продуктом метаболизма нуклеопротеинов. При поражении почек нарушается выделение мочевой кислоты с мочой.
С клинической точки зрения процесс диагностики поражения почек целесообразно строить на синдромно-нозологическом принципе. Различают следующие синдромы поражения почек:
- мочевой,
- нефротический,
- гипертонический,
- остронефритический,
- острая почечная недостаточность,
- хроническая почечная недостаточность,
- синдром канальцевой дисфункции.
Мочевой синдром наиболее постоянный признак поражения мочевыделительной системы. В понятие мочевой синдром входят протеинурия, гематурия, лейкоцитурия и цилиндрурия. При отсутствии экстраренальных признаков (отеки, гипертензия) изменения в моче являются единственным диагностическим критерием патологии почек. Например, гломерулонефрит с изолированным мочевым синдромом, хронический пиелонефрит с латентным течением, начальная стадия амилоидоза почек.
Нефротический синдром - состояние, характеризующееся генерализованными отеками, массивной протеинурией (выше 3,5 г/сутки), гипопротеинемией и гипоальбуминемией (менее 20 г/л), гиперлипидемией (холестерин выше 6,5 ммоль/л).
Гипертонический синдром связан с диффузными поражениями почек. Клинически проявляется в повышении артериального давления, лабораторно в снижении скорости клубочковой фильтрации.
Клинико-лабораторный комплекс остронефритического синдрома складывается из олигурии, протеинурии, гематурии, нарастанием отеков и артериальной гипертонии. Возникновение остронефритического синдрома наиболее характерно для острого нефрита.
Острая почечная недостаточность - синдром, характеризующийся внезапно развивающимися азотемией, изменениями водно-электролитного баланса и кислотно-основного состояния, т. е. быстро возникающими нарушениями основных, прежде всего экскреторных, функций почек. Эти изменения являются результатом острого тяжелого поражения почечного кровотока, клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции, обычно возникающего одновременно. К развитию ОПН могут приводить большое число причин, в первую очередь экзогенного характера (токсические воздействия, инфекции), а также обструкция сосудов почек, закупорка мочевых путей, повреждение интерстициальной ткани.
Хроническая почечная недостаточность - понятие, которое включает в себя постепенное и постоянное ухудшение клубочковых и канальцевых функций почек такой степени, что почка не может больше поддерживать нормальный состав внутренней среды. Совокупность клинических и лабораторных симптомов, развивающихся при ХПН, называется уремией. ХПН представляет собой конечную фазу любого прогрессирующего почечного поражения. В числе наиболее частых причин ХПН различают: хронический гломерулонефрит, хронический пиелонефрит, амилоидоз, поликистоз.
Канальцевые дисфункции (тубулопатии) составляют группу нефропатий, течение которых характеризуется ранним частичным или генерализованным повреждением канальцевых функций при нормальной или несколько сниженной клубочковой фильтрации. Тубулярные изменения первичны, клубочковые повреждения могут развиваться на более поздних стадиях болезни и имеют вторичный характер.
Следует сказать, что понимание патофизиологических процессов, происходящих в почках, позволяют четко определить необходимость того или иного лабораторного исследования. При этом, правильная подготовка пациента перед анализом, соблюдение правил забора биологического материала для исследования являются залогом получения результатов, не вызывающих проблем при интерпретации.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
1. Фильтрация, реабсорбция, клиренс, почечный порог.
2. Нормальные уровни физиологических компонентов мочи: мочевина, кретинин, креатин, мочевая кислота.
3. Основные заболевания почек:
гломерулонефрит,
пиелонефрит,
почечная недостаточность,
нефротический синдром,
нефролитиаз.
4. Нарушения диуреза: полиурия, олигоурия, анурия, никтурия.
5.Патологические компоненты мочи: глюкозурия, протеинурия и ее виды.
6.Синдромы поражения почек:
мочевой
нефротический
гипертонический
остронефритический
острая почечная недостаточность
хроническая почечная недостаточность
синдром канальцевой дисфункции.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
1. Записать протокол практического занятия с указанием ее цели и задачи, схемы и методики определения общего анализа мочи.
2. Расшифровать общий анализ мочи при различных патологических состояниях организма человека. Дать заключение с внесением в протокол.
3. Записать тесты на определение функции почек используемые в клинической практике. Дать заключение с внесением в протокол.
Тема занятия: Обмен жидкостей в организме. Отеки. Обмен натрия. Гипо- и гипернатриемия. Методы диагностики водно-электролитного баланса.
Водно-солевой обмен – совокупность процессов поступления воды и солей (электролитов) в организм, их всасывания, распределения во внутренних средах и выделения. Суточное потребление человеком воды составляет около 2,5 л, из них около 1 л он получает с пищей. В организме человека 2/3 общего количества воды приходится на внутриклеточную жидкость и 1/3 – на внеклеточную. Системы регуляции водно-солевого обмена обеспечивают поддержание общей концентрации электролитов (натрия, калия, кальция, магния) и ионного состава внутриклеточной и внеклеточной жидкости на одном и том же уровне. Точная регуляция водно-солевого обмена у здорового человека позволяет поддерживать не только постоянный состав, но и постоянный объем жидкостей тела, сохраняя практически одну и ту же концентрацию осмотически активных веществ и кислотно-щелочное равновесие. Нарушения водно-солевого обмена проявляются накоплением жидкости в организме, появлением отеков или дефицитом жидкости, понижением или повышением осмотического давления крови, нарушением электролитного баланса, т.е. уменьшением или увеличением концентрации отдельных ионов (гипокалиемией и гиперкалиемией, гипокальциемией и гиперкальциемией и др.), изменением кислотно-щелочного состояния – ацидозом или алкалозом. Знание патологических состояний, при которых меняется ионный состав плазмы крови или концентрация в ней отдельных ионов, важно для дифференциальной диагностики различных заболеваний.
Цель занятия: Изучить основы водно-солевого обмена. Иметь понятие о положительном и отрицательном водном балансе. Освоить механизмы развития отеков при различных заболеваниях. Знать обмен натрия, его регуляцию и виды нарушений. Иметь представление о методах диагностики нарушений водно-солевого обмена.
Знать:
- положительный и отрицательный водный баланс;
- механизмы развития отеков при недостаточности сердечно-сосудистой системы и болезнях почек;
- гипернатриемия, её виды, механизмы развития;
- относительная и абсолютная гипонатриемия;
- гормональная регуляция выведения натрия почками.
Уметь:
- провести диагностическую оценку электролитного состава крови и мочи;
- оценить нарушения водно-электролитного баланса.
Вода – основа внутренней среды организма, универсальный растворитель и переносчик почти всех веществ. Вода связывает между собой организм и внешнюю среду, обеспечивая поступление и выведение растворенных веществ, участвует в биохимических реакциях (гидролиз, дегидратация и др.), участвует в терморегуляции (перенос тепла), гуморальной регуляции обмена веществ (перенос гормонов и др.) и т.д., позволяя организму функционировать как единому целому.
Содержание воды в организме значительно превышает содержание всех остальных веществ. У взрослых мужчин вода составляет около 52% общего веса тела, а у женщин – 46%. Примерно 75% веса новорожденного ребенка приходится на долю воды.
Общий объем жидкости организма подразделяется на внутриклеточную ( 40 % массы тела) и внеклеточную (20-25 % массы тела) жидкость. Внеклеточная жидкость разделяется на межклеточную ( 15 % массы), внутри-сосудистую (плазма и лимфа, около 5 % массы), и внутриполостную (плевральная, брюшинная, спинномозговая, перикардиальная, суставная жидкость, 1-2 %).
При ряде физиологических и патологических состояний часто бывает необходимо определить объем циркулирующей жидкости. С этой целью в кровь вводят специальные вещества (например, краситель синий Эванса или меченный 131I альбумин). Зная количество вещества, введенного в кровоток, и определив через некоторое время его концентрацию в крови, рассчитывают объем циркулирующей жидкости.
Содержание внеклеточной жидкости определяют с помощью веществ, не проникающих внутрь клеток (инулин, маннитол, тиосульфат).
Общий объем воды в организме измеряют по распределению оксидов дейтерия (D2O) и трития (Т2О). Вода, в состав которой входит тритий или дейтерий, равномерно смешивается со всей водой, содержащейся в теле.
Объем внутриклеточной воды равен разности между общим объемом воды и объемом внеклеточной жидкости.
Разные жидкостные пространства организма разделяются между собой клеточными мембранами, сосудистыми и эпителиальными стенками, серозными и синовиальными оболочками, которые обладают избирательной проницаемостью. Жидкости и растворенные вещества перемещаются через биологические мембраны под действием различных движущих сил. Транспорт веществ может быть либо активным, либо пассивным. Мембраны клеток сравнительно высоко проницаемы для воды. Проницаемость их для растворенных веществ значительно ниже, кроме того, она зависит от молекулярных свойств того или иного вещества.
Главным фактором, поддерживающим необходимое равновесие между внеклеточным и внутриклеточным объемами жидкости, является осмотическое давление крови, играющее исключительно важную роль в обеспечении метаболического гомеостаза и поддержании уровня кровяного давления. Осмотическое давление является непрямой характеристикой содержания воды и концентрации веществ в растворе. Чем оно выше, тем меньше в растворе содержание воды и выше концентрация растворенного вещества. Осмотическое давление раствора прямо пропорционально концентрации растворенных в нем частиц. Осмотическое давление раствора пропорционально его осмолярности. Осмолярность – сумма концентраций катионов анионов и неэлектролитов, т.е. всех кинетически активных частиц в 1 л раствора. Она выражается в миллиосмолях на литр (мосм/л).
Осмолярность плазмы крови на 95 % связана с электролитами (натрий, хлориды, калий), почти на 5 % – с неэлектролитами (глюкоза, мочевина), и всего на 0,1 % – с белками вследствие их низкой молярной концентрации, несмотря на значительное весовое содержание в плазме (65-85 г/л). Вместе с тем белковый компонент осмолярности (онкотическое давление) исключительно важен для перехода воды из тканей в сосудистое русло и наоборот, так как содержание электролитов и большинства неэлектролитов быстро выравнивается по обе стороны сосудистой стенки, но она малопроницаема для белков.
В осмотическом давлении и регуляции через него обмена воды и солей между разными компартментами тканей имеет значение коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление белков, которое у здоровых составляет порядка 0.03-0.04 атм. Именно его понижение является одним из основных механизмов формирования отечного синдрома.
Показатели осмолярности в норме
| Плазма крови | Моча | СМЖ | Индекс осмолярности | Клиренс свободной воды |
| 280-300 мосм/л | 600-1200 мосм/л | 270-290 мосм/л | 2,0-3,5 | (-1,2) – (-3,0) мл/мин |
Определение осмолярности является сложным лабораторным исследованием. Оно позволяет вовремя выявить симптомы таких нарушений, как гипоосмолярность, то есть снижение осмолярности плазмы крови, и гиперосмолярность – повышение осмолярности. Причиной снижения осмолярности могут послужить различные факторы, например, превышение уровня свободной воды, содержащейся в плазме крови относительно объема растворенных в ней кинетических частиц. Гипоосмолярностью считается состояние, когда уровень осмолярности плазмы становится ниже 280 мосм/л. При снижении осмолярности наблюдается утомляемость, головная боль, тошнота, рвота. При выраженной гипоосмолярности у больного наблюдаются патологические рефлексы, олигурия, бульбарный паралич и угнетение сознания.
Гиперосмолярность вызывается повышением осмолярности плазмы крови выше 350 мосм/л. Гиперосмолярность является самой частой причиной комы при сахарном диабете. Наблюдение за уровнем осмолярности плазмы крови имеет огромное значение, поскольку позволяет контролировать стабильное состояние организма и вовремя предотвращать разного рода нарушения.
Кроме того, определение осмолярности помогает выявлять и целенаправленно лечить гиперосмолярные коматозные состояния и гипоосмолярные гипергидратации, диагностировать острую почечную недостаточность (ОПН) в раннем периоде, оценивать эффективность трансфузионно-инфузионно-терапии, диагностировать острую внутричерепную гипертензию.
Большое значение имеет осмометрия для ранней диагностики острой почечной недостаточности. Классические индикаторы ОПН – мочевина и креатинин – повышаются в крови только тогда, когда в патологический процесс вовлечены, более 50% нефронов (на 3-4 день олигурии), поэтому они в ранней диагностике ОПН роли не играют. С учетом патогенеза ОПН, в основе которого лежит преимущественное поражение канальцевого аппарата, для ранней диагностики ОПН важно изучение осмотического концентрирования мочи канальцевым эпителием. В этой связи высокой прогностической ценностью обладает метод определения осмолярности мочи и клиренс свободной воды (КСВ) в максимально ранние сроки у больных с угрозой развития ОПН. Величина осмолярности мочи 350-400 мосм/л является критическим уровнем, предшествующим ОПН, особенно в сочетании с низким выделением мочевины.
КСВ – является чувствительным показателем концентрационной функции почек. В норме он составляет от (-1,2) до (-3) мл/мин. и увеличивается, т.е. сдвигается в положительную сторону, при развитии почечной недостаточности. По увеличению КСВ можно диагностировать ОПН на 24-72 ч. раньше, чем по изменению классически конечных показателей – urea и creat.
КСВ рассчитывается следующим образом: измеряют осмолярность мочи (осм) и плазмы, отношение между которыми называется индексом осмолярности, в норме он равен 2,0-3,5. Затем рассчитывают осмотический клиренс (Сосм) – объем плазмы (в миллилитрах), полностью очищенной от осмотически активных веществ, за 1 мин., по формуле:
Сосм = (Vм x Осм) : Опл
где Vм – скорость мочеотделения, мл/мин.
КСВ – разность между минутным объемом мочи и осмотическим клиренсом
КСВ = Vм – Сосм
Прогрессивное увеличение осмолярности плазмы и низкая осмолярность мочи, а также соответственно значительное снижение индекса осмолярности является одним из показателей поражения паренхимы почек.
В среднем человек потребляет около 2,5 л воды в сутки. Примерно половина этого количества поступает с питьем, а вторая половина приходится на долю воды в составе пищи и так называемой "метаболической" воды, образующейся в результате распада органических веществ. Выведение воды осуществляется почками, кишечником, легкими и кожей. В среднем за сутки около 1,4 л воды выводится с мочой, 100 мл с калом и 900 мл удаляется в виде паров с поверхности кожи и через легкие.
В норме поступление воды в организм равняется ее потерям, составляя "нулевой" суточный водный баланс организма. При положительном балансе развивается гипергидратация (избыток воды, повышение артериального давления, отеки), при отрицательном - дегидратация (недостаток воды, обезвоживание).
Так, многие заболевания характеризуются избытком воды и электролитов в организме, что клинически проявляется в виде отечного синдрома (нефротический синдром при болезнях почек, сердечная недостаточность при болезнях системы кровообращения, цирроз печени др.). Пациент может отмечать повышение массы тела, появляются тошнота, не приносящая облегчения рвота. Кожа и слизистые влажные, температура тела часто снижена. Определяются периферические отеки, жидкость в брюшной и грудной полости. Диурез снижен. Имеют место апатия, сонливость, головная боль, возможно развитие судорожного синдрома.
При заболеваниях, сопровождающихся потерей жидкостей (гипертермические синдромы, болезни почек с полиурией, сахарный и несахарный диабет, синдром недостаточности коры надпочечников, гиперсекреция паратгормона, гипервитаминоз D, неукротимая рвота, болезни органов пищеварения с диареей, воспалительные заболевания с вовлечением в патологический процесс серозных оболочек, др.), а также при нерациональном и бесконтрольном применении мощных петлевых диуретиков, развивается отрицательный водно-электролитный баланс. Клинически он проявляется лишь тогда, когда потеря внеклеточной воды составляет не менее 1/3 ее общего объема. Признаки отрицательного водно-электролитного баланса – сильная головная боль, падение массы тела, жажда, сухость и снижение эластичности кожи и слизистых оболочек, повышение средней температуры тела, нарушение ритмов дыхания и сердечных сокращений, падение артериального давления, в тяжелых случаях вплоть до коллапса, помрачение сознания, судороги, рост гематокрита.
Регуляция водно-солевого обмена у здорового человека позволяет поддерживать не только постоянный состав, но и постоянный объем жидкостей тела. Регуляция водно-солевого обмена осуществляется при участии нескольких физиологических систем. Сигналы, поступающие от специальных рецепторов, реагирующих на изменение концентрации осмотически активных веществ, ионов и объема жидкости передаются в центральную нервную систему, после чего выделение из организма воды и солей и их потребление меняется. Так, при увеличении концентрации электролитов и уменьшении объема циркулирующей жидкости (гиповолемии) появляется чувство жажды, а при увеличении объема циркулирующей жидкости (гиперволемии) оно уменьшается. Увеличение объема циркулирующей жидкости за счет повышенного содержания воды в крови (гидремия) может быть компенсаторным, возникающим после массивной кровопотери. Гидремия представляет собой один из механизмов восстановления соответствия объема циркулирующей жидкости емкости сосудистого русла. Патологическая гидремия является следствием нарушения водно-солевого обмена, например при почечной недостаточности и др. У здорового человека может развиться кратковременная физиологическая гидремия после приема больших количеств жидкости. Выведение воды и ионов электролитов почками контролируется нервной системой и рядом гормонов. В регуляции водно-солевого обмена участвуют и вырабатываемые в почке физиологически активные вещества — производные витамина D3, ренин, кинины и др.
Выделяют следующие типы нарушений водно-электролитного баланса (общего количества воды и натрия в организме):
1. Гипоосмотическая гипергидратация. Это состояние возникает, когда поступление в организм воды (без электролитов) превышает ее выделение. Происходит «разбавление» внеклеточной жидкости и снижение осмотического давления. Осмотическое давление внутри клетки становится выше, чем во внеклеточной жидкости и вода идет в клетки против осмотического градиента. Это приводит к набуханию клеток и нарушению их функции. Развивается так называемое водное отравление. Клинически это проявляется тошнотой и рвотой, слизистые оболочки повышенно влажные, сонливость, головная боль, подергивание мышц, судороги. В тяжелых случаях развиваются отек легких, асцит, гидроторакс. Водную интоксикацию можно устранить внутривенным введением гипертонического раствора хлорида натрия и резким ограничением потребления воды.
2. Гиперосмолярная гипергидратация. Этот вид нарушений водно-солевого обмена возникает при одновременном введении в организм большого количества воды и электролитов. Осмотическое давление в межклеточном пространстве резко возрастает, вода выходит из клеток, наступает их обезвоживание. Это проявляется тяжелым чувством жажды при избытке воды в организме. Дегидратированные клетки погибают. Это состояние наступает при питье морской воды.
3. Гипоосмолярная гипогидратация наблюдается в тех случаях, когда организм теряет большое количество воды и электролитов (неукротимая рвота беременных, профузные поносы, усиленное потоотделение, сахарный и несахарный диабет), но восполняет его за счет введения воды без соли. В этом случае осмотическое давление в клетках становится выше осмотического давления во внеклеточных пространствах, вода идет в клетки и наступает их отек. Поскольку при указанных выше патологических состояниях потеря воды все же превышает ее поступление в организм, происходит сгущение крови, повышение ее вязкости, что может повести к тяжелым расстройствам кровообращения. Таким образом, при больших потерях воды жажду надо утолять подсоленной водой, чтобы вводить в организм также и электролиты.
4. Гиперосмолярная гипогидратация наступает тогда, когда потеря воды превышает ее введение в организм и эндогенное образование. В этом случае теряется небольшое количество электролитов. Если потерянная жидкость не компенсируется питьем, то осмотическое давление в межклеточных пространствах превышает осмотическое давление в клетках и вода начинает идти в области с более высоким осмотическим давлением, происходит обезвоживание клеток и их гибель. Аналогичная ситуация возникает и в том случае, если вода в организм вообще не поступает, как, например, при абсолютном «сухом» голодании. Дефицит воды с относительно небольшой потерей электролитов возникает за счет усиленного потоотделения при перегревании организма или при тяжелой физической работе. Вода теряется при длительной гипервентиляции легких, после приема мочегонных средств, не обладающих салуретическим эффектом.
Одним из наиболее распространенных видов патологии водно-солевого обмена являются отеки. Отеком называется скопление в полостях тела и в межклеточных пространствах воды и электролитов. К основным причинам их возникновения относится избыток натрия во внутрисосудистом и интерстициальном пространствах, чаще при заболеваниях почек, хронической печеночной недостаточности, повышении проницаемости сосудистых стенок. При сердечной недостаточности избыток натрия в организме может превосходить избыток воды. В зависимости от того, в каких участках тела происходит задержка жидкости и солей, различают следующие формы отеков. При скоплении жидкости и электролитов в подкожной клетчатке этот вид отека называется анасарка, в грудной полости – гидроторакс, в околосердечной сумке – гидроперикард, в брюшной полости – асцит, в мошонке – гидроцеле.
Выделяют внутриклеточный и внеклеточный отек.
Развитию внутриклеточного отека способствуют угнетение обменных процессов в тканях и ухудшение питания клеток. Например, при уменьшении кровоснабжения тканей доставка кислорода и питательных веществ к тканям снижается. Если кровоток станет настолько мал для поддержания обменных процессов на должном уровне, произойдет угнетение ионных насосов клеточной мембраны. Утечка ионов натрия из внешней среды внутрь клеток, компенсируемая до этого момента насосами, приводит к повышению концентрации натрия и движению воды в клетку.
Накопление жидкости во внеклеточном пространстве приводит к внеклеточному отеку и встречается при различных состояниях. Отеки возникают по причине возрастания фильтрации в капилляре либо в результате нарушения лимфооттока, который способствует возврату жидкости из межклеточного пространства в кровь.
Причинами развития отеков являются:
1. Возрастание давления в капиллярах. При повышении давления в артериальной части капилляров жидкость интенсивнее переходит из сосудистого русла в ткани. Повышение давления в венозной части капиллярного русла препятствует переходу жидкости из ткани в сосуды. Повышение давления в артериальной части капилляров встречается крайне редко и может быть связано с общим увеличением объема циркулирующей крови. Повышение давления в венозной части бывает в условиях патологии достаточно часто, например, при венозной гиперемии, при общем венозном застое, связанном с сердечной недостаточностью. В этих случаях жидкость задерживается в тканях и развивается отек.
2. Повышение проницаемости сосудисто-тканевых мембран. Это вызывает усиление циркуляции жидкости между кровеносным руслом и тканями. Повышение проницаемости мембран может наступать под влиянием биологически активных веществ (гистамин), токсических факторов (ионы хлора), фермента гиалуронидазы микроорганизмов, который, воздействуя на гиалуроновую кислоту, ведет к деполимеризации мукополисахаридов клеточных мембран и вызывает повышение их проницаемости.
3. Изменение осмотического давления. Накопление в межклеточных пространствах и полостях тела электролитов ведет к повышению в этих областях осмотического давления, что вызывает приток воды.
4. Снижение содержания белков в плазме. При некоторых патологических состояниях онкотическое давление в тканях может становиться большим, нежели в сосудистом русле. В таком случае жидкость будет стремиться из сосудистой системы в ткани, и разовьется отек. Это происходит при потере белка с мочой (нефротический синдром), потери белка через участки поврежденной кожи при ожогах, ранах, нарушении синтеза белка (при болезнях печени, выраженном нарушении питания или дефицит белка в пище).
5. Нарушение оттока лимфы. При повышении давления в лимфатической системе вода из нее идет в ткани, что приводит к отеку. Наблюдается при онкологических заболеваниях, некоторых видах паразитарных инфекций (например, филяриозе), хирургических вмешательствах, атрезии или врожденной патологии лимфатических сосудов.
6. Снижение тканевого механического давления, когда уменьшается механическое сопротивление току жидкости из сосудов в ткани, как, например, при обеднении тканей коллагеном, повышении их рыхлости при усилении активности гиалуронидазы, что наблюдается, в частности, при воспалительных и токсических отеках.
Отеки, вызванные сердечной недостаточностью. Одной из наиболее частых и опасных причин отеков является сердечная недостаточность, при которой сердце не в состоянии нормально перекачивать кровь, поступающую из вен в артерии. Венозное давление возрастает, при этом возникает увеличение фильтрации в капиллярах. К тому же наблюдается тенденция к снижению артериального давления, что приводит к уменьшению выделения соли и воды почками и в свою очередь увеличивает объем крови и приводит к дальнейшему увеличению гидростатического давления в капиллярах, еще больше способствуя развитию отека. Снижение кровотока в почках усиливает также секрецию ренина, приводя к образованию ангиотензина II, что стимулирует секрецию альдостерона. Оба этих фактора вызывают дополнительную задержку воды и соли почками. Таким образом, если не принять мер по лечению сердечной недостаточности, совокупность всех этих факторов приведет к развитию генерализованных внеклеточных отеков.
У больных с левожелудочковой недостаточностью без значительных поражений правой половины сердца приток крови к легким не нарушен, однако отток через легочные вены затруднен из-за выраженной слабости левой половины сердца. Вследствие этого давление в сосудах легких, включая капилляры, значительно превышает норму, вызывая угрожающее жизни состояние – отек легких, который способен быстро прогрессировать и при отсутствии лечения привести к накоплению жидкости в легких и смерти в течение нескольких часов.
Отеки, вызванные уменьшением выделения воды и соли почками. Как отмечалось ранее, большая часть NaCl, попавшего в кровяное русло, остается во внеклеточной жидкости, лишь небольшое его количество проникает в клетку, поэтому при почечной патологии, когда выделение соли и воды нарушено, они в большом количестве добавляются к внеклеточной жидкости. Большая часть воды и соли поступает в межклеточную жидкость, в крови же остается небольшое количество. Главными результатами изменений являются: генерализованное увеличение объема внеклеточной жидкости (внеклеточный отек); повышение давления вследствие увеличения объема крови. Например, у детей с острым гломерулонефритом (почки вследствие воспалительного процесса в почечных клубочках не в состоянии профильтровывать необходимое количество жидкости) отмечаются значительные внеклеточные отеки во всех областях тела, а также обычно сопутствующая тяжелая гипертензия.
Отеки, вызванные снижением концентрации белка в плазме. Снижение концентрации белка в плазме вследствие как нарушения его синтеза в достаточном количестве, так и утечки белка из плазмы приводит к уменьшению онкотического давления, что, в свою очередь, повсеместно усиливает фильтрацию жидкости в капиллярах, приводя к внеклеточным отекам.
Одной из наиболее важных причин снижения белка в плазме является потеря белка с мочой при некоторых заболеваниях почек, носящих название нефротического синдрома. При различных заболеваниях почек почечные клубочки повреждаются, а их мембраны становятся проницаемыми для белков плазмы, что часто приводит к появлению большого количества белка в моче. Когда потери начинают превышать количество синтезированного организмом белка, его концентрация в плазме снижается. Значительные генерализованные отеки наблюдаются при концентрации белка в плазме ниже 25 г/л.