Текст
                    Джеймс А. Шейман
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ
патофизиология и клиническая медицина
-4 обсуждение историй болезней
BINOM
PufolisHeirs

Серия Патофизиология ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПОЧКИ
Lippincott’s Pathophysiology Series RENAL PATHOPHYSIOLOGY James A. Shayman, MD Associate Professor of Medicine Department of Internal Medicine Division of Nephrology University of Michigan Medical School Ann Arbor, Michigan With 6 contributing authors J. B. Lippincott Company, Philadelphia
Джеймс А. Шейман ПАТОФИЗИОЛОГИЯ почки Перевод с английского докт. мед. наук Л. 3. Певзнера Под редакцией акад. Ю. В. Наточина Издание 2-е, исправленное lBINOM PUBLISHERS Москва НЕВСКИЙ ДИАЛЕКТ Щ Санкт-Петербург 1999
УДК 612 ББК 378 Ш36 Джеймс А. Шейман Ш36 Патофизиология почки. Пер. с англ,— 2-е изд., испр.- М.-СПб.: “Издатель- ство БИНОМ”-?‘Невский Диалект”, 1999.— 206 с., ил. В книге представлены современные сведения по морфологии, биохимии, патологической физио- логии и анатомии ночки. Обсуждается участие почек в водно-солевом обмене, регуляции кислотно- основного состояния. Отдельные главы посвящены механизмам протеинурии и гематурии, особен- ностям течения острой и хронической почечной недостаточности. Описаны стандартные клирепсовые методы, данные биохимических лабораторных анализов, светооптических, электронно-микроско- пических исследований клубочков и канальцев почек, позволяющие выявить характер и локализа- цию патологического процесса. В книгу включены истории болезней и тесты, анализ и выполнение которых облегчают понимание основ патофизиологии почек. Для терапевтов, нефрологов, врачей общей практики, студентов медицинских учебных заведений. Все права защищены. Никакая часть этой книги не может быть воспроизведена в любой форме или любыми средствами, электронными или механическими, включая фотографиро- вание, магнитную запись или иные средства копирования или сохранения информации, без письменного разрешения издательства. © Published by arrangement with Lippincott- Raven Publisher’s, Inc., 227 East Washington Square, Philadelphia, PA 19106-3780 U.S.A. ISBN 5-7989-0121-1 (Издательство БИНОМ) © “Издательство БИНОМ”, “Невский Диалект”, ISBN 5-7940-0030-9 (Невский Диалект) 1997,1999 ISBN 0-397-51372-0 (англ.) © Обложка Н. Лозинской, 1997
Оглавление Авторы..............................................................8 Предисловие редактора перевода......................................9 Введение...........................................................10 Глава!. Вода (Джеймс А. Шейман) ...................................11 Физиология осморегуляции...................................12 Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией....................................23 Расстройства, связанные с гиперосмоляльностью плазмы крови: больной с гипернатриемией...................................32 Глава 2. Натрий (Джеймс А. Шейман) ................................37 Измерение объемов жидкостных компартментов.................38 Как происходит обмен воды между компартментами.............39 Состав жидкостей тела......................................42 Силы Старлинга.............................................43 Клубочковая фильтрация.....................................44 Канальцевая реабсорбция и экскретируемая фракция...........47 Транспорт натрия в почках: структурно-функциональная взаимосвязь.......................49 Регуляция реабсорбции натрия в почке.......................52 Система ренин-ангиотензин II-альдостерон...................54 Афферентные ответы на изменения объема.....................55 Расстройства, связанные с уменьшением объема внеклеточной жидкости.......................................57 Расстройства, связанные с увеличением объема внеклеточной жидкости.......................................59 Глава 3. Калий (Джеймс А. Шейман) .................................63 Физиология калиевого гомеостаза............................63 Клеточное распределение калия..............................65 Почечные механизмы гомеостаза калия........................67 Внепочечиые пути удаления калия............................70 Гипокалиемия...............................................70 Гиперкалиемия..............................................77 Глава 4. Кислоты и щелочи (Фрэнк К. Брозиус) ......................83 Кислотно-основное равновесие...............................83 Дыхательные механизмы поддержания кислотно-основного равновесия...............................87 Почечные механизмы поддержания кислотно-основного равновесия.88 Первичные нарушения кислотно-основного состояния...........91 Заключение о компенсаторных изменениях в организме при первичных дыхательных и метаболических нарушениях кислотно-основного равновесия.............................96 Смешанные нарушения кислотно-основного состояния.............98
Глава 5. Протеинурия (Дэвид Кершоу, Роджер К. Виггинс) ...................................... 103 Физиологические особенности транспорта белка в почке........... 103 Клиническая оценка протеинурии................................. 108 Применение электрофореза белков мочи для классификации протеинурии.................................................... 111 Механизмы патологической протеинурии........................... 112 Нефротический синдром.......................................... 123 Глава 6. Гематурия (ВильямЕ. Смойер)....................................129 Определения.................................................... 129 Анамнез больного............................................... 130 Физикальное обследование....................................... 132 Лабораторное обследование...................................... 133 Диагностика.................................................... 136 Заключение..................................................... 146 Глава?. Острая почечная недостаточность (Дэвид Хьюмз)...................147 Преренальная острая почечная недостаточность................... 147 Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами..................................................... 154 Острая почечная недостаточность вследствие закупорки........... 164 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность (Эрик В. Янг)............ 169 Причины развития хронической почечной недостаточности.......... 170 Патофизиология................................................. 171 Метаболические последствия почечной недостаточности............ 174 Клинические последствия хронической почечной недостаточности.... 179 Лечение хронической почечной недостаточности................... 182 Лечение терминальной стадии почечной болезни................... 183 Метод слежения за прогрессированием хронической болезни почек... 186 Предметный указатель................................................... 191
Памяти моего отца Бенджамина Шеймана, моего первого и лучшего наставника
Авторы Frank С. Brosius, MD (Ф. К. Брозиус) Assistant Professor of Medicine, Department of Internal Medicine, Division of Nephrology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan H. David Humes, MD (Д. Хьюмз) Professor of Medicine, Department of Internal Medicine, Division of Nephrology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan David Kershaw, MD (Д. Кершоу) Lecturer in Pediatrics, Department of Pediatrics and Communicable Diseases, Division of Pediatric Nephrology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan James A. Shayman, MD (Дж. А. Шейман) Associate Professor of Medicine, Department of Internal Medicine, Division of Nephrology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan William E. Smoyer, MD (В. E. Смойер) Assistant Professor of Pediatrics, Department of Pediatrics and Communicable Diseases, Division of Pediatric Nephrology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan RogerC. Wiggins, MD (P. К. Виггинс) Professor of Medicine, Department of Internal Medicine, Division of Nephrology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan Eric W. Young, MD (Э. В. Янг) Assistant Professor of Medicine, Department of Internal Medicine, Division ofNephrology, University of Michigan Medical School, Ajm Arbor, Michigan
Предисловие редактора перевода Ясность изложения трудных проблем современной физиологии и патологии поч- ки привлекла внимание к этой книге нефрологов, терапевтов, студентов и аспиран- тов медицинских институтов. Первое издание разошлось очень быстро, и читателю предлагается исправленный вариант книги, в которой специалист и начинающий исследователь функций почки смогут познакомиться с достижениями в разработке фундаментальных проблем нефрологии. Эти успехи стали возможны благодаря при- менению методов молекулярной биологии, микропункционной техники и ультра- микроанализа, новейших приемов иммунологии и изучения ультраструктуры поч- ки, использования техники клиренсов в клинической нефрологии. В книге удачно соотнесены данные современной морфологии, биохимии, пато- логической физиологии и патологической анатомии, что позволило дать цельное представление о функционирующей почке. Это облегчает читателю понимание тех особенностей ее работы, когда из-за нарушения одной из функций почки происхо- дит дисфункция почки в целом. Представленные в книге стандартные клиренсовые методы, данные биохимических лабораторных анализов, результаты светооптичес- ких и электронно-микроскопических исследований клубочков и канальцев почки позволяют оценить значение целостного представления о почке для выяснения ха- рактера и локализации патологического процесса при диагностике заболевания, а в ряде случаев и выборе адекватных способов лечения. Особый интерес у читателя-клинициста вызовет анализ трудных клинических случаев, предлагаемые варианты возможных диагнозов. В этом отношении характер изложения напоминает публикации физиологических и клинических лекций, ко- торые несомненно были добрым событием в истории российской высшей школы (достаточно вспомнить опубликованные курсы лекций И. П. Павлова, Л. А. Орбели, С. С. Зимницкого). Любая из глав, а их в книге 8, представляет собой описание одного из ключевых вопросов патофизиологии почки, обсуждается участие почки в водно-солевом об- мене и регуляции кислотно-основного состояния, анализируются механизмы про- теинурии и гематурии, особенности патогенеза острой и хронической почечной не- достаточности. Эта книга опубликована издательством J. В. Lippincott в серии по клинической физиологии. Она используется при подготовке к квалификационным экзаменам для получения или подтверждения врачебного диплома в США. В рус- ском переводе книги объяснены некоторые термины, мало знакомые нашим читате- лям, значения величин приведены в соответствие со стандартами, принятыми в нашей стране (например вместо мг/дл величины пересчитаны в мг/л или ммоль/л). Нет сомнения, что книга дает много нового в понимании проблем нефрологии, и читатель почерпнет не только интересные сведения, но и получит радость общения с интеллектуально богатым собеседником, увидит новые грани работы почки в орга- низме здорового и больного человека. Академик Ю, В, Наточин
Введение В 1992 году декан медицинского факультета Мичиганского университета реко- мендовал факультету перестроить программу обучения. При рассмотрении учебных материалов для второго курса мы пришли к заключению о том, что идеального учеб- ника для студентов второго курса медицинского факультета нет. Хотя существует несколько превосходных учебников по патофизиологии, но они, как правило, слиш- ком объемны и слишком подробны для изучения в течение двух недель. В результате многие студенты отказываются от чтения учебника и ограничиваются своими запи- сями на занятиях. К сожалению, это часто приводит к неадекватному пониманию основ патофизиологии почек. Настоящая книга является попыткой решить эту про- блему. Идеальный учебник должен быть кратким и убедительным и призван стимули- ровать стойкий интерес даже у самых способных студентов. Он также должен гото- вить студентов к началу занятий в клинике и вырабатывать у них понимание того, как обследовать больного с патологией обмена электролитов или почек и какие прин- ципы лежат в основе общей диагностики и терапии. Именно с этой целью написан данный учебник, хотя он и далек от совершенства. “Патофизиология почки” рассчитана прежде всего на студентов второго курса медицинского факультета. Однако и студенты старших курсов, а также практикую- щие врачи, возможно, сочтут эту книгу полезной для себя, в особенности при подго- товке к квалификационным экзаменам. Составной частью текста являются истории болезни и задания. Читателю необходимо попытаться ответить на поставленные во- просы перед тем, как следовать дальше. Мы исходили из того, что у читателя имеют- ся знания по анатомии и гистологии почки. Предварительное же ознакомление с физиологией почки, хотя и полезно, не является обязательным. Я благодарю студентов медицинского факультета Мичиганского университета, просмотревших эти главы и сделавших много полезных замечаний. Д-р Джеймс А. Шейман
Глава 1 Вода Джеймс А. Шейман Изучив эту главу, читатель должен уметь: • Различать осмоляльность и тоничность • Рассчитать осмоляльность плазмы крови на основании данных о концент- рации натрия и глюкозы в плазме и азота мочевины в крови (BUN). Пони- мать различие между рассчитанной и измеренной осмоляльностью плазмы крови • Понимать основы физиологии осморегуляции и выделения вазопрессина • Определять и рассчитывать клиренс осмотически свободной воды • Отличать особенности действия вазопрессина на транспорт воды в каналь- цах от его вазоконстрикторного эффекта • Понимать роль противоточной системы транспорта веществ в канальцах для установления осмотического градиента в почке и его значения в разви- тии антидиуретических реакций • Перечислить основные причины псевдогипонатриемии • Перечислить причины гипонатриемии, обусловленной выделением мочи с низкой осмоляльностью • Перечислить причины гипонатриемии, связанной с выделением мочи с вы- сокой осмоляльностью. Отличать особенности гипонатриемии при умень- шенном эффективном внутриартериальном объеме крови и при нормаль- ном объеме крови • Рассчитать избыток воды у больного при гипонатриемии • Различать центральный и нефрогенный несахарный диабет • Рассчитать дефицит воды у больного при гипернатриемии Регуляция состава внутриклеточной и внеклеточной жидкостей организма (их называют также пространствами, компартментами или фазами) играет важней- шую роль в жизни организма. Водный баланс занимает центральное место в регу- ляции состава жидкостей тела. В отличие от измерения концентрации таких био- логически важных соединений, как кальций, натрий или глюкоза, определение концентрации воды производится косвенным способом. Изменения концентра- ции воды обнаруживаются по сдвигу концентрации растворенных веществ (т. е. осмоляльности плазмы крови). Чем выше осмоляльность плазмы, тем ниже в ней концентрация воды. И наоборот, чем ниже осмоляльность плазмы, тем выше кон- центрация воды в ней. Главным компонентом, определяющим осмоляльность плазмы крови, является натрий. Поэтому у больных с нарушениями водного об- мена, как правило, наблюдается либо гипо-, либо гипернатриемия. Понимание патофизиологии отклонений концентрации натрия означает, практически, пони- мание патофизиологии водного обмена и осморегуляции. Центральное место в
12 Глава 1. Вода этой главе отводится обсуждению физиологических механизмов осморегуляции и поиска подходов к анализу состояния больного с нарушениями водного обмена (т. е. гипонатриемией или гипернатриемией). Физиология осморегуляции Измерение концентрации растворенных веществ и воды На рис. 1-1 два водных раствора разделены мембраной, проницаемой для воды, но не для солей. Если с одной стороны мембраны находится только вода, а с другой — вода и растворенное вещество, то вода будет перемещаться из области высокой концентрации (т. е. со стороны, где нет растворенного вещества) в область более низкой концентрации воды (т. е. на сторону с растворенным веществом). Этим перемещением создается гидростатическое давление (л), которое называется ос- мотическим давлением. Осмотическое давление определяется законом Вант-Гоф- фа: л “ nCRT, где п — константа диссоциации молекул растворенных веществ; С — концентрация растворенного вещества; R — газовая постоянная и Т — темпе- ратура в градусах по Кельвину. Осмотическое давление не зависит от таких свойств растворенных частиц, как их размер и валентность. Выражение осмотического давления в единицах атмосферного давления или миллиметрах ртутного столба не слишком удобно для клинической практики. Для этих целей осмотическое давление выражают в единицах осмолярности, или концентрации растворенных частиц в единице объема. Поскольку вода будет пе- ремещаться через большинство клеточных мембран из компартмента с ее высокой концентрацией в компартмент с более низкой концентрацией воды, то концентра- ция растворенных веществ, или осмолярность, будет косвенной мерой концентра- ции воды. Иными словами, чем выше осмолярность, тем ниже концентрация воды. Одинаковая концентрация разных растворенных веществ может давать неоди- наковую осмолярность, поскольку одни вещества диссоциируют в растворе, а другие нет. Два основных растворенных вещества в плазме — это натрия хлорид и глюкоза. Осмотическое давление, создаваемое равными концентрациями каждо- го из этих веществ, будет различным. Натрия хлорид диссоциирует почти полнос- тью, а глюкоза не диссоциирует. Осмотическое давление, создаваемое глюкозой, Рис. 1-1. Гидростатичес- кое давление создается в результате осмотического градиента. Растворенное вещество, добавлю11 юе в правую половину резер- вуара, вызывает движе- ние воды через полупро- ницаемую мембрану. Гидростатическое давле- ние, измеряемое по изме- нению высоты столбика, пропорционально осмо- тическому давлению ра- створа Вещество, добавляемое Равновесное в 0 время состояние Полупроницаемая мембрана
12 Глава 1. Вода этой главе отводится обсуждению физиологических механизмов осморегуляции и поиска подходов к анализу состояния больного с нарушениями водного обмена (т. е. гипонатриемией или гипернатриемией). Физиология осморегуляции Измерение концентрации растворенных веществ и воды На рис. 1-1 два водных раствора разделены мембраной, проницаемой для воды, но не для солей. Если с одной стороны мембраны находится только вода, а с другой — вода и растворенное вещество, то вода будет перемещаться из области высокой концентрации (т. е. со стороны, где нет растворенного вещества) в область более низкой концентрации воды (т. е. на сторону с растворенным веществом). Этим перемещением создается гидростатическое давление (л), которое называется ос- мотическим давлением. Осмотическое давление определяется законом Вант-Гоф- фа: л = nCRT, где п — константа диссоциации молекул растворенных веществ; С • концентрация растворенного вещества; R — газовая постоянная и Т - темпе- ратура в градусах по Кельвину. Осмотическое давление не зависит от таких свойств растворенных частиц, как их размер и валентность. Выражение осмотического давления в единицах атмосферного давления или миллиметрах ртутного столба не слишком удобно для клинической практики. Для этих целей осмотическое давление выражают в единицах осмолярности, или концентрации растворенных частиц в единице объема. Поскольку вода будет пе- ремещаться через большинство клеточных мембран из компартмента с ее высокой концентрацией в компартмент с более низкой концентрацией воды, то концентра- ция растворенных веществ, или осмолярность, будет косвенной мерой концентра- ции воды. Иными словами, чем выше осмолярность, тем ниже концентрация воды. Одинаковая концентрация разных растворенных веществ может давать неоди- наковую осмолярность, поскольку одни вещества диссоциируют в растворе, а другие нет. Два основных растворенных вещества в плазме — это натрия хлорид и глюкоза. Осмотическое давление, создаваемое равными концентрациями каждо- го из этих веществ, будет различным. Натрия хлорид диссоциирует почти полнос- тью, а глюкоза не диссоциирует. Осмотическое давление, создаваемое глюкозой, Рис. 1-1. Гидростатичес- кое давление создается в результате осмотического градиента. Растворенное вещество, добавлю 11 юе в правую половину резер- вуара, вызывает движе- ние воды через полупро- ницаемую мембрану. Гидростатическое давле- ние. измеряемое но изме- нению высоты столбика, пропорционально осмо- тическому давлению ра- створа Вещество, добавляемое Равновесное в 0 время состояние
Физиология осморегуляции 13 будет вдвое меньше давления, создаваемого при той же концентрации натрия хло- ридом. Так, 300 мМ раствора глюкозы будут иметь осмолярность 300 мОсм/л, тогда как 300 мМ раствора NaCl будут иметь осмолярность примерно 600 мОсм/л. Поскольку объем воды меняется с изменением температуры и поскольку объем плазмы состоит приблизительно на 94 % из воды, концентрацию осмотически ак- тивных веществ принято выражать в расчете на объем воды. Эту величину назы- вают осмолялъностъю и выражают в единицах мОсм/кг воды. Проницаемость клеточных мембран неодинакова для разных растворенных веществ. Раствор с высокой осмолярностью может существенно изменить движе- ние воды через клеточную мембрану, если эта мембрана непроницаема для ра- створенного вещества. Напротив, раствор со столь же высокой осмолярностью может влиять очень мало или вообще не влиять на перемещение воды, если эта мембрана легко проницаема для растворенного в нем вещества. Это свойство ра- створа — способность вызывать движение воды в клетку или из клетки — называ- ют тоничностью. Если клетки поместить в гипертонический раствор, это вызовет их сморщивание; помещение их в гипотонический раствор приведет к набуханию. Поэтому роль данного растворенного вещества в тоничности раствора зависит от его способности перемещаться через мембрану, т. е. от ее проницаемости. В плазме обычно измеряют концентрацию растворенных веществ (табл. 1-1). В высокой концентрации в ней присутствует натрий. Хотя многие клетки имеют натриевые каналы и переносчики (транспортеры), обеспечивающие движение натрия по градиенту концентрации, На+,К+-АТФазный насос, присутствующий практически во всех клетках, активно выводит натрий из внутриклеточного про- странства. В то же время он активно переносит в него калий из внеклеточной жид- кости. Таким образом, мембраны клеток можно рассматривать как относительно непроницаемые для натрия. Натрий играет большую роль и в осмолярности плаз- мы, и в ее тоничности, поэтому его называют осмотически эффективным вещест- вом. Другим растворенным веществом, присутствующим в плазме в относительно высоких концентрациях, является мочевина. Она легко проникает через боль- шинство клеточных мембран благодаря присутствию транспортера, облегчающе- ТАБЛИЦА 1-1. Концентрации растворенных веществ в сыворотке крови Вещество Молекулярная масса Экв/Моль Осм/Моль Концентрация в плазме Na+ 23 1 1 135-145 ммоль/л к+ 39,1 1 1 3,5-4,5 ммоль/л сг 35,5 1 1 95-105 ммоль/л НСОз’ 61 1 1 24-32 ммоль/л Са2+(общий) 40,1 2 1 9,0-10,3 мг/100 мл (2,25-2,57 ммоль/л) РО43- 95 3 1 3,5-4,5 мг/100 мл (1,12-1,45 ммоль/л) nh4+ 18 1 1 10,6-28,2 мкмоль/л Глюкоза 180 1 65-110 мг/100 мл (3,57-6,05 ммоль/л) Мочевина 60 1 8-25 мг/100 мл (1,3-4,2 ммоль/л)
14 Глава 1. Вода го ее движение по градиенту концентрации. Высокая концентрация мочевины в плазме крови у больных с хронической почечной недостаточностью мало влияет на движение воды из внутриклеточного пространства во внеклеточное. Поэтому мочевина влияет на осмолярность плазмы, но почти не влияет на ее тоничность. Мочевину считают осмотически неэффективным веществом. Практически единственный жидкостный компартмент, в жидкости которого легко измерить осмолярность,— внутрисосудистое пространство. В клинических лабораториях осмолярность измеряют повседневно. Зная, какие внеклеточные растворенные вещества наиболее значимы для создания осмотического давле- ния плазмы, можно рассчитать осмоляльность плазмы, и она будет достаточно хорошо соответствовать значениям, получаемым при измерении лабораторными методами. Нормальные значения концентраций основных растворенных ве- ществ плазмы представлены в табл. 1-1. Концентрацию ионов (натрия, калия, хлорида и бикарбоната) обычно выражают в ммоль/л; этим более точно отража- ется стехиометрия взаимодействий между катионами и анионами. Для таких ионов, как кальций или фосфат, обладающих более чем одним эквивалентом на моль, концентрация, выраженная в единицах осмоляльности, будет пропорцио- нально более низкой. Концентрацию таких растворенных веществ, как глюкоза и мочевина, принято выражать в мг %, мг/100 мл. Чтобы выразить концентра- цию этих веществ в величинах осмоляльности плазмы, применяют следующую формулу: Posm = 2 x [Na+]p+[глюкоза (мг/л)] : 180 + [BUN (мг/л)] : 28 [1-1] Концентрацию натрия умножают на 2, так как заряд катионов должен урав- новешиваться одинаковой концентрацией анионов (прежде всего — хлорида и би- карбоната). Задание 1 Рассчитать нормальную осмоляльность плазмы на основании данных, приве- денных в табл. 1-1. Рассчитайте относительное участие натрия и связанных с ним анионов в общей осмоляльности плазмы. Ответ Рассчитанная осмоляльность равна 290 мОсм/кг воды. Натрий и связанные с ним анионы (главным образом хлорид и бикарбонат) обусловливают 96,5 % рассчитанной осмоляльности. Разница между измеренной и рассчитанной осмоляльностью обусловлена ка- лием и другими неизмеряемыми осмотически активными веществами. Эти вещества в норме добавляют к измеренной осмоляльности не более 10 мОсм/кг воды. Разницу между измеренной и рассчитанной осмоляльностью называют ос- мотической разницей. Осмоляльность плазмы зависит в основном от концентрации натрия в плаз- ме. У больных с концентрацией натрия в плазме ниже 135 ммоль/л диагнос- тируется гипоосмия, а у больных с концентрацией натрия в плазме выше 145 ммоль/л определяется гиперосмия. Иначе говоря, низкая концентрация натрия в плазме крови отражает высокую концентрацию воды в ней, тогда как высокая концентрация натрия в плазме крови отражает низкую концентрацию воды в ней.
Физиология осморегуляции 15 Регуляция осмоляльности Существует несколько типов рецепторов и эффекторных механизмов для поддер- жания гомеостаза натрия (гл. 2). Регуляция же осмоляльности жидкостей тела или регуляция водного обмена осуществляется при участии только одного типа рецепторов, а именно — гипоталамических осморецепторов{, и лишь двумя эф- фекторными способами — путем изменения потребления воды (жажда) и выделе- ния осмотически свободной воды. Очищение от осмотически свободной воды регу- лируется антидиуретическим гормоном (АДГ). Изменения осмоляльности жидкостей тела воспринимаются осморецепторами, расположенными в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса. Эти осморецепторы реагируют на изменения концентрации эффективных осмоти- чески активных веществ и вызывают одну из двух реакций: изменение чувства жажды или скорости мочевыделения. Одна группа осморецепторов стимулирует нервные центры, влияющие на чувство жажды. Вторая — стимулирует выделение АДГ задней долей гипофиза. Повышенная осмоляльность плазмы крови — гипер- осмия является очень мощным стимулятором как жажды, так и освобождения АДГ. Уже очень небольшие изменения осмоляльности плазмы (увеличение даже на 2 % выше нормы) достаточны для стимуляции обеих реакций. В то же время из- менение (уменьшение) объема крови обычно должно быть не менее 10 %, чтобы по- высилась концентрация АДГ в плазме. Секреция АДГ регулируется не только из- менением осмоляльности и объемом крови, но и другими факторами (табл. 1-2). Изменения выделения АДГ, происходящие под влиянием сдвигов объема (или кровяного давления) и осмоляльности крови, могут быть взаимозависимыми. На рис. 1-2 показано соотношение концентрации АДГ в плазме (ось ординат) с осмо- ляльностью плазмы (ось абсцисс) и объемом крови (или кровяным давлением). Изменения объема крови или артериального давления влияют на уровень секре- ции АДГ двумя способами. Эти сдвиги изменяют наклон прямой, отображающей зависимость уровня АДГ от осмоляльности. У больного с гипотонией или гиповолемией секреция АДГ в ответ на данное увеличение осмоляльности будет больше, чем у больного с нормо- тонией и нормоволемией. Изменения объема плазмы или кровяного давления смещают начальную точку выделения АДГ. Эта начальная (исходная) точка оп- ределяется как осмоляльность плазмы, при которой концентрация АДГ в плазме крови начинает превышать исходную. В норме начальная точка секреции у взрос- лого расположена между 280 и 290 мОсм/кг воды, но она может изменяться. Бе- ТАБЛИЦА 1-2. Факторы, влияющие на секрецию антидиуретического гормона Стимулирующие Тормозящие Гиперосмия Гипоосмия Гиповолемия или гипотензия Гиперволемия или гипертензия Тошнота Ангиотензин II Лекарственные средства (никотин, Предсердный натрийуретический гормон Лекарственные средства (этанол, наркотические препараты, винкристин, антинаркотическиевещества, фенитоин) циклофосфамид, хлорпропамид) 'Имеются данные о наличии осморецепторов другой локализации. — Прим.ред.
16 Глава 1. Вода Рис. 1-2. Зависимость между концентрацией антидиуретичес- кого гормона (АДГ) в плазме крови и стимулами, вызванными изменением осмотического дав- ления крови и ее объема (* — ис- ходное значение, при котором начинается секреция АДГ) Осмоляльность плазмы (мОсм/кг воды) ременность, недостаточное питание, рак и психоз — это состояния, сопровождае- мые смещением начальной точки для освобождения АДГ к более низким значени- ям. Оценка состояния больных с измененной исходной точкой для секреции АДГ будет обсуждаться в данной главе в дальнейшем. Роль почки в регуляции водного обмена АДГ выделяется задней долей гипофиза, распространяется по всему организму с кровью и дает два физиологических эффекта: 1) вызывает сужение сосудов (вазо- констрикцию), что приводит к повышению системного сосудистого сопротивле- ния; 2) связывается с рецепторами клеток собирательных трубок, стимулируя в них реабсорбцию воды. В результате образуется концентрированная моча с высо- кой осмоляльностью, уменьшается диурез (поэтому гормон называется “антиди- уретическим”). Таким образом, чем выше концентрация АДГ в циркулирующей крови, тем выше концентрация образующейся мочи; чем ниже концентрация АДГ, тем более разбавленной становится моча. Высокая концентрация АДГ повы- шает осмоляльность мочи и уменьшает выведение воды, но не влияет на выведе- ние растворенных веществ. Эти взаимоотношения иллюстрируются на рис. 1-3. Способность почек к независимому выведению растворенных веществ и выве- дению воды можно определить количественно и без знания каких-либо специфи- ческих механизмов выделения воды с мочой. Для этого необходимо сопоставить очищение от растворенных веществ (осмолярный клиренс) и очищение от воды (клиренс осмотически свободной воды). Любое вещество (X), фильтруемое в почке, будет поступать в мочу с некоей данной скоростью. Эта скорость выделения пропорциональна концентрации ве- щества X в плазме Р‘\. Скорость выделения с мочой может быть выражена как произведение концентрации вещества X в моче (Ux) и скорости выделения мочи (V) в мл/мин: Px = aUxxV [1-2] Фактор, который объединяет в одном уравнении выделение вещества X с мо- чой и концентрацию его в плазме артериальной крови,— это скорость выведения,
Физиология осморегуляции 17 Рис. 1-3. Зависимость между концентрацией антидиурети- ческого гормона (АДГ) в плазме крови, выделением ночкой растворенных ве- ществ, осмоляльностью мочи и ее объемом или клиренс (clearance — С) вещества X (Сх). Скорость выведения, или клиренс, может быть включена в предыдущее уравнение: рах X Сх = Ux X V Преобразуя это уравнение, получаем формулу: Сх = [Ux X V] : Задание 2 Концентрация креатинина в плазме равна 10 мг/л, а в моче - 600 мг/л. Суточ- ный объем мочи равен 2880 мл. Рассчитайте клиренс креатинина (Со/ Ответ Скорость мочеотделения равна: (2880 мл/24ч) х (24ч/1440 мин) = 2 мл/мин Концентрация креатинина в моче (UCr) равна: 600 мг/л = 0,6 мг/мл Концентрация креатинина в плазме крови (РСг) равна: 1 мг/100 мл = 0,01 мг/мл Клиренс креатинина рассчитывается по следующей формуле: ССг - [UCr X V]/PCf У данного пациента скорость клубочковой фильтрации (клиренс креатинина) равна: Ссг = (2 мл/мин х 0,6 мг/мл) : (0,01 мг/мл) = 120 мл/мин Значение клиренса данного вещества выражают в единицах объема в единицу времени. Клиренс представляет собой тот объем плазмы, из которого выводится данное вещество как за счет фильтрации, так и за счет секреции в мочу в единицу времени. Клиренс вещества зависит от скорости фильтрации данного вещества и от последующей обработки его в почечных канальцах. Поскольку вещество X мо- жет подвергаться либо секреции, либо реабсорбции в канальцах, концентрация
18 Глава 1. Вода вещества X в моче отражает истинную экскрецию в результате процессов транс- порта вещества X в нефроне. Если в формулу ввести значение общей концентрации растворенных веществ (т. е. осмоляльность) или концентрации воды, то можно определить способность почек к раздельной регуляции транспорта растворенных веществ и воды в усло- виях водного баланса, дегидратации (экономии воды) или выведения воды во время гипергидратации. Задание 3 У трех больных определены следующие значения показателей: Больной 1 POsm 300 мОсм/кг воды UOsm 300 мОсм/кг воды Мочеотделение 2 мл/мин Больной 2 300 мОсм/кг воды 150 мОсм/кг воды 4 мл/мин Больной 3 300 мОсм/кг воды 600 мОсм/кг воды 1 мл/мин Больной 1 — находится в состоянии водного равновесия; больной 2 — гипер- гидратирован; больной 3 — обезвожен. Рассчитайте у каждого больного осмолярный клиренс (COsm) для полученных значений. Ответ С Osm (Uosm У * * * * Х V) : (Posm) Больной 1 COsm = (300 мОсм/кг воды х 2 мл/мин): (300 мОсм/кг воды) = 2 мл/мин Больной 2 COsm = (150 мОсм/кг воды х 4 мл/мин): (300 мОсм/кг воды) = 2 мл/мин Больной 3 COsm = (600 мОсм/кг воды х 1 мл/мин): (300 мОсм/кг воды) = 2 мл/мин У каждого из этих больных клиренс растворенных веществ одинаков, несмот- ря на существенные различия скорости мочеотделения. У первого больного, нахо- дящегося в состоянии водного равновесия, осмолярный клиренс равен величине диуреза. У второго больного, с гипергидратацией, скорость мочеотделения превы- шает осмолярный клиренс. Эта разница между скоростью мочеотделения и осмо- лярным клиренсом характеризует объем осмотически свободной воды, т. е. воды, не содержащей растворенных веществ. Таким образом, второй больной выводит воду, нс содержащую растворенных веществ, со скоростью 2 мл/мин (V - COsin, или 4 мл/мин 2 мл/мин). Эту величину, V - COsin, называют очищением (клирен- сом ) осмотически свободной воды (Ск,2о). У третьего больного, находящегося в состоянии обезвоживания, разница меж- ду V и COsin (1 мл/мин - 2 мл/мин) представляет собой отрицательную величину. Ее значение соответствует количеству воды, свободной от растворенных веществ, которую канальцы почки реабсорбируют, возвращают в систему кровообраще- ния. Иначе говоря, эта величина представляет собой тот объем воды в единицу времени, который следовало бы добавить к моче, чтобы осмоляльность мочи стала равной осмоляльности плазмы. Отрицательное значение клиренса осмотически свободной воды называется канальцевой реабсорбцией осмотически свободной воды (Т1Ьо). У всех этих больных клиренс растворенных веществ одинаков. Это значит, что клиренс воды осуществляется независимо от растворенных веществ. Иными сло- вами, в почке четко разделен транспорт растворенных веществ и транспорт воды.
Физиология осморегуляции 19 Эта способность почек раздельно регулировать выведение воды и выведение ра- створенных веществ зависит от АДГ. Клеточные эффекты антидиуретического гормона АДГ циркулирует в кровеносных сосудах после его выделения задней долей гипо- физа. У этого циклического октапептида есть два основных локуса, где он оказы- вает действие (рис. 1-4),— гладкомышечная клетка сосуда и собирательная труб- ка почки. Связывание АДГ с гладкой мышцей сосудов опосредовано 1-м типом рецепторов вазопрессина (Vi-рецепторы) и приводит к сокращению гладких мышц сосудов. Сигнал в клетку поступает после стимуляции Угрецепторов бла- годаря активации фосфолипазы С с последующим образованием инозитолтри- фосфата и диацилглицерина. Инозитолтрифосфат способствует мобилизации внутриклеточного кальция; диацилглицерин активирует протеинкиназу С. Тем самым запускается каскад вторичных сигналов, приводящий к сокращению клет- ки. Связывание АДГ с клетками почечных канальцев опосредовано 2-м типом ре- цепторов вазопрессина (У2-рецепторы). Связывание АДГ с У2-рецепторами в почке приводит к стимуляции аденилат- циклазы с образованием цАМФ и активацией протеинкиназы А. В результате это- го каскада сигналов происходит слияние водных каналов с плазматической мемб- раной, что увеличивает проницаемость для воды и позволяет воде перемещаться по осмотическому градиенту из просвета канальцев в кровеносные сосуды и уда- ляться с кровью. Эти почечные эффекты АДГ являются определяющими для дея- тельности почки по осмотическому концентрированию мочи. Рис. 1-4. Внутриклеточная сигнализация при действии антидиуретического гормона (АДГ) на клет- ки собирательных трубок и клетки гладких мышц сосудов. АДГ связывается с V2-рецепторами па базолатсральной мембране клеток канальцев, с помощью аденилатциклазы (АЦ) стимулируется об- разование цАМФ и запускается сигнальный каскад, приводящий к встраиванию водных каналов в апикальную мембрану. В гладкомышечных клетках АДГ связывается с V]-рецепторами, что вызыва- ет образование инозитолтрифосфата (ИТФ) и диацилглицерина (ДАГ), и запускается каскад сигна- лов, приводящих к сокращению клетки. (АТФ — аденозинтрифосфат; ФИФ2 — фосфатидилинозит- 4,5-дифосфат.)
20 Глава 1. Вода Противоточное умножение одиночного эффекта и транспорт воды Чтобы понять роль АДГ как эффектора в поддержании осмоляльности внеклеточ- ной жидкости, следует выяснить, как почка, а конкретнее — нефрон, может обра- зовывать либо концентрированную (т. е. гиперосмотическую), либо разведенную (т. е. гипоосмотическую) мочу. Регуляция функций нефрона в реабсорбции или экскреции воды построена на нескольких принципах. Вода может перемещаться через мембраны только пассивно. Для образования мочи с низкой осмоляльностью требуется удалить растворенные вещества, но со- хранить воду в нефроне. Напротив, образование мочи с высокой осмоляльностью требует существования в почке компартмента, в котором концентрация раство- ренных веществ будет выше, чем в плазме, что обеспечит движение воды по гра- диенту концентрации. Эту роль выполняет внутренний мозговой слой почки, в котором осмоляльность интерстициальной жидкости может достигать концент- рации 1200 мОсм/кг воды (табл. 1-3). Определенный уровень транспорта раство- ренных веществ и воды осуществляется и без участия АДГ. Максимальный уровень разведения мочи зависит от способности почек сни- жать осмоляльность канальцевой жидкости. Уменьшение осмоляльности ка- нальцевой жидкости достигается благодаря высокой активности системы транспорта натрия хлорида в восходящей части петли Генле и дистальном ка- нальце. В толстом восходящем отделе петли Генле транспорт натрия хлорида обеспечивается котранспортером Na+,K+,2C1". В дистальном канальце транспорт натрия хлорида осуществляется котранспортером хлорида и натрия. В обоих сег- ментах энергию, необходимую для транспорта натрия хлорида, обеспечивает №\К+-АТФаза, локализующаяся на базолатеральной поверхности канальцевых клеток. Na+,K+,2Cl”-KOTpaHcnopTep чувствителен к “петлевым” диуретикам, на- пример к фуросемиду. Котранспортер Na+,C1” — к тиазидовым диуретикам. Таким образом, при терапии диуретиками нарушается способность почек образовывать максимально разведенную мочу. Так как осмоляльность канальцевой жидкости в начале собирательной труб- ки составляет 100 мОсм/кг воды, то при отсутствии АДГ осмоляльность мочи поддерживается на уровне 100 мОсм/кг воды или опускается еще ниже в ре- зультате транспорта дополнительных количеств натрия хлорида в собиратель- ной трубке. В присутствии же АДГ водные каналы в собирательной трубке встраиваются в плазматическую мембрану, что обеспечивает увеличение прони- цаемости для движения воды в медуллярный интерстиций. При максимальной ТАБЛИЦА 1-3. Осмоляльность канальцевой жидкости (мОсм/кг воды) в различных участках нефрона в условиях минимвльного или максимального действия антидиуретического гормона Сегмент нефрона АДГ отсутствует Максимум АДГ Проксимальный каналец 300 300 Начальная часть тонкого нисходящего колена 300 300 Начальная часть тонкого восходящего колена 1200 1200 Конечная часть толстого восходящего колена 100 100 Конечная часть собирательной трубки коры почки 50-100 300 Окончательная моча 50 1200
Физиология осморегуляции 21 активности АДГ канальцевая жидкость может достичь осмоляльности, эквива- лентной интерстициальной; это приводит к антидиурезу и выделению гиперос- мотической мочи. Образование концентрированной мочи зависит от наличия высокой осмоляль- ности медуллярного интерстиция. Чтобы понять, как вода реабсорбируется из канальца при образовании концентрированной мочи, необходимо рассмотреть механизм концентрирования растворенных веществ в мозговом веществе почки. Для этого нужно сопоставить анатомическое строение почки у различных видов животных со способностью этих особей к образованию концентрированной мочи. На рис. 1-5 схематически представлено строение нефрона пресноводных рыб, амфибий и млекопитающих. Нефроны птиц и млекопитающих образуют петлю, тогда как канальцы почек амфибий и представителей почти всех других классов позвоночных не имеют такой структуры. Почки амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих сопоставимы по их способности к образованию мочи с низкой по сравнению с осмоляльностью плазмы крови осмоляльностью. Однако только птицы и млекопитающие способны выделять мочу с осмоляльностью бо- лее высокой, чем осмоляльность плазмы. Поскольку уровень ионного транспор- та или ионного градиента, генерируемого отдельной клеткой, сопоставим у сег- ментов нефрона различных видов животных, способность к образованию концентрированной мочи должна зависеть от анатомических особенностей не- фронов птиц и млекопитающих. Значение петли Генле в образовании осмоти- чески концентрированной мочи может быть объяснено ее участием в процессе противоточного умножения одиночного эффекта. Пресноводные рыбы Амфибии Млекопитающие Петля Генле Uosm/POsm = 0,17-4,0 Клубочек, проксимальный и дистальный канальцы ^Osm^Osm “ 0>1 Клубочек, проксимальный и дистальный канальцы ^Osm^Osm ~ 0,2 0,9 Рис. 1-5. Сравнительная анатомия нефрона. Uosm/Posm — отношение осмоляльности мочи к осмоляльности плазмы
22 Глава 1. Вода Участие петли Генле в функционировании почки Нисходящее колено петли Генле обладает очень высокой водной проницаемос- тью, относительно низким уровнем активного транспорта натрия хлорида и пас- сивной проницаемостью для натрия хлорида. Восходящее колено непроницаемо для воды, но обладает относительно высокой способностью к транспорту натрия хлорида из просвета нефрона. Результат этих специфических отличий транспорт- ных характеристик сегментов петли представлен на рис. 1-6. Если в какое-то ус- ловное время 0 отсутствует медуллярный осмотический градиент, то жидкость, поступающая в нисходящее колено, будет иметь осмоляльность, равную осмо- ляльности фильтрата плазмы. Осмотический градиент между содержимым ка- нальца и интерстицием отсутствует; поэтому не происходит и транспорта воды из нисходящего колена в интерстиций. Однако по мере поступления канальцевой жидкости в восходящее колено транспорт натрия клетками петли из просвета неф- рона создает осмотический градиент между содержимым восходящего канальца и интерстицием, его величина пропорциональна скорости транспорта натрия хло- рида. Канальцевая жидкость, достигающая нисходящего колена, имеет более низ- кую осмоляльность, чем осмоляльность интерстиция. Поэтому вода будет пассив- но всасываться из области высокой концентрации (или низкой осмоляльности), т. е. из нисходящей петли, в область низкой концентрации (или высокой осмо- ляльности), т. е. в интерстиций. Однако реабсорбция натрия хлорида продолжает- ся в восходящем отделе петли, и осмотическая концентрация в мозговом веществе почки продолжает расти. Если этот процесс повторяется несколько раз, то осмо- Рис. 1-6. Противоточная множительная система
Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией 23 ляльность интерстициальной жидкости будет расти значительно: до 1200 мОсм/кг воды по сравнению с 300 мОсм/кг воды в плазме. Таким образом, кортико-медул- лярный осмотический градиент, создаваемый противоточной множительной сис- темой, велик — примерно 900 мОсм/кг воды. Тогда как поперечный осмотический градиент между содержимым толстого отдела восходящей петли Генле и окружаю- щей интерстициальной жидкостью составляет всего 200 мОсм/кг воды. Осмоляльность интерстициальной жидкости обеспечивается не только ионами натрия и хлора. Примерно половина осмоляльности интерстициальной жидкости обусловлена присутствием в ней мочевины. Накопление последней в медулляр- ном интерстиции зависит от двух исходных факторов. Мочевина транспортирует- ся пассивно через эпителий канальцев, и транспорт возможен только при наличии градиента концентрации. Активного транспорта мочевины в данной системе не су- ществует. Толстое восходящее колено, дистальные извитые канальцы и собира- тельные трубки коры почек непроницаемы для мочевины. Собирательные же трубки мозгового вещества почек обладают очень высокой проницаемостью для нее. В тонком восходящем и тонком нисходящем колене стенка канальца проница- ема для мочевины, хотя и в меньшей степени, чем собирательные трубки мозгово- го вещества. По мере продвижения профильтровавшейся жидкости от петли Генле через дистальные извитые канальцы и собирательные трубки коры почек концент- рация мочевины в канальцах нарастает из-за реабсорбции воды без мочевины. Когда жидкость входит в собирательные трубки внутреннего мозгового вещества, в которых проницаемость для мочевины высока, мочевина всасывается из каналь- цев в интерстиций мозгового вещества. В нем, однако, концентрация мочевины выше, чем в канальцах петли Генле, и потому она транспортируется из интерсти- ция обратно в канальцы петли Генле. В результате этих отличий селективной про- ницаемости канальцев для мочевины осуществляется ее кругооборот из канальца в интерстиций с возможностью последующего транспорта в петлю Генле. Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией Плазма крови состоит прежде всего из воды. Другие ее компоненты ~ это низкомо- лекулярные растворенные вещества (например натрий, калий, хлорид, бикарбонат, мочевина, глюкоза) и высокомолекулярные соединения (например белки и липиды плазмы). Электролиты обладают зарядом, поэтому они находятся в водной фазе. Высокомолекулярные соединения — белки и липиды — напротив, неполярны и со- ставляют значительную долю общего объема плазмы (около 6-7 %), поэтому они вытесняют электролиты из того объема плазмы, который занят неэлектролитами. Задание 4 Рассчитайте концентрацию натрия в плазме крови у больного с измеренным содержанием натрия 143 ммоль/л, исходя исключительно из распределения натрия в полярном, водном, компоненте плазмы. Ответ При измерении концентрации в плазме крови какого-либо растворенного ве- щества, например натрия или хлорида, ее величину (значение) выражают в расчете на объем плазмы. Однако концентрация натрия в расчете на литр
24 Глава 1. Вода воды выше. Один литр плазмы крови состоит из 930 мл воды; следовательно, концентрация натрия равна 143 : 0,93 = 154 ммоль/л воды. Фактически это концентрация натрия в 0,9 % растворе натрия хлорида. Физиологический эф- фект растворов с натрия хлоридом основан на распределении натрия в вод- ном компартменте плазмы. Некоторые больные страдают нарушениями липидного или белкового обмена, при которых уменьшается доля воды в плазме. Гипертриглицеридемия и гиперхо- лестеринемия, если они достаточно выраженье снижают долю воды в плазме, и концентрация натрия в плазме регистрируется как ненормально низкая. Однако эта концентрация натрия в плазме, если ее выразить в виде ммоль/л воды, будет в пределах нормы, как и осмоляльность плазмы, выраженная в ммоль/л воды. Гипо- таламические осморецепторы реагируют на суммарную концентрацию раство- ренных в плазме веществ. Некоторые белки плазмы очень гидрофобны и вытесня- ют воду. Макроглобулинемия Вальденстрема — это лимфопролиферативное заболевание, связанное с повышенным образованием иммуноглобулина типа IgM. У больных с высоким содержанием IgM в плазме также может наблюдаться кажущаяся низкая концентрация натрия в плазме. Считается, что у больных с такой ложной низкой концентрацией натрия в плазме имеется псевдогипонатриемия. Следует помнить о двух причинах ее раз- вития — это гиперлипидемия и гиперпротеинемия. Поскольку гипонатриемию, для практических целей, можно приравнять к гипоосмоляльности, следует дать более широкое определение псевдогипонатриемии. У больного с псевдогипонатрие- мией имеется низкая измеряемая концентрация натрия в плазме в сочетании с нормальной или высокой осмоляльностью плазмы. Эта ситуация проиллюстрирована в истории болезни № 1. История болезни № 1 70-летняя женщина, страдающая в течение 5 лет инсулиннезависимым сахарным диабетом, поступила в госпиталь с нарушениями психики. При обследовании выявлено: артериальное давление 120/80 ммрт. ст.; пульс 70 ударов в 1 мин, регулярный; дыхание 18 в 1 мин; тургор кожи нормальный, без признаков обезвоживания. Состояние сердечно-сосу- дистой и дыхательной систем соответствует возрастной норме. Невроло- гическое обследование не выявило каких-либо локальных изменений. Состав электролитов в плазме крови следующий: Натрий Хлориды Калий Бикарбонат Глюкоза Азот мочевины крови 125 ммоль/л 90 ммоль/л 4,0 ммоль/л 22 ммоль/л 720 мг/100 мл (39,9 ммоль/л) 14 мг/100 мл (5 ммоль/л) Обсуждение истории болезни Чтобы попытаться определить, почему у этой больной — гипонатриемия, необходимо рассчитать осмоляльность плазмы, исходя из данных измере- ния растворенных веществ. Расчетная величина осмоляльности выражает- ся следующей формулой:
Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией 25 Posm= 2 х [Na+]p + [глюкоза (мг/100 мл)]: 18 + [BUN (мг/100 мл)]: 2,8 [1-3] Подставляя в формулу данные лабораторного анализа сыворотки крови этой больной, получим: Posm — 2x125 + 720 : 18+ 14: 2,8 — 250 + 40 + 5 — 295 мОсм/л У больной осмоляльность нормальная или слегка повышенная. Гипонатрие- мия обусловлена тем, что гипоталамические осморецепторы улавливают высокую концентрацию растворенных веществ в плазме и поэтому продол- жают посылать в гипофиз сигнал о выделении АДГ. Поскольку мы прирав- няли гипонатриемию к гипоосмоляльности, гипергликемия может рассмат- риваться как еще одна причина возникновения псевдогипонатриемии. Многие врачи ограничивают применение термина “псевдогипонатриемия” только случаями гиперлипидемии и гиперпротеинемии. Но так как в норме концентрация натрия в плазме отражает осмоляльность плазмы, то в инте- ресах обучения представляется целесообразным более широкое использо- вание этого термина в данной книге. Второй пример — гипонатриемия в сочетании с нормальной осмоляльнос- тью — проиллюстрирован историей болезни № 2. История болезни № 2 35-летний алкоголик, находившийся в бессоознательном состоянии, дос- тавлен в приемный покой. Рядом с больным был найден открытый флакон с антифризом (этиленгликолем). Обследование выявило: артериальное давление 110/70 ммрт. ст.; пульс 80 ударов в 1 мин, регулярный; дыхание 24 в 1 мин. Состав электролитов в сыворотке крови следующий: Натрий Калий Хлориды Бикарбонат Глюкоза Азот мочевины крови 120 4,0 80 15 90 14 ммоль/л ммоль/л ммоль/л ммоль/л мг/100 мл (5 ммоль/л) мг/100 мл (5 ммоль/л) Обсуждение истории болезни Расчетное значение осмоляльности плазмы у этого больного: Posm - 2 х 120 + 90 : 18 + 14 : 2,8 - 240 + 5 + 5 = 250 мОсм/л [1-4] Эта величина осмоляльности ненормально низкая. Однако, когда пробу крови послали в лабораторию для прямого измерения осмоляльности плаз- мы, было получено значение 290 мОсм/кг воды. Известно, что разница между измеряемой и расчетной осмоляльностью (осмотическая разница) в норме не превышает 10 мОсм/кг воды. У данного же больного она состав- ляла 40 мОсм/кг воды. Дополнительное количество растворенных веществ в плазме крови больного обусловлено присутствием в ней этиленгликоля из антифриза. Это растворенное вещество увеличивает осмоляльность плазмы крови, что улавливается гипоталамусом так же, как это происходит при ненормально высоком содержании глюкозы, о чем шла речь в истории болезни предыдущего пациента. Однако этиленгликоль не является хими-
26 Глава 1. Вода чески измеряемым осмотически активным веществом. Присутствие неиз- меряемых химическими методами осмотически активных веществ выявля- ется путем сравнения измеряемой и расчетной осмоляльности. Чтобы опре- делить, что представляют собой на самом деле неизмеряемые осмотически активные вещества, необходимы хорошее знание анамнеза больного и дан- ные лабораторного анализа проб на конкретное осмотически активное ве- щество. Низкая концентрация бикарбоната — результат превращения эти- ленгликоля в гликолевую и глиоксиловую кислоты. Случаи псевдогипонатриемии представляют собой такие состояния, при кото- рых осмоляльность плазмы крови является нормальной или высокой и сохраня- ется интактной способность больного улавливать изменения осмоляльности и ре- агировать на реальную выявленную осмоляльность плазмы изменением чувства жажды или клиренса осмотически свободной воды в почках. Случаи же истинной гипонатриемии, напротив, представляют собой состояния, при которых нарушен осмотический гомеостаз, наблюдается развитие жажды, усилены секреция АДГ или реакция почек на АДГ. Диагностика причин истинной гипонатриемии может быть нелегкой, но все же она менее трудна, если ее рассматривать, используя сис- темный подход. После того как псевдогипонатриемия как возможная причина ги- понатриемии исключена, полезен вопрос: “Адекватна ли почечная реакция на ги- понатриемию (т. е. на гипоосмию)?” Если концентрация воды в плазме слишком высока, почка должна реагиро- вать повышением клиренса осмотически свободной воды. Как было указано выше, концентрация циркулирующего в крови АДГ снижена, разведенная моча поступает в собирательные трубки, и вода не может реабсорбироваться из соби- рательных трубок в интерстиций мозгового вещества почки. Эта последователь- ность событий и приводит к образованию разведенной, гипотонической мочи. Самый простой способ определить разведение мочи — это измерить ее удельный вес (плотность). Более точным способом измерения содержания воды в моче является определение осмоляльности мочи. Осмоляльность мочи, при которой нет ни экскреции осмотически свободной воды, ни ее реабсорбции в канальцах, равна приблизительно 300 мОсм/кг воды, т. е. она такая же, как и нормальная осмоляльность плазмы. Удельный вес (плотность) мочи, соответствующий та- кой осмоляльности, будет примерно 1,008. У больного наблюдается легкая гипонатриемия; содержание натрия в плазме крови — 128 ммоль/л. Если при измерении осмоляльности мочи у этого больного будет получено соответственно низкое значение (например 150 мОсм/кг воды), то можно будет заключить, что почки больного адекватно реагируют и способны к образованию разведенной мочи. Концентрация АДГ в крови также снижена. При- чина возникновения гипонатриемии и гипоосмоляльности, вероятно, включает иные аспекты изменения водного обмена, нежели патология почки или наруше- ние образования либо секреции АДГ. Поскольку система, регулирующая водный обмен, достаточно проста, мы можем заключить, что это нарушение связано либо с функцией осморецепторов, либо с чувством жажды. Классическим примером человека с нормальной функцией осморецепторов, нормальным выделением АДГ и реакцией почек на АДГ является больной с пси- хогенной полидипсией. У таких больных проявляется навязчивое стремление к из- быточному потреблению воды. При психогенной полидипсии гипонатриемия на-
Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией 27 блюдается редко, поскольку в норме взрослый человек может выпить 20 л воды в сутки без развития гипонатриемии или задержки жидкости. Эти больные чаще становятся гипонатриемическими, когда у них имеется сопутствующее ограниче- ние выведения воды, в частности при применении диуретиков. Другой пример - - больной с нормальной способностью почек выводить осмо- тически свободную воду — иллюстрирует история болезни № 3. История болезни № 3 t 25-летняя женщина обратилась к врачу на 20-й неделе беременности. До беременности содержание натрия в плазме ее крови было 144 ммоль/л, а осмоляльность плазмы — 290 мОсм/кг воды. При повторном определе- нии выявлено: содержание натрия — 132 ммоль/л, а осмоляльность — 278 мОсм/кг воды. Обсуждение истории болезни Беременность обычно сопровождается небольшой гипонатриемией и ги- поосмоляльностью. Гипонатриемия начинается примерно на 5-й неделе после зачатия и достигает максимума к 10-й неделе беременности. Это происходит в результате снижения осмотического порога для выделения вазопрессина и подавления чувства жажды. Такое явление называют пере- настройкой осмостата. Другие клинические состояния, связанные с гипо- натриемией, возникшей в результате перенастройки осмостата, включают недостаточное питание и психоз. Выделение вазопрессина регулируется не только осмоляльностью плазмы, но и эффективным объемом циркулирующей крови. Эффективный объем циркулиру- ющей жидкости является частью внеклеточной жидкости, которая обеспечивает достаточный уровень перфузии тканей и стимулирует волюморецепторы. В нор- мальных условиях объем циркулирующей крови прямо пропорционален объему внеклеточной жидкости. Так, у больного с нагрузкой натрием увеличивается как внеклеточный объем, так и объем циркулирующей крови. Напротив, у больного с недостатком натрия в организме и внеклеточный объем, и объем циркулирующей крови снижаются. В случае недостатка натрия происходит выделение вазопресси- на, стимулом служит уменьшение объема внеклеточной жидкости или давления. Такая ситуация возникает, например, у больных с гипотонией в результате крово- потери или у больных с резким обезвоживанием, обусловленным сильной диаре- ей или потоотделением. Подобное явление — защитная реакция. Повышение уровня вазопрессина стимулирует транспорт воды в дистальных канальцах, что препятствует дальнейшему падению объема внеклеточной жидкости. Вазопрес- син стимулирует также сокращение сосудов и тем самым поддерживает нормаль- ный уровень кровяного давления. Однако объем внеклеточной жидкости часто непропорционален эффективному объему циркулирующей жидкости. Примером этому является история болезни № 4. История болезни № 4 50-летний мужчина обратился к терапевту с жалобами на увеличение массы тела и отечность ног. Он признался, что ежедневно выпивал около 3 стаканов виски. Его обычная масса тела — 70 кг, но теперь он весит 110 кг.
28 Глава 1. Вода При обследовании выявлено: артериальное давление 110/70 мм рт. ст. без ортостатических изменений. На коже был виден рисунок расширен- ных капилляров, на ладонях — эритема. Растяжение яремных вен на шее отсутствовало. При обследовании дыхательной и сердечно-сосудистой систем патологических изменений не выявлено. Живот значительно рас- тянут, с перемещающейся тупостью при перкуссии. На нижних конечно- стях отек: 4+ на обоих бедрах. Выявлена атрофия тестикул. Данные ла- бораторных исследований: Натрий Хлориды Общий белок Калий Бикарбонат Альбумин Глюкоза Азот мочевины крови 125 ммоль/л 90 ммоль/л 5,3 г/100 мл 4,0 ммоль/л 22 ммоль/л 2,0 г/100 мл 80 мг/100 мл (4,44 ммоль/л) 4 мг/100 мл (1,42 ммоль/л) Обсуждение истории болезни Этот больной страдает алкогольным циррозом печени. При обследовании выявлена массивная гиперволемия с признаками асцита и отека нижних ко- нечностей вследствие портальной гипертензии. У подобных больных обычно обнаруживают гипонатриемию и истинную гипоосмию. Поскольку у таких пациентов нарушена нормальная синтетическая функция печени, у них сни- жена концентрация белков в плазме крови, в особенности альбумина плазмы. Это приводит к пониженному онкотическому давлению плазмы (гл. 2) и, как следствие, к пониженному эффективному объему циркулирующей жидкости. Таким образом, у этих больных стимулируется задержка как воды, так и натрия. Концентрация АДГ повышается в результате измене- ния точки настройки для выделения АДГ и действия стимула, зависящего от объема крови. Это приводит как к спазму сосудов, так и к увеличению реабсорбции воды в почках. В результате снижения эффективного объема крови падает скорость клубочковой фильтрации и повышается концентра- ция ренина. Ренин стимулирует образование ангиотензина II и альдостеро- на, что приводит к увеличению транспорта натрия в дистальных канальцах. Два других клинических синдрома обычно связаны с гипонатриемией в сочета- нии с гиперволемией. При застойной сердечной недостаточности падение сердеч- ного выброса приводит к снижению эффективного кровоснабжения тканей. При нефротическом синдроме (гл. 5) больной страдает от потери белков с соответству- ющим ненормально низким содержанием альбумина и общего белка в плазме кро- ви. Этим он отличается от больного с циррозом печени, когда первичным является дефект синтеза белков. При обоих синдромах в результате снижения скорости клубочковой фильтрации и повышения концентрации альдостерона стимулиру- ется секреция АДГ и ренина, а также происходит задержка натрия в организме. В общем виде для анализа механизмов гипоосмии — связана ли она с гипо-, либо с гиперволемией — существенную информацию дают два лабораторных по- казателя. Первый — это осмоляльность мочи. В обоих случаях (при гипо-, гипер-
Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией 29 волемии) наблюдается истинная гипоосмоляльность. Казалось бы, адекватной реакцией почек должно быть образование и выведение осмотически свободной воды из организма, и, следовательно, осмоляльность мочи должна была бы быть низкой. Однако в силу того, что снижение эффективного объема циркулирующей жидкости стимулирует выделение АДГ как при гипо-, так и при гиперволемии, измеренная осмоляльность мочи будет неадекватно высокой (т. е. выше чем 200 мОсм/кг воды). Вторым полезным лабораторным показателем является концентрация натрия в моче. Поскольку снижение эффективного объема циркулирующей жидкости стимулирует задержку натрия, измеряемая концентрация натрия в моче должна быть низкой (т. е. ниже чем 10 ммоль/л). Оба эти показателя информативны для установления того, что эффективный объем циркулирующей жидкости снижен в результате гипонатриемии. Общей особенностью каждого из проиллюстрированных выше случаев явля- ется то, что способность почек нормально реагировать на водную нагрузку не на- рушена. Основой для развития гипонатриемии служат и другие расстройства (на- пример измененная реакция осморецепторов, нарушенное кровоснабжение органов). Однако при некоторых случаях гипонатриемии нарушается выделение воды почками. Наглядным примером тому является хроническая почечная недо- статочность. Если функция почек нарушена существенно, то их способность ре- агировать на водную нагрузку выведением избытка осмотически свободной воды ограничена. Нарушение выведения воды почками наблюдается также при приме- нении диуретиков, как правило тиазидов. В этом случае ограничена способность толстого восходящего отдела петли Генле и дистальных канальцев к реабсорбции натрия и тем самым к образованию максимально разведенной мочи. Способность к выведению осмотически свободной воды зависит от того, насколько сниженной может быть осмоляльность мочи в этих сегментах канальцев. В противоположность описанным выше примерам гипонатриемии, в которых у больных обычно наблюдалась гиповолемия или гиперволемия, другие случаи гипоосмоляльности связаны с нормальным объемом внутрисосудистой жидко- сти — нормоволемией. Для таких случаев характерна физиологически неадекват- ная секреция АДГ. Нефизиологической она называется потому, что здесь нет ни осмотического стимула (гиперосмии), ни гиповолемии (сниженного объема цир- кулирующей жидкости) как факторов, увеличивающих секрецию АДГ. Гипотиреоз и глюкокортикоидная недостаточность — вот два состояния, при которых гипо- натриемия происходит в отсутствие осмотического и объемного стимулов. В обо- их случаях концентрация циркулирующего в крови АДГ повышена. Еще одна ситуация, при которой наблюдается гипонатриемия, проиллюстри- рована в истории болезни № 5. История болезни № 5 65-летнего мужчину, выкуривающего в год 90 пачек сигарет, жена приве- ла к их семейному врачу. Она сообщила, что у мужа в течение трех послед- них дней наступали периоды дезориентации. В анамнезе хронический ка- шель, а также снижение массы тела на 11 кг за последние 3 месяца. Больной не принимал никаких лекарств. При обследовании выявлено: ар- териальное давление 140/85 ммрт. ст.; пульс 80 в 1 мин, регулярный; тем- пература нормальная. Больной выглядит изможденным, исхудавшим.
30 Глава 1. Вода Слизистые оболочки влажные. При аускультации легких определено ос- лабленное дыхание в левой верхней доле. Отеки отсутствуют. Данные ла- бораторных исследований: Натрий Хлориды Глюкоза Бикарбонат Азот мочевины крови Осмоляльность сыворотки Осмоляльность мочи 115 80 80 22 14 250 280 ммоль/л ммоль/л мг/100 мл (4,44 ммоль/л) ммоль/л мг/100 мл (5 ммоль/л) мОсм/кг воды мОсм/кг воды Рентгеноскопия грудной клетки показала наличие затемнения диаметром 6 см в верхней доле левого легкого. Впоследствии был проведен цитоло- гический анализ слюны, он оказался положительным на мелкоклеточную карциному. Обсуждение истории болезни При сопоставлении рассчитанной и измеренной осмоляльности плазмы крови можно определить, что у данного больного имеется истинная гипо- осмия. Осмоляльность мочи неадекватно высока для человека, который должен удалять осмотически свободную воду из организма. Нет ни гипо-, ни гиперволемии. Больной страдает синдромом неадекватной секреции АДГ Этот синдром выявлен при многих заболеваниях. В целом, однако, их отно- сят к трем основным категориям: злокачественным опухолям, нарушениям в центральной нервной системе и легочным инфекциям. Краткая сводка представлена в табл. 1 -4. Наконец, гипонатриемию в условиях нормоволемии может вызывать прием самых разных лекарственных препаратов. Многие из них усиливают выделение АДГ гипофизом и этим нарушают процесс образования осмотически свободной воды. К ним относятся трициклические антидепрессанты, никотин, морфин и хи- миотерапевтические средства — винкристин и циклофосфамид. Ряд веществ уси- ливают действие АДГ. Это — нестероидные противовоспалительные средства (например ибупрофен, индометацин) и сульфомочевина. Диагностика больных с гипонатриемией часто весьма трудна; однако, если в каждом случае последовательно задавать следующие три вопроса, можно значи- тельно ограничить число предполагаемых диагнозов. ТАБЛИЦА 1 -4. Причины синдрома неадекватной секреции антидиуретического гормона Эктопическая секреция Рак легкого (мелкоклеточная карцинома, бронхо- антидиуретического гормона генная карцинома), карцинома поджелудочной железы, лейкоз, лимфома Ходжкина, тимома Расстройства центральной Опухоли мозга, энцефалит, менингит, травма голо- нервной системы вы, волчаночный энцефалит Легочные заболевания Пневмония (вирусная или бактериальная), туберку- лез, абсцесс
Нарушение осмоляльности плазмы крови: больной с гипонатриемией 31 1. Есть ли у больного истинная гипоосмия? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сравнить рассчитанную и измеренную осмоляльность плазмы и ис- ключить наличие гиперлипидемии или гиперпротеинемии. 2. Если больной страдает истинной гипоосмией, реагирует ли почка выведени- ем избытка осмотически свободной воды? У гипонатриемического больного осмоляльность мочи должна быть низкой, что отражает адекватную реак- цию почки по выведению осмотически свободной воды. 3. Имеется ли задержка натрия почками? У больного с уменьшенным эффек- тивным объемом циркулирующей жидкости, вне зависимости от того, явля- ется ли это результатом гиперволемии (например при нефротическом синд- роме) или гиповолемии (например при обезвоживании), обычно бывает задержка натрия. Задание 5 Выберите данные лабораторных исследований, соответствующие историям болезни пациентов (в скобках значения концентрации глюкозы и азота моче- вины даны а ммоль/л). Na+ к+ CI- НСОз Глюкоза BUN Posm Uosm uNa 1. 125 4,5 80 35 90(5) 30 (10,7) 268 450 < 10 2. 128 4,0 88 28 85 (4,7) 14(5) 295 250 30 3. 125 5,5 90 18 90(5) 74 (26,4) 295 280 40 4. 120 4,2 90 20 88(4,9) 14(5) 260 200 20 А. Женщина с длительной гипертонией и хронической почечной недостаточ- ностью. Б. Мужчина с сильным обезвоживанием, страдающий хронической рвотой. В. Больной с измененным иммунитетом и грибковой пневмонией. Г. Больной с катетеризацией сердца, получивший 100 гманнитола к моменту вливания ему рентгеноконтрастного вещества. Ответы 1. Б. Измеренная осмоляльность свидетельствует об истинной гипоосмии у больного. Осмоляльность мочи высокая, а содержание натрия в моче низ- кое, что соответствует задержке воды и натрия почками. 2. Г. Рассчитанная осмоляльность плазмы равна 266 мОсм/кг воды, а изме- ренная осмоляльность — 295 мОсм/кг воды. Имеется существенная осмо- тическая разница. Маннитол — это неизмеряемое осмотически активное вещество, которое обычно вводят для профилактики повреждения почек вследствие токсического действия радиоконтрастных веществ. 3. А. Повышенная концентрация азота мочевины (BUN) указывает на хрони- ческую почечную недостаточность. Гипонатриемия — это результат неспо- собности больного выводить осмотически свободную воду из-за пораже- ния почек. Поскольку мочевина является неэффективным осмотически активным веществом из-за ее свободного проникновения через мембраны в цитоплазму большинства клеток, то измеренная осмоляльность плазмы превышает эффективную осмоляльность плазмы крови больного. 4. В. Осмоляльность плазмы крови — как рассчитанная, так и измеренная — является низкой, что указывает на истинную гипонатриемию у больного. Осмоляльность мочи неадекватно высока, что позволяет исключить психо- генную полидипсию или перенастройку осмостата как потенциальную при- чину гипонатриемии. Высокое содержание натрия в моче не соответствует снижению эффективного объема циркулирующей жидкости в качестве
32 _ Глава 1. Вода стимула выделения АДГ. Эта ситуация характерна для синдрома неадекват- ной секреции АДГ, гипотиреоза или недостаточности функций надпочечни- ков. Причиной неадекватной секреции АДГ и, соответственно, развития ги- понатриемии могла быть грибковая пневмония. Клинические проявления гипонатриемии являются первично неврологичес- кими и развиваются в результате поступления избытка воды в мозг. Обычно они не наблюдаются, пока концентрация натрия в плазме крови выше чем 125 ммоль/л. При более низких величинах может проявиться ряд симптомов: от спутанного со- знания и ступора, до комы и судорог. Тяжесть этих неврологических симптомов зависит не только от степени гипонатриемии, но и от того, насколько быстро она развивается. Высокая смертность связана со значительной гипонатриемией, раз- вивающейся менее чем за 24 ч. Подход к лечению гипонатриемического больного различен в зависимости от этиологии данной ситуации. Поэтому важно не только идентифицировать нали- чие гипонатриемии, но и понять ее патогенез. Выбор средств и методов терапии зависит от состояния больного и от задач лечения. Причину, лежащую в основе этого нарушения, следует идентифицировать и лечить (например диабет, недо- статочность надпочечников, осложнения медикаментозной терапии). По отноше- нию к гипонатриемии лечение варьирует от простого наблюдения до быстрого ис- правления нарушений. В некоторых случаях вообще не следует начинать лечения. Например, у больного имеются компенсированная застойная сердечная недостаточность и легкая гипонатриемия. В этом случае врач может просто уста- новить за больным наблюдение. Точно так же не надо лечить больную со слабой гипонатриемией при беременности. Напротив, достаточно выраженную гипово- лемию, приводящую к гипонатриемии, следует компенсировать введением до- полнительных количеств жидкости. В случаях гипонатриемии, связанной с нару- шенным выведением воды (например при синдроме неадекватной секреции АДГ, при осложнениях медикаментозной терапии) или сниженным эффективным объемом крови на фоне повышенного общего содержания воды в организме (на- пример при циррозе печени), обычным лечением является ограничение потребле- ния воды. Дополнительным способом уменьшения количества воды в организме является применение средств, блокирующих действие АДГ в собирательных трубках. Два таких средства — это лития карбонат и демеклоциклин. Лишь изред- ка больному назначают введение гипертонического солевого раствора. Расстройства, связанные с гиперосмоляльностью плазмы крови: больной с гипернатриемией В предыдущем разделе обсуждались патогенез и клинический подход к лечению гипонатриемии. В большинстве ее случаев выявляется гипотоничность. Исклю- чения могут быть при наличии в крови химически неизмеряемых в условиях кли- нической лаборатории осмотически активных веществ (например глицерина, маннитола) и при выраженной гипергликемии. Гипернатриемия, напротив, почти всегда связана с гипертоничностью. Гипертоничность может возникать при ряде клинических ситуаций. Как пра- вило, эти ситуации связаны с задержкой солей, потерей гипотонической жидкос- ти без замещения водой или с истинной потерей воды.
Расстройства, связанные с гиперосмоляльностью плазмы крови 33 Задержка солей чаще всего происходит тогда, когда больному вводят избыток солей натрия, что приводит к ятрогенной гипернатриемии. Например, когда боль- ному при остановке сердца вводят в больших дозах натрия бикарбонат для ликви- дации сопутствующего метаболического ацидоза. Потери гипертонической жидкости могут быть внепочечного или почечного происхождения. Удаляемые жидкости гипотоничны по отношению к плазме кро- ви. Внепочечная потеря жидкости может происходить при избыточном потоотде- лении или через желудочно-кишечный тракт вследствие рвоты или поноса. В этих случаях электролитный состав удаляемых жидкостей различен, но орга- низм теряет как натрий, так и воду. Происходит уменьшение объема внеклеточ- ной жидкости, и почки адекватно реагируют соответствующей задержкой натрия; поэтому концентрация натрия в моче будет низкой (менее 10 ммоль/л). Потери гипотонической жидкости почкой происходят при осмотическом диу- резе. Когда растворенные вещества фильтруются и не реабсорбируются в каналь- цах, вода и натрий неизбежно теряются. К растворенным веществам, фильтруе- мым в клубочках и приводящим к осмотическому диурезу, относятся глюкоза, когда концентрация фильтруемой глюкозы превышает максимальную способ- ность почки к ее реабсорбции, и маннитол, часто вводимый для лечения отека го- ловного мозга или профилактики повреждения почек, которое способны вызвать рентгеноконтрастные вещества. Истинная (изолированная) потеря воды может быть внепочечного происхож- дения. Вода выводится легкими, и этот процесс увеличивается при гипервентиля- ции или лихорадке. Чаще всего потеря воды из организма имеет почечное проис- хождение и зависит от нарушений секреции или действия АДГ. Такое нарушение может быть вызвано неадекватным образованием или выделением АДГ или же неадекватной реакцией почек на АДГ. Подобное нарушение в общем виде называ- ют несахарным диабетом: diabetes insipidus. “Insipidus” означает “безвкусный”, или “бессолевой”; моча таких больных содержит малое количество солей. История болезни № 6 25-летнего мужчину, без сознания, доставили в нейрохирургическое отделение после автокатастрофы. Компьютерная томография головы вы- явила перелом основания черепа. Через 4 ч отмечено увеличение мочеот- деления (2,5 л за 8-часовую смену). Состав электролитов при поступле- нии и через 24 ч следующий: Плазма крови При поступлении Через 24 ч Натрий 140 155 ммоль/л Калий 3,8 4,0 ммоль/л Хлориды 102 115 ммоль/л Бикарбонат 24 35 ммоль/л Азот мочевины 14 30 мг/100 мл Креатинин 12 13 мг/л Глюкоза 80 85 мг/100 мл Обсуждение истории болезни У этого больного нарушено образование или выделение АДГ гипофизом. Такое нарушение получило название центральный несахарный диабет, по- скольку он обусловлен нарушением функций центральной нервной систе- 2 Джеймс А. Шейман
34 Глава 1. Вода мы. Центральный несахарный диабет наблюдается также при опухолях, инфекциях (например менингите, энцефалите, туберкулезе), аневризме со- судов мозга, гистиоцитозе. Хотя АДГ играет очень важную роль в сохранении воды в организме, еще более важным является, по-видимому, его значение для возникновения чувства жажды. Тот, кто может потреблять большие количества воды, способен, как правило, избе- жать развития гипертоничности крови даже при отсутствии заметного повышения концентрации АДГ в плазме. Следовательно, потеря воды вызывает гипертоничность плазмы крови только при сопутствующем нарушении чувства жажды и ограниче- нии потребления воды. Последнее свойственно больным, находящимся в бессозна- тельном состоянии, а также детям, пожилым людям и иммобилизованным больным. Нарушение действия АДГ может осуществляться на почечном уровне, что видно на примере истории болезни № 7. История болезни № 7 40-летний мужчина, страдающий в течение 5 лет циклотимическим синд- ромом, обратился к своему психиатру с жалобами на полиурию, никтурию и полидипсию. Его текущее лечение включает карбонат лития, по 250 мг 4 раза в сутки. Ниже представлен состав электролитов в плазме крови: Натрий Калий Хлориды Бикарбонат Азот мочевины Креатинин Глюкоза Литий 150 ммоль/л 4,0 ммоль/л 115 ммоль/л 28 ммоль/л 18 мг/100 мл 1,5 мг/100 мл 90 мг/100 мл 1,5 ммоль/л Обсуждение истории болезни У этого больного имеются слабая гипертоничность крови и полиурия в ре- зультате вызванного литием дефекта действия АДГ в почечных канальцах. Больные с нормальной концентрацией циркулирующего в крови АДГ, но при неспособности увеличить осмоляльность мочи выше осмоляльности плазмы крови страдают нефрогенным несахарным диабетом. Отсутствие реакции почечных канальцев на АДГ может быть связано как с приобретен- ными, так и с врожденными расстройствами. Помимо карбоната лития, нефрогенный несахарный диабет могут вызывать такие лекарства, как де- меклоциклин, метоксифлуран и амфотерицин В. К другим причинам отно- сят гиперкальциемию, гипокалиемию и интерстициальные заболевания почки: саркоидоз, амилоидоз, серповидно-клеточную нефропатию, хрони- ческий пиелонефрит и аналгетическую нефропатию. В последних случаях отсутствие реакции почечных канальцев на АДГ, по-видимому, является результатом морфологических нарушений состояния мозгового вещества почек, играющего критическую роль в создании осмотического градиента при АДГ-зависимом антидиурезе. В большинстве случаев диагноз гипертоничности крови ставится при выявле- нии гипернатриемии в результате исследования плазмы на содержание электро-
Расстройства, связанные с гиперосмоляльностью плазмы крови 35 литов. Наиболее частая жалоба у таких больных — полиурия. Мочеотделение до- стигает не менее 3 л в сутки. Если из анамнеза этиология этой формы полиурии не очевидна, то зачастую могут помочь нагрузочные тесты, как это показано на при- мере задания 6. Задание 6 Вас как консультанта-нефролога просят осмотреть 4 больных с жалобами на полиурию. Лечащий нефролог предложил ограничить каждому из больных потребление воды до тех пор, пока снижение массы тела у них не составит как минимум 3 %. Через 12 ч повторно измерена осмоляльность мочи, а за- тем введено подкожно 5 единиц водного раствора вазопрессина. Через 1 ч повторно измерены осмоляльности мочи и получены следующие результаты: Uosm после Больной водной депривации А Б В Г (мОсм/кг воды) 280 >500 > 800 250 Uosm после инъекции АДГ (мОсм/кг воды) Не увеличена Не увеличена Слабо увеличена 600 Р Na (ммоль/л) 150 130 145 153 Определите возможную причину полиурии у каждого больного. Ответ Больной А, по-видимому, страдает нефрогенным несахарным диабетом. Его почки неспособны к концентрированию мочи после ограничения потребле- ния воды. Инъекция АДГ не вызывает никаких изменений осмоляльности мочи, что свидетельствует об отсутствии реакции почечных канальцев. Больная Б, по-видимому, страдает психогенной полидипсией. У нее выявля- ется способность лишь к частичному концентрированию мочи. Однако отсут- ствие интерстициального осмотического градиента приводит как к невоз- можности максимального концентрирования мочи, так и к утрате реакции на инъекцию АДГ. Больной В нормален. После ограничения потребления воды у него выявлена способность к концентрированию мочи. Больная Г страдает несахарным диабетом центрального происхождения. Она не может концентрировать мочу после ограничения потребления воды, но ре- агирует адекватно на введение экзогенного АДГ. Как и в случае нарушений, обусловленных гипотоничностью, тяжесть симпто- мов, связанных с гипертоничностью, зависит от степени и быстроты ее развития. Клинические проявления гипертоничности являются первично неврологически- ми и включают мышечную слабость, летаргию и подергивания. В тяжелых случа- ях могут наступить судороги и кома. Лечение В результате гипертоничности крови и интерстициальной жидкости вода выхо- дит из клеток по осмотическому градиенту. Головной мозг адаптируется к такой потере воды вначале путем уменьшения объема клеток, затем путем накопления следующих осмотически активных веществ: инозитола, бетаина и глицерофосфо- рилхолина. Если у такого больного дефицит воды замещается слишком быстро,
36 может наступить отек мозга, что приводит к коме, судорогам и даже к смерти. По- этому устранение или коррекцию гипернатриемии следует проводить медленно, со скоростью не выше 2 ммоль/л в 1 ч. Требуемое возмещение дефицита воды можно определить, рассчитав дефицит воды у больного. При этих расчетах исхо- дят из следующих допущений: 1) нормальная концентрация натрия в теле равна 140 ммоль/л; 2) общее количество воды в теле соответствует 60 % массы тела; 3) натрий распределен во всей воде, содержащейся в теле. Последнее допущение неверно, но оно объясняет потерю воды как из внутриклеточного, так и из внекле- точного компартментов. Задание 7 Рассчитайте дефицит воды у мужчины массой 80 кг с концентрацией натрия в плазме крови 158 ммоль/л. Ответ Нормальное содержание воды в организме 80 х 0,6 = 48 л. Нормальное содержание натрия в организме 48 л х 140 ммоль/л - 6720 ммоль. Исходя из того, что при потере воды содержание натрия в теле постоянно, ко- личество воды у этого больного равно: 6720 ммоль : 158 ммоль/л = 42,5 л. Дефицит воды равен: 48 л - 42,5 л = 5,5 л. Или же можно применить следующую формулу для расчета дефицита воды: Дефицит воды = (0,6) х (масса тела в кг) х (1 - 140 : PNa). Избранная литература Feig Р. V. Hyponatremia and hypertonic syndromes. Med. Clin. North Am., 1981; 65: 271. Humes H. D. Disorders of water metabolism. In: Kokko J. P., Tannen R. L. (eds) Fluids and electrolytes. Philadelphia, W. B. Saunders, 1986. Schrier R. W. Pathogenesis of sodium and water retention, high-output and low- output cardiac failure, nephrotic syndrome, cirrhosis, and pregnancy. N. Engl. J. Med., 1988; 319: 1065.
Глава 2 Натрии Джеймс А. Шейман Изучив эту главу, читатель должен: • Уметь рассчитать объем жидкостных компартментов тела • Знать концентрацию основных ионов во внутриклеточном и внеклеточном пространствахтела • Понимать, как происходит обмен воды между жидкостными компартмента- ми тела • Понимать, как силы Старлинга регулируют движение жидкости через мемб- раны • Понимать концепции клубочковой фильтрации, почечного клиренса и экс- кретируемой фракции • Понимать афферентные и эфферентные реакции, которые наблюдаются в ответ на изменения объема внеклеточной жидкости • Понимать основные структурно-функциональные взаимоотношения между транспортом натрия в нефроне • Понимать роль альдостерона, ангиотензина II, катехоламинов и предсерд- ного натрийуретического фактора в волюморегуляции • Понимать клинические параметры, применяемые для оценки состояния объема жидкости у больного • Понимать основы патофизиологии общих нарушений, наблюдаемых при уменьшении и увеличении объема жидкостей тела Регуляция объема жидкости в организме человека является первостепенной для жизни. Центральное место в регуляции объема жидкости занимают натрий и вода. У человека есть определенные приспособительные механизмы, регулиру- ющие гомеостаз натрия и воды. Нарушения обмена натрия проявляются пер- вично как изменения объема тела. Напротив, нарушения водного обмена прояв- ляются первично изменением содержания растворенных веществ или осмоляльности. Можно рассматривать регуляцию объема жидкости на нескольких уровнях. Жидкость внутри тела распределена в трех основных компартментах: внутрикле- точном, внеклеточном и трансклеточном. Внеклеточное пространство состоит из интерстициального и внутрисосудистого компартментов. Распределение воды между ними определяется ионным составом соответствующего компартмента, поскольку вода свободно проникает через мембраны, а растворенные ионы нет. Клиническая оценка объема жидкости направлена на измерение внеклеточного объема, зависящего от гомеостаза натрия. Регуляция баланса натрия осуществля- ется при участии физических факторов, влияющих на перемещение жидкости че- рез клеточные мембраны, физиологических механизмов транспорта натрия в поч-
38 Глава 2. Натрий ке и нескольких взаимозависимых систем, которые составляют сложную аффек- торную и эффекторную сеть, поддерживающую объем в каждом жидкостном ком- партменте. Измерение объемов жидкостных компартментов Объем жидкости измеряют непосредственно, наливая ее в градуированный сосуд. Но это невозможно, если объем слишком велик или если жидкость не может быть извлечена полностью. В этих случаях используют метод разведения. Например, если краситель, который можно измерить колориметрически, добавить к неизвест- ному объему воды, а затем измерить концентрацию красителя, то можно рассчи- тать общий объем воды. Иными словами, если добавить 10 мг красителя к некое- му объему воды и измеренная концентрация красителя окажется 0,01 мг/мл, то объем воды можно рассчитать следующим способом: Объем = (количество красителя): (концентрация красителя) - - 10 мг : 0,01 мг/мл = 1000 мл [2-1] Надежность таких измерений зависит от допущения, что краситель тщательно перемешан и остается в том объеме, который должен быть измерен. Поэтому, ког- да тот же самый принцип используется для измерения жидкостного компартмен- та в организме, следует вносить поправку: объем (или объем распределения) не- обходимо скорректировать с учетом выделения и метаболизма красителя или метки. (Введенное количество метки - количество метки, экскретируемое и подвергнутое превращениям в процессе обмена веществ) Объем распределения = --------------------------------------- [2-2] Концентрация метки Задание 1 Меченный тритием изотоп воды [3Н]2О ввели мужчине массой 90 кг для ко- личественного определения общего содержания воды в теле. Общая потеря воды за счет выведения с мочой и фекалиями, а также с дыханием составляет 4 % от введенной дозы. Количество [3Н]2О, включенной во вновь синтезируе- мые соединения за период вливания и достижения равновесия, ничтожно. Если внутривенно введена [3Н]2О с активностью 106 распадов в 1 мин (чрм) в 10 мл солевого раствора, а в 1 мл плазмы крови определена активность 19,2распадов в 1 мин, то каков объем воды в организме этого мужчины? Ответ (1 000 000 чрм - 40 000 чрм) : 19,2 чрм/мл = 50 000 мл, или 50 л (чрм — число распадов в 1 мин). Поскольку этот мужчина весит 90 кг, вода составляет 50 кг/90 кг, или 55,6 % массы его тела. Определение объема общей воды в теле с помощью изотопов весьма громоздко и не очень точно. Значительно более практичным методом является измерение массы тела больного.
Как происходит обмен воды между компартментами 39 Внеклеточная вода Рис. 2-1. Жидкостные компарт- менты тела Внутриклеточная вода (30-40 %) Интерстициальная вода (16%) - Вода плазмы (4-5 %) % Трансцеллюлярная вода (1-3 %) Измерить объем внеклеточной жидкости труднее, чем измерить общее количе- ство воды в теле. Не существует идеального вещества, которое бы быстро диффун- дировало через стенки кровеносных сосудов, равномерно распределялось бы в ин- терстициальном пространстве и не поступало бы во внутриклеточное пространство. К маркерам, применяемым для измерений внеклеточного пространства, относят инулин, сахарозу, маннитол, тиоцианат и тиосульфат. Объемы распределения, из- меренные с применением этих веществ, широко варьируются — от 16 до 23 %. Трансцеллюлярная жидкость — это та часть внеклеточной жидкости, которая включает спинно-мозговую, внутриглазную, плевральную, внутрибрюшинную и синовиальную жидкости. Эти жидкостные компартменты отличаются от внекле- точной жидкости тем, что они отделены от плазмы крови эндотелием капилляров и специализированным слоем эпителиальных клеток. Объем плазмы измерить легче. Его можно определить как объем распределе- ния вещества, заключенного внутри сосудистого ложа. Для таких измерений чаще всего используют альбумин, меченный йодом-131, или какой-либо краситель, на- пример Эванс синий. Объем внутриклеточной жидкости невозможно измерить непосредственно. Его рассчитывают как разницу между объемом общей воды в теле и объемом внеклеточ- ной жидкости. Точно так же объем интерстициальной жидкости рассчитывают как разницу между объемом внеклеточной жидкости и объемом плазмы крови. В результате применения различных маркеров жидкостных компартментов определены нормальные объемы распределения воды (рис. 2-1). Суммарное ко- личество воды в теле составляет 50 70 % от массы тела. Например, если у мужчи- ны массой 70 кг вода составляет 55 % (38,5 л) от массы тела, то объем внутрикле- точной воды равен 24,5 л, объем интерстициальной воды и объем плазмы крови равны соответственно 11,2 л и 3,1 л. Как происходит обмен воды между компартментами В гл. 1 раскрывалась роль осмоляльности в регуляции распределения воды через мембраны. Почти каждая клеточная мембрана в теле свободно проницаема для воды, но не проницаема для большинства растворенных веществ. Именно этот ос- мотический градиент не проникающих через мембрану растворенных веществ и обусловливает движение воды между жидкостными компартментами тела.
40 Глава 2. Натрий Движение жидкости между внеклеточным и внутриклеточным жидкостными компартментами определяется пятью правилами. 1. Перемещение жидкости между компартментами происходит тогда, когда мембрана, разделяющая два компартмента с неодинаковой концентрацией растворенных веществ, проницаема для воды и непроницаема для раство- ренных веществ. 2. Вода движется из компартмента с более низкой концентрацией растворен- ных веществ в компартмент с более высокой их концентрацией. 3. На движение воды не влияют вещества, проникающие через мембрану (т. е. неэффективные осмотически активные вещества), например мочевина. 4. Градиент концентрации непроникающих растворенных веществ определяет величину потока воды. 5. Движение воды продолжается до тех пор, пока не исчезнет градиент концент- рации растворенных веществ или пока гидростатическое давление не урав- новесит осмотическое давление. Эти правила позволяют предсказать, как осмотические концентрации и объем внутриклеточного и внеклеточного компартментов будут изменяться после до- бавления или удаления жидкости или растворенного вещества. Рассмотрим эффект приема большого объема дистиллированной воды (рис. 2-2А). Если мужчина массой 70 кг (у которого 60 % массы тела состав- ляет вода) быстро выпьет 3 л воды и не выделит ее, то общее содержание воды в теле повысится до 45 л и его внутриклеточная и внеклеточная осмо- ляльность снизится на 7 % (42 л/45 л) — до 279 мОсм/кг воды. Поскольку вода свободно проникает через мембраны, она диффундирует пропорцио- нально во внутриклеточную и внеклеточную жидкости. Поэтому объем вне- клеточной жидкости увеличивается на 1,2 л [(17 л внеклеточной воды : 42 л всей воды) X (3 л) - 1,2 л]. В силу тех же обстоятельств объем внутриклеточной жид- кости увеличится на 1,8 л. На самом деле объемы жидкостных компартментов не меняются столь резко, поскольку выведение воды начинается еще до того, как всосется вся вода. Совсем иначе изменяется объем и осмоляльность внутриклеточного и внекле- точного жидкостных компартментов при инфузии гипертонического солевого раствора (рис. 2-2В). Предположим, что мужчине массой 70 кг введен в вену ги- пертонический солевой раствор (200 мл, 615 мОсм). Поскольку осмоляльность компартментов поддерживается соответствующими механизмами, то осмоляль- ность повысится на 15 мОсм/кг воды (615 мОсм/42 л) как во внеклеточном, таки во внутриклеточном жидкостном компартментах. Для компенсации возросшей осмоляльности внеклеточной жидкости вода покидает внутриклеточное про- странство. При начальной осмоляльности 300 мОсм/кг воды 25 л внутриклеточ- ной жидкости содержат 7500 мОсм растворенных веществ. Повышение осмо- ляльности до 325 мОсм/кг воды приведет к снижению объема жидкости - 7500 мОсм : 315 мОсм/кг воды, или 23,8 кг (уменьшение на 1,2 кг). Более близким к практике является пример изменения жидкостных компарт- ментов при вливании изотонического солевого раствора (рис. 2-2С). В этих усло- виях увеличивается объем внеклеточного компартмента без изменений объема внутриклеточной жидкости, ее осмоляльности или осмоляльности внеклеточной жидкости. Солевой раствор изотоничен, и хлорид натрия остается почти полнос- тью во внеклеточной жидкости.
Как происходит обмен воды между компартментами 41 Объем (л) 320 п 260 4- 16 • Внеклеточная жидкость о Внутриклеточная жидкость 1---[-------[----1---(---j---j---(---,---1---( 18 20 22 24 26 28 Объем (л) В • Внеклеточная жидкость о Внутриклеточнаяжидкость “I—।—i—1—।—।—I—।—। 20 22 24 26 28 Объем (л) л о | 300 - к с; о 5 и О 290 4—!----г- 16 18 • Внеклеточная жидкость О Внутриклеточная жидкость —!--[ ! [ [ j j--------!--, 20 22 24 26 28 Объем (л) о Рис. 2-2. Изменения объема жидкостных компартментов и их осмоляльности: А — при потреблении дистиллированной воды; В — после вливания гипертонического солевого раствора; С — после влива- ния изотопического соленого раствора; D — связанные с удалением диализата из полости брюшины Задание 2 Перитонеальный диализ является одним из способов лечения больных с по- чечной недостаточностью и удаления из организма избытка натрия хлорида. Два литра 4 % раствора глюкозы вливали в брюшную полость больного и че- рез 4 ч удалили из нее 2 л жидкости. Все это время глюкоза всасывалась, а натрия хлорид диффундировал в брюшную полость. Как будут меняться объемы жидкостных компартментов и их осмолярная концентрация? Ответ Этот случай представляет собой пример удаления натрия хлорида из внекле- точного компартмента без уменьшения общего содержания воды в теле. Изо- тонический раствор глюкозы переносится в клетку и метаболизируется внутри нее, так что не происходит добавления к диализату растворенного вещества для замещения натрия хлорида. По мере удаления диализата осмоляльность внеклеточной жидкости падает, и вода входит внутрь клеток. Поэтому объем клеток увеличивается за счет внеклеточной жидкости (рис. 2-2D).
42 Глава 2. Натрий Состав жидкостей тела Состав и концентрация ионов в плазме крови, в воде плазмы, в межклеточной жидкости и мышечных клетках представлены в табл. 2-1. Поскольку концентрации ионов выражены в эквивалентах, следовательно, должна поддерживаться электронейтральность. Поэтому в каждом компарт- менте концентрации катионов и анионов равны. Концентрации одновалент- ных ионов в плазме крови и в воде плазмы пропорциональны, но не равны. Это связано с тем, что вода составляет лишь часть (~ 93 %) объема плазмы. Остальной объем занят липидами и белками, что создает диспропорцию в эк- вивалентности анионов. Как обсуждалось в гл. 1, эта его особенность важна при гипонатриемических состояниях, связанных с гиперлипидемией и ги- перпротеинемией. Другая особенность, выявляемая при измерении ионного состава,— это от- сутствие белка в интерстициальном компартменте. Она отражает особые свой- ства эндотелия капилляров, который непроницаем для белка, но создает усло- вия для свободной диффузии воды и ионов из сосудистого русла в интерстициальное пространство. Благодаря свободной диффузии ионов и воды через эндотелий можно предсказать, что в этих двух компартментах концентра- ции ионов будут равны. Однако же измерения ионного состава этого не подтверж- дают. Такое неравенство в распределении ионов объясняется правилом Гиббса- Доннана. Это правило гласит, что если недиффундирующий ион, например белок, находится с одной стороны мембраны, проницаемой для других ионов, то диффундирующие ионы будут распределяться неравномерно по обеим сторо- нам этой мембраны. Следствием правила Гиббса-Доннана являются три момен- та. Общая концентрация катионов и анионов с каждой из сторон мембраны рав- на. Концентрация диффундирующих анионов ниже с той стороны мембраны, где находится белок, и выше на противоположной стороне мембраны. Осмоти- ческое давление больше по ту сторону мембраны, где есть белок, по сравнению с противоположной стороной, где его пет. Таким образом, для уравнивания осмо- тического давления между компартментами жидкость должна двигаться в тот отсек, где содержится белок. В реальных условиях этого не происходит, по- ТАБЛИЦА 2 -1. Концентрация ионов (мэкв/л) в жидкостных компартментах Плазма крови Вода плазмы Интерстициальная жидкость Внутриклеточная жидкость Na+ 142 151 144 10 К+ 4 4,3 4 160 Са2* 5 5,4 2,5 0 Мд2+ 3 3,2 1,5 35 Сумма катионов 154 163,9 152 205 СГ 103 109,7 114 2 НСОз 27 28,7 30 8 НРО42" 2 2,1 2 140 SO42" 1 1,1 1 0 Органические кислоты 5 5,3 5 0 Белки 16 17 0 55 Сумма анионов 154 163,9 152 205
Силы Старлинга 43 скольку движению жидкости из интерстициального пространства в сосудистое русло противостоит гидростатическое давление. Задание 3 Действие одного мОсм/кг воды эквивалентно 17ммрт. ст. Рассчитайте долю осмотического давления, осуществляемого диффундируемыми ионами (т. е. кристаллоидами) во внеклеточных жидкостях человека с нормальной осмо- ляльностью сыворотки крови (300 мОсм/кг воды), и сравните с осмотическим давлением, осуществляемым белками плазмы крови (г е, коллоидами). Ис- ходите из того, что на долю белков плазмы приходится осмотическая концент- рация, эквивалентная 1,65 мОсм/кг воды. Ответ Общее осмотическое давление кристаллоидов во внеклеточной жидкости равно: 300 мОсм/кг воды х 17 мм рт. ст./мОсм = 5100 мм рт, ст. Общее осмотическое давление, создаваемоебелками в плазме крови, равно: 1,65 мОсм/кг воды х 17 мм рт. ст./мОсм = 28 мм рт. ст. Коллоидно-осмотическое давление кажется очень небольшим по сравнению с осмотическим давлением кристаллоидов. Однако коллоидно-осмотическое (онко- тическое) давление физиологически очень важно. Это связано с тем, что эндотелий капилляров хорошо проницаем как для воды, так и для малых осмотически актив- ных молекул, которые поэтому не оказывают никакого эффективного осмотическо- го влияния на эндотелий. Напротив, поскольку концентрация белков в интерстици- альной жидкости низкая и белки не диффундируют через эндотелий, осмотическое действие этих коллоидов на стенку эндотелия проявляется полностью. Силы Старлинга Распределение жидкости между внутрисосудистым и интерстициальным ком- партментами можно объяснить на основе соотношения гидростатического и кол- лоидно-осмотического давления в капиллярах (рис. 2-3). Эту модель предложил Старлинг почти 100 лет назад. Кровь входит в капилляры под давлением пример- но 40 мм рт. ст. и способствует движению жидкости через эндотелий капилляров в интерстициальное пространство. Как было указано ранее, этому гидростатичес- кому давлению противостоит онкотическое давление плазмы крови, равное при- близительно 28 мм рт. ст. Кроме того, ему противостоит давление в 2-5 мм рт. ст., обусловленное турго- ром интерстициального компартмента. Поэтому в начале капилляра имеется ре- альное давление приблизительно 10 мм рт. ст., способствующее движению жид- кости из внутрикапиллярного пространства в интерстициальное. В конце же капилляра происходит падение внутрисосудистого давления, и гидростатическое давление может достичь 10-15 мм рт. ст. Таким образом, к тому времени, когда кровь притекает к концу капилляра, давление внутри капилляра составляет 10- 15 мм рт. ст. Алгебраическая сумма противоположно направленных сил гидроста- тического и коллоидно-осмотического, или онкотического, давления обозначает- ся термином эффективное (истинное, чистое) фильтрационное давление.
44 Глава 2. Натрий Рис. 2-3. Вли ЯНИС сил Старлинга на характер распределения жидко- сти между сосудистыми и ин те рст и ц и ал ы I ы м и ж ид кост] । ы м и ком 11 арт- ментами +40 mm Hg +10 mm , А 1 -28 mm Hg -28 mm Hg 1 [ -2 mm Hg j t Эффективное фильтрационное давление +10 mm Hg -10 mm Hg Артериола Венула f Гидростатическое давление У Коллоидно-осмотическое давление Давление, вызванное тургором ткани Клубочковая фильтрация Фильтрация через мембрану капилляров зависит не только от эффективного фильтрационного давления, но также от проницаемости мембраны (т. е. гид- равлической проницаемости) и от размера поверхности, через которую проис- ходит фильтрация. Произведение гидравлической проницаемости и площади поверхности, доступной для фильтрации, называется коэффициентом фильт- рации (Kf). Скорость фильтрации (FR) можно выразить следующим уравне- нием: FR = (гидравлическая проницаемость) х (поверхность фильтрации) х х (эффективное фильтрационное давление) [2-3] или FR = Kf х (эффективное фильтрационное давление) В капсуле Боумена, клубочковом эквиваленте интерстициального простран- ства, содержание белка практически равно нулю. Поэтому истинное фильтраци- онное давление определяется несколькими величинами — давлением в клубочко- вых капиллярах (Рос)» противоположно направленным давлением в капсуле Боумена (Рве) и онкотическим давлением плазмы крови в клубочковых капилля- рах (nGC): NFP = РРве — tigc [2-4] Скорость фильтрации через капилляры клубочков, или скорость клубочковой фильтрации (GFR), может быть поэтому выражена следующим уравнением: GFR — Kf X (PGC — Рвс — Пос) [2-5] По мере движения плазмы по капилляру клубочка клубочковое капиллярное давление слегка падает, а онкотическое давление в клубочковом капилляре рас- тет, так как концентрация нефильтруемых коллоидов повышается по мере фильт-
Клубочковая фильтрация 45 60 о. ф 45 Г идростатическое давление в капиллярах клубочка (Pgc) Рис. 2-4. Эффективное фильтрационное давле- ние через клубочковый капилляр обозначено заштрихованной зоной 30- Онкотическое давление в капиллярах клубочка ф с; m си (Пас) Давление в капсуле Боумена (Рве) Длина капилляра клубочка рации воды и кристаллоидов. Степень повышения лС|С зависит от почечного плаз- мотока: чем меньше плазмоток, тем больше лсс. В результате происшедших изме- нений лСс и PGC эффективное фильтрационное давление в конце клубочкового капилляра снижается. Эти взаимосвязи показаны на рис. 2-4. В норме общая суточная фильтрация жидкости через мембраны всех капилля- ров тела, за исключением мембран клубочков почек, равна 4 л. Профильтровав- шаяся жидкость возвращается в центральный кровоток по лимфатической систе- ме. В то же время скорость клубочковой фильтрации составляет 180 л в сутки, что в 50-60 раз больше объема плазмы крови. Эффективное фильтрационное давле- ние в капиллярах клубочков колеблется между 10 и 24 мм рт. ст. Эта разница фильтрационного давления связана со значительно более высоким коэффициен- том фильтрации в клубочковых капиллярах. Он обусловлен большей поверхнос- тью клубочковых капилляров и намного более высокой их гидравлической про- ницаемостью. Скорость клубочковой фильтрации постоянно меняется, поскольку и у здо- ровых людей, и у больных величины Kf, PGc> Рве и ясс могут меняться под воздей- ствием многих факторов. Поверхность клубочковых капилляров уменьшается при сокращении гладких мышц и клеток мезангия клубочков. Величина Kf (и, в свою очередь, скорость клубочковой фильтрации) может снижаться при стимуля- ции сокращения клеток мезангия. На величину PGC влияют три фактора: почечное артериальное давление, сопротивление афферентных артериол и сопротивление эфферентных артериол (рис. 2-5). Повышение сопротивления афферентных артериол приводит к снижению PGC, повышение же сопротивления эфферентных артериол, напротив,— к увеличению PGC- Эфферентные артериолы особо чувствительны к ангиотензину II, под дей- ствием которого происходит их сокращение и повышение эфферентного артерио- лярного сопротивления. Повышение почечного плазмотока при постоянном PGC приводит к снижению JtGC из-за более медленного увеличения концентрации кол- лоидов в клубочковом капилляре. Физиологические факторы, влияющие на ско- рость клубочковой фильтрации, перечислены в табл. 2-2.
46 Глава 2. Натрий Рис. 2-5. Взаимосвязь афферент- ного и эфферентного артериоляр- ного сопротивления, клубочко- вого капиллярного давления (PGc) и скорости клубочковой фильтра- ции (GFR) Афферентная артериола Эфферентная артериола д Сопротивление | афферентной _ артериолы । Скорость I клубочковой фильтрации д Сопротивление а а Скорость | эфферентной____> | PGC __> Т клубочковой артериолы фильтрации Задание 4 Для каждого клинического расстройства предскажите изменения скорости клубочковой фильтрации. А. Ранний сахарный диабет, связанный с гипертрофией клубочков, расслаб- лением клеток мезангия и прегломерулярной афферентной вазодилата- цией. Б. Поздняя диабетическая нефропатия с депозитами мезангиального мат- рикса и утолщением базальной мембраны клубочков. В. Макроглобулинемия Вальденстрема с концентрацией IgM-антител в плаз- ме крови 40 г/л. Г. Обтурационная уропатия, вызванная доброкачественной гипертрофией предстательной железы. Ответы А. На ранних стадиях сахарного диабета (т. е. первые 5 лет после начала забо- левания) GFR значительно повышена. Точный механизм гиперфильтрации не известен. По-видимому, значительную роль в повышении скорости клу- бочковой фильтрации играют увеличение площади поверхности клубочко- вых капилляров в результате их роста и расслабление клеток мезангия, а также повышение скорости плазмотока. Таким образом, увеличение как Kf, так и PGC, вероятно, определяет повышение скорости гломерулярной фильт- рации. Б, Длительно текущий диабет (т. е. 10 лет и дольше) чаще всего сопровождает- ся патологическим увеличением матрикса мезангия, депозитами внекле- точного матрикса в мезангиальной зоне и утолщением базальной мембра- ны. Вероятно, основной причиной падения GFR является уменьшение Kf. В. Повышение концентрации моноклонального IgM, сопровождающее патоло- гию плазматических клеток, увеличит PGC и, вследствие этого, уменьшит GFR. Г. Обтурационная нефропатия снизит GFR в результате повышения Рвс. Вазо- констрикторные простагландины, такие как тромбоксан А2, также, по-види- мому, участвуют в уменьшении GFR путем снижения как Kf, так и nGC в ре- зультате сокращения артериол артерий и клеток мезангия.
Канальцевая реабсорбция и экскретируемая фракция 47 ТАБЛИЦА 2-2. Физиологические факторы, влияющие на скорость клубочковой фильтрации ( GFR) Факторы, определяющие GFR Физиологические факторы Коэффициент ультрафильтрации (К,) Размер поверхности гломерулярных капилляров (Kf и GFR увеличиваются при расслаблении и уменьшаются при со- кращении мезангиальных клеток) Давление в гломерулярных капиллярах (PGC) Давление в артериях почки, сопротивление афферентных и эфферентных артериол (увеличение артериального дав- ления, уменьшение сопротивления афферентных арте- риол и увеличение сопротивления эфферентных артери- ол повышают скорость клубочковой фильтрации) Онкотическое давление в гломерулярных капиллярах (nGC) Концентрация коллоидов в системном плазмотоке (увели- ченная концентрация коллоидов в плазме и уменьшенный плазмоток будут повышать nGC и уменьшать скорость клу- бочковой фильтрации) Канальцевая реабсорбция и экскретируемая фракция Задание 5 Как указано выше, в почке человека образуется приблизительно 180 л фильт- рата в сутки. Так как натрий, мочевина и глюкоза свободно фильтруются из клубочковых капилляров в боуменово пространство, рассчитайте количество этих соединений, фильтруемое за сутки. Молекулярная масса натрия 23, а концентрация мочевины и глюкозы 140 и 1000 мг/л соответственно. Ответ Количество фильтруемого натрия: (23 мг/ммоль) х (151 ммоль/л) х (180 л/сут) х (1 г/1 ООО мг) = 625 г/сут Количество фильтруемой глюкозы: (1000 мг/л) х (180 л/сут) х (1 г/1000 мг) = 180 г/сут Количество фильтруемой мочевины: (140 мг/л) х (180 л/сут) х (1 г/1000 мг) = 25,2 г/сут Обычно почки человека выделяют лишь 3 г натрия в сутки. Поэтому более 99,5 % всего фильтруемого натрия реабсорбируется. Глюкоза реабсорбируется еще эффективнее. Здоровый человек, без сахарного диабета, не выделяет сколько-либо заметного количества глюкозы. В то же время конечный продукт азотистого обме- на — мочевина реабсорбируется менее эффективно. За сутки выделяется примерно 50 % фильтруемой мочевины, т. е. примерно 12 г, что указывает на высокую избира- тельность почек в отношении веществ, реабсорбируемых после фильтрации. В целом фильтруемые количества воды и различных веществ впечатляюще велики. В организме человека, весящего 70 кг, в теле которого содержится 42 л воды, за сутки фильтруется объем воды, в 4,5 раза превышающий тот, что содер- жится в его теле, и в 40 раз превышающий объем плазмы крови.
48 Глава2. Натрий Как обсуждалось в гл. 1, почки являются эффекторным органом регуляции водного обмена, и реабсорбция воды строго контролируется. Точно также строго контролируется реабсорбция фильтруемого натрия и других ионов. Регуляция концентрации глюкозы в плазме крови в нормальных условиях, напротив, не ре- гулируется почками. Канальцевая реабсорбция глюкозы столь велика, что созда- ется впечатление, будто глюкоза вообще не фильтруется. Однако в условиях вы- сокой концентрации глюкозы в крови (например при сахарном диабете) способность канальцев ее реабсорбировать не соответствует количеству про- фильтровавшейся глюкозы. Вследствие этого почки играют важную роль в пони- жении содержания глюкозы в плазме крови. Наиболее важным, определяющим регулятором объема тела является баланс натрия, а наиболее важным регулятором баланса натрия является почка. У че- ловека потребление натрия за сутки может существенно меняться: снижаться до 50 мг и возрастать до 20 г. При обычном режиме в организм поступает 10 г на- трия хлорида в сутки, и лишь 0,5 г теряются с потом и выводятся желудочно-ки- шечным трактом. В основном баланс натрия хлорида зависит от выделения поч- ками. Очевидно, что существует определенный уровень суточного выведения нат- рия, но экскреция натрия составляет лишь небольшую часть общего количества натрия, фильтруемого в клубочке. Истинное выведение любого вещества можно представить как равновесие между его секрецией и реабсорбцией. Но даже не зная судьбу натрия в нефроне, можно количественно определить истинную секрецию и реабсорбцию. Эта величина являет собой количество фильтруемого натрия, ко- торое выделяется, ее называют фракционным выделением натрия (FE), или экскре- тируемой фракцией натрия. Экскретируемую фракцию вещества X рассчитывают следующим образом: Масса экскретируемого X Экскретируемая фракция вещества X = ------------------------ [2-6] Масса фильтруемого X Масса выводимого X = [концентрация X в моче (Ux)] х [объем мочи (V)] [2-7] Масса фильтруемого X = GFR х [концентрация X в плазме крови (Рх)] [2-8] (FEX) - (Ux х V) : (GFR х Рх) [2-9] Как обсуждалось в гл. 1, близким приближением к истинному значению GFR является клиренс креатинина. Поскольку GFR = (UCr) х (V) : (РСг), то, подстав- ляя эти величины, получаем возможность не измерять объем мочи: (FEX) = [(Ux х PCr) х V] : [(Ucr x Px) x V] = (Ux x PCr): (UCr x Px) [2-Ю] Задание 6 Рассчитайте фракционное выведение натрия у больного со следующими по- казателями лабораторного анализа плазмы крови и мочи: Концентрация натрия в плазме крови Концентрация натрия в моче Концентрация креатинина в плазме крови Концентрация креатинина в моче 140 ммоль/л 20 ммоль/л 10 мг/л 150 мг/л
Транспорт натрия в почках: структурно-функциональная взаимосвязь 49 Ответ FENa ~ [(20 ммоль/л) х (10 мг/л)] : [(140 ммоль/л) х (150 мг/л)] - 0,0095, или приблизительно 1 %. Больной выделяет лишь 1 % от общего количества нат- рия, фильтруемого в клубочках почки. В условиях избыточного потребления натрия этим больным его FENa может повыситься до 5 %. При пониженном же потреблении натрия его FENa может упасть до 0,1 %. Измерение FENa часто служит хорошим клиническим показателем присутствия физиологического стимула для задержки натрия почками. Далее в этой главе будет обсуждаться клиническое применение показателя FENa. Транспорт натрия в почках: структурно-функциональная взаимосвязь Транспорт натрия в почках высокоэффективен, строго регулируем и находится под влиянием целого ряда факторов - - как внутри-, так и внепочечных. Как только нат- рий профильтровался, он должен транспортироваться в определенном направле- нии: из просвета канальцев в почечный интерстиций. Это происходит в силу того, что эпителиальные клетки канальцев полярны и содержат разные транспортные молекулярные устройства на базолатеральной и апикальной мембранах. Физичес- кое и функциональное разделение базолатеральной и апикальной областей суще- ствует благодаря наличию плотных контактов межклеточных соединений. Плот- ные контакты для наглядности можно сравнить с опоясывающим держателем из пластика вокруг шести банок пива. Апикальная часть аналогична верхушкам этих банок, а базолатеральные мембраны — дну и боковым сторонам банок (рис. 2-6). Есть только два пути для перемещения растворенных веществ и воды через канальцевый эпителий. Один путь, трансцел л юлярный,— через клетку. Другой путь, парад еллюлярный,— между клетками. Движущие силы переноса натрия из просвета канальцев в интерстиций включают концентрационный градиент и электрический потенциал. Оба эти градиента создаются благодаря потреблению энергии транспортером На+,К+-АТФазой, расположенной на базолатеральных поверхностях клеток эпителия на всем протяжении нефрона. При распаде каждой молекулы АТФ, используемой этим ферментом, транспортируются три ионаИа+, откачиваемые из клетки, и два иона К+, переносимые внутрь клетки. Утечка К+ из клетки через мембрану снижает мембранный потенциал, благодаря чему просвет внутри канальца становится отрицательно заряженным по сравнению с околока- нальцевым пространством (гл. 3). Таким образом, натрий и калий транспортируются через базолатеральную мембрану против градиента концентрации с помощью процесса первично актив- ного транспорта. Потенциальная энергия, накапливающаяся в результате этого электрохимического градиента, обеспечивает запас энергии, необходимой для транспорта Na+ по всему нефрону. Используя эту потенциальную энергию, клет- ки канальцевого эпителия могут переносить натрий через апикальную мембрану с помощью трех механизмов. Первый механизм — это движение по градиенту кон- центрации через натриевые каналы. Электрохимический градиент способствует движению натрия путем диффузии через поры мембраны, относительно специ- фичные для натрия. Второй и третий механизмы осуществляются с помощью процессов вторично активного транспорта. Котранспортер может переносить натрий и какое-либо
50 Глава 2. Натрий Щеточная кайма Базолатеральная мембрана Латеральное межклеточное пространство Рис. 2-6. Сравнение между эпителиальными клетками канальцев и упаковкой шести банок пива второе вещество по механизму симпорта. В этом случае второе вещество перено- сится против электрохимического или концентрационного градиента, используя потенциальную энергию, накопленную в форме электрохимического градиента для натрия. Примером вторично активного котранспорта является сочетанный перенос натрия и глюкозы через плазматическую мембрану клеток проксималь- ного канальца. По другому варианту вещество может выходить из клетки в обмен на натрий, который движется внутрь клетки против электрохимического гради- ента. В этом случае осуществляется противотранспорт по механизму антипорта в системе вторично активного транспорта. Примером этого процесса является со- четанный перенос ионов натрия и протонов в просвет проксимальных канальцев с помощью Na+,I~T-антипорта. Приблизительно 70 % общего количества профильтровавшегося натрия реаб- сорбируется в проксимальных канальцах. Реабсорбция осуществляется с помо- щью механизмов как котранспорта, так и противотранспорта. Кроме того, боль- шое количество натрия и воды реабсорбируется парацеллюлярно, через проницаемые клеточные контакты. Внутриканальцевая жидкость изоосмотична плазме крови по всей длине проксимального канальца; однако основные раство- ренные вещества переносятся в околоканальцевую жидкость не в равной степени (рис. 2-7). Глюкоза и аминокислоты реабсорбируются почти полностью к концу канальца. Возвращается в кровь и 75-80 % бикарбоната. Эти изменения протека- ют в то время, когда лишь примерно 50 % профильтрованного объема жидкости подвергается реабсорбции. Транспортеры в люминальной мембране клеток, обеспечивающие транспорт натрия в проксимальном канальце, осуществляют симпорт натрия и глюкозы, натрия и аминокислот, натрия и органических анионов, натрия и фосфатов, а ан- типорт касается натрия и протонов. Как указывалось ранее, базолатеральный транспорт натрия происходит с участием Na^K^-АТФазы (рис. 2-8). Поскольку бикарбонат, фосфат и органические анионы транспортируются активно, концент- рация хлоридов повышается по мере движения фильтрата по проксимальному канальцу. В просвете канальца она становится выше, чем в плазме крови, и созда- ется химический градиент, способствующий движению хлоридов с помощью
Транспорт натрия в почках: структурно-функциональная взаимосвязь 51 Рис. 2-7. Зависимость состава жидкости в проксимальном ка- нальце от расстояния до капсу- лы Боумена. TF/P — отноше- ние концентрации веществ в жидкости канальца (TF) к кон- центрации в плазме крови (Р), в %; Pi — неорганический фос- фат. (По: Rector F. С., Amer. J. Physiol., 1983,249: F461.) Расстояние от капсулы Боумена транспортеров клеточных мембран и парацеллюлярным путем. Движение хлори- дов создает в просвете положительный потенциал, способствующий парацеллю- лярному перемещению дополнительного количества натрия. В гл. 1 обсуждались характеристики транспорта веществ в петле Генле. Пере- нос воды и натрия происходит пассивно из просвета тонкого восходящего и тон- кого нисходящего колен петли Генле. Тонкая нисходящая петля проницаема для воды, но не для растворенных веществ, а тонкая восходящая — хорошо проницае- ма для растворенных веществ, но не для воды. Следствием этих различий в про- ницаемости является образование осмотически концентрированной мочи у вер- шины петли Генле и все большее разведение мочи по мере движения жидкости по толстому восходящему колену петли Генле. Стенка толстой восходящей петли непроницаема для движения воды по ос- мотическому градиенту. Натрий реабсорбируется через апикальную мембрану с помощью котранспортера, который одновременно переносит один ион Na4*, один ион К4 и два иона СГ. Этот процесс вторично активного транспорта обес- печивается деятельностью базолатеральной На+,К+-АТФазы. К+ возвращается в просвет канальца благодаря рециркулированию через апикальную мембрану, для чего используются апикальные К+-каналы. Это способствует всасыванию натрия двумя способами. К присутствует в просвете канальца в концентрации, достаточ- ной для обеспечения продолжающегося транспорта натрия с помощью котранс- портера Na+,K+,2C1“. Поступление К+ из клеток в просвет толстой восходящей петли создает в просвете канальца положительный потенциал, способствующий транспорту дополнительного количества натрия по парацеллюлярному пути в межклеточную жидкость. Транспорт натрия в дистальном канальце происходит преимущественно с учас- тием апикального транспортера, обеспечивающего сочетанный транспорт натрия и хлоридов. Энергию для этого процесса обеспечивает Na+,K4'-ATOa3a. В собира- тельных трубках коры почек присутствуют два типа клеток: главные и вставоч- ные клетки. Вставочные клетки играют ведущую роль в подкислении мочи. Глав- ные клетки обеспечивают транспорт натрия в этом сегменте. Они обладают
52 Глава 2. Натрий Рис. 2-8. Особенности тра пси орта веществ в клетке эпителия про- ксимального канальца Просвет Интерстиций апикальными натриевыми каналами. Транспорт натрия через апикальную мемб- рану поддерживается электрохимическим градиентом, который создает Na+,K+- АТФаза, локализованная в базолатеральных мембранах клеток. Транспорт на- трия через главные клетки обусловливает отрицательный потенциал просвета канальца, способствующий транспорту хлоридов. Регуляция реабсорбции натрия в почке Скорость клубочковой фильтрации — это ведущий параметр, определяющий вы- деление натрия почками, поскольку количество натрия, фильтруемого через клу- бочки, прямо пропорционально величине клубочковой фильтрации. Достаточно небольших изменений скорости клубочковой фильтрации, чтобы вызвать выра- женные изменения фильтрации натрия, как это рассмотрено в задании 7. Задание 7 Рассчитайте изменения количества фильтруемого натрия, которые произой- дут через сутки после повышения скорости клубочковой фильтрации со 120 до 125 мл/мин. Ответ (140 ммоль/л) х (0,125-0,120 л/мин) х (1440мин/сут) = 1008 ммоль/сут Если выделяемая моча изоосмотична, то повышение выделения натрия до 1000 ммоль/сут (или по 1000 мэкв Na и CI) приведет к увеличению выведения
Регуляция реабсорбции натрия в почке 53 мочи до 6,66 л/сут. Иными словами, небольшое изменение скорости клубоч- ковой фильтрации приведет к резкому изменению объема выделенной мочи. Поскольку скорость клубочковой фильтрации изменяется, должны суще- ствовать альтернативные механизмы регуляции выделения натрия почками. В действительности в почечной регуляции баланса натрия участвуют многие факторы. Они могут рассматриваться либо как внешние, либо как внутренние по отношению к почкам. Примером внешнего фактора является циркулирующий гормон, или гормональный фактор, который повышает или снижает выделение натрия. Внутренний фактор — это внутрипочечные физические механизмы, ко- торые регулируют транспорт натрия независимо от каких-либо внешних воз- действий. Экспериментально было показано, что повышение или снижение скорости клубочковой фильтрации связано с соответствующим повышением или снижени- ем реабсорбции натрия. Связь между фильтрацией и канальцевой реабсорбцией определяется как клубочково-канальцевый баланс. Существуют по крайней мере два физических фактора, участвующих в клубочково-канальцевом балансе. Пери- тубулярные силы Старлинга могут способствовать повышенной реабсорбции натрия при повышенной клубочковой фильтрации. После того как в клубочке происходит фильтрация, кровь покидает клубочек через эфферентную артериолу и проходит в околоканальцевые капилляры. Чем больше уровень фильтрации, тем выше концентрация белка в околоканальцевом капилляре и тем выше онко- тическое давление. Повышенное онкотическое давление оказывает большое вли- яние на всасывание жидкости из интерстиция канальца. Поскольку проксималь- ный каналец является высокопроницаемым эпителием, увеличению всасывания в околоканальцевую жидкость способствует повышенный транспорт натрия и воды в проксимальном канальце. Вторым фактором, обеспечивающим клубочково-канальцевый баланс, яв- ляется изменение состава фильтрата, поступающего в проксимальный каналец. В условиях возрастания клубочковой фильтрации происходит повышенная до- ставка глюкозы, аминокислот, фосфата и органических кислот в проксималь- ный каналец. Поскольку натрий транспортируется вместе с ними, то, если не превышена способность канальцев к реабсорбции этих растворенных веществ (Т,,,), возросшая фильтрация приведет к увеличенной реабсорбции натрия. Ре- альный эффект изменений как околоканальцевого онкотического давления, так и доставки растворенных веществ в проксимальный каналец — это смягче- ние изменений выделения натрия после изменения скорости клубочковой фильтрации. Транспорт натрия в почке регулируют несколько внешних факторов. Предсерд- ный натрийуретический фактор выделяется из предсердий сердца при их растя- жении и увеличивает выделение натрия двумя механизмами: повышением скорос- ти клубочковой фильтрации и угнетением реабсорбции натрия в собирательных трубках мозгового слоя почки. Другое натрийуретическое вещество подобно уабаину. Это низкомолекулярное соединение образуется в гипоталамусе, посту- пает в кровоток, достигает почек и угнетает Na/K’-АТФазу в почках, а также в других органах. К иным веществам, играющим роль потенциальных регуляторов выделения натрия, относятся кортикостероиды, эстрогены, гормон роста и инсу- лин, усиливающие реабсорбцию натрия, а также прогестерон, паратиреоидный
54 Глава 2. Натрий гормон и глюкагон, снижающие ее. Внутрипочечные факторы, образующиеся и действующие локально (например аутакоиды), включают допамин, кинины и простагландины. Наиболее важным внепочечным фактором, регулирующим реабсорбцию нат- рия в почках, является альдостерон. Этот стероид синтезируется в клубочковой зоне коры надпочечников. В количественном выражении альдостерон регулирует реабсорбцию приблизительно 2 % общего количества фильтруемого натрия. Он действует на главные клетки собирательных трубок коры почек — на тот участок в нефроне, до достижения которого в предыдущих частях нефрона уже реабсорби- ровалось примерно 90 % фильтруемого натрия. Альдостерон связывается с внутриклеточными рецепторами и переносится в клеточное ядро, где он стимулирует транскрипцию генов. Это приводит к синтезу белков, которые открывают натриевые каналы в апикальной мембране. Повы- шенное количество натрия входит в главные клетки и стимулирует активность NaMC-АТФазы базолатеральной мембраны. Усиленный транспорт калия в клет- ку через базолатеральную мембрану приводит к повышенной секреции К+ в ре- зультате выхода К+ через калиевые каналы в просвет канальцев. Секрецию альдостерона могут регулировать факторы, не зависящие от почки: концентрация натрия в плазме крови, концентрация калия в плазме и адрено- кортикотропный гормон (АКТГ) гипофиза. Однако наиболее важной функцией альдостерона является его участие в гормональной системе, обеспечивающей коррекцию нарушений объема внеклеточной жидкости. Эта система включает ре- нин, ангиотензин II и альдостерон. Система ренин-ангиотензин П-альдостерон Биохимическая взаимосвязь ренина, ангиотензина II и альдостерона показана на рис. 2-9. Ренин — это протеолитический фермент, накапливаемый и секретируе- мый гранулярными клетками юкстагломерулярного аппарата. Субстратом для этого фермента является ангиотензиноген — белок, который образуется в печени и циркулирует в плазме крови. Ренин отщепляет от него декапептид — пептид из 10 аминокислот — ангиотензин I. Второй фермент этой системы — ангиотензин- превращающий фермент — отщепляет две концевые аминокислоты, и образуется ангиотензин II. Ангиотензин II дает разнообразные биологические эффекты. Большинство из них приводит к повышению и поддержанию соответствующего уровня кровяного давления. Ангиотензин II реализует эти эффекты, увеличивая задержку почкой натрия и воды в организме и повышая сопротивление сосудов. Проявления физио- логических эффектов ангиотензина II представлены в табл. 2-3. Хотя ренин может образовываться, помимо почек, и в других органах (напри- мер в головном мозге, матке), но только освобождение ренина почками в ответ на изменение объема внеклеточной жидкости регулирует образование ангиотен- зина II и альдостерона. Афферентным и эфферентным местом секреции ренина является юкстагломерулярный аппарат. Он состоит из трех главных типов кле- ток: секретирующих ренин гранулярных клеток, клеток мезангия клубочка и кле- ток плотного пятна {macula densa) дистального канальца (рис. 2-10). Плотное пятно примыкает как к мезангиальным клеткам, так и к ренинсекретирующим гранулярным клеткам. При повышении объема внеклеточной жидкости доставка
Афферентные ответы нв изменения объема 55 | Ангиотензиноген Рис. 2-9. Путь образования ангиотензина II Ренин _________у_____ [ Ангиотензин I Ангиотензин- превращающий фермент Ангиотензин II натрия и хлоридов к дистальным канальцам увеличивается. Точно так же увели- чивается и реабсорбция NaCl в дистальных канальцах, и это становится тем сиг- налом, который угнетает выделение ренина. При уменьшении объема внеклеточ- ной жидкости доставка NaCl к дистальному канальцу снижается, и секреция ренина повышается. Такая система сигнал-эффектор позволяет почкам регули- ровать реабсорбцию натрия и осуществлять вазоконстрикцию на уровне отдель- ного нефрона. К другим факторам, регулирующим секрецию ренина, относятся влияние симпатических нервов почек, стимулирующих выделение ренина, действуя на Pi-адренорецепторы, а также действие ангиотензина II, который угнетает сек- рецию ренина. Ангиотензин II, образующийся непосредственно в сосуде, в просвете которого происходит выделение ренина, является одним из звеньев в цепи отрицательной обратной связи. Кроме того, сами гранулярные клетки могут действовать как барорецепторы. При растяжении эти клетки выделяют меньше ренина. Афферентные ответы на изменения объема Выше обсуждалась важная роль почек в афферентной и эфферентной цепи регу- ляции объема внеклеточной жидкости. Однако важно учитывать и те аспекты ре- гуляции объема, которые не связаны с почками, поскольку в теле присутствуют и другие звенья афферентной цепи регуляции объема жидкостей тела. Волюморецепторы присутствуют как в предсердиях, так и в легочных венах. В эксперименте растяжение предсердия у животного приводит к быстрому увели- ТАБЛИЦА 2-3. Физиологические эффекты ангиотензина II Орган-мишень Эффект Почка Центральная нервная система Сосудистая система Надпочечники Стимулирует реабсорбцию натрия в проксимальном ка- нальце. Уменьшает скорость гломерулярной фильтрации вследствие вазоконстрикции артериол клубочка Повышает активность симпатических нервов. Увеличивает секрецию антидиуретического гормона. Усиливает чувст- во жажды Стимулирует сокращение гладкой мышцы сосудов, в результате чего происходит сужение артериол Стимулирует секрецию альдостерона
58 Глава 2. Натрий Обсуждение истории болезни Этот больной страдает инфекционной геморрагической диареей. У него на- блюдается дефицит объема внеклеточной жидкости вследствие кровопоте- ри и поноса. Выявляется несколько симптомов уменьшения внеклеточного объема в результате потери жидкости из желудочно-кишечного тракта. Снижение объема внеклеточной жидкости — это основное проявление из- менений внутрисосудистого, интерстициального и трансцеллюлярного жидкостных компартментов. Артериальное давление и частота пульса являются чувствительными по- казателями изменения объема внутрисосудистой жидкости. При умеренном снижении объема жидкости частота сердечных сокращений и артериаль- ное давление могут оставаться в пределах нормы. Однако при вставании у больного наблюдается ортостатическое падение артериального давления, сопровождаемое повышением частоты сердцебиений. При резком сниже- нии объема циркулирующей крови могут наступить гипотония и шок. В количественном отношении падение систолического кровяного давле- ния более чем на 15 мм рт. ст. и повышение частоты пульса более чем на 15 ударов в 1 мин считаются соответствующими слабому и умеренному снижению объема жидкости. Снижение давления в яремных венах также помогает установить диагноз уменьшения объема жидкости. Уменьшение объема интерстициальной жидкости проявляется в виде снижения турго- ра кожи и сморщивания кожи. Потеря трансцеллюлярной жидкости про- является в виде сухости слизистых оболочек и снижения внутриглазного давления. Данные лабораторных исследований согласуются как с диареей, так и с ре- акцией больного на уменьшение объема жидкости. Гемоглобин и гемато- критное число отражают кровопотерю. Ацидоз (гл. 4) свидетельствует о по- тере бикарбоната при поносе. Увеличение в крови концентрации как азота мочевины, так и креатинина указывает на снижение кровоснабжения по- чек. Относительно более высокое увеличение концентрации азота мочеви- ны в крови говорит о повышении реабсорбции мочевины в ответ на падение объема внеклеточной жидкости. Симптомы, характерные для такого состояния, представлены в табл. 2-4. У данного больного источник потери внеклеточной жидкости, а именно кровотечение и понос, диагностируется легко. Но часто источник поте- ри жидкости не является очевидным, как это явствует из истории болез- ни № 2. ТАБЛИЦА 2-4. Проявления снижения объема внеклеточной жидкости Жидкостные фазы Симптомы Внутрисосудистая Интерстициальная Трансцеллюлярная При ортостатических реакциях падение систолического ар- териального давления больше чем на 15 мм рт. ст. При орто- статических реакциях увеличение частоты пульса больше чем на 15 уд/мин. Гипотензия в положении лежа Уменьшение тургора кожи Сухость в ротовой полости, сухость слизистых оболочек; сни- жение внутриглазного давления
Расстройства, связанные с увеличением объема внеклеточной жидкости 59 История болезни № 2 45-летняя женщина пришла в приемный покой после 3-дневной лихо- радки, болей в животе и желтухи. Хотя она не могла есть твердую пищу, потребление жидкости оставалось в норме. Она жаловалась на боль в пра- вом верхнем квадранте живота, вначале появлявшуюся во время еды, но затем ставшую постоянной. Наблюдалась также острая боль по средней линии живота, иррадиировавшая в спину. У больной не было рвоты или поноса. При физикальном обследовании она выглядела нездоровой, испы- тывала умеренное недомогание. Женщина весит 51 кг (нормальная масса 50 кг); артериальное давление и пульс в положении лежа равны соответ- ственно 120/70 мм рт. ст. и 90 ударам в 1 мин и в положении стоя — 105/ 60 мм рт. ст. и 125 ударам в 1 мин. Кожа и склеры желтушные. Слизистые оболочки сухие. При пальпации живота отмечена острая боль в правом верхнем квадранте. Данные лабораторных исследований: общий билиру- бин 65 мг/л (норма 2,5 15 мг/л), амилаза 250 МЕ/л (норма 23-85 МЕ/л), липаза 1000 МЕ/л (норма 40-240 МЕ/л). При ультразвуковом обследова- нии брюшной полости выявлены многочисленные камни в желчном пузы- ре с расширением желчных протоков. Отмечен также асцит. Обсуждение истории болезни У больной наблюдается потеря внеклеточной жидкости с ортостатической гипотонией. Однако в противоположность форме патологии, описанной в истории болезни № 1, объем жидкостей тела у нее близок к норме, на что указывает масса тела. В данном случае внеклеточная жидкость поступила в трансцеллюлярное пространство, в полость брюшины. Причинами ее бо- лезненного состояния являются закупорка желчных протоков из-за желч- но-каменной болезни и панкреатит как результат обтурации общего желч- ного протока. Жидкость переместилась в трансцеллюлярную фазу, а внутрисосудистый объем жидкости снижен. Уменьшение объема жидкости в результате снижения внутрисосудистого объема и ее переход в трансцеллюлярное пространство связаны обычно с кишеч- ной непроходимостью, травматическими повреждениями и панкреатитом. Расстройства, связанные с увеличением объема внеклеточной жидкости Увеличение внеклеточного объема — это состояние с избытком жидкости, сопро- вождающееся образованием отека. Отек — это накопление жидкости в интерсти- циальном пространстве, например на ногах или в легочном интерстиции. Наибо- лее частый пример возрастания внеклеточного объема приведен в истории болезни № 3. История болезни № 3 65-летний мужчина, у которого были стенокардия и два подтвержденных инфаркта миокарда, обратился к врачу по поводу прогрессирующей одышки и отека ног. Он сообщил о снижении переносимости физических
60 Глава 2. Натрий нагрузок; он не мог подняться на один пролет лестницы, не мог лежать в кровати горизонтально из-за развития одышки. Объективно выявлено: частота дыхания 24 в 1 мин, артериальное давление сидя 170/95 мм рт. ст., пульс регулярный, 90 в 1 мин. Больной весил 95 кг, тогда как его нормаль- ная масса — 81 кг. При обследовании сердца обнаружены расширение яремных вен на 8 см выше ключицы, подъем подгрудинной области и точ- ки максимального сокращения на левой подмышечной линии диаметром 5 см. Пульсация сонных артерий снижена. Кроме того, печень увеличена, и после легкого нажатия на нее набухание яремных вен усиливалось. При обследовании легких прослушивались хрипы, распространявшиеся на верхнюю половину спины. На нижних конечностях выявлены отеки (с образованием ямки при надавливании) до уровня колен. Концентра- ция натрия в моче составляла 5 ммоль/л. Обсуждение истории болезни У больного наблюдается увеличение внеклеточного объема жодкости в ре- зультате застойной сердечной недостаточности. Масса его тела на 14 кг выше, чем в норме, и у него имеются признаки значительного накопления жидкости в легочном интерстиции и интерстициальных участках нижних конечностей. Неспособность ходить без одышки (диспноэ при нагрузке) и лежать горизон- тально (ортопноэ) — важные клинические симптомы накопления жидкости в легочном интерстиции. Увеличение размеров печени (гепатомегалия) и ра- стяжение яремных вен при надавливании на печень (гепатоюгулярный реф- лекс) — признаки внутрисосудистого (венозного) увеличения объема. Выделение натрия с мочой у этого больного очень низкое, что указывает на задержку натрия. Если бы у него была измерена скорость клубочковой фильтрации, то она оказалась бы низкой, а концентрации ренина, альдо- стерона и ангиотензина II в плазме крови — повышенными. Активность симпатических нервов почек также повышена. Кроме того, увеличена доля плазмы, фильтруемой в клубочках; таким образом, повышено постгломе- рулярное онкотическое давление, что способствует увеличению транспор- та натрия из канальца. Следовательно, у больного усилена стимуляция многочисленных рефлексов, способствующих удержанию натрия. Неадек- ватная задержка натрия является ведущим почечным дефектом при за- стойной сердечной недостаточности. Каким образом сердечная недостаточность приводит к повышению внеклеточ- ного объема? Застойная сердечная недостаточность связана с двумя главными нарушениями. Снижен сердечный выброс, поэтому уменьшен эффективный объем циркулирующей крови (т. е. объем плазмы, перфузирующей ткани). Повы- шено венозное давление. Если ослаблен правый желудочек, повышенное давле- ние проявляется как правосторонние изменения (растяжение яремных вен, гепа- томегалия, отек нижних конечностей). Если же поражен левый желудочек, повышенное давление проявляется в виде левосторонних — легочных сдвигов. Повышенное венозное давление активирует силы Старлинга, способствующие движению жидкости из капиллярного пространства в интерстиций. Снижение эффективного циркулирующего объема крови рефлекторно повышает выделение ренина, образование ангиотензина II и активность альдостерона. Концентрация
Расстройства, связанные с увеличением объема внеклеточной жидкости 61 катехоламинов также повышается в ответ на уменьшение эффективного цирку- лирующего объема. Из-за более высокого содержания катехоламинов в крови уве- личиваются выделение ренина и сосудистое сопротивление в почках. Это приво- дит к снижению скорости клубочковой фильтрации и повышению сил Старлинга в капиллярном русле клубочков. Увеличение фильтрационной фракции проявля- ется в повышении сил Старлинга в околоканальцевых капиллярах. В уменьшении выделения натрия с мочой участвуют три фактора: повышен- ное образование альдостерона, сниженная скорость клубочковой фильтрации и увеличенное околоканальцевое онкотическое давление, усиливающее реабсорб- цию натрия в канальцах. В отношении венозной системы повышенное системное капиллярное гидростатическое давление способствует транссудации жидкости в интерстициальное пространство и образованию отека. Взаимодействие этих фак- торов представлено на рис. 2-11. Другими патологическими состояниями, при которых увеличивается объем внеклеточной жидкости и развивается отек, являются цирроз печени, нередко связанный со злоупотреблением алкоголем, и нефротический синдром (гл. 5). Как и при застойной сердечной недостаточности, сниженный эффективный объем крови в артериях при обоих этих нарушениях является основным стиму- лом задержки натрия почками. Повышена концентрация ренина и ангиотензина. Сниженная скорость клубочковой фильтрации, повышенное содержание альдо- стерона и увеличенное околоканальцевое онкотическое давление способствуют уменьшению выведения натрия почками. Основа для снижения эффективного циркулирующего объема различна в случае цирроза, нефротического синдрома и застойной сердечной недостаточности. Как обсуждалось ранее, застойная сердеч- ная недостаточность приводит к падению эффективного внутриартериального объема в результате низкого сердечного выброса. У больных с циррозом и нефро- тическим синдромом сердечный выброс сохранен нормальным или повышен. При этих заболеваниях имеется гипоальбуминемия вследствие сниженного образова- ния белка при циррозе или вследствие потерь белка с мочой при нефротическом синдроме. Результатом этого является снижение онкотического давления в ка- Рис. 2-11. Взаимосвязь между застойной сердеч- ной недостаточностью и сниженным выведением натрия почкой
62 пиллярах, что способствует транссудации жидкости из сосудистых компартмен- тов в интерстициальные. Падению эффективного внутриартериального объема при циррозе благоприятствуют два других фактора: высокое давление в порталь- ной системе, которое вызывает переполнение вен органов брюшной полости, и низкое периферическое сосудистое сопротивление, которое возникает в результа- те многочисленных пороков развития артериовенозной системы. Избранная литература Brenner В. M.f Humes Н. D. Mechanics of glomerular ultrafiltration. N. Engl. J. Med., 1977; 297: 148. Briggs J. P., Sawaya В. E., Schnermann J. Disorders of salt balance. In: Kokko J., Tannen R., eds. Fluids and electrolytes. Philadelphia: W. B. Saunders, 1990. Briggs J. P., Schnermann J. The tubuloglomerular feedback mechanism: functional and biochemical aspects. Ann. Rev. Physiol., 1986; 49: 251.
Глава 3 Калий Джеймс А. Шейман Изучив эту главу, читатель должен: • Знать связь между К+ и мембранным потенциалом покоя • Знать факторы, влияющие на распределение калия между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью • Знать основные факторы, регулирующие выделение калия почками (т е. роль альдостерона, концентрацию ионов К+ в плазме крови, роль скорости движения жидкости по дистальному канальцу и значение электронегатив- ности почечных канальцев), и механизмы действия этих факторов • Знать ключевые этиологические факторы гипокалиемии (т. е. сниженное потребление с пищей, перераспределение между клетками, потери желу- дочно-кишечным трактом и почкой) и основы действия каждого фактора • Диагностировать простые, но клинически существенные нарушения балан- са калия и знать методы лечения этих нарушений Внутриклеточная концентрация калия выше, чем внеклеточная. Большой гради- ент концентрации калия важен для поддержания разности потенциалов клеточ- ной мембраны. Потенциалы действия мышцы и нерва в высокой степени зависят от трансцеллюлярного градиента концентрации калия. Резкие изменения гомео- стаза калия часто связаны с угрожающими для жизни нарушениями функций мышц, сердца и нервной системы. Баланс калия в организме поддерживается двумя способами: изменением рас- пределения калия между внутри- и внеклеточным компартментами и регуляцией почечной и внепочечной экскреции ионов калия. Понимание основных физиоло- гических механизмов калиевого гомеостаза позволяет клиницисту не допустить развития значительной гипо- или гиперкалиемии, а если эти нарушения уже име- ются, правильно лечить больных. Физиология калиевого гомеостаза Общее содержание калия в организме мужчины массой 70 кг равно пример- но 3500 ммоль, или 50 ммоль/кг массы тела; однако лишь 3 % калия лока- лизуются в обменивающихся внеклеточных компартментах (около 7,5 % общего количества калия находится в костях). Так, внутриклеточная концентрация калия составляет приблизительно 150 ммоль/л, а его концентрация во вне- клеточной жидкости равна 4 ммоль/л. Концентрация внеклеточного калия ниже 3,5 ммоль/л называется гипокалиемией, а выше 5,0 ммоль/л — гиперка- лиемией.
64 Глава 3. Калий Обычно в суточном рационе жителей развитых западных стран содержится 50—100 ммоль калия. В пище жителей других стран количество калия может дос- тигать очень высоких значений - - 500-700 ммоль. В норме приблизительно 90 % поглощаемого с пищей калия выводится почками. Остальное выделяется со сту- лом и, в меньшей степени, с потом. При снижении функции почек выделение ка- лия кишечником увеличивается и при почечной недостаточности может дости- гать 50 % от общего количества потребляемого калия. Задание 1 Рассчитайте изменения концентрации калия в плазме крови у человека мас- сой 70 кг, выпившего два стакана апельсинового сока (20 ммоль калия), при условии, что поступивший калий не распределился во внутриклеточном ком- партменте. Ответ Общее количество воды в организме человека массой 70 кг равно 0,6 л х мас- су тела (70 кг) = 42 л. Внеклеточная жидкость составляет 1/3 от общего объема воды тела, или 14 л. Для расчета изменения концентрации калия в плазме крови используют следующее уравнение: 20 ммоль/14 л = 1,4 ммоль/л. Если концентрация калия в сыворотке крови равна 5,0 ммоль/л, то быстрое всасы- вание 20 ммоль калия приведет к повышению его концентрации в сыворотке до 6,4 ммоль/л, вызвав значительную гиперкалиемию. Но поскольку состоя- ние выраженной гиперкалиемии не наступает всякий раз после еды, должны существовать дополнительные механизмы для поддержания постоянства концентрации калия во внеклеточной жидкости. Концентрация внеклеточного калия регулируется очень строго. Распределе- ние внутриклеточного калия по отношению к внеклеточному поддерживается прежде всего Ка' ,Кт-АТФазой-транспортером, найденным во всех клетках. Этот ионообмепник переносит три иона натрия из клетки в обмен на каждые два иона калия, входящие в клетку. Значение регуляции клеточного калия отчасти определяется его ролью в конт- роле возбудимости сердечной и нервной тканей. Калий играет ведущую роль в поддержании мембранного потенциала покоя (Е1П). Распределение любого коли- чества клеточных ионов может участвовать в Еш. Однако в силу преимущественно калиевой избирательности мембраны основным регулятором Еш является кон- центрация калия в клетке и в плазме крови. Мембранный потенциал рассчитыва- ют по уравнению Нернста: Em-61 xlog([K+]c):([K+]e), [3-1] где [К‘ф -- концентрация внутриклеточного калия, а [К+]е — концентрация калия во внеклеточной жидкости. Задание 2 Рассчитайте мембранные потенциалы покоя при концентрациях калия в плазме крови 2,5; 5,0 и 7,5 ммоль/л. Ответ Если допустить, что внутриклеточная концентрация калия останется на уров- не 150 ммоль/л, то потенциалы покоя составят соответственно -108, -90 и -79 мВ.
Повышение концентрации внеклеточного калия снижает (т. е. делает менее отрицательным) мембранный потенциал покоя, из-за чего клетка становится ме- нее возбудимой, поскольку потенциал покоя все более отличается от порогового (рис. 3-1). Первичные клинические проявления гипокалиемии или гиперкалие- мии прямо зависят от роли калия в формировании величины мембранного потен- циала. Как гипокалиемия, так и гиперкалиемия угнетают нервно-мышечную дея- тельность и могут вызывать мышечную слабость или даже мышечный паралич, снижают двигательную активность кишечника и приводят к аритмии желудочков сердца. Далее в этой главе будут обсуждены клинические проявления нарушений баланса калия. Чтобы не допустить патофизиологических последствий гипо- или гиперкалие- мии, организму требуются быстрые и эффективные механизмы поддержания трансцеллюлярных концентраций калия и общего калиевого гомеостаза. Эти тре- бования обеспечиваются прежде всего точной регуляцией трансцеллюлярного распределения калия и выведения калия почками. Клеточное распределение калия Факторы, влияющие на клеточное распределение калия, представлены в табл. 3-1. Физиологическую регуляцию трансцеллюлярного распределения обес- печивают несколько гормонов. Один из таких гормонов — инсулин. Больные диа- ТАБЛИЦА 3-1. Факторы, регулирующие клеточное распределение калия Физиологические Патофизиологические Инсулин Кислотно-основное равновесие Катехоламины Осмоляльность Альдостерон Целостность тканей 3 Джеймс Л. Шейман
66 Глава 3. Калий бетом, вызванным недостаточностью инсулина, часто страдают от гиперкалие- мии. Механизм, с помощью которого инсулин регулирует поглощение калия клетками, еще точно не определен. В мышце инсулин вызывает гиперполяриза- цию, связанную с входом в клетку калия и выходом из нее натрия. Это приводит к прямой активации На\К+-АТФазы. Инсулин может также способствовать входу калия в клетку посредством активации Na+,H+-nacoca. Поступление калия в ци- топлазму облегчается при подщелачивании цитозоля. Связь между инсулином и поглощением клеткой калия двусторонняя. Значительные изменения концентра- ции калия в плазме влияют на содержание инсулина в ней, регулируя выделение инсулина поджелудочной железой. Гиперкалиемия стимулирует, а гипокалиемия угнетает выделение инсулина. История болезни № 1 45-летний мужчина направлен к терапевту после того, как регулярное об- следование для медицинской страховки выявило у него повышенное ар- териальное давление — 155/95 мм рт. ст. Терапевт подтвердил наличие гипертензии и прописал мочегонное средство (гидрохлортиазид, 25 мг/сут). Через неделю больной снова пришел к терапевту с жалобами на повышенную жажду (полидипсию) и частое мочеиспускание (поли- урию). Какова основа этих симптомов у данного больного? Обсуждение истории болезни При лабораторном исследовании у больного обнаружена концентрация ионов калия в плазме 3,0 ммоль/л, а концентрация глюкозы — 3,25 г/л. Ди- уретик вызвал гипокалиемию за счет увеличения выведения калия почками (что будет обсуждено далее в этой главе). Гипокалиемия снизила выделе- ние инсулина поджелудочной железой и привела к нарушению поглощения глюкозы клетками. Гипергликемия вызвала повышение мочеотделения из-за ограниченных возможностей реабсорбции глюкозы почками. Увеличенное образование мочи и потеря воды стимулировали развитие жажды у этого больного. Катехоламины вызывают поглощение калия клетками, активируя р-адренер- гические рецепторы. В периферических тканях, таких как мышечная, это осуще- ствляется стимуляцией р2-адренорецепторов с последующей цАМФ-зависимой активацией Ха’/К-АТФазы. Основными органами, поглощающими калий, явля- ются печень и скелетные мышцы. В сердце этот процесс активируют pt-адреноре- цепторы. Хотя механизм участия p-адренорецепторов в поглощении калия точно не определен, преимущество стимулируемого катехоламинами поглощения ка- лия имеет очевидное телеологическое объяснение. При травме или физической нагрузке калий стремится “выйти” из клеток. Описано и противоположное действие а-адренорецепторов, способствующих развитию гиперкалиемии. Это действие частично связано с выделением калия из депо в печени под влиянием стимуляции «-адренорецепторов. На трансцеллюлярное рапределение калия может влиять и альдостерон, спо- собствующий транспорту калия в клетки. Роль альдостерона в регуляции распре- деления калия изучалась на адреналэктомированных животных, у которых сни- жалась толерантность к калию. Однако результаты этих опытов не убедительны,
Почечные механизмы гомеостаза калия 67 поскольку не было исключено возможное влияние истощения запасов катехол- аминов и алкалоза. При ряде патофизиологических состояний меняется трансцеллюлярный гра- диент концентрации калия. Ацидоз способствует выходу калия из клеток; при ал- калозе эффект противоположный. Для практических целей удобно принять, что концентрация калия в плазме крови изменяется на 0,6 ммоль/л при сдвиге pH на ОД единицы; однако степень изменений концентрации калия в плазме определя- ется типом ацидоза или алкалоза. Гораздо большие изменения концентрации ка- лия вызывает ацидоз, обусловленный избытком неорганических кислот (напри- мер аммония хлорида, соляной кислоты), чем ацидоз, вызванный избытком органических кислот (например молочной, р-оксимасляной). Перемещение ка- лия из внутриклеточных пространств во внеклеточную жидкость при остром ды- хательном ацидозе значительно меньше, чем при повышении концентрации неор- ганических кислот в сыворотке крови. Гиперкалиемию может вызвать быстрое изменение осмоляльности плазмы. Оно происходит при вливании маннитола, а также при гипергликемии, наблюда- ющейся при диабете. Гиперкалиемия может быть результатом быстрого переме- щения воды из внутриклеточной фазы во внеклеточную жидкость при движении калия (совместно) с растворенными веществами в потоке жидкости (solvent drag). Перераспределение калия между клетками и внеклеточной жидкостью про- исходит также при повреждении клеток. Лизис клеток в результате гемолиза или некроза тканей может приводить к гиперкалиемии, угрожающей жизни из-за по- ступления калия во внеклеточную жидкость. Почечные механизмы гомеостаза калия Доля экскретируемого почкой калия от общего количества калия, фильтруемого в клубочках, выше, чем доля выводимого натрия по отношению к поступившему в нефрон при фильтрации. Экскретируемая фракция обычно составляет приблизи- тельно 10-15 % от всего фильтруемого калия. Поскольку количество выводимого с мочой калия в этом случае меньше, чем фильтруемого, то должна происходить его реабсорбция. Однако в действительности иногда количество выводимого ка- лия больше, чем количество фильтруемого, следовательно, должен существовать механизм секреции калия в канальцах. Особенности его транспорта в канальцах нефрона показаны на рис. 3-2. При- мерно 50 % фильтруемого калия реабсорбируются в проксимальном извитом ка- нальце за счет диффузии, движущей силой которой в этой части нефрона являет- ся градиент концентрации калия. Секреция калия происходит в прямой части проксимального канальца и в тонком нисходящем колене петли Генле. В этих от- делах нефрона движение калия обусловлено его высокой концентрацией в мозго- вом веществе почки и положительным градиентом для перемещения калия в про- свет нефрона. Реабсорбция калия происходит и в толстом восходящем отделе петли Генле. Это исключительно эффективный процесс, осуществляемый как пассивными, так и активными механизмами. Положительный электрохимичес- кий потенциал просвета канальца способствует пассивной реабсорбции калия. Активная реабсорбция осуществляется котранспортером Na+,K+,2CI", описанным в гл. 1. К концу толстого восходящего колена петли Генле реабсорбируются 90 % фильтруемого калия.
68 Глава 3. Калий Рис. 3-2. Транспорт калия в ка- нальцах. (CCD — собирательная трубка коры; DCT — дисталь- ный извитой каналец; IMCD ~ собирательная трубка внутрен- него мозгового вещества; РСТ — проксимальный извитой кана- лец; PST— проксимальный пря- мой каналец; TALH — толстая восходящая часть петли Генле; t ALH — тон кая восходя щая часть петли Генле; tDLH --- топ- кая нисходящая часть петли Генле.) Транспорт калия в толстом восходящем отделе петли Генле практически оди- наков у людей, потребляющих пищу с высоким, нормальным и низким его содер- жанием. Задержка в организме или выделение калия почкой определяется тем, каково направление транспорта калия в связующем канальце и собирательной трубке коры почек. При высоком содержании калия в пище эти структуры секре- тируют его, а при низком — секреция калия отсутствует. Следовательно, различия в секреции калия зависят прежде всего от транспорта калия в собирательных трубках коры почек. Главные клетки собирательных трубок коры почек определяют истинную ве- личину секреции калия. Современная модель секреции калия этими клетками по- казана на рис. 3-3. Энергию для этого процесса обеспечивает Ма+,К+-АТФаза, пе- Рис. 3-3. Секреция калия глав- ными клетками собирательных трубок коры почек. (АДФ — аденозиндифосфат; АТФ — аде- позинтрифосфат.) Просвет Интерстиций 50 мВ
Почечные механизмы гомеостаза калия 69 реносящая калий из интерстициальной жидкости через базолатеральную мембра- ну в главные клетки собирательных трубок. Эта система транспорта создает высо- кий концентрационный градиент ионов калия в клетке по отношению к просвету нефрона, что благоприятствует движению калия через калиевые каналы люми- нальной мембраны в просвет канальца. Альдостерон регулирует как деятельность транспортера Na JC~ АТФазы, так и состояние люминальных натриевых каналов. Люминальная мембрана обладает разностью потенциалов, препятствующей дви- жению калия. Химический же градиент, напротив, способствует секреции калия. Такая модель секреции калия в дистальном канальце соответствует известным данным о действии различных факторов, влияющих на этот процесс. Факторы перечислены в табл. 3-2. Потребление избыточных количеств калия вызывает повышение концентра- ции калия в плазме крови, что увеличивает его транспорт через базолатеральную мембрану клеток. Это приводит к повышению внутриклеточной концентрации калия, что, в свою очередь, усиливает транспорт калия через люминальную мемб- рану и повышает его секрецию клетками канальцев. При снижении содержания калия в плазме крови все процессы имеют противоположную направленность. Альдостерон стимулирует секрецию калия из плазмы крови в просвет нефрона двумя основными способами. Он увеличивает количество базолатеральныхНа+,К+- АТФазных насосов и повышает проницаемость люминальной мембраны для калия за счет увеличения числа калиевых каналов, находящихся в открытом состоянии. Факторы, изменяющие электрохимический градиент для калия, также могут значительно влиять на его секрецию. Повышенная скорость движения канальце- вой жидкости, увеличивающая доставку к дистальным извитым канальцам ионов и воды, усиливает потерю калия почкой. Уменьшение мочеотделения оказывает противоположное действие. Точно так же величина трансэпителиальной разнос- ти потенциалов обеспечивает увеличение или уменьшение скорости секреции ка- лия. Например, доставка непроникающих анионов (в частности сульфата к дис- тальному канальцу) может способствовать потере калия. Задание 3 Диуретики — это группа лекарственных веществ, которые способствуют вы- делению натрия с мочой, тем самым вызывая уменьшение объема внекле- точной жидкости. Механизмы действия диуретиков различны. Ингибиторы карбоангидразы блокируют секрецию ионов водорода в проксимальном ка- нальце и угнетают реабсорбцию бикарбоната и натрия. Петлевые диуретики блокируют Na+,К*,2СГ-котранспортер в толстом восходящем колене петли Генле. Тиазидовые диуретики угнетают Nа*, СГ-котранспортер в дистальном извитом канальце. Осмотические диуретики уменьшают реабсорбцию нат- рия в результате угнетения парацеллюлярного всасывания воды. Только пет- ТАБЛИЦА 3-2. Факторы регуляции секреции калия в дистальных канальцах Концентрация калия в плазме крови Скорость мочеотделения Доставка натрия в дистальный каналец Трансэпителиальная разность потенциалов Вид анионов, находящихся в просвете канальца Альдостерон
70 Глава 3. Калий левые диуретики непосредственно блокируют транспортер калия, однако все типы диуретиков могут вызывать гипокалиемию из-за потери калия поч- ками. Какими механизмами объясняется повышенная секреция калия? Ответ Осмотические диуретики и ингибиторы карбоангидразы угнетают всасыва- ние калия в проксимальном канальце. Все диуретики увеличивают доставку жидкости к собирательным трубкам коры почек, что приводит к усиленной секреции калия. Все формы диуретиков истощают запасы натрия в организ- ме, повышая концентрацию альдостерона в циркулирующей крови, что вто- рично стимулирует секрецию калия. Внепочечные пути удаления калия Помимо почек калий выводится желудочно-кишечным трактом и при потоотде- лении. При обычном уровне ежедневного потребления калия (50-100 ммоль/сут) приблизительно 10 % удаляются со стулом. При тяжелых нарушениях функции почек желудочно-кишечным трактом выделяется до 75 % суточного количества потребляемого калия. При патологических состояниях (например при поносе) потери калия через желудочно-кишечный тракт могут быть еще более значитель- ными. В нормальных условиях примерно 5 ммоль/сут калия теряется с потом. При стрессориых условиях (например при физической тренировке, лихорадке) потеря калия может стать клинически значимой. Гипокалиемия Гипокалиемия — состояние, при котором концентрация калия в сыворотке или плазме крови ниже 3,5 ммоль/л. Она может возникнуть в результате транспорта калия из внеклеточного во внутриклеточное пространство либо в результате по- тери калия внепочечного или почечного происхождения. Внутриклеточное перераспределение калия История болезни № 2 40-летний мужчина, злоупотреблявший алкоголем, поступил в больницу в состоянии дезориентации и галлюцинаций. По свидетельству жены, у него был запой, закончившийся за сутки до поступления в больницу. Больной сильно возбужден. Данные объективного обследования: пульс регулярный, 120 в 1 мин; артериальное давление 180/100 мм рт. ст.; тем- пература тела 38,8 °C. Вскоре после поступления у больного развились судороги. Лабораторное исследование показало, что концентрация калия в плазме крови составляла 2,8 ммоль/л. Обсуждение истории болезни Данный больной страдает белой горячкой и судорогами в результате алко- гольной абстиненции. Повышение давления крови, увеличение частоты сер- дечных сокращений и температуры зависят у него в основном от высокой кон- центрации циркулирующих в крови катехоламинов, что обычно связано с прекращением потребления алкоголя. У больного также отмечается значи-
Гипокалиемия 71 тельная гипокалиемия, причина которой не в потере калия с мочой или экст- раренальными путями, а в перераспределении калия между внеклеточной жидкостью и внутриклеточной фазой с переходом части калия внутрь клеток. Гипокалиемия из-за перемещения К4 внутрь клеток может развиваться по не- скольким причинам. Алкалоз снижает концентрацию К+ в плазме крови. Повыше- ние содержания инсулина, вызванное гипергликемией или введением экзогенно- го инсулина, приводит к гипокалиемии. Гипогликемию вызывают лекарственные средства, являющиеся |32-агонистами. К ним относятся адреналин и [32~агонисты, применяемые для лечения астмы и при преждевременных родах. Как показано в истории болезни № 2, к гипокалиемии может привести эндогенное выделение ка- техоламинов при острых стрессах, вызванных такими заболеваниями как ин- фаркт миокарда, травма головы или белая горячка. Некоторые токсичные вещест- ва, в том числе толуол, соли бария, теофиллин, могут вызывать гипокалиемию из-за перераспределения калия, обусловленного его поступлением в клетки. Пе- рераспределение калия с перемещением его внутрь клеток наблюдается при на- следственном заболевании под названием “гипокалиемический периодический паралич”, которое характеризуется параличом и гипокалиемией. Изредка сход- ный синдром может возникать при тиреотоксикозе. Истощение запасов калия вследствие его выделения из организма Нарушения, вызывающие истощение запаса К+ в организме, принято разделять на те, что обусловлены экстраренальными потерями К+, и на те, что связаны с не- нормальным выделением Кт почками. Внепочечные факторы Истощение запаса К+ может вызываться недостаточностью его поступления, но степень дефицита обычно мала ввиду активного сохранения К+ почками. Истоще- ние запаса К" возникает у пожилых людей, находящихся на диете “чай с сухаря- ми”, или у женщин с нейрогенным отсутствием аппетита (anorexia nervosa). Такая анорексия часто осложняется одновременной потерей К+ в результате рвоты или злоупотребления диуретиками (или слабительными). Иногда истощение запасов К4 является результатом неадекватного потребления в условиях, когда происхо- дит быстрое увеличение количества клеток крови, например при лечении тяже- лой анемии. Запасы К+ в организме истощаются за счет потоотделения в период интенсивных физических нагрузок и тренировок. Наиболее распространенная причина внепочечного истощения запасов К+ — потери желудочно-кишечным трактом, чаще всего вследствие поноса. При этом мо- жет развиться сопутствующий метаболический ацидоз. Такое состояние возникает при злоупотреблении слабительными. Другой, более редкой причиной, не связан- ной с метаболическим ацидозом, является виллозная аденома прямой кишки. Этиологические факторы участия почек в потере калия С целью диагностики удобно разделить анализ участия почек в истощении запа- сов К4 на две группы, одна из которых связана с состоянием кислотно-основного равновесия, а вторая — с гипертензией.
72 Главв 3. Калий Гипокалиемия и метаболический ацидоз Гипокалиемия чаще всего связана с метаболическим ацидозом, но иногда она раз- вивается при нормальном кислотно-основном равновесии; поэтому выявление ме- таболического ацидоза важно для диагностики. Сочетание истощения запасов К+ почечного происхождения и метаболического ацидоза находят при почечном ка- нальцевом ацидозе либо дистального типа (тип I), либо проксимального (тип II). Ацетазоламид и другие лекарственные средства, которые угнетают активность карбоангидразы, приводят к развитию проксимального и дистального почечного канальцевого ацидоза и тем самым способствуют истощению запасов К+. Гипокалиемический и метаболический алкалоз История болезни № 3 35-летняя женщина обратилась к терапевту с жалобами на головную боль, которая не снималась аспирином. Она страдает гипертензией, арте- риальное давление равно 170/100 мм рт, ст. При обследовании обнаруже- на гипертензивная ретинопатия и отсутствие шума в брюшной части аор- ты. Лабораторный анализ сыворотки крови дал следующие результаты: Натрий Калий Хлор Бикарбонат Глюкоза Азот мочевины крови 135 ммоль/л 2,5 ммоль/л 90 ммоль/л 35 ммоль/л 90 мг/100мл (5 ммоль/л) 14 мг/100 мл Было предпринято дальнейшее лабораторное исследование. Однократно измеренная концентрация ренина в плазме оказалась 0,5 нг/мл/ч (норма 0,9-3,3 нг/мл/ч). При компьютерной томографии брюшной полости в правом надпочечнике обнаружено образование размером 3 см. Обсуждение истории болезни Эта женщина страдает первичным альдостеронизмом, обусловленным аденомой надпочечника. Первичный гиперальдостеронизм на почве аде- номы, гиперплазии или, реже, карциномы надпочечников является клас- сической причиной гипокалиемического метаболического алкалоза, вы- званного избытком минералокортикоидов. Истощение запасов К+ обусловлено большой скоростью доставки натрия и жидкости в дисталь- ные канальцы на фоне высокой концентрации альдостерона, что приводит к усилению секреции К+ в канальцевую жидкость. К другим факторам, ко- торые вызывают гипертензию и гипокалиемический алкалоз вследствие избытка минералокортикоидов, относятся потребление веществ с минера- локортикоидной активностью, таких как ликорис (содержащий глицирри- зиновую кислоту), карбеноксолон или флудрокортизонацетат (флори- неф), а также применение местно или интраназально кортикостероидов с минералокортикоидной активностью. Кроме того, синдром избытка мине- ралокортикоидов может наблюдаться при адреногенитальных синдромах, вызванных недостаточностью либо 17сх-гидроксилазы, либо 110-гидро- ксилазы. Гипокалиемия может также наблюдаться при синдроме Кушин-
Гипокалиемия 73 га, возникающем в результате избыточного эндогенного образования глю- кокортикоидов или их введения. Гипокалиемический метаболический алкалоз у больных с нормальным артери- альным давлением чаще всего связан с истощением запаса хлоридов. Этот синдром возникает обычно при потере хлоридов желудочно-кишечным трактом вследствие рвоты или промывания желудка, либо экскреции почкой при лечении диуретика- ми. Другие причины включают постгиперкапнический алкалоз и поносы с потерей хлоридов. Истощение запаса хлоридов приводит к слабому уменьшению объема внеклеточной жидкости и интенсивной реабсорбции хлоридов в почках. Если нет причин, затрудняющих нормальный транспорт хлоридов в почечных канальцах, ежедневное выведение хлоридов с мочой составляет менее 10 ммоль. Гипокалиемия при различных вариантах кислотно-основного состояния Другие причины потерь почкой К+ могут не зависеть от состояния кислотно-ос- новного равновесия. К ним относится истощение запаса магния, которое приво- дит к потере К+ посредством пока еще невыясненного механизма. Такие антибио- тики, как пенициллин и его производные, вызывают потерю К+ вследствие их анионных свойств, стимулируя секрецию К+ клетками дистального отдела нефро- на. Гентамицин и другие антибиотики аминогликозидной природы способствуют выведению К+ почками, вызывая непосредственное повреждение эпителия ка- нальцев. Гипокалиемия может наблюдаться и при острых лейкозах. Клинические последствия гипокалиемии Функциональные последствия истощения запасов К+ в организме определяются повышением отношения внутриклеточной концентрации К+ к внеклеточной. Воз- растание этого отношения увеличивает порог для возникновения потенциала действия и нарушает его реализацию в клетках возбудимых тканей. Наиболее важным клиническим проявлением гипокалиемии является ее дейст- вие на миокард. Гипокалиемия усиливает влияние сердечных гликозидов на про- водимость миокарда и может вызвать дигиталисную интоксикацию. Истощение запасов К+ способствует появлению в сердце желудочковых эктопических рит- мов. Желудочковая тахикардия и фибрилляция часто наблюдаются у больных с гипокалиемией при инфаркте миокарда. На электрокардиограмме о наличии ги- покалиемии свидетельствуют выраженные U-волны (рис. 3-4). Нервно-мышечная симптоматика гипокалиемии включает плохое самочувст- вие, мышечную слабость и судороги. Нарушение кишечной перистальтики может приводить к запорам и непроходимости кишечника. Резкое истощение запасов К+ вызывает угрожающий жизни паралич, захватывающий дыхательную мускулату- ру. Следствием дефицита К+ в организме может быть рабдомиолиз. Эндокринные осложнения истощения запасов К+ включают непереносимость глюкозы вследствие недостаточности секреции инсулина поджелудочной железой. Кроме того, снижается концентрация альдостерона. Уменьшаются сосудистое со- противление и чувствительность к сосудосуживающему действию ангиотензина II. Истощение запасов К+ в организме влияет на деятельность почки несколькими путями. У больных наблюдается полиурия вследствие нарушения концентрацион- ной способности в комбинации с первичной полидипсией. Из-за спазма почечных со-
Глава 3. Калий А Рис. 3-4. Электрокардиограмма (ЭКГ) больного с гипокалиемией, А — ЭКГ при концентрации К+ в плазме крови 1,3 ммоль/л; В -- ЭКГ после нормализации концентрации К+ в сыворотке крови, (По: Fisch С. Electrocardiography, exercise stress testing, and ambulatory monitoring. In: Kelley W. N„ cd. Textbook of internal medicine, 2nd cd, Philadelphia: J, B. Lippincott, 1992, 276.) судов снижаются почечный кровоток и скорость клубочковой фильтрации. Длитель- ное истощение запасов К+ может вызывать интерстициальный нефрит и развитие хронической почечной недостаточности, а в ряде случаев — развитие кист в почке. Диагностика гипокалиемии Выявление причины развития гипокалиемии проводится на основании данных истории болезни и анализа клинического состояния больного. Необходимо обра- тить внимание на лекарства, которые принимал пациент, его диету, наличие рво- ты, поноса и других форм потери жидкостей тела; следует выяснить возможность семейной (наследственной) гипокалиемии. Однако самыми полезными данными для диагностики обычно являются результаты измерения кровяного давления, которые помогают разделить гипокалиемические нарушения на ряд категорий, существенных для анализа причин. Наиболее ценными лабораторными тестами для диагностики являются показатели кислотно-основного состояния, концент- рация КГ и С1“вмоче и иногда концентрация ренина и альдостерона в плазме кро- ви. На рис. 3-5 и 3-6 представлены возможные подходы к дифференциальной ди- агностике гипокалиемических состояний. Лечение гипокалиемии Гипокалиемия, развившаяся вследствие перераспределения калия между внекле- точной и внутриклеточной фазами, обычно быстро проходит и не нуждается в специальном лечении. Если серьезные нарушения состояния миокарда требуют лечения, то возмещение дефицита IC малоэффективно, поскольку нормальным остается внутриклеточный К+.
| Гипокалиемия Г Псевдо- гипокалиемия | Перераспреде- | ление калия Э кстраре нал ьная этиология (К* мочи < 20 ммоль/сут) d Нормальное кислотно- I основное состояние Метаболический ацидоз V Неадекватное потребление Истинное Нервная анорексия Чайная диета Относительная увеличенная масса клеток Обильное потоотделение Передозировка слабительных Потеря желудочно- кишечным трактом (толстый или тонкий кишечник) Диарея (любая этиология) Фистула Виллозная аденома Почечный канальцевый ацидоз Дистальный (тип I) Проксимальный (тип II) Ацетазоламид Диабетический кетоацидоз Уретеросигмостомия См^ рис. 3-6 Потеря магния Приобретенная Наследственная Антибиотики Пенициллины Амино гликозиды Лейкоз Рис. 3-5. Диагностические подходы к гипокалиемии. (По: Таппеп R. L. Approach to the patient with altered potassium concentration. In: Kelley W. N„ ed. Textbook of internal medicine, 2nd cd. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1992, 851.)
Экскреция К+ почкой (выделение К+ с мочой > 20 ммоль/сут) Низкий уровень выделения СГ почкой (выделение СГс мочой <10 ммоль/сут) — Нормальное артериальное давление Рвота или промывание желудка Лечение диуретиками Состояние после гиперкапнии Диарея с потерей СГ Высокая концентрация альдостерона — Низкая концентрация ренина Первичный альдостеронизм Аденома Гиперплазия Г ипертензия Метаболический алкалоз Высокая концентрация ренина Реноваскулярная гипертензия Злокачественная гипертензия Опухоль, секретирующая ренин Нормальная концентрация альдостерона и ренина Синдром Кушинга Низкая концентрация альдостерона и ренина Глицирризиновая кислота Карбеноксолон Введение минералокортикоидов Нормальное артериальное давление Диуретики Большая степень дефицита К+ Высокий уровень выделения СГ почкой (выделение СГс мочой 10 ммоль/сут) Рис. 3-6. Дифференциальная диагностика гипокалиемии, связанной с метаболическим алкалозом и избыточным выведением калия почками. (По: Таппсп R. L. Approach to the patient with altered potassium concentration. In: Kelley W. N., ed. Textbook of internal medicine, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1992, 852.) Глава 3. Калий
Гиперкалиемия Лечение истощения запаса К+ требует принятия решения о том, какую специ- фическую соль К+ необходимо применить и каковы целесообразные способы и скорость ее введения. Оценка величины истощения запаса калия на основании его концентрации в плазме поможет рассчитать количество калия, которое требуется возместить. Скорость введения К+ определяется клинической ситуацией. Как правило, если нет угрожающей жизни срочности, предпочтительнее медленное введение, чтобы избежать гиперкалиемии. Желательно введениеperos, за исклю- чением тех случаев, когда серьезные нарушения ритма сердца или паралич требу- ют быстрого исправления дефекта. Выбор соли калия зависит от причины истощения запаса калия. Замещение хлоридом калия (КС1) эффективно во всех случаях, но абсолютно необходимо, когда основой гипокалиемии является истощение запаса хлоридов. В случае соче- тания гипокалиемии и ацидоза лучше использовать для лечения КНСОзили соли калия, являющиеся предшественниками бикарбоната (например цитрат, ацетат, глюконат). Применение фосфата калия целесообразно при сочетании недостаточ- ности К+ и фосфата, например при диабетическом кетоацидозе. Больным, получа- ющим диуретики, когда поддержание нормальной концентрации К+ в плазме кро- ви очень важно, часто назначают препараты, сохраняющие калий в организме. К ним относятся спиронолактон, триамтерен и амилорид. Гиперкалиемия Гиперкалиемия — это повышение концентрации К+ в сыворотке крови. Ее можно наблюдать при ложно завышенных данных лабораторных анализов, при перерас- пределении К+ из внутриклеточного пространства во внеклеточное и при задерж- ке К+ в организме. Ложная гиперкалиемия Ложное повышение К+ в сыворотке может быть результатом нескольких факто- ров. К ним относится гемолиз проб крови и редко — дефект проницаемости эрит- роцитарных мембран. Лейкоцитоз (т. е. возрастание числа белых кровяных телец свыше 200 000 в микролитре крови) вызывает ложное повышение К+ в результате выхода К+ из клеток, сохраняемых при низких температурах. Напротив, ложная гипокалиемия может возникать в результате захвата К+ клетками, когда пробу хранят при комнатной температуре. Тромбоцитоз (т. е. возрастание числа кровя- ных пластинок выше 1 млн в микролитре крови) может повышать концентрацию К+ в результате высвобождения его при свертывании крови. Чрезмерно затяну- тый и надолго наложенный жгут также может повысить концентрацию К+. При подозрении на ложное повышение концентрации калия необходимо повторить анализ, и кроме того, следует подтвердить наличие гиперкалиемии данными ЭКГ. Гиперкалиемия вследствие перераспределения Теже факторы, которые могут вызывать гипокалиемию из-за перемещения К+внутрь клетки, приводят и к гиперкалиемии, когда их действие имеет противоположную на- правленность. Ацидоз, недостаточность инсулина и введение р2-блокаторов — эти причины предрасполагают к гиперкалиемии вследствие перераспределения К+ меж- ду клетками и внеклеточной жидкостью. Взаимосвязь ацидоза и гиперкалиемии
78 Глава 3. Калий сложна. Только ацидоз, вызванный неорганическими кислотами или гиперхлореми- ей, приводит к перераспределению К4 между клетками и внеклеточной жидкостью; иная картина наблюдается при формах ацидоза, обусловленных избытком органи- ческих кислот (например ацидоз при накоплении лактата). Кроме того, степень изме- нения концентрации К4 больше при метаболическом, чем при дыхательном ацидозе. История болезни № 4 25-летний мужчина с сахарным диабетом (инсулинзависимым) 1-го типа по- ступил в приемный покой с жалобами на периодическую потерю сознания. Он принимает пропранолол (блокатор 0-адренорецепторов) для лечения гипертензии. Ординатор взял у больного пробу крови для анализа на элект- ролиты и, полагая, что больной страдает от гипогликемии, ввел ему 20 мл 50 % водного раствора глюкозы. Вскоре после введения глюкозы у больного упало артериальное давление, и произошла остановка сердца. Проведено повторное определение концентрации электролитов в сыворотке крови. Исследуемые вещества Натрий Хлориды Креатинин Калий Бикарбонат Глюкоза Азот мочевины крови Концентрация при поступлении после введения глюкозы 130 ммоль/л 130 ммоль/л 90 ммоль/л 15 мг/л 6,5 ммоль/л 10 ммоль/л 400 мг/100 мл 40 мг/100 мл 90 ммоль/л 15 мг/л 8,5 ммоль/л 10 ммоль/л 600 мг/100 мл 40 мг/100 мл Обсуждение истории болезни Это был драматический пример остановки сердца в результате гиперкалие- мии у больного с сахарным диабетом. Причиной гиперкалиемии явилось перераспределение калия из внутриклеточных резервов в силу ряда обстоя- тельств. Больные с инсулинзависимым сахарным диабетом склонны к раз- витию гиперкалиемии, вызванной перераспределением К+ между клетками и внеклеточной жидкостью. Толчком для этого процесса часто служит ги- пергликемия, так как внеклеточная гиперосмия из-за гипергликемии со- путствует переходу как воды, так и К+ из внутриклеточной жидкости в кровь. Ацидоз (гл. 4) вследствие высокого содержания кетокислот вызыва- ет выход калия из клеток. Лечение p-адреноблокаторами также способству- ет развитию гиперкалиемии из-за блокады Р-адренорецепторов. К другим причинам возникновения гиперкалиемии вследствие перераспреде- ления ионов К+ относятся алкогольная интоксикация или введение лекарств, влия- ющих на соотношение К4 между клеткой и средой; сердечных гликозидов, сукци- нилхолина и иных деполяризующих миорелаксантов, аргинин-HCl и фторидов. Выход К4 из мышцы может вызвать существенную гиперкалиемию при острой, максимальной или очень длительной физической нагрузке. Гиперкалиемия вследствие задержки К+ Выделение К+ почкой зависит от количества функционирующих нефронов, адек- ватной доставки натрия и жидкости к дистальным отделам нефрона, нормальной
Гиперкалиемия 79 секреции альдостерона и эпителия дистального канальца с ненарушенным меха- низмом секреции К+. Отклонение от нормы любого из этих компонентов может привести к гиперкалиемии. История болезни № 5 60-летний мужчина в течение 20 лет находится под наблюдением по пово- ду эссенциальной гипертензии. У него умеренная почечная недостаточ- ность с концентрацией креатинина 25 мг/л. Скорость клубочковой фильт- рации равна 20 мл/мин, концентрация калия в плазме крови — 4 ммоль/л. Он узнал, что артериальное давление легче контролировать, если снизить потребление натрия, и поэтому стал использовать в пище вместо поварен- ной соли ее заменитель. При следующем посещении врача обнаружи- лось, что содержание креатинина в плазме его крови осталось на уровне 25 мг/л, а содержание калия возросло до 5,4 ммоль/л. Обсуждение истории болезни Длительная гипертензия у этого больного вызвала снижение скорости клу- бочковой фильтрации, отражающее уменьшение количества функциониру- ющих нефронов. В этих условиях способность почки выделять К+ снизилась. Если потребление К+ остается нормальным, то при скорости клубочковой фильтрации выше чем 5 мл/мин обычно может поддерживаться нормальная концентрация К+ в плазме крови. Равновесие сохраняется, так как оставшие- ся нефроны адаптируются к новым условиям секреции калия. Поскольку почка использует свои резервные возможности для поддержания баланса К+ в условиях нормального потребления, то с повышенной нагрузкой ионами Кг она уже не справляется, и тогда развивается гиперкалиемия. Это часто происходит при скорости клубочковой фильтрации выше чем 5 мл/мин, но ниже чем 20 мл/мин. Повышенная нагрузка ионами К+ и их избыток возни- кают при потреблении богатой К+ пищи, при заместительной терапии с ис- пользованием солей К+ или в условиях применения заменителей поварен- ной соли, а также при поступлении К+ из эндогенных источников в результате повреждения тканей, при рабдомиолизе, гемолизе эритроцитов или внутреннем кровотечении с последующим разрушением эритроцитов. При олигурической или неолигурической острой почечной недостаточности функция почки нарушена столь сильно, что возникает серьезный риск гиперкалие- мии. Каждому больному, госпитализированному с этим диагнозом, следует не- медленно делать ЭКГ, чтобы исключить угрожающую жизни гиперкалиемию. Гиперкалиемия может также наблюдаться и при адекватной скорости клубоч- ковой фильтрации. В этой ситуации у больного имеется достаточное количество функционирующих нефронов для поддержания гомеостаза К+. Однако в силу не- достаточности секреции альдостерона или из-за первичного дефекта секреции К+ эпителием дистального канальца развивается гиперкалиемия. Альдостероновая недостаточность вне зависимости от вызвавшей ее причины предрасполагает к развитию у больного гиперкалиемии. Гипоальдостеронизм мо- жет быть результатом первичного поражения надпочечников, например при ад- дисоновой болезни. Менее распространенные причины гипоальдостеронизма включают наследственные дефекты биосинтеза альдостерона (например адрено-
80 Глава 3. Калий генитальный синдром или недостаточность С21-гидроксилазы). Когда низкая концентрация альдостерона вызвана первичным дефектом образования этого сте- роида в надпочечниках, содержание ренина в плазме повышается. Гипоальдостеронизм может сочетаться с хроническими заболеваниями почек. Этот тип недостаточности чаще всего связан с тубулоинтерстициальными форма- ми почечного заболевания и с сахарным диабетом. У большинства таких больных снижена концентрация как ренина, так и альдостерона; этот синдром называется гипоренинемическим гипоальдостеронизмом. Помимо гиперкалиемии у полови- ны больных имеется гиперхлоремический метаболический ацидоз, вероятно, в ре- зультате вызванного гиперкалиемией угнетения образования аммиака в почке и ненормальной секреции Н+ из-за низкого содержания альдостерона. Этот синд- ром называется почечным канальцевым ацидозом IV типа. Вторичную гиперкалиемию на почве недостаточности альдостерона могут вызы- вать некоторые лекарства. Гепарин непосредственно нарушает биосинтез альдосте- рона надпочечниками; ингибиторы циклооксигеназы (например индометацин) уменьшают выделение ренина; ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента вызывают гипоальдостеронизм, снижая концентрацию ангиотензина II. Гиперкалие- мия может наблюдаться у больных с нормальной функцией надпочечников. Ряд заболе- ваний, вызывающих гипоренинемический гипоальдостеронизм, приводят также к гиперкалиемии без снижения концентрации альдостерона. К ним относятся красная волчанка, амилоидоз, обструктивная нефропатия, серповидно-клеточная анемия, пе- риод после трансплантации почки. Все сберегающие калий диуретики могут вызвать гиперкалиемию. Спиронолактон препятствует действию альдостерона; амилорид и триамтерен угнетают секрецию К+ посредством альдостероннезависимого механизма. Клинические последствия гиперкалиемии Гиперкалиемия изменяет функциональную возбудимость тканей, снижая соотно- шение между внутриклеточным и внеклеточным К+. Главным поражаемым орга- ном является сердце, и тяжелая гиперкалиемия может вызвать его остановку. Проявления гиперкалиемии на ЭКГ параллельны степени и скорости повышения концентрации ионов К+. Ранний признак — это заострение зубца Т. При более тя- желой гиперкалиемии уплощается зубец Р, удлиняется интервал PR, расширяет- ся комплекс QRS. Финал — это безволновая ЭКГ с остановкой сердца (рис. 3-7). Гиперкалиемия сопровождается неврологическими симптомами, включая пока- лывания, парестезии, слабость и вялый паралич. Подходы к диагностике гиперкалиемии Подходы к диагностике гиперкалиемии у больного представлены на рис. 3-8. Пер- вый этап — исключение причин ложной гиперкалиемии. Если концентрация К+ резко повышена, необходимо быстро сделать ЭКГ: она не только поможет при диагностике, но и укажет на необходимость срочного назначения лечения. Следующий этап ~ это выяснение причины гиперкалиемии: связана ли она с перераспределением К+ меж- ду клетками и внеклеточной жидкостью, обусловлена ли она состоянием кислотно- основного состояния или вызвана возможным побочным действием лекарств. При олигурии или острой почечной недостаточности причина гиперкалиемии очевидна. При хроническом заболевании следующим этапом анализа причин ги-
Гиперкалиемия 81 Рис. 3-7. Элсктрокардио! рамма больною с гипер- калиемией (По Fisch С Electrocardiography, exercise stress testing, and ambulatory monitoring In Kelley W N, ed Textbook of internal medicine, 2nd ed Philadelphia J В Lippincott, 1992, 276 ) K+ ммоль/л 6,8 8,4 3,6 перкалиемии почечного происхождения является измерение почечной функции (т. е концентрации креатинина в плазме, азота мочевины крови, клиренса креати- нина). Если скорость клубочковой фильтрации выше чем 5 мл/мин, следует рас- смотреть возможность либо избыточного потребления К+ с пищей, либо дефекта секреции К+ клетками канальцев. Гипоальдостеронизм можно определить, изме- ряя концентрацию ренина и альдостерона в плазме крови Лечение Острая гиперкалиемия — это патологическое состояние, угрожающее жизни. Ин- тенсивность лечения зависит от концентрации К+ в плазме крови, картины ЭКГ и клинического состояния Если нет уверенности в правильности диагноза, предпоч- тительно более активное лечение Средства лечения гиперкалиемии представлены в табл 3-3 Кальций противодействует влиянию гиперкалиемии на сердце, бикар- бонат и инсулин способствуют перемещению К+ во внутриклеточное пространство. р2~ Адренергические агонисты могут быстро вызвать поглощение К+ клетками, но они не всегда эффективны при лечении больных с почечной недостаточностью. Полистиренсульфонат натрия (кайексалат) удаляет К+ из организма. Он дейст- вует быстрее всего при введении с помощью клизмы, но эффективен также при приеме per os. Иногда для удаления К+ необходимо применение диализа. В этом случае гемодиализ более действенен, чем перитонеальный диализ. ТАБЛИЦА 3-3. Лечение гиперкалиемии Лекарственное средство Начало действия Кальция глюконат 1-5 мин Натрия бикарбонат 15-30 мин Глюкоза и инсулин 15-30 мин Натрия полистиренсульфонат 1-2 ч
Гиперкалиемия Псевдогиперкалиемия Гемолиз Тромбоцитоз Лейкоцитоз Наложение жгута — Скорость клубочковой фильтрации < 10 мл/мин Олигоанурия (любой этиологии) Поступление калия Экзогенный Эндогенный Некроз тканей Гемолиз Избыточный катаболизм Избыток К+ Перераспределение калия Ацидоз Инсулин З-Адренергическая блокада Инфузия аргинина Сукцинилхолин Передозировка дигиталиса Фториды Периодический паралич (Скорость клубочковой фильтрации > 20 мл/мин Низкая концентрация альдостерона Низкая активность ренина в плазме Гипоренинемия Г ипоальдостеронизм Угнетение простагландин- синтетазы Лечение циклоспорином Нормальная или высокая активность ренина в плазме Аддисонова болезнь Наследственный дефект биосинтеза альдостерона Гепарин Прием ингибиторов ангиотензинпревра- щающего фермента Низкая или высокая концентрация альдостерона Первичная патология канальцев Приобретенная Трансплантация почки Красная волчанка Амилоид Серповидно-клеточная анемия Обструктивная уропатия Врожденная Псевдогипоальдостеронизм Применение лекарств Спиронолактон Триамтерен Амилорид Рис. 3-8. Подходы к диагнос!ике гиперкалиемии (По Таппеп R L Approach to the patient with altcied potassium concentration In Kelley W N , ed Textbook of internal medicine, 2nd cd Philadelphia J В Lippincott, 1992, 853 ) Хро ническая гиперкалиемия чаще всего наблюдается у больных с гипоренине- мическим гипоальдостеронизмом. Если концентрация К+ в плазме крови ниже чем 5 8 ммоль/л, требуется только изменение диеты и отказ от лекарств, наруша- ющих обмен К4. Лечение больных с более резким повышением концентрации К в плазме крови включает введение минералокортикоидов, петлевых или тиазидных диуретиков и бикарбоната. Изредка для длительного лечения рекомендуется нат- рия полистиренсульфонат (кайексалат). Избранная литература DeFronzo R. Hyperkalemia and hyporeninemic hypoaldosteronism. Kidney Int, 1980, 17: 118. Rose B. D. Clmicall physiology of acid-base and electrolyte disorders. New York: McGraw-Hill, 1989. Tanncn R. L Potassium disorders. In: Kokko J. R, Tannen R. L., eds. Fluids and electrolytes. Philadelphia: W. B. Saunders, 1990.
Глава 4 Кислоты и щелочи Фрэнк К. Брозиус Изучив эту главу, читатель должен уметь: • Описать переменные, определяющие pH внеклеточной жидкости, и исполь- зовать уравнение Гендерсона-Хассельбаха (или нелогарифмическое урав- нение действующих масс) для расчета pH или [Н+], рСО2 и НСО3“ • Идентифицировать и понимать роль основных внеклеточных и внутрикле- точных буферных систем • Выявить главное нарушение в четырех первичных расстройствах кислотно-ос- новного равновесия и перечислить несколько примеров каждого расстройства • Предсказать направление и степень компенсации для каждого из этих рас- стройств кислотно-основного равновесия • Использовать величину анионной разницы для диагностики различных ти- пов метаболического ацидоза • Определить, когда присутствует смешанное расстройство кислотно-основ- ного равновесия, и идентифицировать связанные с ним ведущие нарушения Поддержание нормального кислотно-основного равновесия и нормального пока- зателя pH имеет важнейшее значение для функции ферментов и стабильности мембран. Любой значительный сдвиг pH может привести к тяжелой патологии, включая дыхательную недостаточность, кому и смерть. Поэтому у человека и жи- вотных сформировались сложные механизмы защиты против нарушения кислот- но-основного равновесия. У млекопитающих быстрое восстановление кислотно- основного равновесия после нагрузки кислотой или щелочью достигается при участии внутри- и внеклеточных буферных систем, тогда как постепенная регуля- ция pH достигается посредством двух механизмов элиминации: выведением угольной кислоты легкими и выведением других кислот почками. Для успешной диагностики различных расстройств кислотно-основного равновесия необходи- мо иметь ясное понимание его физиологических механизмов. Поэтому данная глава начинается с краткого обзора, характеризующего системы кислотно-основ- ного равновесия и регуляцию pH внеклеточной жидкости в организме. Кислотно-основное равновесие Кислота — это любое вещество, которое может отдавать протон (Н+) во внекле- I очную жидкость, а щелочь — это любое вещество, которое может связываться с протоном. Обмен углеводов, липидов и белков является главным источником об- разования кислот в организме. Эти кислоты могут быть подразделены на два типа: летучие и нелетучие. Главная летучая кислота — это угольная кислота вне-
84 Глава 4. Кислоты и щелочи клеточной жидкости, которая выделяется легкими в виде углекислого газа. Типы кислот, образующихся в результате метаболизма различных субстратов, пред- ставлены на рис. 4-1. Относительные количества ежедневного образования летучих кислот и нелету- чих резко отличаются. Из летучих кислот образуется 10 000 20 000 ммолей СО2 в сутки, выработка нелетучих кислот составляет примерно 1 ммоль/кг массы тела в сутки. Несмотря на эту громадную разницу, организм поддерживает внеклеточную концентрацию ионов Н+ в очень узком диапазоне (40 ± 5 нМ). Величина этого диа- пазона имеет принципиальное значение, так как существует множество процессов, чувствительных к pH, и жизненно важных для нормальной функции клеток. Чтобы понять, как организм поддерживает нормальную концентрацию протонов в таком узком диапазоне, важно рассмотреть концепцию буферных систем. Любую кислоту (НА) можно рассматривать как находящуюся в равновесии между ее диссоциированной (А”) и недиссоциированной (НА) формами: Н+ + А~— НА [4-1] Отношение концентрации свободного протона, свободного аниона и связан- ной пары протон-анион можно выразить как константу ассоциации (Ка): Ка = [Н+][А”]:[НА] [4-2] Рассчитывая уравнение для [Н+], получаем [Н+] = Ка[НА] : [А"] Используя отрицательный логарифм для каждой стороны уравнения, получаем -log [Н+] - -log Ка - log ([НА] : [А"]) [4-3] Отрицательный логарифм концентрации протонов (-log [Н+]) и есть pH, а -log Кд можно обозначить как pKd. Изменив знаки, получаем следующее уравнение: -log [Н+] - -log Ка + log ([А~] : [НА]) Это и есть уравнение Гендерсона-Хассельбаха. Оно позволяет рассчитать pH кислотно-основной системы по данным молярного отношения кислоты и щелочи, а также величины рКа или же, напротив, определить молярное отношение кисло- ты и щелочи, когда известны pH и рКа. Буфер — это любая система, которая стремится противостоять изменению pH после добавления либо кислоты, либо щелочи. Несколько потенциальных буферов присутствуют как внутри, так и вне клеток. К ним относятся белки, фосфат и бикар- Рис. 4-1. Кислоты, образующиеся в процессе метаболизма органи- ческих веществ аэробный метаболизм Углеводы----------------------- анаэробный метаболизм Вода + СОг Молочная кислота Жиры и фосфолипиды > Вода + СОг Н2РО4" Белки Вода + СО2 H2SO4 HCI
Кислотно-основное равновесие 85 6,8 Рис. 4-2. Соотношение между рКл у различных физиологи- ческих буферов [Н+] [белок-] [белок] [Н2РО4~] [НРОЛ] [СО2] [НСОз-] Добавление [Н+] бонат. Относительное участие этих буферов в закрытой системе можно определить, сопоставляя кривые их титрования после добавления кислоты (рис. 4-2). Средняя точка кривой титрования соответствует величине рКа кислоты. Используя этот тип анализа, получаем следующие значения рКа для буферов белков, фосфата и бикарбоната: Н-белок Н++ белок , рКа~7,4 Н2Р04’ ~ н++ НРОЛ, рКа = 6,8 Н+ + НСОз ~ Н2СОз — Н2О + СО2, рКа = 6,1 Внутриклеточные буферы, хотя и не измеряемые в клинических условиях, иг- рают важную роль в минимизации эффекта кислотных или щелочных нагрузок на значение внутри- и внеклеточного pH. Главным внутриклеточным буфером явля- ются белки, неорганические и органические фосфаты. Внутриклеточные буферы компенсируют более 50 % нагрузки некарбоновыми кислотами и почти всю на- грузку угольной кислотой. В принципе, наибольшей эффективностью в качестве внеклеточного буфера должны обладать белки, так как среднее значение их рКа близко к значению pH плазмы крови (7,4). В действительности основным буфером организма является бикарбонат, несмотря на то что его рКа более чем на одну единицу ниже, чем pH плазмы. Это происходит по двум причинам: концентрация бикарбоната в плазме очень высока (24 мМ), и бикарбояатная система — не закрытая система. СО2, об- разующийся в результате диссоциации угольной кислоты, быстро удаляется при дыхании. Иными словами, СО2 находится в динамическом равновесии с 1Т. Концентрацию Н2СО3, Н+ и НСО3~можно подставить в уравнение, описываю- щее главную буферную систему в плазме крови: pH = рК + log ([НСОз'] : [Н2СО3]) [4-4] Концентрация СО2, растворенного в крови, в 800 раз и более выше, чем кон- центрация угольной кислоты (Н2СО3). Поэтому Н+ в норме непосредственно свя- зан с парциальным давлением СО2 при следующей форме уравнения:
86 Глава 4. Кислоты и щелочи pH = рК + log ([НСО3“] : арСО2), где а - - константа растворимости СО2 в воде (0,03). Эго уравнение можно переписать как простое уравнение действующих масс: [Н‘] = 24(рСО2) : [НСОз-] В таком виде оно удобно, поскольку [НСО3 ] и рСО2 измеряют в обычной ла- бораторной практике. Отношение между [Н+] и pH в физиологическом диапазоне показано в табл. 4-1. Чтобы понять значение внутриклеточных и внеклеточных буферных систем для защиты организма от существенных изменений концентрации [Н+], рассмот- рим гипотетический случай, описывающий то, как человек может справиться с острой кислотной нагрузкой. Задание 1 Если взаимодействие СО2 и Н2О приводит к образованию одной молекулы НСО3~ и Н+, почему тогда удвоение величины рСО2 в плазме крови (с 40 до 80 мм рт ст) приводит к снижению значения pH плазмы? Ответ Повышение рСО2 до 80 мм рт. ст. увеличивает [Н+] с 40 до 80 ммоль/л. Нор- мальное значение [НСО3-] равно 24 ммоль/л. Поэтому в норме [Н'] - 24 (40 мм рт ст.) : (24 ммоль/л) = 40 нМ; но при задержке в организме СО2 (рСО2), [Н+] = 24(80 мм рт ст.): (24,00004 ммоль/л) ~ 80 нМ. Иными слова- ми, концентрация НСО3 в плазме становится намного выше, чем концентра- ция Н+ Поэтому изменение рСО2 приводит к пропорционально большему из- менению [Н+] по сравнению с [НСО3“]- Задание 2 Мужчине массой 70 кг ввели 35 ммолей соляной кислоты. Первое время Н+ бу- дут сосредоточены во внутрисосудистом пространстве. Однако через 10- 15 мин они распределятся во всем внеклеточном пространстве и в течение 2-3 ч уравновесятся буферами внутриклеточного пространства. Вначале все 35 ммолей Н+ столкнутся с буферным эффектом НСО3~ крови. Поскольку объем плазмы крови примерно 3 л (гл. 2), то концентрация НСО3 в плазме упадет на 35 ммолей : Зл, или на 11,7 мМ, т. е. с 24 до 12,3 мМ. Если в течение нескольких минут кислота распределится по всему внеклеточ- ному пространству ( 14л), то концентрация НСО3~ станет 24 мМ - 35 ммолей : : 14 л - 21,5 мМ. В продолжение следующих нескольких часов более 50 % введенной кислоты распределится во внутриклеточном пространстве, по- этому только 15 ммоль Н+ будут взаимодействовать с буферной системой внеклеточного НСО3~. Следовательно, конечная концентрация НСО3~ соста- вит 24 мМ -15 ммоль : 14 л ~ 23 мМ. Используя уравнение Гендерсона-Хассельбаха, рассчитайте pH у этого гипо- тетического больного при допущении, что величина рСО2 (40 мм рт ст.) не меняется. ТАБЛИЦА 4-1. Зависимость между pH и концентрацией Н+ pH 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 [Н+] (нМ) 160 125 100 80 63 50 40 32 26 20 16
Дыхательные механизмы поддержания кислотно-основного равновесия 87 ТАБЛИЦА 4-2 Время НСО3 (ммоль/л) Н+ (нмоль) pH В данный момент 13,5 78 7,1 Спустя 1 мин 21,5 44,7 7,35 Спустя 1 ч 23 41,7 7,38 Ответ [Н+]-24(рСО2):[НСОз“] Заменив полученные значения значениями концентрации НСО3-, получим данные, представленные в табл. 4-2. Эти расчеты являются гипотетическими, так как в норме человек компенсиру- ет изменения, связанные с кислотной нагрузкой, увеличивая вентиляцию лег- ких и уменьшая рСО2. Дыхательные механизмы поддержания кислотно-основного равновесия Как было указано выше, у нормального человека в сутки образуется примерно 15 000 ммоль угольной кислоты, но при экстремальных физических нагрузках это количество может возрастать в 20 раз. Однако даже при таких условиях орга- низм поддерживает концентрацию Н+ в очень узких пределах (35-45 нМ; pH 7,35-7,45). Главным местом тонкой регуляции выделения СО2 являются лег- кие, которые способны поддерживать рСО2 на соответствующем уровне, несмот- ря на большие колебания образования угольной кислоты. Высокая растворимость и способность СО2 к диффузии в воде делают СО2 особенно удобным средством удаления кислоты из тканей в кровь. К способности эритроцитов переносить СО2 добавляются два феномена: 1) карбоангидраза в эритроцитах превращает значительную часть СО2 в НСО3“, который быстро переносится из эритроцитов в плазму крови; 2) СО2 образует карбаминовое со- единение с гемоглобином, причем в большей степени с восстановленным ге- моглобином, чем с оксигемоглобином. Это облегчает связывание углекислого газа в периферических тканях, где концентрация О2 низкая. В легких же оба процесса текут в противоположных направлениях, и СО2 быстро выводится из организма. Регуляция выделения С О2 достигается изменениями скорости и объема легоч- ной вентиляции (т. е. зависит от величины минутной вентиляции). Повышение минутной альвеолярной вентиляции приводит к снижению артериального рСО2; уменьшение альвеолярной минутной вентиляции приводит к увеличению арте- риального рСО2. Афферентные сигналы, изменяющие минутную вентиляцию, связаны с дыхательными хеморецепторами, которые регулируют дыхательный центр. Существуют два типа хеморецепторов: рецепторы, чувствительные к СО2, находящиеся в продолговатом мозге, аортальном и каротидных тельцах; и рецеп- торы pH, локализованные в каротидных тельцах. Легкие — это первая линия за- щиты в поддержании кислотно-основного гомеостаза, поскольку они обеспечива- ют реализацию механизма почти немедленной регуляции выделения кислоты.
88 Глава 4. Кислоты и щелочи Почечные механизмы поддержания кислотно-основного равновесия Количество нелетучих кислот, образующихся в процессе метаболизма белков и других веществ, гораздо меньше, чем летучих. Почки выделяют от 50 до 100 ммоль/сут нелетучих кислот. Их выделение происходит в собирательных трубках, где секретируются протоны, а в качестве буферных систем участвуют фосфаты, сульфаты (т. е. титруемые кислоты) и аммиак. Однако до того как мо- жет произойти экскреция всех кислот, почки должны реабсорбировать НСО3 , профильтровавшийся в клубочках. Задание 3 Рассчитайте суточное количество фильтруемого НСО/, допустив, что сред- няя концентрация НСО3~ составляет 24 ммоль/л, а скорость клубочковой фильтрации — 120 мл/мин. Ответ Количество фильтруемого НСО3’ - (24 ммоль/л) х (0,120 л/мин) х X (1440 мин/сут) = 4147 ммоль/сут Способность канальцев почек к реабсорбции НСО3“ высока. В среднем чело- век выделяет менее 5 ммоль НСО/ в сутки. В табл. 4-3 представлено ежесуточ- ное количество фильтруемого НСО3~ и типы выделяемых кислот. Самым важным местом реабсорбции НСО3“ является проксимальный каналец, где происходит всасывание 90 % бикарбоната. Однако это осуществ- ляется не за счет прямого транспорта НСО3’ через люминальную мембрану, а посредством специального механизма. Угольная кислота образуется в клет- ке из воды и СО2 под действием карбоангидразы, Н+ активно переносится через люминальную мембрану На+,Н+-обменником. Затем НСО3“ транспор- тируется через базолатеральную мембрану. Секретируемый Н+ быстро со- единяется с фильтруемым НСО3’, образуя угольную кислоту (H2COj). Угольная кислота превращается в воду и углекислый газ с помощью карбоан- гидразы (КА) на люминальной стороне щеточной каемки проксимального канальца. СО2 диффундирует обратно в клетку проксимального канальца, где соединяется с Н2О и образует угольную кислоту, тем самым завершая этот цикл (рис. 4-3). Ежедневно некарбоновые кислоты секретируются вставочными клетками со- бирательных трубок коры и наружного мозгового слоя. Секрецию Н+ в просвет ТАБЛИЦА 4-3. Соотношение между фильтруемым количеством бикарбоната и выделением кислот почкой Кислота или основание ммоль/сут Фильтруемый НСО3" 4150 Канальцевая реабсорбция НСО3’ 4145 Выделение НСО3' с мочой 5 Выделение с мочой титруемых кислот 55 Выделение аммония с мочой 30 Общая экскреция кислот 80
Почечные механизмы поддержания кислотно-основного равновесия 89 Просвет канальца Базолатеральная мембрана Рис. 4-3. Реабсорбция бикарбо- ната в клетках проксимального канальца (КА —карбоангидраза) канальца осуществляет Н АТ Фаза, тогда как в реабсорбции НСО3~ через базола- теральную поверхность участвует обменник СГ, НСО3“ (рис. 4-4). Главным фактором, от которого зависит количество выделяемых кислот, яв- ляется присутствие буферов в моче. Максимальный pH жидкости в просвете собирательной трубки — 4,0 ([Н+] = 0,1 ммоль/л). Поэтому только 0,Г-0,2 % су- точной нагрузки кислот (50-100 ммоль) могут быть выведены в форме незабу- ференных ионов 1Г. Остальная часть Н+ в моче должна быть выведена в форме буферов, обычно таких, как фосфаты или аммоний. Концентрация аммония ре- гулируется преимущественно почками и колеблется в зависимости от состояния кислотно-основного равновесия организма. Таким образом, объем суточной сек- реции кислот зависит главным образом от количества выделяемого аммония (рис. 4-5). Секрецию кислот как в проксимальном отделе нефрона, так и в собиратель- ных трубках регулируют несколько факторов (табл. 4-4). Одни факторы важ- Базолатеральная Просвет мембрана канальца Рис. 4-4. Секреция Н+ вставочны- ми ct-клетками собирательной трубки. (АД Ф — аденозинфосфа i, АТФ — аденозинтрифосфат.)
90 Глава 4. Кислоты и щелочи Рис. 4-5. Транспорт NH3 и NH4+ в почке NH/ образуется и секретируется клетка- ми проксимального канальца, а затем реаб- сорбируется в восходящем отделе петли Генле и концентрируется в мозговом слое почки. Небольшое количество NH/ диссо- циирует па NH, и Н+, последний реабсор- бируется. NH3 может диффундировав в собирательную трубку, где служит буфе- ром для ионов Н+, секрет ируемых вставоч- ными клетками ны из-за их влияния на субстратную зависимость (например рСО2). Другие — из-за их влияния на электрохимический градиент, регулирующий транспорт протонов или количество соответствующего буфера. Например, альдостерон способствует секреции Н+ посредством двух механизмов: минералокортикои- ды стимулируют реабсорбцию Na+ и повышают отрицательный заряд просвета, что облегчает секрецию Н+; и альдостерон непосредственно стимулирует ЬГ-АТФазу. Реакция почек на изменение кислотно-основного состояния организма более медленная, чем соответствующая реакция легких. Стимуляция канальцевой сек- реции Н+ из-за изменений рСО2 начинается через несколько минут. Однако сти- муляция секреции Н+ в дистальных канальцах альдостероном протекает в тече- ние часов. Для реализации эффектов других факторов, влияющих на выделение почками, может потребоваться 2-3 дня. Кроме того, происходит компенсатор- ная адаптация почки к ацидозу или алкалозу, и эти изменения носят длительный характер. ТАБЛИЦА 4-4. Факторы регуляции транспорта Н* и НСО3 Проксимальный каналец Собирательная трубка рСО2 Градиент pH Фильтруемая нагрузка НСО3- Разность электрических потенциалов Карбоангидраза рСО2 Паратиреоидный гормон Альдостерон Концентрация К' и НРО42- в сыворотке Экскреция NH4+
Первичные нарушения кислотно-основного состояния 91 Первичные нарушения кислотно-основного состояния Первичные, или простые, нарушения кислотно-основного равновесия - эго такие состояния, при которых имеется только одно нарушение данного равновесия. Первичный дыхательный ацидоз вызывается повышением рСО2, а первичный ды- хательный алкалоз — снижением концентрации рСО2. Метаболический ацидоз вызывается снижением концентрации НСО< из-за забуферивания Н+, поступаю- щих из некарбоновых кислот, а метаболический алкалоз — повышением концент- рации НСОз”. Дыхательный ацидоз Гиповентиляция приводит к гиперкапнии (т. е. повышению рСО2) и к увеличению концентрации ГГ. Многие процессы сопровождаются развитием гиповентиля- ции; для практических целей их можно разделить на острые и хронические Наблюдаемая реакция на дыхательный ацидоз зависит от того, когда оценива- ется состояние: вскоре после развития острого ацидоза или во время стабилизиро- ванного хронического дыхательного ацидоза. После начала острого дыхательного ацидоза концентрация НСО3" в плазме крови увеличивается незначительно, а сдвиги pH ограничены. Компенсаторная реакция почки на нагрузку кислотой происходит медленно, поэтому увеличение содержания HCOf в плазме крови является результатом вовлечения не почечных механизмов, а клеточных и вне- клеточных буферов. Повышение концентрации Н+ частично забуферивается бел- ками плазмы; однако это составляет не более 10 % от быстрого увеличения содер- жания НСО3“. Основные изменения концентрации НСО/ обусловлены буферным действием гемоглобина и действием тканевых буферов. Хлорид обме- нивается на внутриклеточный НСО< ; этот сдвиг концентрации НСО, называет- ся хлоридным сдвигом. При остром дыхательном ацидозе концентрация НСО3 увеличивается на 0,1 ммоль/л на каждый 1 мм рт. ст. повышения величины арте- риального рСО2. Если дыхательный ацидоз носит хронический характер, то возрастание в плаз- ме крови концентрации НСО/ осложняется увеличенной задержкой НСО3 поч- кой. Экскреция аммония почкой повышается, а канальцевая реабсорбция НСО3 ТАБЛИЦА 4-5. Причины дыхательного ацидоза Острый Острая закупорка дыхательных путей. Угнетение центральной нерв- дыхательный ной системы (например интоксикация лекарственными вещест- ацидоз вами). Остановка сердца. Нарушение нервно-мышечной передачи (например синдром Гийена-Барре). Травма грудной клетки при пнев- мотораксе. Острое паренхиматозное заболевание легких (например тяжелая пневмония, расстройствафункции дыхания, отек легких) Хронический Хронические обструктивные заболевания легких. Угнетение дыха- дыхательный тельного центра. Нарушение нервно-мышечной передачи (напри- ацидоз мер множественный склероз, мышечная дистрофия, амиотрофи- ческий боковой склероз). Дефекты, сопровождающиеся ограниче- нием движений (например кифосколиоз)
92 Глава 4. Кислоты и щелочи усиливается. При длительном течении периода компенсации концентрация НСО/ возрастает на 0,3 ммоль/л на каждый 1 мм рт. ст. увеличения рСО2 в арте- риальной крови. Дыхательный алкалоз Усиление вентиляции по отношению к образованию СО2 приводит к первично- му дыхательному алкалозу, или гипокапнии. Первичный дыхательный алка- лоз — одна из наиболее частых причин нарушений кислотно-основного равно- весия. Гипервентиляция может быть результатом любого из процессов, перечисленных в табл. 4-6. Хотя многие из этих процессов доброкачественны, однако некоторые угрожают жизни, и их наличие указывает на плохой прогноз для больного. Благодаря механизмам, сходным с механизмами первичного дыхательного ацидоза, адаптация к острой гипокапнии связана с немедленным падением кон- центрации HCOf в плазме крови. Концентрация НСО3” снижается в результате действия внепочечных механизмов, прежде всего — титрования внутриклеточны- ми небикарбонатными буферами. НСО/ плазмы падает на 0,2 ммоль/л на каж- дый 1 мм рт. ст. снижения рСО2. Почки участвуют в хронической адаптации к раз- вивающемуся алкалозу. Секреция Н+ снижается, что находит выражение в уменьшении секреции аммиака и угнетении реабсорбции НСО3“. Для такой адап- тации требует.ся 2-- 3 дня. В среднем концентрация НСО/ в плазме падает на 0,4 ммоль/л при снижении рСО2 на каждый 1 мм рт. ст. История болезни № 1 Жительница Анд, индианка, возраст 21 год, без каких-либо проблем со здо- ровьем, принята на первый курс медицинского факультета американского университета. Перед отъездом из дома у нее собрали анамнез и провели об- следование состояния здоровья, в том числе сделали анализ крови. Все было в норме, за исключением концентрации НСО3 в плазме: 15 ммоль/л (норма- 22 26 ммоль/л). Когда она прибыла в США, клинический ордина- тор ознакомился с ее медицинской картой и был обеспокоен тем, что у нее, возможно, метаболический ацидоз. При обследовании каких-либо призна- ков болезни выявлено не было, и при повторном анализе крови концентра- ция НСОз’ в плазме составляла 24 ммоль/л. Врач был озадачен, но у студент- ки нашлось объяснение, и ее отпустили без дальнейшего обследования. ТАБЛИЦА 4-6. Причины дыхательного алкалоза Гипоксемия Заболевания центральной нервной системы (например инсульт; опухоль, инфекция). Прием лекарственных средств (например салицилаты, ксан- тины, агонисты адренорецепторов) Беременность Печеночная недостаточность Сепсис, вызванный грамотрицательными бактериями Чрезмерное психическое возбуждение Заболевания легких (например пневмония, астма, эмболия легких) Механическая гипервентиляция
Первичные нарушения кислотно-основного состояния 93 Обсуждение истории болезни Этот случай иллюстрирует несколько важных положений, связанных с об- следованием больного при возможных нарушениях кислотно-основного состояния. В противоположность ожиданию клинического ординатора у этой студентки был не метаболический ацидоз, а хронический дыхатель- ный алкалоз. Согласно уравнению действующих масс, [Н+] 24 X (рСО2) : |НСО/|, что указывает на зависимость Н+ как от рСО2, так и от НСО3~. Следовательно, невозможно поставить точный Диагноз нарушения кислот- но-основного состояния, когда определен только один из этих важных ла- бораторных показателей. Иными словами, низкая концентрация НСО3~ не обязательно означает, что повышено содержание Н+. Если величина рСО2 также снижена, то отношение рСО2 к НСО3" уменьшено, тогда и содержа- ние Н+ будет низким. Именно это и произошло у данной студентки. У жителей высокогорных местностей гипоксия, вызванная низкой концентрацией О2 в атмосфере, приводит к хроническому усилению дыхания и уменьшению рСО2. Как было отмечено ранее, почечные механизмы компенсируют низкие величины рСО2 уменьшением выделения аммиака с мочой и уменьшением реабсорбции бикар- боната, тем самым снижая [НСО3“] в крови. Это нормальное компенсаторное измене- ние было единственным “признаком болезни”, найденным при начальном обследо- вании студентки. Если бы провели полное (но вовсе не обязательное) обследование, включая измерение содержания газов в артериальной крови, у нее было бы выявлено снижение рСО2 и концентрации Н+. Отсутствие метаболических нарушений было установлено, когда эта студентка, приехав из горной местности, оказалась в условиях иной (нормальной да я равнинной местности) концентрации атмосферного кислорода. Поскольку исчезла необходимость усиления дыхания, содержание Н СО3" повысилось до нормы, что и было зарегистрировано при повторном лабораторном исследовании. Метаболический ацидоз К метаболическому ацидозу относится большая часть имеющих важное значение нарушений кислотно-основного состояния, встречающихся в клинической практи- ке. Во многих случаях необходимо быстро установить причину ацидоза, чтобы на- чать соответствующее лечение. Существуют два основных типа метаболического ацидоза. Первый включает те случаи, когда кислотой, поступающей в кровь, явля- ется НС1. Добавление НС1 уменьшает концентрацию НСО3“ и увеличивает концен- трацию СГ (НС1 + НСО3” -* Н2СО3 + СГ). Поэтому данный тип метаболического ацидоза иногда называют гиперхлоремическим метаболическим ацидозом (табл. 4-7). Многие из причин гиперхлоремического метаболического ацидоза очевидны: например, инфузия кислого раствора, содержащего анион СГ. Возможна потеря бикарбоната желудочно-кишечным трактом, она наблюдается в восстановитель- ном периоде после хронического дыхательного алкалоза, когда постепенно пре- кращается компенсаторная реакция почек, которая занимает несколько дней, а потому концентрация НСО3" остается низкой, несмотря на нормальный уро- вень рСО2. Именно это и происходило у студентки в первые один-два дня после того, как из горной местности она приехала в район, расположенный на уровне моря. В зависимости от того, нарушено ли образование бикарбоната или наруше- на секреция кислот в дистальном или проксимальном отделе нефрона, почечный канальцевый ацидоз называют ацидозом, соответственно, типа I и типа II.
94 Глава 4. Кислоты и щелочи ТАБЛИЦА 4-7. Причины гиперхлоремического метаболического ацидоза Экзогенная кислотная нагрузка Потеря бикарбонатов или разведение крови Уменьшенная секреция кислот почкой Соляная кислота Хлорид аргинина Хлорид аммония Усиленное парентеральное питание Потери желудочно-кишечным трактом (например тяжелая диарея, фистула поджелудочной железы, уретеросигмо- идостомия) Восстановительный период после дыхательного алкалоза Внезапное увеличение объема внеклеточной жидкости Проксимальный канальцевый ацидоз (тип II) Дистальный канальцевый ацидоз (тип I) Гипоальдостеронизм Вторая группа метаболического ацидоза включает состояния, при которых в кровь поступает не НС1, а другие кислоты (например молочная кислота при лак- тат-ацидозе). При накоплении кислот иных, чем НС1, концентрация НСО3” сни- жается без повышения концентрации С Г (НА + НСО3" Н2СО3 + А”). Этот тип ацидоза обычно называют ацидозом с высоким анионным дефицитом. Анионный дефицит (А") — это весьма искусственное определение, но исключи- тельно удобное для использования в лабораторной практике, он рассчитывается следующим образом: Анионный дефицит - [Na+] - ([СГ] + [НСО3“]) [4-5] Разность между концентрацией натрия и суммой концентраций хлорида и би- карбоната и есть разность между обычно измеряемыми катионами и обычно изме- ряемыми анионами. Калий в таком расчете не учитывается, так как его концентра- ция меняется очень мало. Поскольку должна сохраняться электронейтральность, анионный дефицит отражает концентрацию неизмеряемых анионов (см. уравне- ние [4-5]). Обычно величина анионного дефицита равна 12 ± 4 ммоль/л. При ги- перхлоремическом ацидозе накапливается НС1, и каждое снижение концентра- ции НСО3 уравновешивается повышением концентрации СГ; поэтому разность анионов остается нормальной. Однако, когда накапливается иная кислота, то НСО3" замещается иным анионом (А"), который обычными способами не измеря- ется (например лактат, кетокислоты, сульфаты). Поэтому сумма [СГ] и [НСО3“] снижается, а анионный дефицит повышается. Лишь при ряде состояний возникает метаболический ацидоз с повышенным де- фицитом анионов (табл. 4-8). Поэтому определение анионного дефицита у больного с метаболическим ацидозом часто помогает в диагностике причин этого нарушения. Реакция организма на падение концентрации НСО3" направлена на уменьше- ние степени ацидемии. Вначале дополнительный Н+ буферируется бикарбонатом и внутриклеточными буферами, например гемоглобином. Падение pH также сти- мулирует центральные хеморецепторы и усиливает легочное дыхание. Снижение рСО2 в ответ на падение pH наступает быстро и поэтому практически одинаково вне зависимости оттого, острым или хроническим является метаболический аци- доз. Уменьшение рСО2 выражается следующим уравнением: Снижение рСО2 - (1,2)х (снижение [НСО3“])
Первичные нарушения кислотно-основного состояния ТАБЛИЦА 4-8. Состояния, связанные с ацидозом при дефиците анионов Кетоацидоз (сахарный диабет, голодание, потребление этилового спирта) Уремия Интоксикация метанолом, толуолом и этиленгликолем Лактат-ацидоз (гипоксия, плохое кровоснабжение тканей, шок, отрав- ление оксидом углерода, потребление большого числа лекарств, недо- статочность глюкозо-6-фосфатазы) Отравление паральдегидом Когда снижение рСО^ отклоняется от ожидаемой величины сдвига, то следует думать об иной форме нарушения кислотно-основного равновесия. Как обсуждалось в гл. 3, увеличение концентрации К+ в плазме наблюдается и на фоне острого метаболического ацидоза. Эта гиперкалиемия является результа- том перемещения внутриклеточного калия во внеклеточное пространство. Одна- ко предсказать связь между ацидозом и гиперкалиемией часто бывает трудно. Например, вливание неорганических кислот (НС1) сопровождается гиперкалие- мией, тогда как при перфузии раствором с органическими кислотами (лактат) этого не происходит. Кроме того, концентрацию К+ в плазме могут изменять и другие факторы, такие как глюкоза, инсулин и катехоламины. Метаболический алкалоз Метаболический алкалоз характеризуется повышением концентрации HCOf и снижением концентрации Н4 и СГ во внеклеточной жидкости. В основе этих нарушений лежит или потеря Н+, или нагрузка экзогенным НСО< (табл. 4-9). ТАБЛИЦА 4-9. Причины метаболического алкалоза Увеличенная нагрузка бикарбонатом Потеря Н+ Хлоридчувствительный алкалоз(концентрация в моче СГ < 10 ммоль/л) Хлориднечувствительный алкалоз(концентрация в моче СГ > 20 ммоль/л) Терапия раствором бикарбоната натрия, наблюдается после лечения раствором НСО3" метаболического аци- доза с высоким уровнем анионного дефицита; аккумули- рованные анионы (например лактат) метаболизируются до НСО3“ или секретируются, оставляя избыток НСО3“ Молочно-щелочной синдром Потеря через желудочно-кишечный тракт (например тя- желая рвота, виллозная аденома) Диуретики Восстановление после дыхательного ацидоза/кето- ацидоза или лактат-ацидоза Нереабсорбируемые анионы (например карбенициллин, тикарциллин) Увеличенная активность ренина (например отягощенная гипертензия, реноваскулярная гипертензия) Первичный гиперальдостеронизм Синдром Кушинга, включая лечение стероидами Врожденная гиперплазия надпочечников Синдром Барттера
96 Глава 4. Кислоты и щелочи Причины метаболического алкалоза в результате потери Н+ могут быть диф- ференцированы в зависимости от того, сопровождается ли алкалоз истощением запасов СГ во внеклеточном пространстве или вызывается этим процессом. Кон- центрация СГ в моче у больных с такими нарушениями кислотно-основного рав- новесия всегда низкая. Хлоридчувствительный метаболический алкалоз коррек- тируется после введения больному NaCl. При алкалозе, не связанном с изменением концентрации хлоридов в плазме, пациент не реагирует на введение хлоридов, у него наблюдается высокая концентрация СГ в моче и обычно отмече- ны нарушения функции системы ренин-ангиотензин П-альдостерон. Заключение о компенсаторных изменениях в организме при первичных дыхательных и метаболических нарушениях кислотно-основного равновесия Для поддержания постоянства внутриклеточного и внеклеточного pH орга- низм стремится компенсировать первичные нарушения кислотно-основного со- стояния путем нормализации отношения во внеклеточной жидкости рСО2 и HCOf. Например, если первичное нарушение кислотно-основного равновесия представляет собой метаболический ацидоз, концентрация НСО3~ падает, вызы- вая повышение отношения рСО2 к НСО3" и увеличение концентрации Н+. Организм компенсирует это изменение усилением легочной вентиляции, что понижает рСО2 и тем самым возвращает отношение рСО2 к НСО3~ почти к норме. Если первичное нарушение является дыхательным ацидозом, то увеличивается рСО2, что повышает отношение рСО2 к НСО3". Внутриклеточные буферы и, в ко- нечном итоге, почки компенсируют его путем увеличения концентрации НСО3 во внеклеточном пространстве, почти нормализуя отношение рСО2 к НСО3 \ Важно понимать, что такие компенсаторные сдвиги не исправляют полностью ненормального значения pH. У больных с первичным метаболическим ацидозом и первичным дыхательным ацидозом имеется постоянное снижение pH или повы- шение концентрации Н+, а у больных с первичным метаболическим или дыхатель- ным алкалозом постоянно повышен pH или снижена концентрация Н+. В табл. 4-10 ТАБЛИЦА 4-10. Компенсаторные сдвиги при первичных нарушениях кислотно-основного равновесия Характер изменения Первичные изменения Ожидаемая компенсация Метаболический ацидоз 1НСО3- ipCO2 = 1,2 х ;НСО3“ Метаболический алкалоз Дыхательный ацидоз ?НСО3- г ТрСО3 = 0,7 х 1НСО3“ острый ТрСОз !НСО3- = 0,1 X fpCO2 хронический Дыхательный алкалоз ?рСО2 ?нсо3- = 0,35 х |рСОз острый 1рСО2 :нсо3- = 0,2 х |РСО2 хронический ^рСОг :нсо3- = 0,4 х фСО2 Примечание: t — увеличение; i — уменьшение. (По: Rose В. D. Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders, 4th ed. New York, McGraw-Hill, 1994: 508.)
Компенсаторные изменения... 97 представлены предполагаемые типы компенсаторных реакций на четыре вариан- та первичных нарушений кислотно-основного равновесия. Задание 4 45-летняя женщина страдает сильным поносом, непрекращающимся в тече- ние двух дней. При обследовании у нее выявлена одышка, частота дыхания — 22 в 1 мин. Газы крови и другие данные лабораторных анализов следующие: pH артериальной крови 7,20; рСО2 19 мм рт ст.; НСО3~ 7 ммоль/л; Na* 740 ммоль/л; К+ 4,7 ммоль/л; СГ 122 ммоль/л. Какой у пациентки тип на- рушения кислотно-основного состояния и какова его вероятная причина? Какова величина анионного дефицита? Какова причина одышки? Как следу- ет ее лечить? Ответ Понос вызывает значительные потери НСО3‘ желудочно-кишечным трактом, соответствующие добавлению HCI. Анионный дефицит равен: 140 ммоль/л - - (122 ммоль/л + 7 ммоль/л) = 11 ммоль/л, т. е. он отсутствует. Следователь- но, у этой больной имеется гиперхлоремический метаболический ацидоз. Одышка обусловлена дыхательной компенсацией метаболического ацидоза и вызывает снижение рСО2. Предполагаемая компенсация состоит в умень- шении рСО2: 1,2 х (D НСО3“) = 20,4, что, в основном, равно величинам, наблю- даемым у данной больной. Таким образом, снижение рСО2 является адекват- ной дыхательной компенсацией метаболического ацидоза. Задание 5 Анализ крови находящегося в реабилитационном отделении больного, стра- дающего энцефалитом, дал следующие результаты: pH 7,50; рСО2 20 мм рт. ст.; НСО3 14 ммоль/л. Каков характер кислотно-основного равновесия у больно- го? Как следует лечить этого больного? Ответ У больного pH повышен, а рСО2 снижен. Это вторичный алкалоз вследствие стимуляции дыхательного центра. Данное состояние, вероятно, хроническое, поскольку наблюдается значительная почечная компенсация нарушений кис- лотно-основного равновесия. Само по себе это состояние не требует коррек- ции. Низкое значение рСО2 фактически может служить частичным противо- действием отеку мозга. Этот случай показывает, что не у каждого больного со сниженным НСО3“ имеется метаболический ацидоз. Задание 6 У 25-летнего больного, страдающего эпилепсией, произошел судорожный припадок. Сразу после припадка были получены следующие данные лабо- раторных анализов: pH 7,14; рСО2 45 мм рт. ст; НСО3~ 14 ммоль/л; Na* 140 ммоль/л; СГ 98 ммоль/л. Каков вид ацидоза у этого больного? Каков анионный дефицит, и почему он увеличен? Ответ Это случай вторичного метаболического ацидоза с повышенным анионным дефицитом вследствие образования молочной кислоты в скелетных мышцах в период тонико-клонических судорог Анионный дефицит равен 140 ммоль/л - - (98 ммоль/л + 17 ммоль/л) = 25 ммоль/л. Имеется также дыхательный аци- доз из-за угнетенного дыхания при судорогах.
98 Глава 4. Кислоты и щелочи Смешанные нарушения кислотно-основного состояния Клинические проблемы часто являются комплексными; поэтому не так уж редки случаи, когда у больного имеется больше одного типа нарушений кислотно-ос- новного состояния (как в случае задания 6). Такие состояния называют смешан- ными нарушениями кислотно-основного состояния, и их оценка иногда трудна. Однако при ясном понимании процессов, посредством которых организм реаги- рует на нарушение кислотно-основного состояния, сравнительно легко выявить наличие одновременно двух или трех разных типов нарушений. Смешанный метаболический алкалоз и дыхательный алкалоз могут приводить к тяжелому алкалозу. В этом случае рСО2 снижен, а концентрация НСО3" повы- шена, что резко снижает отношение рСО2 к НСО3" и уменьшает концентрацию Н+. Это смешанное нарушение часто наблюдается в первом триместре беременности у женщин, страдающих тошнотой и рвотой. И при нормально протекающей бере- менности наблюдается дыхательный алкалоз, а если она сопровождается тяжелой утренней тошнотой, то может возникнуть хлоридзависимый алкалоз с уменьше- нием количества хлоридов. Смешанный метаболический алкалоз и дыхательный ацидоз сопровождаются высоким рСО2 и повышенной концентрацией НСО3“. Отношение рСО2 к НСО3“ и значение pH ближе к норме, чем можно ожидать, для каждого из нарушений в отдельности. Обычным примером этой ситуации является больной с хроничес- ким обструктивным заболеванием легких: у него развивается хлоридзависимый метаболический алкалоз в результате применения диуретиков или иных при- чин, вызывающих уменьшение объема внеклеточной жидкости в период обо- стрения болезни легких или же после введения кортикостероидов для лечения болезни легких. В этих условиях задержка СО2 может стать более выраженной, поскольку вентиляция легких снижена для компенсации метаболического ал- калоза. Смешанный метаболический ацидоз и дыхательный ацидоз могут снижать pH до очень низкого и опасного уровня. У больных с остановкой сердца и дыхания всегда имеется смешанный метаболический и дыхательный ацидоз, пока не уста- новится адекватное дыхание. Смешанный метаболический ацидоз и дыхательный алкалоз наблюдаются дос- таточно часто у больных в критических состояниях, и это указывает на плохой прогноз. Такая комбинация может наблюдаться при печеночной недостаточнос- ти, когда имеется исходный дыхательный алкалоз и часто развивается метабо- лический ацидоз в результате сепсиса и лактат-ацидоза или алкогольного кето- ацидоза. Смешанный метаболический ацидоз и метаболический алкалоз явно противо- положны друг другу, и их диагностика может быть трудной. Ключевое значение для выявления такого сочетания имеют анамнез, величина анионного дефицита и, изредка, изменение концентрации калия в сыворотке крови. У многих больных с инсулинзависимым сахарным диабетом бывает выраженная тошнота и рвота, предшествующая приступу диабетического кетоацидоза. Рвота вызывает хлорид- зависимый алкалоз с уменьшением объема внеклеточной жидкости, а кетоацидоз способствует развитию ацидоза с высоким дефицитом анионов. При таком соче-
Смешанные нарушения кислотно-основного состояния УУ тании могут наблюдаться относительно нормальные величины pH, однако зна- комство с историей болезни и очень высокое значение анионного дефицита у больного показывают, что не все факты могут быть сопоставимы с диагнозом. Сходная, но еще более трудная для диагностики ситуация наблюдается у больных с тяжелым гастроэнтеритом, который сопровождается как рвотой, так и поносом, что вызывает соответственно алкалоз и ацидоз с нормальным значением дефици- та анионов. В этом случае единственным ключом к постановке диагноза является история болезни. Тройной вариант нарушения кислотно-основного равновесия — это комбина- ция метаболического ацидоза, метаболического алкалоза и нарушения дыхания. Эти комбинации могут быть трудными для диагностики и требуют особого вни- мания. История болезни № 2 38-летнего электрика с хроническим гломерулонефритом наблюдал послед- ние 3 года терапевт университетской клиники. Поскольку этот врач уходил из университета, он передал больного новому клиническому ординатору. В первый же день тот был вызван в приемный покой к данному больному, который жаловался на сильную одышку и кашель с мокротой. У больного выявлены: температура 39 °C, хрипы в задней зоне левой нижней доли лег- кого, дыхание 22 в 1 мин. Врач приемного покоя сообщил, что при анализе газового состава артериальной крови обнаружена легкая гипоксия, но без значительных нарушений кислотно-основного равновесия, поскольку pH в пределах нормы. Новый ординатор был несколько озадачен этим заключе- нием и попросил показать ему данные лабораторных исследований. Они таковы: азот мочевины крови 85 мг/100 мл, креатинин 7,2 мг/100 мл, НСО3 12 мМ/л, pH 7,4, рСО2 20 мм рт. ст. Поскольку ординатор только что прослушал цикл лекций по нефрологии на последнем курсе медицинского института, ему сразу стало ясно, что происходит. Обсуждение истории болезни Этот случай иллюстрирует нарушение, при котором существуют два проти- воположных изменения кислотно-основного состояния, арН крови при этом может быть высоким, низким или нормальным. Поскольку компенсаторный процесс не возвращает pH к норме, в этом случае не требуется использовать уравнения или номограмму для диагностики комбинированного или сме- шанного нарушения кислотно-основного равновесия. Два противоположных нарушения — это метаболический ацидоз и дыхательный алкалоз. Метаболи- ческий ацидоз — результат хронической почечной недостаточности, а дыха- тельный алкалоз развился у больного из-за пневмонии, подтвержденной рентгенографией грудной клетки. Если постановка такого диагноза кажется неубедительной, то следует обратиться к данным лабораторных анализов, которые отличаются от нормы: концентрация НСО3“ снижена, значение рСО2 уменьшено. Будь сниженная концентрация НСО3~ единственным пер- вичным изменением (т. е. если бы выявлялся только метаболический ацидоз), ожидаемое компенсаторное падение рСО2 было бы примерно 1,2 мм рт. ст. на каждый 1 мМ падения при [НСО/] 1,2 мм рт. ст. X (24 мм рт. ст. - - 14 мм рт. ст.) =12 мм рт. ст., или снижение от 40 мм рт. ст. до 28 мм рт. ст.
100 Глава 4. Кислоты и щелочи Поскольку реальное значение рСО2 значительно ниже, чем 28 мм рт. ст., это указывает на наличие какого-то иного первичного стимула для снижения рСО2. Наоборот, будь снижение рСО2 единственным первичным изменением (т. е. если бы имел место только метаболический ацидоз), ожидаемое компен- саторное снижение концентрации НСО3“ было бы 2 мМ на каждые 10 мм рт. ст. падения рСО2 в случае острого дыхательного алкалоза или 5 мМ на каждые 10 мм рт. ст. в случае хронического дыхательного алкалоза. Поэтому падение [НСОз ] в действительности значительно больше, чем предсказано, даже если дыхательный алкалоз был хроническим (чего почти наверняка не было), и это указывает на какую-то другую причину, объясняющую такое снижение концентрации НСО3". Задание 7 У больного в артериальной крови pH 7,4, а рСО2 20 мм рт. ст. А. Какова концентрация НСО3~? Б. Каково нарушение кислотно-основного равновесия?Допущение: pH 7,4 — нормальный. Ответы А. [НСО3“] = 24 х рСО2: [Н+] = 12 ммоль/л. Б. Так как pH нормальный, в то время как рСО2 и [НСО3'] ненормально низкие, а нормальные компенсаторные процессы не полностью корригируют pH при этом нарушении кислотно-основного равновесия, представленные данные указывают на наличие у больного комбинированного метаболи- ческого ацидоза и дыхательного алкалоза. Задание 8 Пациент, до этого вполне здоровый, доставлен в приемный покой в состоянии тяжелого расстройства дыхания. Обследование и рентгенография грудной клетки указывают на острый отек легких. Данные лабораторных исследований: pH артериальной крови 7,02 рСО2 60 мм рт. ст. НСО3" 15 ммоль/л рО2 40 мм рт. ст. СГ 95 ммоль/л Na+ 140 ммоль/л А. Какие имеются нарушения кислотно-основного равновесия? Б. Почему снижена концентрация НСОз~? Ответы А. В крови — ацидемия; следовательно, имеется по меньшей мере один тип ацидоза. Высокий уровень рСО2 и низкая концентрация НСО3" приведут к повышению [Н+]. Ни один из этих процессов не может считаться компенса- торным. Поэтому у данного больного имеется комбинированный метабо- лический и дыхательный ацидоз. Б. Хотя здесь не представлена достаточная клиническая информация для объяснения причин развития метаболического ацидоза, по данным лабо- раторных исследований можно утверждать, что это ацидоз с высоким де- фицитом анионов. Наиболее вероятное объяснение — лактат-ацидоз, вы- званный аноксией и плохим кровоснабжением тканей у больного с тяжелой сердечной недостаточностью и отеком легких.
Смешанные нарушения кислотно-основного состояния 101 Задание 9 У 24-летнего мужчины с инсулинзависимым сахарным диабетом появились симптомы вирусной инфекции. У него отмечены повышенная температура, отсутствие аппетита, тошнота и в течение двух суток перед госпитализацией несколько раз была рвота. Поскольку он не ел, то он не стал принимать инсу- лин длительного действия ни в день поступления, ни накануне. Данные лабо- раторного исследования, проведенного при поступлении больного: pH артериальной крови 7,36 рСО2 35 мм рт. ст. НСО3" 20 ммоль/л СГ 90 ммоль/л Na+ 140 ммоль/л К+ 3,8 ммоль/л А. Имеются ли здесь какие-либо существенные нарушения кислотно-основ- ного равновесия? Б. Если да, то какие? Как следует лечить этого больного? Ответы А. У этого больного — тяжелый кетоацидоз и сопутствующий метаболический ацидоз, вызванные рвотой и уменьшением объема внеклеточной жидкос- ти. Очень высокий анионный дефицит указывает на присутствие значи- тельных количеств неизмеряемого аниона (т. е. кетоновых тел). Тот факт, что этот дефицит анионов значительно больше, чем степень отклонения от нормы [НСО3“], дает основание предполагать, что имеются два нарушения. И если больного не лечить, у него уже через несколько часов разовьется тяжелая ацидемия (т. е. pH крови снизится), а также ацидоз. Б. Поскольку у больного — тяжелый ацидоз, несмотря на относительно нор- мальные значения pH и [НСО3“], его следует энергично лечить как всякого больного с диабетическим кетоацидозом: требуется возмещение объема жидкости; внутривенное введение инсулина, добавочных количеств калия; тщательная проверка концентрации сахара в крови и дефицита анионов. Избранная литература Jacobson Н. R. Chloride-responsive metabolic alkalosis. In: Seldin D. W., Giebisch G., eds. The Kidney: physiology and pathophysiology. New York: Raven Press, 1988. Narins R. G., Emmett M. Simple and mixed acid-base disorders: a practical approach. Medicine, 1980, 59: 161.
Глава 5 Протеинурия Дэвид Кершоу Роджер К. Виггинс Изучив эту главу, читатель должен уметь: • Описать строение клубочка, связать его строение и функцию как фильтра • Перечислить факторы, которые определяют, фильтруется ли белок или экс- кретируется иными способами • Описать место и механизм транспорта профильтровавшихся белков в ка- нальцах • Охарактеризовать состав и количество белка, присутствующего в норме в моче • Описать методы измерения выделения белка с мочой • Описать функциональную и ортостатическую протеинурию • Описать 4 главных механизма, которые могут вызывать патологическую протеинурию • Перечислить примеры болезней почки, которые могут приводить к каждому типу протеинурии • Дать определение нефротического синдрома • Объяснить, как биопсия почки может помочь в разработке стратегии лече- ния нефротического синдрома • Описать поддерживающую терапию, применяемую для лечения нефроти- ческого синдрома Обнаружение белка в моче при обычном обследовании может оказаться первым и единственным признаком серьезного заболевания или же отражать легкие, не имеющие клинического значения нарушения. Определение значения протеину- рии и вызвавшей ее причины требует понимания физиологических процессов, связанных с судьбой белка в почке, и патофизиологических последствий избыточ- ных потерь белка с мочой. Физиологические особенности транспорта белка в почке Почечный кровоток у среднего взрослого человека массой 70 кг составляет 1,1 л/мин (примерно 20 % минутного объема сердца), а плазмоток — 600 мл/мин. В норме у взрослого человека каждая почка содержит приблизительно один мил- лион нефронов. Клубочек каждого нефрона — это видоизмененный кровеносный сосуд; афферентная артериола разветвляется на 3 или 4 ветви, образуя клубок петель капилляров перед тем, как они собираются вновь и образуют эфферент-
104 Глава 5. Протеинурия ную артериолу, через которую кровь покидает клубочек. Фильтрат крови обра- зуется благодаря гидростатическому давлению, действующему против онкоти- ческого давления (т. е. силы Старлинга) и обеспечивающему движение фильтра- та через стенку капиллярных петель клубочка. Ангиотензин II вызывает вазоконстрикцию эфферентных артериол и тем самым увеличивает фильтруе- мую фракцию крови. Фильтрат собирается в боуменовской капсуле, прежде чем он поступает в почечный каналец, где его состав и объем изменяются благодаря реабсорбции веществ, которые задерживаются в организме, и секреции в просвет канальца тех веществ, которые следует удалить. Количество плазмы крови, фильтруемое в обеих почках, составляет 125 мл/мин, или 180 л/сут, что пример- но в 60 раз больше общего объема плазмы. В норме менее 150 мг белка ежедневно удаляется с мочой. Поскольку 1 л плазмы содержит 60-80 г белка, такое малое количество выделяемого белка свидетельствует об исключительно высокой эф- фективности гломерулярного фильтра, препятствующего потере белков из русла крови. Задание 1 Рассчитайте долю фильтруемой белковой нагрузки, которая ежедневно вы- деляется почками. Ответ Почка ежедневно фильтрует примерно 180 л плазмы, содержащей приблизи- тельно 70 г/л белка. Таким образом, белковая нагрузка на этот фильтр равна 12 600 г/сут (180 л/сут х 70 г/л). Максимальное количество белка, выделяе- мого с мочой за сутки, равно в норме 150 мг (0,15 г). Следовательно, доля выделяемого белка равна 0,15 г : 12 600 г= 0,000012, или 0,001 %. Строение клубочкового фильтра Фильтрационная поверхность состоит из трех слоев, как показано на рис. 5-1, Эндотелий На внутренней поверхности этого фильтра, в контакте с кровью, находится фене- стрированный эндотелий. Отверстия диаметром примерно 70 нм пронизывают эндотелиальные клетки, выстилающие внутреннюю поверхность капилляра и об- разующие первую линию фильтрационного барьера. Эти отверстия создают лишь минимальное препятствие для белков плазмы, которые намного мельче: диамет- ры молекул альбумина и IgG равны соответственно 3,6 нм и 5,5 нм. Базальная мембрана клубочка t Базальная мембрана клубочка (БМК) — это трехслойный матрикс толщиной при- мерно 300 нм, состоящий из гликопротеидов, включая фибронектин, ламинин, коллаген типа IV и отрицательно заряженные гепарансульфатпротеогликаны. БМК содержит шесть разных вариантов цепей коллагена типа IV, обозначаемых соответственно от al до аб коллагенов типа IV. Каждую цепь кодирует свой ген. Эти гены расположены парами на трех разных хромосомах. По крайней мере с двумя из цепей коллагена типа IY связаны важные клинические синдромы: синд- ром Альпорта и синдром Гудпасчёра.
Физиологические особенности транспорта белка в почке 105 Рис. 5-1. Фильтрационная поверхность клубочка включает внутренний слой фенестрированного эндотелия, базальную мембрану и наружный слой отростков ножек подоцита, между которыми про- ходит фильтруемая жидкость Синдром Альпорта. Гены цепей сс5 и аб коллагена типа IV расположены на Х-хромосоме. Мутация цепи сс5 гена коллагена типа IV вызывает синдром Аль- порта (т. е. наследственный хронический нефрит). Это состояние характеризует- ся почечной недостаточностью, глухотой и нарушением хрусталика глаза. При данном заболевании со временем происходит распад базальной мембраны клу- бочка, улитки и хрусталика; более тяжелое поражение отмечается у мужчин. При- чина в том, что у мужчин есть только один ген для коллагена сс5 типа IV, тогда как у женщин — два гена. Следовательно, женщины, в отличие от мужчин, могут ком- пенсировать ненормальную молекулу коллагена сс5 типа IV. Синдром Гудпасчера. У людей с правильным генетическим кодом могут раз- виваться антитела к аЗ цепи коллагена типа IV. Это приводит к иммуноопосредо- ванной атаке на БМК и базальную мембрану легких, которая также содержит эти цепи коллагена. Последствием иммунной атаки является воспалительное разру- шение стенки клубочковых капилляров, поступление крови в боуменову капсулу, нарушение клубочковой фильтрации и острая почечная недостаточность. По- следствия в легких — это разрушение стенок альвеол, выход крови в альвеолы, нарушение газообмена и острая дыхательная недостаточность. Эпителиальная клетка клубочка (подоцит) Подоциты покрывают наружную поверхность базальной мембраны клубочков. У подоцита имеется основное тело клетки и спрутоподобные отростки, которые
106 Глава 5. Протеинурия своими ножками покрывают всю фильтрационную поверхность. Ножки отрост- ков соседних клеток переплетаются. Между переплетающимися ножками отрост- ков существуют узкие щели (т. е. видоизмененные межклеточные соединения), через которые проходит фильтрат. Щелевидные диафрагмы функционируют как часть фильтрационного механизма. Поверхность ножек соседних отростков по- крыта отрицательно заряженными сиалогликопротеинами. Таким образом, клу- бочковый фильтрационный барьер состоит из трех слоев: фенестрированного эн- дотелия, БМК и ножек отростков эпителиальных клеток клубочка. Мезангий и мезангиальные клетки Капиллярные петли в клубочке поддерживаются, подобно листве дерева, цент- ральной сердцевиной или стволом с ветвями. Этот ствол и его ветви состоят из мезангиальных клеток и мезангиального матрикса. Мезангиальные клетки сокра- щаются в ответ на ангиотензин II и другие физиологически активные вещества, тем самым изменяя доступ крови к фильтрационной поверхности. Они также яв- ляются фагоцитами и могут удалять из крови и разрушать иммунные комплексы, которые задерживаются на фильтрационной поверхности. Мезангиальные клет- ки расположены в матриксе коллагена, фибронектина, ламинина и других белков. Повреждение клубочка часто связано с повышением количества этого матрикса, увеличением числа клеток в мезангиуме клубочка или с тем и другим. Характеристика клубочкового фильтра Клубочек функционально обладает способностью фильтрации, проявляя избира- тельность в отношении размера и заряда частиц. Молекулы с радиусом менее 2,5 нм (например вода, ионы, глюкоза, мочевина) свободно проходят через этот фильтр. Когда же радиус молекулы превышает 4 нм, фильтрация становится ог- раниченной. Под избирательностью к заряду частиц понимают свойство клубоч- кового фильтра затруднять прохождение отрицательно заряженных макромоле- кул по сравнению с нейтральными или положительно заряженными. Считается, что в этом барьере имеются фиксированные отрицательные заряды, присутству- ющие на эндотелии, базальной мембране и ножках отростков подоцитов. Так, прохождение главного белка плазмы крови — альбумина, имеющего отрицатель- ный заряд при физиологических pH (изоэлектрическая точка 4,6) и радиус моле- кулы примерно 3,6 нм, затруднено главным образом из-за его заряда, а не размера. Роль заряда видна и по следующим расчетам — хотя молекула альбумина доста- точно мала и могла бы проходить через этот фильтр, но отношение концентрации альбумина в плазме к его концентрации в клубочковом фильтрате равно пример- но 4000 : 1, т. е. альбумин практически не проходит в ультрафильтрат. Задание 2 В крови циркулируют две основные формы амилазы: панкреатическая изо- амилаза и изоамилаза слюны. Их молекулярная масса почти одинакова (чуть меньше, чем у альбумина), но они отличаются эффективными зарядами при физиологическом значении pH. Изоэлектрическая точка (pl) панкреатической изоамилазы равна 7, а изоамилазы слюны — 6. Предскажите относительный клиренс этих двух форм амилазы для здорового добровольца и для больного, чьи клубочки утратили барьер по отношению к заряду, но не по отношению к размеру фильтруемых веществ.
Физиологические особенности транспорта белка в почке 107 Ответ При физиологическом значении pH (7,4) изоамилаза слюны (pl 6) отдает свои протоны в большей степени, чем панкреатическая изоамилаза (pl 7), и, соот- ветственно, приобретает больший отрицательный заряд. Фильтрация в клу- бочках обеих изоамилаз частично ограничена из-за их размера, но прохожде- ние изоамилазы слюны через фильтр затруднено еще и из-за большего ее отрицательного заряда. Следовательно, клиренс из крови будет выше для панкреатической изоамилазы, чем для изоамилазы слюны. У больного же с нефротическим синдромом с минимальными изменениями утрачен клубоч- ковый барьер по отношению к заряду, но не к размеру молекул. Поскольку размеры обеих форм изоамилазы почти равны, их клиренс в этой ситуации должен быть одинаковым. Фильтруемые белки, появляющиеся в моче Белки, выводимые с мочой, представляют собой лишь небольшую часть фильтруе- мых белков. Основная их масса реабсорбируется в проксимальном извитом ка- нальце. Белки реабсорбируются с помощью эндоцитоза через клеточную мембра- ну, обращенную в просвет канальца. Вместе с небольшим количеством жидкости канальца белки находятся внутри вакуолей мембраны, образующихся у основа- ния микроворсинки апикальной клеточной мембраны. Эти вакуоли отщепляются от плазматической мембраны, сливаются с другими эндоцитозными пузырьками и с цитоплазматическими лизосомами, содержащими гидролитические фермен- ты. Реабсорбированные белки гидролизуются в вакуоле до аминокислот или не- больших пептидов. Способность проксимального канальца реабсорбировать ин- дивидуальные белки различна, даже если у них одинаковые размеры и заряды. Основные низкомолекулярные белки, не подвергшиеся реабсорбции и присут- ствующие в нормальной моче,— это р2-микроглобулин, лизоцим, аг и а2-микро- гл обул ины. Из небольших белков плазмы крови реабсорбируется примерно 98 % профильтровавшегося в канальцы их количества. Белки, образующиеся в мочевом тракте В моче содержатся и другие белки, помимо тех, что фильтруются в клубочке. Они образуются в мочевом тракте и составляют примерно 50 % всех белков мочи. Их основным представителем является крупный гликопротеид, называе- мый белком Тамма-Хорсфалля. Он секретируется клетками толстой восходя- щей петли Генле и является главным белковым компонентом гиалиновых ци- линдров, которые находят в нормальной моче. Восковые цилиндры шире, они сильнее преломляют свет, чем гиалиновые. В норме они в моче не обнаружива- ются, и их появление обычно указывает на тяжелое заболевание почки (рис. 5-2). В нормальной моче могут быть найдены и другие белки, происходящие из мо- чеполового тракта. К ним относятся белки, поступающие из мочеточника, мо- чевого пузыря, мочеиспускательного канала, добавочных половых желез и по- чек. Содержание этих белков в моче резко повышается при инфекциях, воспалении или опухолях мочеполового тракта. Белок мочи в норме состоит примерно на 40 % из альбумина, кроме того, в нем — 10 % IgG, 5 % легких це- пей и 3 % IgA. Остальную часть составляют другие белки, главным образом белок Тамма-Хорсфалля.
108 Глава 5. Протеинурия Рис. 5-2, Восковой цилиндр в моче больных с хронической почечной недостаточностью и протеину- рией отличается от гиалинового цилиндра высоким преломлением света. (Фотография воспроизве- дена с разрешения Haber Н. М Urine casts, their microscopy and clinical significance. Chicago: American Society of Clinical Pathologists, 1976 ) Клиническая оценка протеинурии Пробы с индикаторной полоской на мутность В обычной клинической практике пробу мочи проверяют на белок с помощью ин- дикаторной полоски. Цветная реакция основана на способности белков изменять цвет специальных кислотно-щелочных индикаторов, не зависящих от изменений pH. Такая проба более чувствительна для альбумина, чем для других белков, в особенности для легких цепей иммуноглобулинов, которые появляются в моно- клональной форме при миеломной болезни. Обычно используется следующая шкала ответов: проба на белок отрицательна, менее 0,1 г/л; 1+, 0,3 г/л; 2+, 1 г/л; 3+, свыше 5 г/л. Эта проба может давать ложноположительный результат при ее проведении в щелочной моче (pH > 8). Проба на мутность делается для подтверж- дения протеинурии. К порции мочи добавляют сульфосалициловую кислоту, ко- торая вызывает осаждение белков. Образующуюся мутность затем сравнивают визуально с набором цветных стандартов и оценивают по шкале от 1 + до 4+. Про- ба на мутность может выявлять все белки, но дает ложноположительные резуль- таты с некоторыми лекарственными препаратами (например с толбутамидом, не- которыми производными пенициллина). И проба с индикаторной полоской, и проба на мутность позволяют оценить концентрацию белка в моче, но не всегда точно отражают общее выделение белка с мочой. Задание 3 Сравните мочу двух больных. Больной А выделяет в сутки 450 мл мочи с кон- центрацией белка 0,3 г/л, больная Б ~ 3,5 л с концентрацией белка О,1 г/л. Какова степень протеинурии у каждого из этих больных?
Клиническая оценка протеинурии 109 Ответ У больного А суточное выведение белка с мочой составляет 135 мг, что нахо- дится в пределах нормы, но у него также положительная проба с индикатор- ной полоской — 1+. У больной Б индикаторная полоска выявляет только сле- ды белка, что в пределах нормы, но количество белка в суточной моче — 350 мг, т е. более чем вдвое выше верхнего предела нормы. Чтобы точнее оценить проницаемость клубочкового фильтра, нужно собрать всю мочу от каждого больного за сутки. Суточная порция мочи для определения белка Нормальное выделение общего белка у взрослого человека за сутки не превышает 150 мг. Существуют нормальные суточные колебания, при этом максимальное выведение белка приходится на дневное время при обычной деятельности. Это обусловлено тем, что ходьба и вертикальное положение тела повышают действие гемодинамических сил на клубочковую фильтрацию. Из-за ограничений тех скрининговых проб, что описаны в задании 3, для оцен- ки скорости выведения белка принято использовать количественные методы. Со- бирают порцию мочи за определенный период времени, как правило за сутки, и в ней анализируют содержание белка. Чтобы убедиться в полноте сбора мочи, опре- деляют также общее количество креатинина в этой порции мочи. Креатинин обра- зуется в результате обмена креатинфосфата мышц. Количество креатинина, обра- зующегося за сутки, в основном соотносится с массой мышц человека и в меньшей степени обусловлено потреблением в этот день мясной пищи. Поэтому количест- во образующегося креатинина весьма постоянно для каждого человека изо дня в день. Ожидаемая скорость нормального выделения креатинина составляет 20- 25 мг/кг массы тела/сут для мужчин и 15-20 мг/кг массы тела/сут для женщин. Задание 4 У мужчины массой тела 70 кг в суточной порции мочи объемом 690 мл содер- жится 700 мг креатинина и 140 мг белка. Увеличено ли у этого пациента выве- дение белка с мочой? Ответ По-видимому, моча собрана не полностью. В этой порции ожидаемое количест- во креатинина должно быть не менее 1,4 г (70 кг х 20 мг/кг/сут для мужчины). В порции же присутствует только 700 мг Следовательно, лишь приблизитель- но половина суточной мочи больного находилась в контейнере для измерения белка и креатинина. Если только половина содержит 140 мг белка, значит в полной суточной порции было бы примерно 280 мг белка. Такой результат был бы выше верхней границы нормы и мог бы указывать на имеющееся заболе- вание почек. Отношение белок/креатинин Вторым методом количественной оценки содержания белка в моче служит проба с использованием пятна, в котором измеряют концентрацию белка и креатинина. Поскольку скорость выделения креатинина в течение дня достаточно постоянна и не зависит от изменения скорости мочеотделения, отношение концентрации бел- ка к концентрации креатинина постоянно. Это отношение белок/креатинин
110 Глава 5. Протеинурия очень хорошо коррелирует с содержанием белка в суточной моче, а произвести сбор одной порции намного проще, особенно у детей и новорожденных. В нор- мальной моче отношение белок/креатинин должно быть менее 0,2; белок и креа- тинин измеряют в г/л. Задание 5 В пробе мочи двухлетнего ребенка концентрация белка составляет 0,3 г/л (1+ в пробе с индикаторной полоской), а концентрация креатинина — 1,8 г/л. По- вышено ли выделение белка у этого ребенка? Ответ Отношение белок/креатинин равно 0,17, что находится в пределах нормы. Ортостатическая протеинурия У некоторых здоровых людей, особенно у подростков и юношей, в норме может происходить увеличение выделения белка при смене положения тела (т. е. при переходе в вертикальное положение) и в течение рабочего дня. При обычной дневной деятельности может выделяться до 2 г белка в сутки, тогда как в ночное время при горизонтальном положении тела выведение белка остается в пределах нормы. Такое увеличение выведения белка называется постуральной или орто- статической протеинурией, это — обычное отклонение от нормы, которое не ука- зывает на наличие заболевания почек. Функциональная протеинурия Протеинурия может наблюдаться у больных со здоровыми почками при гемоди- намическом стрессе, вызванном высокой температурой, застойной сердечной недостаточностью, охлаждением или какими-либо острыми заболеваниями внут- ренних органов. Эта протеинурия называется функциональной и, по определе- нию, исчезает после устранения вызвавшей ее причины. Задание 6 Спортивный врач, обследуя 18-летнего юношу, обнаружил протеинурию. Ге- матурия отсутствует Масса тела ~ 72 кг Артериальное давление нормальное, развитие хорошее, отеков нет. Предложено собрать за определенное время мочу как при вертикальном положении тела, так и лежа. Порция мочи, собран- ная за период, когда пациент был в вертикальном положении (с 8 до 22 ч), со- держала 672 мг креатинина и 1000 мгбелка, а порция мочи, собранная за пе- риод, когда он был в горизонтальном положении (с 22 до 8 ч),— 690 мг креатинина и 50 мг белка. Рассчитайте скорость выделения белка для обеих порций и решите, правильно ли были собраны обе порции мочи. Согласуются ли результаты этих проб мочи с диагнозом ортостатической протеинурии? Ответ Организм этого юноши, весящего 72 кг, должен был, как ожидалось, выделять с мочой 20-25 мг/кг/сут креатинина, или примерно 1 мг/кг/ч. За 14 ч, с 8 до 22 ч, в мочу должно было выделиться 1000 мг креатинина, а поданным измерения — 672 мг. За 10 ч, с 22 до 8 ч, должно было выделиться примерно 720 мг креатини- на, а получено 690 мг. Следовательно, сбор мочи в периоде 8 до 22 ч, вероятно, не полный, так как в пробе содержится недостаточное количество креатинина.
Применение электрофореза белков мочи для классификации протеинурии 111 Порция же за период с 22 до 8 ч представляется полной. При использовании отношения белок/креатинин видно, что в порции, собранной при вертикаль- ном положении тела, это отношение равно 1,48, а в порции, собранной в поло- жении лежа — 0,07, что укладывается в норму (< 0,2). Следовательно, в данном случае протеинурия является ортостатической и вряд ли имеются серьезные основания предполагать у этого юноши наличие заболевания почек. Применение электрофореза белков мочи для классификации протеинурии Электрофоретический анализ белков мочи часто полезен для дифференцирова- ния различных форм протеинурии. Применяются два основных метода: простое разделение белков в соответствии с их зарядом и размером, а также строгая иден- тификация индивидуальных белков с помощью специфических антител (т. е. им- муноэлектрофорез или иммунофиксация). Электрофорез белков мочи Белки мочи разделяют на подложке под действием электрического тока. При pH 8 отрицательно заряженные белки (например альбумин) быстро движутся к положительно заряженному электроду. Белки выявляют, используя неспецифи- ческий краситель на белок. Этим методом нормальные белки сыворотки крови разделяют на основные фракции: альбумин, сц-антитрипсин, а2-макроглобулин, гаптоглобин, трансферрин, СЗ-комплемент и иммуноглобулин. Как показано на Альбумин---------- «гАнтитрипсин----- а2-Макроглобулин и Гаптоглобин --- Трансферрин ------ С3-комплемент ---- Иммуноглобулин — А Рис, 5-3. Электрофорез белков мочи. А — Электрофорез белков разведенной в 4 раза нормальной сыворотки крови человека. Для элект- рофореза белки мочи должны быть вначале сконцентрированы, так как содержание белка в моче часто слишком мало В - Обычный вид электрофореза нормальной концентрированной мочи со- стоит из полосы альбумина. С - Селективная клубочковая протеинурия — видны полосы альбуми- на, с^-аптитринсина и трансферрина Канальцевая протеинурия характеризуется полосами альбу- мина, агмикроглобулина и а2-микроглобулина между полосами трансферрина и СЗ-комплемента. D - У многих больных с протеинурией имеется комбинация клубочковой и канальцевой дисфун- кции Перегрузочная протеинурия зависит от избытка того специфического белка, который филь- труется Е — Больной с моноклональной гаммапатией легких цепей (основные полосы видны в области иммуноглобулинов)
112 Глава 5. Протеинурия рис. 5-3, картина, полученная с помощью электрофореза белков мочи, характер- на для различных типов протеинурии. Этот метод помогает определить, являет- ся ли протеинурия результатом нарушений состояния клубочков, нарушений в канальцах, перегрузки белком или результатом комбинации перечисленных ва- риантов. Иммуноэлектрофорез мочи Концентрированную мочу помещают в образованные в специальном геле лунки и разделяют, как и в случае электрофореза белков. После разделения белков в лун- ки между дорожками геля помещают антисыворотки к интересующим исследова- теля белкам. Набор антисывороток обычно включает анти-IgG, анти-IgA, анти- каппа, анти-лямбда и антиполивалентную сыворотку. Последняя реагирует с иммуноглобулинами человека, включая все классы легких и тяжелых цепей. Ан- титела диффундируют в геле. Там, где возникает комплекс антиген-антитело, образуется дуга преципитации. Для каждого изучаемого антигена имеется пози- тивный контроль. Иммуноэлектрофорез мочи больного на рис. 5-3D показывает присутствие свободных моноклональных легких цепей лямбда, что соответствует диагнозу моноклональной гаммапатии легких цепей. Механизмы патологической протеинурии Существует 4 основных механизма развития протеинурии (рис. 5-4), Первые два связаны с изменениями барьерных свойств клубочкового фильтра, они обуслов- лены нарушением способности гломерулярного фильтра регулировать проницае- мость белков в зависимости от их заряда или размера. Третий механизм обуслов- лен присутствием в плазме крови ненормально большого количества определенных белков, которое превышает способность канальцев к их реабсорб- ции (т. е. наблюдается перегрузочная протеинурия). Четвертый механизм зависит от снижения способности проксимального канальца реабсорбировать белок. По- теря больших количеств белка с мочой (> 3 г/сут) почти всегда связана с наруше- нием функции фильтрационного барьера в отношении заряда или размера бел- ков, что ведет к нефротическому синдрому. Таким образом, количество белка в моче является полезным критерием определения механизма, лежащего в основе возникновения протеинурии. Потеря заряда гломерулярного барьера как причина развития протеинурии Существование в гломерулярном барьере фильтра для заряженных частиц обус- ловлено необходимостью не допустить проникновения белков с отрицательным зарядом через клубочковый фильтр. Если этот механизм задержки отрицательно заряженных молекул не функционирует, альбумин, молекула размером 3,6 нм и с pl 4,6, в большом количестве попадает в мочу. Это происходит из-за того, что раз- меры пор фильтра (70 нм) больше диаметра молекулы, а механизм задержки на фильтре отрицательно заряженных молекул не функционирует. Развивается мас- сивная протеинурия. Через незаряженный барьер проходит и трансферрин (4 нм), но не IgG (5,5 нм). В связи с этим природу дефекта процесса клубочковой
Норма Отрицательно заряженный альбумин Малые белки плазмы (например лизоцим) Крупные белки плазмы (например иммуноглобулин) Эндоцитоз, процессинг белков в проксимальном канальце Гломерулярный фильтр с отрицательными зарядами Потеря свойств фильтра по отношению к размеру белков Потеря свойств фильтра по отношению к заряду белков © Дисфункция проксимального канальца Г лавные белки Экскреция белка (г/сут) Перегрузочная протеинурия © © ® ® ® ® ®° Гломеру- - лярный фильтр - Каналец Альбумин, уромукоид Альбумин, трансферрин Альбумин, трансферрин, иммуноглобулин G ₽2~Ми крогл обул ин, лизоцим, альбумин 0,15-20 0,15-20 0,15-3 0,5-5 Рис. 5-4. Механизмы иатоло> ическои протеинурии G0
114 Глава 5. Протеинурия фильтрации можно установить, измеряя величину отношения концентраций IgG и трансферрина в моче. Низкая величина отношения IgG к трансферрину (< 0,1) свидетельствует о более или менее специфической потере трансферрина (т. е. белка, близкого по размерам к альбумину). Это указывает на дефект фильтра, свя- занный с нарушением способности задерживать заряженные молекулы. Эта фор- ма патологии называется селективной протеинурией. Она наблюдается при неф- ропатии с минимальными изменениями, особенно часто — у детей. Морфологическим коррелятом функциональных нарушений гломерулярно- го фильтра с потерей способности дифференцировать белки по их заряду явля- ется потеря тонких переплетающихся ножек отростков подоцита. При транс- миссионной электронной микроскопии видно изменение отростков ножки, как будто ножки отростков подоцитов сливаются и образуют непрерывный слой цитоплазмы, покрывающий базальную мембрану клубочков. Этот процесс обо- значается термином “слияние ножек отростков”. При нефропатии с минималь- ными изменениями единственным морфологическим проявлением, соответ- ствующим потере барьерных свойств гломерулярного фильтра по отношению к заряду белковых частиц, является слияние ножек отростков, выявляемое при электронной микроскопии по всей поверхности клубочкового фильтра (т. е. диффузное распределение). При многих гломерулопатиях наблюдается преры- вистое, фокальное слияние ножек отростков, которому сопутствует протеину- рия вследствие потери барьерных свойств клубочкового фильтра для заряда молекул. Нефротический синдром с минимальными изменениями Признаки нефропатии с минимальными изменениями: 1) диффузное слияние ножек отростков, идентифицируемое с помощью электронной микроскопии; 2) нормальный вид клубочков в световом микроскопе; 3) массивная потеря бел- ка с мочой; 4) селективная протеинурия; 5) среди заболевших более 90 % состав- ляют дети в возрасте 1-6 лет и лишь 10 % — взрослые. Этиология нефропатии с минимальными изменениями неизвестна, но, возможно, играет роль дисфунк- ция Т-лимфоцитов. Нефротический синдром с минимальными изменениями час- то провоцируется или активируется инфекциями, аллергическими реакциями, иммунизацией и может наблюдаться как вторичное явление у больных с лимфо- мами или болезнью Ходжкина. Многие из лекарств, применяемых для лечения нефротического синдрома с минимальными изменениями, действуют на иммун- ную систему. В первую очередь для его лечения применяют глюкокортикоиды. Ремиссия наступает у 90 % больных в течение 8 нед, а у многих — и в течение первой недели. Для больных, подверженных частым рецидивам или не реагиру- ющих на лечение глюкокортикоидами, в ряде случаев эффективны цитотоксич- ные средства (циклофосфамид, хлорамбуцил) или другие иммуносупрессанты (циклоспорин, левамидол). У больных, не чувствительных к лечению глюкокор- тикоидами, часто имеются локальные (сегментарные) рубцы в некоторых (от- дельных) клубочках и неселективная протеинурия (т. е. потеря способности гло- мерулярного фильтра пропускать молекулы в зависимости от их размера). Этот тип рубцевания может прогрессировать в течение месяцев или лет до терми- нальной стадии почечной недостаточности и называется фокальным сегментар- ным гломерулосклерозом.
Механизмы патологической протеинурии История болезни № 1 Мать привела двухлетнего мальчика к врачу, в анамнезе у него инфекция верхних дыхательных путей в течение последней недели и припухлость век, появившаяся в последние два дня. Температура и давление крови нормальные. При обследовании выявлен двусторонний отек под глазами; отека ног нет. Живот выглядит растянутым, но при пальпации безболез- ненный, нет увеличения размеров органов брюшной полости. Остальные данные обследования не выявляют отличий от нормы, за исключением прозрачных выделений из носа. Какое должно быть следующее диагнос- тическое мероприятие? Обсуждение истории болезни В этом случае обязательный тест — анализ мочи с помощью индикатор- ной полоски. Он покажет, имеется ли протеинурия и является ли она причиной отека около глаз и возможного асцита. Если индикаторная по- лоска покажет 3+, значит у этого больного вероятен нефротический или нефритический синдром. Если крови в моче нет, то это, скорее всего, неф- ропатия с минимальными изменениями. С другой стороны, если кровь присутствует в моче, а при микроскопии мочи выявляются эритроцитар- ные цилиндры, то вероятная причина — постинфекционный гломеруло- нефрит. В данном случае анализ мочи выявил белок 4+ и отрицательную реакцию индикаторной полоски на кровь. При микроскопии мочи найдены лишь еди- ничные гиалиновые цилиндры. У больного обнаружено снижение концентрации альбумина в сыворотке крови: 24 г/л (норма 35-50 г/л). Концентрации азота мочевины крови и креатинина не увеличены, повышено содержание холестери- на в крови. Следовательно, признаки заболевания у этого мальчика отвечают критериям клинического диагноза нефротического синдрома (протеинурия, гипопротеинемия, отек, гиперлипидемия). Отсутствие в моче эритроцитов поз- воляет считать нефропатию с минимальными изменениями наиболее вероят- ным диагнозом. Ребенку назначено лечение преднизолоном. Через 2 нед отек и протеинурия исчезли. Через 6 мес наступил рецидив, и опять была хорошая ре- акция на преднизолон. Каков длительный прогноз болезни почек у этого ре- бенка? У данного ребенка имеется чувствительный к стероидам нефротический синд- ром. Учитывая возраст мальчика, отсутствие гематурии и гипертонии, высокую чувствительность к стероидам, прогноз очень хороший. Нет необходимости в био- псии почек. Но если бы она была сделана, электронная микроскопия показала бы стирание границ ножек отростков (т. е. их слияние) при практически нормальной картине строения клубочка в световом микроскопе (рис. 5-5). История болезни № 2 У 8-летнего мальчика с отеком голеностопных суставов 3+ найдена гипер- тония, гематурия и протеинурия 4+. В суточной порции мочи содержится 12 г белка; концентрация альбумина в сыворотке крови — 17 г/л. Клиренс креатинина нормальный для данного возраста. Лабораторные пробы на системную волчанку, недавно перенесенную стрептококковую инфек-
116 Глава 5 Протеинурия Рис 5-5 А 01 су ici вие онслонения от нор мы петель клубочковых капилляров (х 400) В — Электронная микроскопия (X 11 000) показывающая стирание ножек oj ростков (стрелки) Синдром нефропатии с мини мальными изменениями (По Knutson D W АЫ А В Immune mediated glomerulopathies In Kelley W N ed Textbook of internal medicine 2nd cd Philadelphia J В Lippin cotL 1992 709 ) цию, гепатит В и С, вирус иммунодефицита человека отрицательны. Больной получил 8-недельный курс ежедневного лечения преднизоло- ном, но он оказался неэффективным. Каков должен быть следующий шаг для постановки диагноза или лечения? Обсуждение истории болезни Для выбора способа лечения и прогноза в данном случае полезно произвес ти биопсию почки Биопсия показала прерывистые участки рубцевания в отдельных клубочках, что согласуется с диагнозом — фокальный сегмен- тарный гломерулосклероз (рис 5-6) Больной получил 12-недельный курс лечения циклофосфамидом, но эффекта не было Лечение же циклоспори ном привело к снижению суточного выделения белка в моче до 3 г, увеличе нию содержания альбумина в сыворотке крови и улучшению нефротичес- ких симптомов у больного После того как циклоспорин отменили, у больного еще дважды были рецидивы В настоящее время требуется лече- ние циклоспорином и антигипертензивными средствами для поддержания частичной ремиссии нефротического синдрома Каков долгосрочный про гноз — не ясно, но возможно прогрессирование заболевания в терминаль ную стадию почечной недостаточности, что потребует диализа или пересад ки почек
Механизмы патологической протеинурии 117 Рис. 5-6. Фокальный сегментарный гломе- рулосклероз Сегментарная область склеро- за, примыкающая к боуменовой капсуле (стрелка) (Из Knutson D W, Abt А В Immune-mediated glomerulopathies In Kel- ley W N, ed Textbook of internal medicine, 2nd ed Philadelphia J В Lippincott, 1992, 709) Нарушение барьерных свойств по отношению к размеру фильтруемых частиц Многие заболевания клубочков вызывают нефротический синдром с потерей ба- рьерных свойств по отношению к размеру частиц. В данных условиях имеются и участки потери барьерных свойств гломерулярного фильтра для заряда частиц. При этих заболеваниях в моче содержатся как IgG, так и трансферрин, и альбу- мин. Отношение IgG к трансферрину >0,1, такую протеинурию называют не- избирательной. Состояния, когда барьерные свойства фильтра по отношению к раз- меру молекул потеряны и клубочковый фильтр становится проницаемым, наблюдаются, если' • в стенке фильтра накапливаются белки (иммунные отложения, содержащие IgG и СЗ-комплемента при заболеваниях с иммунными комплексами; отло- жения легких цепей, тяжелых цепей или амилоида при различных типах амилоидоза; белки внеклеточного матрикса при сахарном диабете или фо- кальном сегментарном гломерулосклерозе); • в стенке клубочковых капилляров активируются клетки воспаления, вызы- вая повреждение фильтра за счет выделения протеолитических ферментов и активных форм кислорода (например заболевания с иммунными комплекса- ми, вызванные системной красной волчанкой, криоглобулинами, хроничес- кими инфекциями, опухолями). История болезни № 3 40-летняя женщина страдает с 10-летнего возраста плохо поддающимся лечению инсулинзависимым сахарным диабетом. Она слепа, у нее тяже- лая диабетическая ретинопатия, требующая многократного лечения ла- зером, а также гастропарез. Плохая реакция на лечение проявляется и в высоком содержании гликозилированного гемоглобина в ее крови. Кроме того, у нее плохо поддающаяся лечению гипертензия. На электрокардио- грамме — картина гипертрофии левого желудочка сердца. У больной — отек голеностопных суставов 2+, а в суточной порции мочи содержится
118 Глава 5. Протеинурия 8 г белка. Клиренс креатинина — 32 мл/мин. Какова наиболее вероятная причина протеинурии? Какое требуется обследование? Каковы доступ- ные пути терапии? Обсуждение истории болезни У этой больной имеется диабетический гломерулосклероз (поражение Киммелыптиля-Вильсона) с нефротическим синдромом. Данных, под- тверждающих волчанку или другие системные заболевания, нет, хотя, учи- тывая продолжительность течения диабета, необходимо проверить состоя- ние нижних конечностей. Можно обнаружить изъязвления с подлежащим остеомиелитом. Такая хроническая инфицированная язва могла бы вы- звать заболевание с формированием иммунных комплексов или амилоидоз. Если допустить, что язвы у нее нет, то прибегать к другим диагностическим мерам нет необходимости. Наиболее важным является лечение диабета инъекциями инсулина 3-4 раза в день или использованием инсулинового насоса; лечение гипертонии осуществляется ингибиторами ангиотензин- превращающего фермента, а также другими препаратами, поддерживаю- щими давление крови на уровне 120/80 мм рт. ст. Эти лечебные мероприя- тия замедлят скорость прогрессирования почечной недостаточности; однако долгосрочный прогноз неблагоприятный. Вероятно, у нее в течение 2 лет разовьется терминальная стадия почечной недостаточности. Поэтому необходимо обеспечить очень тщательное наблюдение за больной, а также планировать диализ и/или пересадку почки. История болезни № 4 23-летняя женщина жалуется на боли в суставах, утомляемость и повы- шенную чувствительность к солнечным лучам. Физикальное обследова- ние выявило сыпь на носу и щеках. Пациентка отмечает, что последние два года зимой руки у нее становятся очень холодными и болезненными. При обследовании температура тела 39 °C, а систолическое давление кро- ви — 150 мм рт. ст. Отеки ног 1+. С помощью индикаторной полоски в моче обнаружен белок 2+ и кровь 1+. Микроскопия мочи выявила 15 лей- коцитов и 30 эритроцитов в поле зрения (большое увеличение). Присут- ствуют зернистые и эритроцитарные цилиндры. Креатинин — 15 мг/л. Какова причина развития протеинурии у этой больной? Обсуждение истории болезни У этой больной имеется системное заболевание, которое, исходя из анализа болезни и детального обследования, скорее всего, является острым присту- пом системной красной волчанки. Данные анализа мочи свидетельствуют об остром воспалении клубочков (т. е. гломерулонефрите), что подтвержда- ется лейкоцитурией, гематурией, протеинурией и наличием эритроцитар- ных цилиндров. Зернистые цилиндры в моче и повышенное содержание креатинина в сыворотке крови указывают на то, что воспаление достаточно тяжелое и может нарушить функцию почек. В этом случае протеинурия яв- ляется следствием воспаления клубочков с потерей барьера для заряда и размера частиц из-за вызванного иммунным комплексом повреждения клу- бочкового фильтра.
Механизмы патологической протеинурии 119 История болезни № 5 У 62-летнего мужчины, не принимающего никаких лекарств, имеется отек голеностопных суставов и недавно начавшаяся гипертензия. Физи- кальное обследование не выявило отклонений от нормы, за исключением отека нижних конечностей 2+ и повышения артериального давления до 160/100 мм рт. ст. Анализ мочи определил наличие в ней белка 3+ и крови 1+, а также единичных зернистых цилиндров. Содержание белка в суточ- ной порции мочи составило 8 г, клиренс креатинина — 92 мл/мин. Иссле- дование крови показало отсутствие сахарного диабета или системной красной волчанки. Цистоскопия, обзорная рентгеноскопия живота и ком- пьютерная сканирующая томография не выявили опухолей, камней или каких-либо нарушений в области мочевого пузыря или предстательной железы. Каков следующий niai в диагностическом обследовании больного? Обсуждение истории болезни В данном случае необходимо провести биопсию почки, чтобы определить на- прав пенис специфического лечения нефротического синдрома Биопсия по казала субэпите тиа пьнос отложение IgG и СЗ и утолщение капиллярных ле- те пь что явпяется диагностическим признаком мембранной нефропатии (рис 5 7) Больному назначены преднизолон по 120 мг через день в течение 2 мес а также антит ипертензивные средства и диуретики Обследование че- рне 5-7 Мембранная патоло! ия А — У голщенис мембраны канн етяров по всему клубку капилля ров В Окраска серебром мы енамином выявляет апимембраиные инки (e1редки) С Зорине ше 01 юж( ния IgG в нс тлях клубочковых капилляров D — Электронная микрофото! рафия (X 12 000) (Hi Knutson D W Abt А В Immune mediated glomerulopathies In Kelley W N cd Textbook of internal medicine 2nd cd Philadelphia J В Lippincott 1992 710)
120 Глава 5. Протеинурия рез 6 мес показало, что протеинурия снизилась до 500 мг/сут. При обследова- нии через год в моче с помощью индикаторной полоски найден белок 2+. Бо- лезнь протекает бессимптомно, почечная функция стабильна. Больной прини- мает только диуретик из группы тиазидов из-за слабой гипертензии. Данный случай относится к тем примерно 25-50 % случаев, когда ремиссия идиопати- ческой мембранной нефропатии наступает либо спонтанно, либо в результате лечения. Из всех больных с мембранной нефропатией больные со вторичной нефропатией составляют У3. Их лечение заключается в воздействии на пер- вичное заболевание. У больных в возрасте старше 60 лет примерно 10 % мемб- ранной нефропатии обусловлено злокачественными опухолями. Перегрузочная протеинурия Перегрузочная протеинурия наблюдается в тех случаях, когда концентрация в плазме крови небольших белков, в норме проникающих через гломерулярный фильтр и реабсорбируемых в проксимальном канальце, повышается до такой сте- пени, что нагрузка фильтра белком превышает способность проксимального ка- нальца его реабсорбировать. Часть этого белка остается в канальцевой жидкости и поступает в экскретируемую мочу в ненормально больших количествах. Пере- грузочная протеинурия может вызываться тремя распространенными белками. Легкие цепи При некоторых нарушениях функций плазматических клеток (при миеломной бо- лезни) повышенный синтез легких цепей иммуноглобулинов неконтролируемым клоном плазматических клеток приводит к росту их концентрации в плазме крови и повышенному выходу в мочу. Легкие цепи осаждаются в канальце или приводят к их дисфункции посредством других механизмов, что вызывает не только протеи- нурию, но и почечную дисфункцию в целом. Этот феномен называют протеинурией Бенс-Джонса. Присутствие легких цепей иммуноглобулинов выявляют, нагревая пробу мочи до 56 °C и наблюдая осаждение белка, а затем его растворение по мере дальнейшего нагревания мочи до 100 °C. Сейчас при лабораторных исследованиях эту пробу не применяют, а для выявления в моче моноклоновых легких цепей ис- пользуют иммуноэлектрофорез. Индикаторные полоски практически не чувстви- тельны к легким цепям, поэтому полученный с их помощью отрицательный ре- зультат анализа на белок не исключает того, что в моче присутствуют легкие цепи. Гемоглобин Гемолиз, сопровождающийся полным насыщением связывающего гемоглобин бел- ка крови — гаптоглобина, приводит к тому, что гемоглобин появляется в моче. Инди- каторная полоска исключительно чувствительна к гемоглобину. Поэтому наличие положительной реакции в моче на гемоглобин или кровь при отсутствии эритроци- тов, выявляемых при микроскопии мочи, указывает на гемолиз или рабдомиолиз. Миоглобин Когда происходит распад мышечной ткани (например при рабдомиолизе), из мы- шечных клеток высвобождается миоглобин, который может появляться в моче. Миоглобин — это геминовый пигмент, содержащийся в глобулиновой цепи, при-
Механизмы патологической протеинурии 121 мерно в 4 раза более короткой, чем цепь гемоглобина, а потому он легко фильтру- ется. Миоглобин в моче дает положительную реакцию с индикаторной полоской на гемоглобин или кровь при отсутствии эритроцитов, подтвержденную при мик- роскопии мочи. История болезни № 6 60-летняя женщина жалуется на слабость, утомляемость и снижение мас- сы тела. Шесть недель тому назад она перенесла бактериальную пневмо- нию, а недавно начала ощущать боль в спине. Физикальное обследование показывает, что женщина бледна и анемична. Анализ мочи с помощью ин- дикаторной полоски выявил следы белка, а по данным турбидиметрии — белок 3+. Какой диагноз можно предположить на основании клинических данных и результатов анализа мочи? Обсуждение истории болезни Клиническая картина болезни не специфична, но с учетом результатов ана- лиза мочи, указывающих на неальбуминовую протеинурию, вместе с ане- мией и недавним появлением болей в спине следует подумать о миеломной болезни. Данные лабораторных исследований показали, что у женщины имеется анемия, слабая гиперкальциемия. Функция почек нарушена (креа- тинин сыворотки крови равен 16 мг/л). Рентгенография поясничного отде- ла позвоночника выявила разрушение IV поясничного позвонка. Иммуно- элекгрофорез мочи показал присутствие моноклональных легких цепей лямбда. При биопсии костного мозга найдено большое число плазматичес- ких клеток. Эти данные соответствуют критериям диагноза миеломной бо- лезни. Необходимо начать соответствующее лечение. История болезни № 7 23-летний мужчина, попавший в автомобильную катастрофу, жалуется на разлитую боль в животе. Его моча красная, проба с индикаторной по- лоской показала гематурию 4+ и протеинурию 1+. При микроскопии мочи найдено более 500 эритроцитов в поле зрения (большое увеличение). Ка- ков вероятный механизм появления белка в моче? Обсуждение истории болезни Механизм протеинурии у данного больного — это кровотечение, вызванное травмой мочеточника. Обнаруженная протеинурия по своей природе не клубочковая. Кровь, которая содержит 60-80 г белка на 1 л, может попадать в мочу в результате травмы почек, наличия в ней почечных камней, инфек- ции или опухолей мочеполовой системы. Это приводит к появлению резко положительной пробы на гемоглобин и положительной реакции на белок при применении индикаторной полоски с очень высоким количеством эритроцитов в моче, выявленном при ее микроскопии. История болезни № 8 62-летиий мужчина обратился к врачу с жалобой на присутствие в моче крови. Два последних дня моча на вид темная. Он похудел иа 4,5 кг и в течение последних трех месяцев потеет по ночам. Данные лабораторных
122 Глава 5. Протеинурия исследований: креатинин в сыворотке крови равен 23 мг/л, моча розовая, с выраженной положительной реакцией на кровь, содержит более 5 г/л белка. Каков наиболее вероятный диагноз: карцинома или гломеруло- нефрит? Обсуждение истории болезни Симптомы снижения массы тела и ночного потоотделения, связанные с гематурией, наблюдаются при карциноме почки или при системном за- болевании с вовлечением клубочков. Как с помощью индикаторной по- лоски отдифференцировать эти два заболевания? Обнаружение более 5 г/л белка в пробе указывает на то, что в моче присутствует больше бел- ка, чем было бы вследствие выхода крови в мочевыводящий путь при карциноме почки. Можно измерить урокрит — показатель, аналогичный гематокритному числу, но для мочи. При содержании белка в моче 5 г/л урокрит должен быть примерно 5 %. В норме в крови гематокритное чис- ло составляет 50 % и содержится 70 г/л белка. Следовательно, кровь, разведенная в 10 раз, будет иметь показатель гематокрита 5 % и содержа- ние белка приблизительно 7 г/л. Моча с 10 % содержанием крови темно- красная, поэтому в данном случае в ней находится больше белка, чем можно было бы ожидать при условии присутствия в моче одной лишь крови. Ключевую роль должна сыграть микроскопия мочи: обнаружено присутствие эритроцитарных цилиндров, зернистых цилиндров и 20 лейкоцитов в поле зрения (большое увеличение). Эти данные свидетель- ствуют о наличии воспаления в клубочках (т. е. гломерулонефрита), а основным патологическим процессом является, вероятно, системный васкулит. Дисфункция проксимальных канальцев, вызывающая протеинурию Ненормальная функция проксимального канальца может в силу различных при- чин нарушить реабсорбцию фильтруемых белков в его просвет. К причинам ка- нальцевой протеинурии можно отнести: почечные заболевания (врожденные ту- булоинтерстициальные болезни, балканскую нефропатию), побочное действие лекарств и токсинов (отравление тяжелыми металлами, аналгетическая нефропа- тия, отравление фосфамидом), иммунные процессы (отторжение трансплантата, аллергический интерстициальный нефрит), инфекцию (цитомегаловирус), сис- темные заболевания (серповидно-клеточная анемия). Выделение белка в этих случаях никогда не превышает 3 г/сут. В моче присутствуют белки, которые и в норме проникают через интактный клубочковый фильтрационный барьер или образуются в мочеточниках. Альбумин при тубулоинтерстициальных заболева- ниях обнаруживается в значительно меньшей концентрации относительно дру- гих небольших белков, чем при заболеваниях, связанных с потерей свойств клу- бочкового барьера по отношению к размеру или заряду. Могут наблюдаться и другие, связанные с патологией проксимального канальца, нарушения, например снижение способности реабсорбировать глюкозу, бикарбонат, фосфат, аминокис- ло 1Ы и катин Широкий спекгр канальцевых нарушений называется синдромом Фанкони
Нефротический синдром 123 История болезни № 9 62-летний мужчина поступил в приемный покой по поводу подагры. У не- го выявлена гипертензия (160/105 мм рт. ст.) и протеинурия 2+ при отсут- ствии крови в моче (проба с индикаторной полоской). Дополнительное обследование показало, что отношение белок/креатинин в его моче равно 2,1 (в норме < 0,2), а электрофорез белков мочи выявил канальцевый ха- рактер протеинурии. В сыворотке крови концентрация креатинина — 18 мг/л, а мочевины — 85 мг/л. В ходе опроса установлено, что больной длительно потреблял алкогольные напитки домашнего приготовления из злаков. Как это может быть связано с симптомами, выявляемыми в настоящее время? Обсуждение истории болезни Гипертензия сама по себе может вызвать повреждение почек и протеину- рию, обычно клубочкового типа. При очистке спирта в домашних условиях часто используют старые радиаторы или другие самодельные устройства, в которых в дистиллят попадает свинец, выделяющийся из пайки. Состояние данного больного соответствует клинической картине отравления свин- цом. При хроническом отравлении свинцом у взрослых имеются симптомы подагры, гипертензии и почечной недостаточности, вызванной тубулоин- терстициальным заболеванием. Тщательный дополнительный опрос боль- ного и проведение пробы на наличие свинца в моче могут помочь диагнос- тике. Нефротический синдром Нефротический синдром характерен для разных заболеваний, объединяемых таки- ми важными проявлениями, как протеинурия (> 3 г/сут или проба с анализом в пят- не отношения белок/креатинин > 3,5), гипопротеинемия, отеки и гиперлипидемия. Причины Принято разделять причины нефротического синдрома на две группы. К одной относятся те, при которых вначале поражаются только почки (т. е. наблюдаются первичные почечные заболевания), и те, при которых поражаются также и другие органы (т. е. системные почечные заболевания). Примерами первичных почечных заболеваний, вызывающих нефротический синдром, являются нефропатия с ми- нимальными изменениями, идиопатическая мембранозная нефропатия, мембра- нопролиферативный гломерулонефрит и врожденный нефротический синдром. Примеры системных заболеваний, связанных с нефротическим синдромом: диа- бетический гломерулосклероз; системная красная волчанка; другие болезни им- мунных комплексов, вызываемые хронической инфекцией (например гепати- том В и С, малярией, сифилисом, подострым септическим эндокардитом, заражением шунтов и внутривенных линий, абсцессами); опухоли; пурпура Шен- лейна-Геноха; цирроз печени; беременность; лекарства (например пеницилла- мин, препараты золота, уличный героин); амилоидоз, вызванный хронической инфекцией, отложением легких цепей или наследственными факторами; синдром приобретенного иммунодефицита.
124 Глава 5. Протеинурия Дети и взрослые отличаются по преобладанию той или иной этиологии нефро- тического синдрома (табл. 5-1). Характер преобладающих этиологических факто- ров неодинаков также в разных странах и районах. Например, в непромышленных странах гепатит В и малярия — распространенный тип инфекций, являющихся причиной нефротического синдрома у детей, а в больших городах героин ~ рас- пространенная причина нефротического синдрома у взрослых. Признаки и симптомы Первый признак проявления протеинурии, который замечает больной,— вспени- вание мочи Это обусловлено снижением поверхностного натяжения мочи бел- ком. Поскольку потеря белка с мочой приводит к гипопротеинемии, могут раз- виться отеки. У детей они сначала локализованы в окологлазничной области. Часто их ошибочно принимают за проявление аллергической реакции. Отеки мо- гут появляться в плевральной и брюшинной полостях, в области мошонки и поло- вых губ, в суставах. У взрослых отеки обычно замечают на нижних конечностях, если человек много ходит в течение дня, и в предкрестцовой области, если человек в течение дня находится в постели. Отечная жидкость часто перераспределяется и выводится, увеличивая объем мочи ночью (никтурия). Образование отека при нефротическом синдроме — результат избытка реаб- сорбции почками солей и воды. Упрощенная модель повышенной реабсорбции этих веществ показана па рис. 5-8. Задержка солей и воды — результат комби- нации участия вегетативной нервной системы и секреции регуляторных пепти- дов. Эти рефлексы вызваны относительной гиповолемией и сниженным онко- тическим давлением плазмы крови в почках вследствие массивной потери белка с мочой. Гиперлипидемия возникает в результате повышенного образования липидов печенью. Это может увеличить заболеваемость и смертность у больных с нефро- тическим синдромом из-за повышения у них факторов риска сердечно-сосудис- тых болезней. ТАБЛИЦА 5-1. Причины нефротического синдрома в западных странах (в %) Причины Дети Взрослые Первичные почечные Нефротический синдром с минимальными 70 10 изменениями Другие причины (мембранозный гломерулонефрит; 25 40 мембранознопролиферативный гломерулонефрит, фокальный гломерулосклероз) Вторичные Сахарный диабет 25 Коллагеновые сосудистые заболевания 5 15 (системная красная волчанка, васкулит) Другие причины (инфекция, неоплазма, 10 синдром приобретенного иммунодефицита, амилоидоз, побочное действие лекарств — препараты золота, каптоприл, пеницилламин)
Нефротическийсиндром 125 Помимо присутствия в моче большого количества белка (3-4+), при нефроти- ческом синдроме в моче обнаруживаются также овальные жировые тельца. Это клетки проксимальных канальцев, накопившие липиды за счет их реабсорбции из просвета канальца. Такие клетки отрываются от базальной мембраны канальца и появляются в моче больных, содержащей большое количество липидов. Цилинд- ры в моче при протеинурии также могут содержать липиды и быть зернистыми (клеточный дебрис) или клеточными, в зависимости от сопутствующих канальце- вых или клубочковых повреждений. При клубочковых заболеваниях, связанных с нефротическим синдромом (за исключением нефропатии с минимальными изме- нениями), часто наблюдаются гематурия и гипертензия. Осложнения Осложнения нефротического синдрома включают гиперлипидемию, продолжи- тельное существование которой способствует утяжелению течения атеросклеро- за, в особенности если ей способствует гипертензия, часто встречающаяся при клубочковых заболеваниях. При нефротическом синдроме повышена восприим- чивость к инфекционным заболеваниям, в первую очередь вызываемым инкапсу- лированными микроорганизмами, такими как пневмококки. Это может быть обусловлено потерей иммуноглобулинов с мочой. При нефротическом синдроме распространен тромбоз глубоких вен нижних конечностей, почечных вен, приво- дящий к легочной эмболии. Эта тенденция к увеличению свертываемости крови частично объясняется потерей с мочой антитромбина III и других ингибиторов и регуляторов свертываемости крови. Метаболизм лекарств, переносимых в плаз- ме крови белками, также может нарушаться. При измерении концентрации в крови гормонов (например тиреоидных гормонов), которые переносятся белками, полу- чатся отличные от нормы значения. Потеря белка с мочой (протеинурия) Гипопротеинемия Уменьшение онкотического давления плазмы Транскапиллярная утечка жидкости из плазмы в интерстиций и развитие отека Относительное уменьшение объема плазмы Уменьшение кровоснабжения почки Увеличение содержания ренина, ангиотензина II, альдостерона и повышение реабсорбции натрия I Задержка солей и воды Транскапиллярная утечка жидкости из плазмы в интерстиций, способствующая развитию отека Рис. 5-8. Механизмы повышенной задержки солей и воды при нефротическом синдроме. Участвуют также и другие механизмы, такие как выделение вазопрессина, снижение выделения предсердного натрийуретического фактора и внутрипочечные механизмы
126 Глава 5. Протеинурия Лечение Лечение нефротического синдрома можно разделить на специфическое, т. е. лече- ние конкретного заболевания, вызвавшего нефротический синдром; и неспеци- фическое, т. е. общие мероприятия, применяемые ко всем больным с нефротичес- ким синдромом вне зависимости от его исходной причины. Специфическое лечение Нефротический синдром у детей можно считать нефропатией с минимальными изменениями, если возраст, анамнез и данные лабораторных исследований соот- ветствуют этому диагнозу. Начальное специфическое лечение нефропатии с ми- нимальными изменениями состоит в ежедневном введении кортикостероидов в течение 8-12 нед. Если реакция на этот курс кортикостероидов отсутствует, необ- ходимо произвести биопсию почки для постановки гистологического диагноза и принятия решения о характере терапии. Нефротический синдром у взрослых вызывается разными причинами, некото- рые из них могут требовать специфического лечения. В частности, выявлено, что иммуносупрессия у лиц с волчаночным нефритом и эффективная коррекция са- харного диабета снижают скорость развития осложнений. Если причина не оче- видна (как, например, при сахарном диабете), часто необходима гистологическая диагностика с помощью биопсии почки. Специфическое лечение включает приме- нение кортикостероидов, цитотоксичных средств (циклофосфамида) и других иммуносупрессоров (циклоспорина А). В некоторых случаях идиопатического нефротического синдрома предпочтительной стратегией лечения может быть пробный курс глюкокортикоидов до 12 нед перед тем, как произвести биопсию по- чек, если у больного нет противопоказаний для лечения стероидами. Если все же нет положительного эффекта лечения кортикостероидами, тогда показана био- псия почки для принятия решения о диагнозе, прогнозе и дальнейшем лечении. Неспецифическое лечение Общая линия поведения по поддержанию нормального здоровья (например фи- зические упражнения, умеренное потребление белков в пище, низкохолестери- новая диета, регуляция оптимальной массы тела, отказ от курения) приобретает дополнительное значение у больных с нефротическим синдромом в связи с появ- лением вторичных эффектов этого синдрома (гипертензии, гиперлипидемии) и побочного действия лекарств, применяемых при лечении нефротического синд- рома (побочных эффектов глюкокортикоидов, вызывающих гипертензию, гипер- липидемию, прибавку массы, повышенный аппетит). Больные с нефротическим синдромом склонны к задержке солей и воды, поэтому для уменьшения накопле- ния жидкости им рекомендуют низкосолевую диету. При избыточном накоп- лении внесосудистой жидкости (т. е. при отеках) часто необходимы диуретики, чтобы способствовать выведению избытка натрия и водыхДиуретики у этих боль- ных должны применяться осторожно, так как избыточный диурез может вызвать падение внутрисосудистого объема и повышение риска гипоперфузии почек и тромбоза. Длинные эластичные чулки, охватывающие бедра, могут помочь пред- отвратить накопление жидкости в нижних конечностях при ходьбе. Ингибиторы ангиотензинпр обращающего фермента уменьшают потери белка с мочой за счет снижения внутриклубочкового давления и скорости клубочковой
Нефротический синдром 127 фильтрации. Это снижение потерь белка и внутриклубочкового давления и уменьшение эффекта ангиотензина II может также снизить задержку жидкости при нефротическом синдроме. Выявлено, что ингибиторы ангиотензинпревраща- ющего фермента снижают скорость потери почечной функции при диабетичес- ком гломерулосклерозе на 50 %. Аналогичный защитный эффект можно предви- деть и при многих формах клубочковых заболеваний, связанных с нефротическим синдромом. Лечение системной гипертензии при нефротическом синдроме очень важно. У больных с нефротическим синдромом часто наблюдается гипертензия как ре- зультат почечного или системного заболевания, вызывающего нефротический синдром. Гипертензия также является побочным эффектом действия некоторых лекарств, применяемых для лечения нефротического синдрома (особенно глю- кокортикоидов). У больных с нефротическим синдромом важно снизить давле- ние крови до нормального или почти нормального уровня для предупреждения как острых осложнений гипертонии (судорог, сердечной недостаточности, энце- фалопатии), так и хронически развивающихся осложнений (ускоренной потери почечной функции, атеросклероза, сердечных заболеваний, инсульта). Для этих целей предпочтительны ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента. Если нефротический синдром протекает очень тяжело, может возникнуть не- обходимость уменьшения потерь белка путем снижения скорости клубочковой фильтрации фармакологически с помощью нестероидных противовоспалитель- ных средств, ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента или с помощью тех и других в комбинации с диуретиками в высоких дозах. Иногда полезно уда- лить жидкость путем вливания низкосолевого раствора альбумина для повыше- ния онкотического давления и объема плазмы крови в сочетании с внутривенным введением диуретиков для мобилизации жидкости из тканей. В редких случаях может оказаться необходимым удаление жидкости экстракорпоральной ультра- фильтрацией. В крайних же случаях, таких как врожденный нефротический синд- ром, поражающий очень маленьких детей, может понадобиться двусторонняя нефрэктомия для предупреждения осложнений от массивной, угрожающей жиз- ни потери белка с мочой. В этой ситуации больной будет находиться на диализе до пересадки почки. История болезни № 10 56-летнему мужчине с длительной гипертензией недавно назначили бло- катор кальциевых каналов. Он обратился к врачу по поводу отека лоды- жек. При обследовании выявлено: масса тела 80 кг, артериальное давле- ние 160/90 мм рт. ст. и отек голеностопных суставов 1+. Мочевина крови 300 мг/л, креатинин крови 13 мг/л. Анализ мочи: белок 2+, кровь отсут- ствует. Отношение белок/креатинин в моче 0,35. Есть ли у больного неф- ротический синдром? Что является вероятной причиной протеинурии у этого больного? Обсуждение истории болезни У этого больного есть отек и гиперлипидемия, но нет гипопротеинемии или протеинурии нефротического происхождения (на это указывает величина отношения белок/креатинин). По-видимому, длительная гипертензия при- вела к нефросклерозу и слабой протеинурии. Отеки у этого больного, веро-
128 ятно, вызваны применением блокатора кальциевых каналов, и они исчез- нут при переводе больного на какое-либо иное лекарство от гипертензии. Избранная литература Bernard D. В., Salant D. J. Clinical approach to the patient with proteinuria and the nephrotic syndrome. In: Jacobson H. R., Striker G. E., Klahr S., eds. The principles and practice of nephrology. Philadelphia: В. C. Decker, 1991. Cohen E. P., Lemann J. Jr. The role of the laboratory in evaluation of kidney function. Clin. Chem., 1991; 37: 785. Hricik D. E, Smith M. C. Proteinuria and the nephrotic syndrome. Chicago: Year Book Medical Publishers, 1986. Kanwar Y. S., Liu Z. Z., KashiharaN., Wallner E. I. Current status of the structural and functional basis of glomerular filtration and proteinuria. Semin. Nephrol. 1991; 11:390. Kelsch R. C., Sedman A. B. Nephrotic syndrome. Pediatr. Rev., 1983; 14: 30. Keren D. K. High resolution electrophoresis and immunofixation. Boston: Butterworths, 1987.
Глава 6 Гематурия Вильям Е. Смойер Изучив эту главу, читатель должен уметь: • Определить микрогематурию и макрогематурию • Описать важнейшие вопросы в истории болезни пациента с гематурией • Описать важнейшие данные физикального обследования у больного с гематурией • Описать важнейшие данные лабораторных исследований у больного с гематурией • Наметить подходы к характеристике состояния больного с гематурией • Описать различные причины гематурии и причины обнаружения обесцве- ченной мочи при отсутствии гематурии • Дать определение гломерулонефрита • Описать главные причины гломерулонефрита и основные способы их устра- нения • Описать иммунологические теории патогенеза распространенных форм гломерулонефрита Когда у больного появляется кровь в моче (гематурия), важно идентифицировать причину, чтобы врач мог выбрать то лечение, которое показано (если оно требует- ся). Цель этой главы — помочь читателю развить логический подход к диагности- ке и лечению больного с гематурией. Подчеркиваются ключевые аспекты истории болезни, особенности физикального обследования больного и данные лаборатор- ных исследований, связанные с оценкой гематурии. Будут обсуждены основные причины гематурии, а также гломерулонефрита. Представлены истории болезни, которые иллюстрируют подход к больному с гематурией, клиническую картину, диагноз, патогенез и лечение распространенных форм гломерулонефрита. Определения Обнаружение одного или двух эритроцитов в моче не является таким уж необыч- ным. На практике большинство врачей считает нормальным присутствие более 4 эритроцитов в поле зрения микроскопа (большое увеличение) в свежей отцент- рифугированной моче. Это количество соответствует приблизительно 2-8 эрит- роцитам в 1 мм3 в свежей неотцентрифугированной моче и скорости выведения эритроцитов 10 000 клеток/ч. Гематурия может быть либо микроскопической (т. е. микрогематурией), либо макроскопической (т. е. макрогематурией). Макроскопическая гематурия видна невооруженным глазом: чаще всего моча имеет оттенки цвета от красного до корич-
130 Глава 6. Гематурия некого. Напротив, микрогематурию можно выявить только с помощью индикатор- ной полоски, а невооруженному глазу моча представляется прозрачной и желтой. Окрашенной моча может быть и без наличия у больного истинной гематурии. Исследование такой мочи под микроскопом подтвердит отсутствие в ней эритро- цитов. В этом случае распространенными причинами окрашивания мочи стано- вятся пигменты крови (гемоглобин и миоглобин), порфирины и азокрасители, ко- торые обычно появляются после употребления в пищу некоторых продуктов или приема лекарств. Все причины окрашивания мочи, за исключением гемоглобину- рии и миоглобинурии, дают отрицательный результат при проведении пробы с индикаторной полоской. Когда у больного окрашена моча, первоначальное обсле- дование всегда следует начинать с применения индикаторной полоски и микро- скопии мочи, чтобы определить, действительно ли у этого больного гематурия. Нередко полезно провести различие между больными, имеющими изолиро- ванную гематурию, и больными, у которых гематурия сочетается с другими лабо- раторными и клиническими отклонениями. Если при начальном обследовании выявляется одна лишь микрогематурия, а в остальном данные истории болезни, физикального обследования и анализа мочи нормальны, следует повторить ана- лиз мочи через несколько дней или недель, прежде чем проводить дальнейшее об- следование. При обследовании большой группы детей с гематурией, выявленной индикаторной полоской, было установлено, что только у половины из них гемату- рия сохранялась во второй и третьей порциях мочи. Для подтверждения диагноза изолированной микроскопической гематурии кровь должна быть обнаружена, по крайней мере, в двух или трех пробах мочи. В большинстве случаев изолирован- ная гематурия является временной и не указывает на заболевание. Частота гема- турии, определяемая по наличию крови как минимум в двух порциях мочи, в це- лом составляет примерно 1 %. Анамнез больного Тщательный сбор анамнеза больного имеет большое значение для определения причины гематурии. Часто можно поставить предварительный диагноз, но почти во всех случаях история болезни помогает наметить дальнейшее обследование. Важные аспекты анамнеза больного, помогающие оценить характер гематурии, перечислены в табл. 6-1. Ряд провоцирующих событий может привести к гемату- рии. Знание диеты больного при отсутствии эритроцитов в анализе мочи поможет выявить причины ее окрашивания, связаны ли они с приемом лекарственных пре- паратов, пищи или заболеваниями. Боль в горле или кожная инфекция за 1-3 нед до появления гематурии, особенно при наличии гипертензии или отека, указыва- ют на наличие постинфекционного гломерулонефрита. Напротив, случаи визу- альной гематурии, связанной с сопутствующими инфекциями верхних дыхатель- ных путей, с уверенностью указывают на IgA-нефропатию. При наличии в анамнезе болезни травмы можно предположить разрыв почки, повреждение мо- четочников или мочевого пузыря. Резкие физические нагрузки иногда сопро- вождаются слабой преходящей гематурией. Симптомы, связанные с гематурией, могут помочь установить ее происхожде- ние. Отеки, гипертензия и олигурия нередко наблюдаются при остром гломеруло- нефрите Напротив, дизурия, частое мочеиспускание и боли в пояснице — это ти- пичные признаки инфекции мочевого тракта. К другим причинам гематурии
Анамнез больного 131 ТАБЛИЦА 6-1. Ключевые вопросы анамнеза больного при оценке гематурии Провоцирующие события Диета Респираторные инфекции Кожные инфекции Травма Тяжелая физическая нагрузка Сопутствующие симптомы Боли в суставах Болезненное мочеиспускание Отеки Боли в спине или боку Олигурия или анурия Полиурия Сыпь Частые мочеиспускания Предшествующие заболевания и их терапия Врожденные болезни сердца Кистозная болезнь почек Диабет Злокачественные опухоли Лекарства Антибиотики Антикоагулянты (кумадин, гепарин) Циклофосфамид Петлевые диуретики Нестероидные противовоспалительные средства Врожденные осложнения Мочекаменная болезнь Серповидно-клеточная анемия или предрасположенность к ней Системная красная волчанка Семейный анамнез Хроническая почечная недостаточность или диализ Кистозная болезнь почек Глухота Гематурия Мочекаменная болезнь Серповидно-клеточная анемия или предрасположенность к ней Системная красная волчанка относятся мочекаменная болезнь и гиперкальциемия. Классическая сыпь на лице при системной красной волчанке или сыпь на нижних конечностях в виде петехий или пурпуры при болезни Шенлейна-Геноха имеют важнейшее значение для вы- явления этих заболеваний. Прием некоторых лекарств при непочечных заболеваниях может вызвать ге- матурию. Больные с врожденным заболеванием сердца или хроническими забо- леваниями легких часто длительное время принимают петлевые диуретики (обычно фуросемид), которые предрасполагают к развитию гиперкальциемии и последующей гематурии. У больных, получающих лечение антикоагулянтами, существует риск развития гематурии. Лечение циклофосфамидом может вы- звать геморрагический цистит у больных с недостаточной гидратацией. Прием некоторых лекарств, включая антибиотики, нестероидные противовоспалитель- ные средства и петлевые диуретики, способствует развитию тубулоинтерстици-
132 Главв 6. Гематурия ального нефрита, при котором острая неолигурическая почечная недостаточ- ность сопровождается лихорадкой, сыпью, а иногда пиурией или гематурией Гематурию могут вызывать опухоли в любом месте мочевого тракта, а также их лечение, включая химиотерапию, хирургическое вмешательство или облучение Следует исключить часто связанную с гематурией кистозную болезнь почек, мочекаменную болезнь, серповидно-клеточную анемию или предрасположен- ность к ней и системную красную волчанку. Осложнения у новорожденных, та- кие как венозный или артериальный тромбоз почек, также могут сопровождать- ся гематурией Тщательный семейный анамнез позволяет выявить наследственную причину развития гематурии. Наличие у членов семьи почечной недостаточности или дан- ные о пересадке им почки должны насторожить врача в отношении возможности наследственного заболевания. Гематурия, глухота и почечная недостаточность у родственников мужского пола убедительно указывают на синдром Альпорта. Сведения о родственниках мужского пола, находящихся на диализе, и о членах семьи, имевших кровоизли- яния в мозг, могут навести на мысль о кистозной болезни почек. Серповидно- клеточная анемия или предрасположенность к ней в семье больного дает основа- ние для подтверждения или отклонения такого диагноза, так как в этих случаях может быть гематурия. Болезнь Фабри и ногтевой-коленночашечный синдром — это редкие наследственные причины возникновения гематурии. Связь с семей- ным анамнезом существенна также для диагностики мочекаменной болезни, IgA-нефропатии и системной красной волчанки. Физикальное обследование Тщательное физикальное обследование не всегда позволяет сразу поставить диагноз, но может оказать существенную помощь в стратегии дальнейшего об- следования больного с гематурией (табл. 6-2). Гипертензия и отеки в сочетании с гематурией характерны для нефритического синдрома, который присущ гломе- рулонефриту Такие больные имеют симптомы застойной сердечной недостаточ- ности с тахикардией, ритмом галопа, одышкой и хрипами. Общий отек, с асци- том или без него, связанный с массивной протеинурией или, реже, с гематурией, наблюдается при нефротическом синдроме, вызванном несколькими видами по- ражения клубочков. Покраснение горла или другие признаки инфекции верхних ТАБЛИЦА 6-2. Данные физикального обследования при оценке гематурии Шум в брюшной полости Новообразования в брюшной полости Артрит Асцит Застойная сердечнвя недостаточность (тахикардия, одышка, хрипы) Отеки (окологлазничные, мошонки, ног) Болезненность в боку Гипертония Покраснение или отечность горла Сыпь (петехий, пурпура, импетиго, у крыльев носа) Травма или сужение мочеиспускательного канала, выделения из него
Лабораторное обследование 133 дыхательных путей во время макрогематурии указывают на IgA-нефропатию. В то же время аналогичная ситуация, но уже после разрешения воспаления гор- ла или поражения кожи типа импетиго, свидетельствует в большей мере о по- стинфекционном (т. е. постстрептококковом) гломерулонефрите. Артрит или сыпь в форме бабочки в сочетании с гематурией, протеинурией и, иногда, почеч- ной недостаточностью наблюдается у больных с системной красной волчанкой. Сыпь в виде пурпуры или петехий на нижних конечностях или ягодицах в соче- тании с болью в животе, суставными болями и гематурией или протеинурией очень показательна для болезни Шенлейна-Геноха. Боли в области поясницы могут быть связаны с инфекцией верхних мочевыводящих путей, мочекаменной болезнью или закупоркой мочевыводящих путей. Найденное при пальпации необычное образование в брюшной полости может указывать на закупорку мо- чевыводящих путей, злокачественные опухоли или поликистозную болезнь по- чек. Шум в брюшной полости в сочетании с гипертензией должен навести на мысль о болезни почечных сосудов, при которой гематурию можно рассматри- вать как повреждение этого органа. Причинами гематурии могут быть также травма, стеноз или инфекция мочевыводящего канала. Лабораторное обследование Начальный этап лабораторного обследования любого больного с подозрением на гематурию должен включать определение удельного веса мочи, pH, присутствия в ней крови и белка, а также микроскопию на наличие клеточных элементов и ци- линдров. Индикаторные полоски, предназначенные для выявления гематурии (например Chemstrip, Multystix, Labstix), пропитаны перекисью ортотолидина и, для усиления реакции, 6-метоксихинолоном. При наличии в моче гемоглобина или миоглобина индикаторная полоска синеет. Ложноположительные пробы ред- ки и встречаются при инфицировании мочи бактериями, образующими большое количество пероксидазы. Также редки ложноотрицательные пробы, связанные с наличием высоких концентраций аскорбиновой кислоты. Положительные ре- зультаты соответствуют обнаружению в свежей отцентрифугированной моче бо- лее двух эритроцитов в поле зрения (большое увеличение). После того как гематурия подтверждена, необходимо определить, откуда про- исходит кровотечение: из верхних мочевыводящих путей (из почек) или из ниж- них (из почечных лоханок, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного капала). Кровотечение из верхних мочевыводящих путей обычно делает мочу ко- ричневой или цвета чая, так как в кислой среде гемоглобин превращается в гема- тин, а он имеет коричневую окраску. Ярко-красная моча обычно указывает на кровотечение из нижних мочевыводящих путей. Наличие протеинурии также позволяет локализовать источник кровотечения в клубочках, где белок, по-види- мому, проходит через поврежденную базальную мембрану клубочка. Если в пробе с индикаторной полоской выявляется протеинурия 1+ и выше, необходимо количест- венное определение белка в суточной порции мочи. Значения более 10 мг/м2/ч яв- ляются ненормальными, и в этом случае требуется дальнейшая оценка. Обнару- жение в моче эритроцитарных цилиндров указывает на повреждение клубочков и должно стимулировать интенсивный поиск симптомов гломерулонефрита (рис. 6-1 А). Макрогематурия, возникающая в нижних мочевыводящих путях, редко приводит к значительной протеинурии. Присутствие кровяных сгустков или кро-
134 Глава 6 Гематурия Рис 6-1. А — Эритроцитарный цилиндр В — Эритроциты с нарушенной структурой (Из Haber М Н Urine casts, their microscopy and clinical signifi- cance Chicago American So- ciety of Clinical Pathologists, 1976) A ви в начале или в конце мочеиспускания также указывает на поражение нижних мочевыводящих путей Анализ морфологии эритроцитов помогает идентифицировать причину кро- вотечения (рис 6-1 В) Нарушение структуры эритроцитов, как полагают, проис- ходит из-за повреждения их клеточных мембран при их прохождении через ба- зальную мембрану клубочков. Напротив, нормальная форма эритроцитов указывает на то, что их источник расположен в более дистальных отделах каналь- цев К сожалению, этот анализ лучше всего проводить с помощью фазово контраст ного микроскопа, который не доступен большинству клинических лабораторий Кроме того, граница между нормальной и измененной формами эритроцитов весьма размыта Было предложено диагноз кровотечения из верхних мочевыводя- щих путей ставить только в том случае, если свыше 75 % эритроцитов имеют на- рушенное строение, а диагноз кровотечения из нижних мочевыводящих путей — если изменения структуры присущи менее чем 17 % эритроцитов Наличие пиурии, т е большого количества лейкоцитов в моче (5 лейкоцитов в поле зрения микроскопа с большим увеличением), указывает на воспаление моче
Лабораторное обследование Рис 6-2 Леикоцюы в анализе мочи выводящих путей (рис 6-2) Пиурия наблюдается при гломерулонефрите, тубу лоинтерстициальном нефрите или инфекции мочевыводящих путей Хотя обыч но для оценки i ематурии нет необходимости в выделении бактериальной культу- ры мочи, при наличии пиурии такую культуру следует получить, если под микроскопом видны бактерии или если проба с индикаторной полоской положи- тельна на эстеразу или нитриты лейкоцитов В случае пиелонефрита можно так- же увидеть лейкоцитарные цилиндры Повторный анализ мочи после лечения побои инфекции мочевыводящих путей позволит исключить стойкую гемату- рию Тубулоинтерстициальный нефрит может быть заподозрен на основании данных о характере предыдущей медикаментозной терапии, сопутствующей про- теина рии или при наличии лихорадки артралгий или сыпи У больных с изо пированной гематурией без очевидных причин для идентифи- кации источника крови в моче необходимо провести ряд исследований Опреде- ление отношения в пятне мочи кальции/креатинин имеет определенное диагнос тическое значение Когда оно выше чем 0,2, это указывает на гиперкальциемию В таком случае требуется сбор суточной мочи для количественного определения экскреции кальция Анализ мочи у остальных членов семьи помогает установить наличие доброкачественной семейной гематурии или наследственного нефрита Ультразвуковое исследование почек полезно для исключения закупорки мочевы- водящих путей кистозной болезни почек, мочекаменной болезни и злокачествен- ных опухолей Если имеется подозрение на гломерулонефрит, существенную помощь в идентификации его причин оказывает исследование сыворотки крови Обычное исследование включает полный анализ крови, определение электролитов, азота мочевины, креатинина, СЗ- и С4-комплементов и антиядерных антител Если имеются отеки или протеинурия, достигающие высоких значении, характерных
136 Глава 6. Гематурия для нефротических состояний (> 40 мг/м2/ч), то следует также проверить кон- центрацию альбумина и холестерина в сыворотке крови, чтобы убедиться в присутствии или отсутствии нефротического синдрома. Сниженное содержа- ние комплемента СЗ можно наблюдать при мембранопролиферативном гломе- рулонефрите, волчаночном нефрите, постстрептококковом гломерулонефрите или других причинах развития постинфекционного гломерулонефрита. Постстрептококковый нефрит может быть подтвержден наличием в анамнезе боли в горле или кожной инфекции и положительной пробой со стрептоцимом, которая выявляет антитела против любого из пяти внеклеточных продуктов стрептококка. Волчаночный нефрит чаще всего сопровождается характерным анамнезом и положительной пробой на антиядерные антитела, хотя для под- тверждения диагноза может понадобиться дальнейшее серологическое иссле- дование, такое как определение наличия антител к двойной цепочке ДНК. Серологические пробы на гепатит В могут выявить постинфекционный гломе- рулонефрит, вызванный этим вирусом. У чернокожих пациентов обнаружение серповидных клеток или электрофорез гемоглобина могут помочь распознать серповидно-клеточную анемию или предрасположенность к ней. У больных с сопутствующей патологией дыхательного аппарата или синусов титр анти- нейтрофильных цитоплазматических антител помогает идентифицировать форму быстро прогрессирующего гломерулонефрита, который называют сла- боиммунным для обозначения отсутствия иммунных депозитов в клубочках при биопсии почки. Если креатинин сыворотки крови, с поправками на воз- раст, ненормально повышен в условиях предполагаемого гломерулонефрита, больного следует направить к нефрологу для рассмотрения возможности био- псии почки. Диагностика Обширный, но неполный список причин гематурии, возникающей в зависимости от источника крови в конкретном отделе мочевого тракта, представлен в табл. 6-3. Ниже рассматриваются несколько историй болезни, в которых для демонстрации диагностического подхода к больному с гематурией использованы ключевые воп- росы (табл. 6-1), данные физикального и лабораторного обследований. Особое внимание уделено диагнозу, патогенезу и общим принципам лечения гломеруло- нефрита. История болезни № 1 17-летний юноша обратился к врачу с жалобами на впервые появившую- ся утром этого дня темно-коричневую мочу. Мочеиспускание безболез- ненно, болей в боку нет, но утром он заметил небольшую припухлость вокруг век. Дальнейший расспрос выявил в анамнезе лишь неясного про- исхождения повреждения на коже ног 2-3-недельной давности и пред- расположенность к серповидно-клеточной анемии у двух его двоюрод- ных братьев. При обследовании: артериальное давление 154/95 мм рт. ст., слабая отечность век и ног, рассеянные заживающие эритематозные по- ражения на коже ног. Анализ мочи: кровь 3+, белок 2+ и единичный эрит- роцитарный цилиндр. Электролиты крови нормальны, азот мочевины крови 280 мг/л и креатинин 14 мг/л.
Диагностика 137 Обсуждение истории болезни Клиническая картина у данного больного, включающая гематурию, проте- инурию, азотемию, гипертонию и отеки, типична для нефритического синд- рома и является специфичной для острого гломерулонефрита. Термином “гломерулонефрит” описывается группа почечных болезней, при которых основное повреждение происходит в клубочках, а не в канальцах, сосудах или интерстиции почки. Гломерулонефрит подтверждается наличием в моче даже одиночного эритроцитарного цилиндра. При острой форме гло- мерулонефрита типично внезапное появление симптомов, и хотя для диа- гноза не требуется наличия всех этих признаков, чаще всего наблюдаются отеки pi гематурия. Наиболее распространенные формы острого гломеруло- нефрита — это IgA-нефропатия (т. е. болезнь Берже), постстрептококковый гломерулонефрит, волчаночный гломерулонефрит и мембранопролифера- тивный гломерулонефрит. Наличие в анамнезе кожной инфекции за 2- 3 нед до наступления макроскопической гематурии и присутствие зажива- ющих поражений кожи (по-видимому, импетиго) на ногах при обследовании делает постстрептококковый гломерулонефрит наиболее ве- роятным диагнозом у этого больного. Постстрептококковый гломерулонефрит обычно наступает через 1-3 нед пос- ле возникновения инфекции горла или кожи (импетиго), вызванной специфичес- кими штаммами р-гемолитического стрептококка группы А. Он развивается чаще у детей, чем у взрослых. В то время как протеинурия и микро гематурия выявля- ются у всех больных, макрогематурия отмечается только у 30-85 % детей и 30 % взрослых, госпитализированных в стационары. Отек, гипертонию или оба этих симптома регистрируют приблизительно у 3/4 больных. Они преимущественно яв- ляются результатом задержки солей и воды вследствие снижения скорости клу- бочковой фильтрации. Диагноз, как правило, подтверждается историей болезни, данными обследования, положительной пробой на стрептоцим сыворотки крови (у 80-95 % больных) и низким содержанием СЗ-комплемента в крови (у 90 % больных в первые недели болезни). Клиническая идентификация этого заболева- ния особенно важна потому, что обычно происходит спонтанное излечение, и био- псия почки в таком случае не показана. Когда же диагноз постстрептококкового гломерулонефрита вызывает сомне- ния, могут внести ясность результаты биопсии почки. Гистологически эта болезнь характеризуется увеличением числа клеток в клубочке из-за пролиферации ме- зангиальных и эндотелиальных клеток и инфильтрации клубочка иммунными клетками, включая нейтрофилы и макрофаги. Инфильтрация приводит к суже- нию просвета или даже к закрытию капилляров и является этиологическим фак- тором сниженной скорости клубочковой фильтрации (рис. 6-3). Иммунологический механизм, участвующий в патогенезе постстрептококко- вого гломерулонефрита, неизвестен. Одно из предположений заключается в том, что нефритогенные (т. е. вызывающие болезнь) стрептококки могут содержать уникальный катионный антиген, связывающийся с отрицательно заряженной ба- зальной мембраной клубочка. Эти отложения распознаются иммунологически антистрептококковыми антителами с последующей активацией комплемента и образованием классических субэпителиальных иммунных отложений (так назы- ваемых “горбов”), выявляемых при биопсии почки. Согласно другой гипотезе,
138 Глава 6. Гематурия ТАБЛИЦА 6-3. Причины гематурии Почечные Клубочковые Пролиферативные Быстро прогрессирующий гломерулонефрит Волчаночный гломерулонефрит Идиопатическая смешанная криоглобулинемия IgA-нефропатия Мембранопролиферативный гломерулонефрит Постинфекционный гломерулонефрит Пурпура Шенлейна-Геноха Синдром Гудпасчера Непролиферативные Болезнь Фабри Доброкачественная семейная гематурия Мембранная нефропатия Наследственный нефрит Нефросклероз (диабетический, гипертонический) Нефротический синдром с минимальными изменениями Ногтевой-коленночашечный синдром Сосудистые поражения (микроангиопатия) Фокальный и сегментарный гломерулосклероз Неклубочковые Врожденные Кистозная болезнь почек, аутосомная доминантная и рецессивная Почка со спонгиозом мозгового слоя Простые кисты Тубулоинтерстициальная нефропатия Аллергический васкулит Лекарственная нефропатия (при применении антибиотиков, нестероидных противовоспалительных средств) Острый канальцевый некроз Метаболическая нефропатия (нефрокальциноз, оксалаты, мочевая кислота) Опухоли Ангиомиолипома (туберозный склероз) Опухоль Вильмса Почечно-клеточная карцинома Сосудистые Злоупотребление аналгетиками Пороки развития (аневризма, артериовенозная фистула, гемангиома) Нефропатия при серповидно-клеточной анемии Внепочечные Из-за повреждения лоханки и мочеточника Закупорка Инфекции Камни мочевыводящих путей Опухоль (переходно-клеточная карцинома)
Диагностика 139 ТАБЛИЦА 6-3. (Продолжение) Пороки развития сосудов Травма Из-за повреждения мочевого пузыря Закупорка Инфекция или воспаление Камни Прием лекарственных препаратов (циклофосфамид) Опухоли (переходно-клеточная карцинома) Пороки развития сосудов Травма Из-за повреждения мочеиспускательного канала Инфекция или воспаление Плоскоклеточная карцинома Травма Прочие Антикоагулянты Болезнь Фабри Гематурия, вызванная физической нагрузкой Г иперкальцийурия Гипертрофия или аденокарцинома предстательной железы Искусственная гематурия Ногтевой-коленночашечный синдром Синдром гематурии с болью в паху Эндометриоз Юношеский ревматоидный артрит Псевдо гем атури я нефритогенные стрептококки выделяют фермент нейраминидазу, который спосо- бен как к образованию эндогенного IgG-антигена, так и к повышению его срод- ства к клубочку. В результате в почке образуются иммунные комплексы IgG-анти-IgG, которые и вызывают воспалительный ответ. Лечение постстрептококкового гломерулонефрита — в основном, поддержива- ющее. Применение диуретиков, действующих на клетки петли Генле, часто помо- гает удалить избыток жидкости и снизить артериальное давление у больных с оте- ками или гипертонией. Внимательный контроль за состоянием артериального давления при лечении противогипертоническими средствами важен для предот- вращения развития гипертонической энцефалопатии. У больных с ранее нор- мальным давлением внезапное его даже незначительное повышение может выз- вать головную боль, беспокойство, тошноту, рвоту, затемнение сознания или появление локальных неврологических отклонений. Эти отклонения обычно про- ходят через 1-2 дня при адекватном лечении. У большинства больных с постстрептококковым гломерулонефритом насту- пает полное восстановление. Даже у тех больных, у которых развивается выра- женная острая почечная недостаточность, в большинстве случаев в пределах не- дели появляется диурез, и за 3-4 нед функция почек нормализуется. Гематурия может продолжаться в течение 6 нед, а протеинурия — многие месяцы. Несмотря
140 Глава 6. Гематурия Рис. 6-3. Данные биопсии почки при остром постстрептококковом гломерулонефрите. А — Инфильтрация полиморфно-ядерными лейкоцитами набухшего клубочка. В — Зер- нистые отложения IgG в области мезангия и базальной мембраны клубочка. С — Элект- ронная микрофотография (х 5 400), показы- вающая эпи мембранные отложения (звездоч- ки) вдоль базальной мембраны клубочка (стрелка). (Из: Knutson D. W., Abt А. В. Im- mune-mediated glomerulopathies. In: Kelley W.N., ed. Textbook of internal medicine, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1992, 705.) на восстановление после острой фазы заболевания, у некоторых больных разви- вается гипертензия, протеинурия или почечная недостаточность даже через 30- 40 лет. Скорее всего, это происходит в результате необратимого повреждения по- чек во время острой стадии заболевания. И менее чем у 2 % больных возникает терминальная стадия почечной недостаточности или смертельный исход, при этом прогноз у детей лучше, чем у взрослых. История болезни № 2 32-летняя женщина направлена для оценки предполагаемой гематурии на основании трех положительных проб с индикаторной полоской за два
Диагностика 141 последних месяца, когда были выявлены кровь 2+ и белок 2+. Направив- ший ее врач сообщает, что у пациентки не обнаружено никаких симпто- мов болезни при физикальном обследовании, артериальное давление в норме, в семейном анамнезе отсутствуют гематурия, нарушения слуха или почечные заболевания. Как вы подойдете к оценке гематурии у этой больной? Обсуждение истории болезни Начальная оценка любого больного с подозрением на гематурию должна включать тщательный анамнез болезни. Нужно детально расспросить больного о любых отклонениях от нормы в предыдущих анализах мочи, по- скольку это может помочь в установлении времени начала гематурии. Важ- ное значение имеет выявление сопутствующих симптомов, истории разви- тия болезни, семейного анамнеза, а для больного с макрогематурией — причин, вызвавших обострение (табл. 6-1). Все это может существенно су- зить дифференциальный диагноз. При таком опросе больная вспомнила о преходящем эпизоде появления коричневой мочи несколько месяцев назад, который был безболезненным и длился один день. Она забыла о нем, по- скольку у нее в это время была менструация и простуда. Всегда следует сделать анализ мочи, чтобы подтвердить присутствие в ней эритроцитов и проверить наличие протеинурии, пиурии и цилиндров. У этой больной анализ мочи выявил белок 2+, кровь 2+, 10-15 эритроцитов в поле зрения (большое увеличение) и один эритроцитарный цилиндр. Су- точная порция мочи содержала 1 г белка. Один из наиболее важных спосо- бов сузить диагностические варианты — это различить, откуда происходит гематурия: из верхних или из нижних мочевыводящих путей. Наличие про- теинурии и эритроцитарного цилиндра позволяет локализовать источник гематурии в верхних мочевыводящих путях и подтверждает диагноз гломе- рулонефрита. На этом этапе исследование сыворотки крови помогает исключить такие причины развития гломерулонефрита, как волчаночный нефрит, мембра- нопролиферативный гломерулонефрит и постстрептококковый гломеру- лонефрит, а также идентифицировать любую форму почечной недостаточ- ности. Анализ крови должен быть полным клиническим и включать измерение концентрации электролитов, азота мочевины, креатинина, анти- ядерных антител и СЗ/С4 сыворотки крови. У данной больной концентра- ция электролитов, азота мочевины, креатинина и комплементов оказалась нормальной, проба на антиядерные антитела отрицательна. Отношение кальций/креатинин в моче 0,1 (норма < 0,2). При ультразвуковом обследо- вании установлено, что почки нормального размера и фон ультразвука не изменен; данных о наличии камней, закупорки или опухоли нет. У этой женщины, по-видимому, имеется гломерулонефрит, характеризующийся постоянной микрогематурией, эпизодом, вероятно безболезненной, макро- гематурии в связи с инфекцией дыхательных путей и нормальной функци- ей почек. Очевидной причины возникновения гематурии, которая была об- наружена при начальном обследовании, не выявлено. Однако совпадение по времени макрогематурии и инфекции дыхательных путей на фоне по- стоянной микрогематурии часто наблюдается при IgA-нефропатии и дела-
142 Глава 6. Гематурия ет этот диагноз наиболее вероятным. Для установления диагноза в данном случае необходима биопсия почки. Она была проведена и подтвердила ди- агноз IgA-нефропатии. IgA-нефропатия — это, возможно, наиболее распространенная в мире причина развития гломерулонефрита. У больных имеется либо бессимптомная микроге- матурия, либо эпизоды макрогематурии. Такие эпизоды, если они есть, зачастую наблюдаются через 1-3 дня после инфекции верхних дыхательных путей или реже — после гастроэнтерита. Макрогематурия обычно длится лишь несколько дней, но микрогематурия нередко остается надолго. В более тяжелых случаях у больных может присутствовать нефротический синдром, почечная недостаточ- ность или оба этих патологических состояния. Для подтверждения IgA-нефропатии требуется биопсия почки. Это заболева- ние характеризуется, по данным иммунофлюоресценции, присутствием в мезан- гии IgA (а также СЗ, IgG и IgM). Световая микроскопия менее специфична и обычно выявляет в большинстве клубочков различной степени повышение коли- чества клеток в мезангии и матриксе (рис. 6-4). Этиология IgA-нефропатии чаще всего идиопатическая, однако ряд экспери- ментальных наблюдений и клинических сообщений, в дополнение к ее связи с различными кишечными и легочными заболеваниями, привел к предположению о нескольких механизмах ее патогенеза. Общепринято, что IgA-нефропатия — это гломерулонефрит иммунных комплексов IgA, вызванный их отложением в мезан- гии клубочка. Хотя антиген (или антигены), с которым связывается IgA в цирку- лирующей крови, не идентифицирован, у большинства больных, по-видимому, имеется дефект регуляции IgA и, возможно, усиленная реакция IgA в слизистых оболочках на антигены внешней среды (т. е. пищевые, вирусные, бактериальные). Эту теорию подтверждают сообщения о корреляции с течением болезни повы- шенного уровня IgA в сыворотке крови и циркулирующих в крови иммунных комплексах, а также об отложении IgA в нормальной коже у многих больных, пе- ренесших инфекцию верхних дыхательных путей. После этой инфекции у некото- рых больных отмечено повышенное число циркулирующих в крови IgA-специфи- ческих В- и Т-лимфоцитов. Высказано также предположение, что проявление этого заболевания обусловлено тремя патогенетическими факторами: повышен- ным внедрением в слизистые оболочки антигенов из внешней среды и стимуля- цией реакции IgA; нарушенной реакцией IgA, приводящей к образованию ненор- мальных макромолекул IgA; нарушением или насыщением очищения от этих макромолекул IgA крови. Несмотря на эти предположения, есть данные о том, что само по себе отложение в мезангии клубочка как нормальных, так и ненормаль- ных IgA недостаточно, чтобы вызвать повреждение клубочков. И у человека, и у экспериментальных животных описаны отложения IgA в мезангии без какого- либо заболевания. Не найдено специфического лечения, которое было бы эффективным для из- менения течения IgA-нефропатии. Многочисленные сообщения указывают на то, что ни преднизолон, ни цитотоксичные средства не дают положительного эффек- та, за исключением отдельных больных с нефротическим синдромом, у которых биопсия почки выявляет минимальные отклонения в клубочках. Клинически за- болевание у таких больных протекает, как и при нефротическом синдроме, с ми- нимальными изменениями. Другие способы лечения включают применение фе-
Диагностика 143 Рис. 6-4. IgA нефропатия А Пролифера- ция мекнпия с нормальными бла шными мембранами периферических капилляров В — Окрашивание метапгия ашиюлами про 1 ив IgA человека (Из Knutson D W Abt А В Immune mediated glomerulo pathics In Kelley W N cd extbook of internal medicine 2nd ed Philadelphia J В Lippincott 1992,711 ) нитоина или даназола дня изменения ненормальной иммунной реакции, обмен- ное перепивание плазмы для удаления циркулирующих в крови иммунных комп- лексов и профилактическое лечение антибиотиками или удаление миндалин для предупреждения возможного поступления инфекционных агентов Хотя ранее это заболевание считалось вполне доброкачественным, недавние исследования показали, что у 20 - 30 % взрослых больных через 20 лет после начального диагноза развивается хроническая почечная недостаточность, а у 11 % детей — через 15 лет История болезни № 3 27-летняя женщина с жалобами на утомляемость в последние 3 нед указы- вает при расспросе на то, что начиная с прошлой недели у нее появились боли в локтевых и лучезапястных суставах. Единственный существенный момент в ее анамнезе — это наличие в семье лиц, страдающих гипертензи- ей. К важным данным физикального обследования следует отнести изме- нение давления крови — 148/97 мм рт. ст., слабую припухлость и эритему на лучезапястных и межфаланговых суставах. Анализ мочи: кровь 1+, бе- лок 2+, 5-10 эритроцитов в поле зрения (большое увеличение), 3-5 лей- коцитов в поле зрения и 1-3 зернистых цилиндра. Функция почек и содер- жание электролитов в крови в норме. Какой диагноз больше всего согласуется с этими данными? Какое обследование нужно провести?
144 Глава 6. Гематурия Обсуждение истории болезни У этой больной имеется микрогематурия, протеинурия и гипертензия. Однако у нее, в отличие от предыдущей больной, нет отеков и азотемии — классических проявлений острого гломерулонефрита. Важными момен- тами в ее истории болезни являются утомляемость и внепочечные явле- ния: боли в суставах и артрит. Они позволяют заподозрить такие диагно- зы, как волчаночный нефрит и пурпуру Шенлейна-Геноха, хотя те же симптомы можно наблюдать и при тубулоинтерстициальном нефрите. Поскольку сочетание гематурии и протеинурии указывает на происхож- дение гематурии из верхних мочевыводящих путей, адекватные пробы должны включать обычное лабораторное исследование: общий клиничес- кий анализ крови, определение азота мочевины крови, креатинина, анти- ядерных антител, СЗ/С4 и исследование суточной порции мочи для опре- деления количества белка (а также креатинина — для оценки полноты сбора мочи). У данной больной отклонения от нормы состояли в суточном выделении белка 820 мг (норма <150 мг/сут), в содержании СЗ в сыво- ротке крови 0,28 г/л (норма 0,8-2,31 г/л) и в положительной реакции на антиядерные антитела с титром 1 : 160. Все эти результаты указывают на системную красную волчанку как первичный процесс заболевания. Диаг- ноз подтвержден выявлением циркулирующих в крови антител к нату- ральной (т. е. двухцепочечной) ДНК. Системная красная волчанка поражает преимущественно женщин (90 % всех заболевших). Типично появление системных жалоб: утомляемость, сыпь на лице, плеврит и боли в суставах. Вовлечение почек отмечено приблизительно у полови- ны больных ко времени постановки диагноза, а в конечном итоге — более чем у 3/4 больных. У большинства больных с подозрением на системную красную волчанку био- псия почки для подтверждения диагноза не требуется. Однако, если есть данные о вовлечении почек, биопсия почки показана. Она позволяет оценить степень поражения почек и наметить правильное лечение. При системной красной вол- чанке описаны четыре отдельных формы вовлечения клубочков: мезангиальная, фокальная пролиферативная, диффузная пролиферативная, мембранная. Наи- более распространенный тип — пролиферативный гломерулонефрит, выявляе- мый в 40-60 % биопсий. Он характеризуется диффузным пролиферативным и некротическим поражением клубочков с диффузной зернистой иммунофлюо- ресцентной реакцией на IgG, IgM, СЗ, С4 и, иногда, IgA. Патогенез системной красной волчанки связан с образованием аутоантител Полагают, что механизм участия почек в этом заболевании — это отложение в клубочках иммунных комплексов ДНК-аДНК с последующей активацией комплемента и вовлечением клеток, участвующих в воспалительном процессе. Иммунные комплексы вначале откладываются в мезангии (приводя к мезанги- альной волчанке). Если число комплексов превосходит способность мезангия к их выделению, эти отложения распространяются на прилежащее субэндотели- альное пространство, вызывая фокальный или диффузный пролиферативный волчаночный нефрит. В противоположность такому отложению в клубочках предсуществующих иммунных комплексов мембранный волчаночный нефрит, как полагают, возникает в результате образования иммунных комплексов по
Диагностика 145 всей базальной мембране клубочков в субэпителиальном пространстве (рис. 6-5). Лечение волчаночного нефрита различно в зависимости от типа поражения клубочков. Диффузное пролиферативное заболевание требует применения либо одного преднизолона при легких формах, либо комбинации стероидов и цикло- фосфамида при более тяжелых формах заболевания. Остальные три типа волча- ночного нефрита нс требуют какого-нибудь специального лечения, однако необ- ходимо внимательно следить за функцией почек и данными анализов мочи, поскольку может наступить превращение в диффузный пролиферативный неф- рит с прогрессирующей почечной недостаточностью. Рис. 6-5. Диффузный пролиферативный гломерулонефрит при системной красной волчанке. А Клеточная пролиферация и утолщенные базальные мембраны клубочков (стрелки). В — Электронная микрофото- графия (х 5200), показывающая субэндо- телиальные отложения (звездочка) и внут- римембранные отложения (стрелки). Вставка: изображение “отпечатка пальца” в отложениях, часто выявляемое при вол- чаночном гломерулонефрите. (Из: Knutson D. W., Abt А. В. Immune-mediated glomerulopathies. In* Kelley W N., ed. Textbook of internal medicine, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1992, 714.)
146 Заключение Гематурия может быть связана с повреждением нескольких участков мочевыво- дящих путей. При тщательном анализе истории болезни, включая анамнез боль- ного и семейный анамнез, а также записи любых сопутствующих симптомов, мож- но значительно уменьшить число возможных диагнозов. Следует выяснить, каким процессом обусловлена гематурия: процессом в верхних или в нижних мо- чевыводящих путях, что также помогает в оценке характера заболевания. У неко- торых больных с изолированной микрогематурией ее этиология после начального обследования остается неясной, и тем не менее проведение дальнейших исследо- ваний не всегда необходимо. Напротив, у больных с макрогематурией причина ее развития почти всегда может и должна быть определена. Избранная литература Bomeau F. G., Lewy J. Е. Evaluation of hematuria in children and adolescents. Pediatr. Rev., 1989; 11: 10. Kelly W. N., ed. Essentials of internal medicine. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1994: Chapters 47 and 50. Rose D. B., Black M. M. Manual of clinical problems in nephrology. Boston: Little, Brown and Company, 1988.
Глава 7 Острая почечная н е достаточ н ость Дэвид Хьюмз Изучив эту главу, читатель должен: • Понимать три патофизиологические классификации острой почечной не- достаточности • Уметь рассчитать фракционное выделение натрия (FENa) и применить эту величину при дифференциальной диагностике преренального (предпочеч- ного) и интраренального (внутрипочечного) вариантов острой почечной не- достаточности • Знать основную этиологию предпочечного вида острой почечной недоста- точности • Понимать причины и гистологические формы острого канальцевого некроза • Понимать различие между внутрипочечной и внепочечной закупоркой дви- жения мочи как причинами развития острой почечной недостаточности Острая почечная недостаточность — распространенный клинический синдром. Его можно определить как резкое снижение функции почек. Клинические проявления этого нарушения — результат снижения скорости клубочковой фильтрации и не- способности почки выводить токсичные и конечные продукты обмена, образующие- ся в организме. Это нарушение распознают клинически по повышению концентра- ции азота мочевины крови, креатинина и обычно по снижению выделения мочи. Этот процесс развивается остро, когда за одну неделю нормальная функция почек у больного сменяется уремией. Большинство форм острой почечной недостаточно- сти — обратимые процессы; поэтому правильный диагноз и лечение этого наруше- ния очень важны, чтобы иметь запас времени для улучшения функции почек. Различие между острой, подострой и хронической почечной недостаточнос- тью довольно условно. Большинство врачей принимают определение острой по- чечной недостаточности как повышение концентрации креатинина плазмы крови на 5 мг/л/сут и азота мочевины крови на 100 мг/л/сут в течение нескольких дней. Ыа основании этих критериев причины возникновения данного синдрома могут быть разделены на преренольные (т. е. функциональные), интраренальные (т. е. структурные) и постренальные (т. е. обтурационные). Преренальная острая почечная недостаточность Преренальная острая почечная недостаточность, или преренальная азотемия,— результат устойчивого значительного снижения почечного кровотока. Поскольку
148 Глава 7. Острая почечная недостаточность скорость клубочковой фильтрации прямо зависит от почечного кровотока, его снижение приводит к уменьшению скорости клубочковой фильтрации и к повы- шению концентрации азота мочевины крови и креатинина сыворотки крови. Уменьшение перфузии почек обычно является одним из компонентов общей си- туации, заключающейся в плохом кровоснабжении тканей и проявляющейся в ги- потонии, обезвоживании или развитии отеков вследствие застойной сердечной недостаточности, цирроза печени или нефротического синдрома (табл. 7-1). Этиология Снижение абсолютного или относительного эффективного объема артериальной крови приводит к уменьшению перфузии жизненно важных органов и падению среднего артериального давления. Активируются как центральные, так и перифе- рические барорецепторы, запускающие компенсаторные механизмы: повышение сократимости сердечной мышцы и спазм венозных и артериальных сосудов. Это улучшает перфузию жизненно важных органов и поддерживает давление крови. Местное и общее выделение различных вазоактивных веществ способствует спаз- му артериол прежде всего сосудистого русла почек, селезенки, кожи и мышц. При регуляции функции почек катехоламины и ангиотензин II являются важными местно выделяемыми гормонами, запускающими данную реакцию. В результате наступает значительное снижение почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации. Гипотония, помимо того что она вызывает снижение почечного кровотока, приводит к уменьшению гидростатического давления в капиллярной сети клу- бочков. Поскольку это давление — основная движущая сила фильтрации в клу- бочке, соответственно, падает и скорость клубочковой фильтрации. Таким обра- зом, в результате падения системного давления крови снижается как скорость клубочковой фильтрации, так и гидростатическое давление в капиллярах клубоч- ка; и то и другое приводит к падению скорости клубочковой фильтрации (рис. 7-1). Абсолютное снижение объема внеклеточной жидкости, вторичное по отноше- нию к потере натрия (гл. 2), также может приводить к преренальной азотемии. Уменьшение внеклеточного объема вызывает абсолютное снижение внутрисосу- дистого объема, минутного объема сердца, почечного кровотока и скорости клу- бочковой фильтрации. Преренальная острая почечная недостаточность может развиваться и при отеках. При застойной сердечной недостаточности пререналь- ная азотемия возникает либо из-за уменьшения выброса крови сердцем вслед- ствие внутрисердечных процессов и последующего снижения почечного кровото- ка, либо, чаще, из-за дальнейшего уменьшения сердечного выброса при применении диуретиков для ослабления застоя в легких и снижения перифери- ТАБЛ ИЦА 7-1. Распространенные причины развития преренальной острой почечной недостаточности Гипотония Уменьшение объема Абсолютное Относительное Состояния, вызывающие отеки
Преренальная острая почечная недостаточность 149 Рис. 7-1 I Уменьшение скорости клубочковой фильтрации _________________У_________________ Увеличение концентрации в сыворотке мочевины и креатинина ческих отеков. Подобные же процессы способны вызвать нарушения почечной функции и при других видах отеков. При нефротическом синдроме гипоальбуми- пемия приводит к падению онкотического давления плазмы крови и перемеще- нию жидкости из внутрисосудистого пространства в интерстициальное. При цир- розе печени вследствие повышения давления в портальной венозной системе происходит секвестрация объема брыжеечной сосудистой системы и наступает накопление жидкости в полости брюшины. Оба этих болезненных состояния свя- заны тем самым с падением эффективного циркулирующего объема крови и воз- можностью развития преренальной азотемии в результате падения почечного кровотока. История болезни № 1 68-летний мужчина с двусторонней желудочковой сердечной недостаточ- ностью на почве гипертензии и атеросклероза сосудов госпитализирован по поводу одышки, затруднения дыхания в положении лежа, ночных при- ступов спонтанной одышки в течение последних 10 дней. Больной отмечает увеличение массы тела за последнюю неделю на 5 кг и нарастающий отек
150 Глава?. Острая почечная недостаточность лодыжек. Он принимает дигоксин ежедневно по 0,25 мг и фуросемид одно- кратно по 80 мг/сут. При физикальном обследовании в легких выявлены двусторонние влажные хрипы. Данные лабораторных анализов следующие: натрий сыворотки крови —133 ммоль/л, креатинин сыворотки крови — 18 мг/л, азот мочевины крови — 360 мг/л. Больному предписан постельный режим, изменено его медикаментозное лечение. Назначен фуросемид дважды в день по 120 мг и метолазон однократно по 5 мг/сут. В течение трех последующих дней масса больного уменьшилась на 8 кг, при заметном клиническом улучшении. За этот период азот мочевины крови больного увеличился с 360 до 600 мг/л, а креатинин сыворотки крови — с 18 до 25 мг/л. Обсуждение истории болезни У больного имеются признаки как левожелудочковой, так и правожелудоч- ковой сердечной недостаточности. Вследствие этого развивается снижен- ное кровоснабжение тканей. Сердечный выброс поддерживается за счет высокого уровня наполнения желудочков сердца, что приводит к отеку лег- ких и периферическому отеку. Слабо повышенная концентрация азота мо- чевины крови и креатинина сыворотки крови и отношение азот мочевины крови/креатинин сыворотки, равное 20:1, отражают уменьшенное крово- снабжение почек. Лечение диуретиками ведет к снижению давления и на- полнения желудочков сердца, а также к частичному выведению отечной жидкости. Происходит дальнейшее уменьшение перфузии тканей, что от- ражается в последующем увеличении концентрации азота мочевины в кро- ви, креатинина в сыворотке крови и отношения азот мочевины/креатинин. Диагноз Острую почечную недостаточность на преренальной гемодинамической основе прежде всего следует отдифференцировать от вторичной острой почечной недо- статочности, вызванной интраренальными и постренальными причинами. Необ- ходимы доскональное изучение анамнеза больного, тщательное обследование и оценка результатов основных лабораторных проб. Важные моменты для поста- новки диагноза острой почечной недостаточности по результатам сопоставления ее интраренальной и постренальной причин будут детально изложены в этой гла- ве далее. У больных с абсолютным снижением объема внеклеточной жидкости и обезвоживанием могут быть в анамнезе рвота, понос или применение диуретиков. Физикальное обследование способно выявить сниженный тургор кожи, ортоста- тическую гипотонию и тахикардию. У больных с относительным снижением эф- фективного объема артериальной крови на почве застойной сердечной недоста- точности, нефротического синдрома или цирроза печени, наоборот, могут наблюдаться периферические отеки, асцит или оба проявления вместе. Поскольку преренальное функциональное заболевание протекает в условиях, когда почки сами по себе здоровы, анализ мочи обычно нормален, за исключением песпецифического появления повышенного числа гиалиновых и зернистых ци- линдров (рис. 7-2). Определение химических компонентов мочи исключительно важно для диагноза. Почка отвечает на сниженную перфузию интенсивной реаб- сорбцией солей и воды для сохранения объема циркулирующей крови. Повышен- ная реабсорбция натрия в почке является результатом, по крайней мере частично,
Преренальная острая почечная недостаточность 151 гиперальдостеронизма, изменения гемодинамики почки и повышенного симпати- ческого тонуса. Повышенная же реабсорбция воды связана с неосмотической, ги- поволемической стимуляцией выделения антидиуретического гормона. Соответ- ственно, содержание натрия и воды в моче при преренальном заболевании относительно снижено: концентрация натрия в моче ниже чем 10 ммоль/л; экс- Экскретируемая фракция Na < 1% или концентрация Na+ в моче < 20 ммоль/л Рассмотреть: Внутрисосудистое уменьшение объема Сердечная недостаточность Гепаторенальный синдром Нарушения, вызванные приемом лекарственных средств (например инги- биторы АПФ и НПВС) Рассмотреть острый некроз канальцев, вторичный к: радиоконтрастным средствам, миоглобину, гемоглобину Рассмотреть: Пролиферативный гломерулонефрит Васкулит J Экскретируемая фракция Na+ > 1 % или концентрация Na+ в моче > 20 ммоль/л | Пост ренальные" | Интраренальные Рассмотреть: Экстрареналfa- ную закупор- ку движения мочи Рассмотреть: Сольтеряющие состояния Применение диуретиков __________у________ Рассмотреть: Острый некроз канальцев (любой этиологии) Острый интер- стициальный нефрит (особенно с эозинофилурией) Рис. 7-2. Использование данных анализа мочи для диагностики почечной недостаточности. (АПФ — ангиотензин превращающий фермент; НПВС — пестероидные иротивовоспалигольные средства)
152 Глава 7. Острая почечная недостаточность Диагностические признаки острой почечной недостаточности Uosm Ucr/Pcr UNa ГЕма (мОсм/кг воды) (мг/100 мл) (ммоль/л) (%) Рис. 7-3. Обычные параметры мочи при острой почечной недостаточности. По горизонтальной оси — 4 лабораторных теста и единицы их измерения, используемые для того, чтобы отличить прере- нальиую азотемию (PR) от острого некроза канальцев (ATN). По вертикальной оси ~~ величины, которые определяю! недиагностируемые перекрывающиеся зоны, расположенные между обозна- ченными величинами, и имеющие диагностическое значение неперекрывающиеся зоны, располо- женные выше и ниже обозначенных величии. Расчетный параметр мочи, экскретируемая фракция натрия (FESd), практически не имеет перекрывающейся зоны, ее можно рассчитать для данной пробы мочи: __ ,п/. Количество экскретируемого натрия FENa (%) - ~-------------------------------- X Количество профильтрованного натрия Поскольку количество экскретируемого натрия равно произведению концентрации натрия в моче Ux,, на объем мочи V, количество профильтрованного натрия равно произведению концентрации натрия в плазме крови (PNa) па скорость клубочковой фильтрации (или клиренс креатинина, С(| = -(VCrx V/Pcr) UNa XV UNa x PCr FE“a = p xni xvFi x 100 = x 100 =(U/PU x (p/u)cr x 100 ' Na Л lUo * V/rcf) A uCr кретируемая фракция натрия (FENa) меньше чем 1 %; и осмоляльность мочи выше чем 450 мОсм/кг воды (рис. 7-3). Кроме того, у этих больных отношение азота мочевины крови к креатинину сыворотки крови обычно выше чем 20 : 1. В норме это отношение равно от 10: 1 до 15 : 1, но так как реабсорбция мочевины в почке пассивно связана с реабсорбцией натрия, то увеличение реабсорбции натрия в почке при относительном или абсолютном уменьшении объема внеклеточной жид- кости сопровождается повышением реабсорбции мочевины, падением клиренса мочевины, не коррелирующим с изменением скорости клубочковой фильтрации, В результате повышается концентрация азота мочевины в крови. А поскольку ре- абсорбция креатинина не зависит от реабсорбции натрия, то содержание креати- нина в сыворотке крови не увеличивается параллельно уменьшению скорости клубочковой фильтрации. Это приводит к повышению отношения азота мочеви- ны крови к креатинину до значений, превышающих 20:1. Такое избирательное увеличение концентрации азота мочевины в крови при этих функциональных по- чечных заболеваниях принято называть пререналыюй азотемией. Задание 1 Представлены данные лабораторных исследований двух больных с нарушен- ной функцией почек. У какого больного острая почечная недостаточность свя- зана с обезвоживанием и преренальной острой почечной недостаточностью, и у какого больного хронически повышена концентрация креатинина?
Преренальная острая почечная недостаточность 153 Больной 1: натрий плазмы крови 140 ммоль/л, креатинин плазмы крови 20 мг/л, натрий мочи 10 ммоль/л и креатинин мочи 100 мг/л. Больной 2: натрий плазмы крови 140 ммоль/л, креатинин плазмы крови 20 мг/л, натрий мочи 10 ммоль/л и креатинин мочи 200 мг/л. Ответ У обоих больных одинакова концентрация натрия мочи, а значения концент- рации азота мочевины крови не даны. Поэтому FENa является единственным параметром, оценка которого поможет выявить различие между этими двумя диагнозами. В гл. 2 было дано представление об экскретируемой фракции. Напомним, что экскретируемая фракция может быть рассчитана и без изме- рения объема образующейся мочи. FENa “ (UNa х PCr) : (UCr x PNa) или у больного 1 FENa = (10 ммоль/л х 20 мг/л) : (100 мг/л х х 140 ммоль/л) = 0,014, или 1,4% у больного 2 FE№ = (10 ммоль/л х 20 мг/л) : (200 мг/л х х 140 ммоль/л) = 0,007, или 0,7 % У больного 2 величина FENa менее 1 %, что соответствует преренальной ост- рой почечной недостаточности, вызванной обезвоживанием. У больного 1 ве- личина FENa выше чем 1 %, что соответствует хронической почечной недоста- точности или же острой почечной недостаточности на почве болезни почек или внутриканальцевой закупорки, что будет обсуждено в этой главе далее. Однако есть несколько клинических ситуаций, при которых такие данные ла- бораторных исследований могут ввести в заблуждение. При предсуществую- щей болезни почек утрачивается способность максимально сохранять натрий и концентрировать мочу до уровней соответственно ниже 10 ммоль/л и выше 400 мОсм/кг воды. Более того, если уменьшение объема внеклеточной жид- кости является результатом выведения почками солей, концентрация натрия в моче может быть высокой. Даже при наличии преренальных заболеваний отношение азота мочевины крови и креатинина сыворотки может оставаться нормальным, если образование мочевины снижено из-за недостаточного по- требления белков с пищей или из-за тяжелой болезни печени. Это отношение может быть выше чем 20 : 1 при обтурационной болезни почек, когда вслед- ствие низкого мочеотделения реабсорбция мочевины усилена. Выявление нарушений в содержании электролитов плазмы крови также по- лезно для диагностики преренальных состояний. Снижение объема внеклеточной жидкости, абсолютное или относительное, являющееся сильным неосмотическим стимулятором секреции АДГ, может пересилить осмотическую регуляцию секре- ции АДГ. Если потребление воды превышает ее выведение при этих синдромах, то развивается гипонатриемия вследствие разведения. Гипонатриемия и гипоурике- мия могут сопутствовать отклонениям содержания электролитов плазмы крови при преренальной азотемии. Лечение При преренальной острой почечной недостаточности цель лечения — улучшить кровообращение почек. Способ достижения цели зависит от типа исходного нару-
154 Глава 7. Острая почечная недостаточность шения. Методы устранения различных причин гипотонии, таких как гиповоле- мия, сепсис и сердечная недостаточность, выходят за рамки данного обсуждения. Когда причиной преренальной азотемии является гиповолемия вследствие умень- шения объема внеклеточной жидкости, показано вливание физиологического ра- створа и веществ, увеличивающих объем плазмы (преимущественно растворов, содержащих альбумин). После восстановления объема внеклеточной жидкости клинические признаки его дефицита исчезают, и в течение 24-48 ч происходит снижение концентрации азота мочевины и креатинина в крови; возвращение их уровня до нормы может потребовать несколько дней. При нарушениях, вызывающих отеки, преренальная азотемия обычно развива- ется из-за избыточного диуреза и уменьшения внутрисосудистого объема. Это уменьшение может происходить даже на фоне стойких периферических отеков и повышения общего содержания натрия в теле больного. В этих условиях осторож- ное замещение объема внеклеточной жидкости может улучшить параметры функ- ции почек. Следует быть внимательным, чтобы не перестараться и не увеличить внутрисосудистый объем и тем самым не подвергнуть больного риску еще больше- го образования отеков и развития застойной сердечной недостаточности. Лечение должно быть направлено и на исходные заболевания. Сердечную недостаточность можно лечить дигиталисом и вазодилататорами. Некоторые формы нефротическо- го синдрома реагируют на кортикостероиды (гл. 5). Преренальная азотемия у боль- ного с застойной сердечной недостаточностью, которая не является результатом чрезмерного диуреза, обычно возникает на почве тяжелой дисфункции сердца, по- этому необходимы специальные меры для улучшения сердечного резерва. Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами Самыми распространенными причинами острой почечной недостаточности явля- ются внутрипочечные процессы. Среди них преобладает вызванный л ибо ишеми- ческими, либо токсическими факторами острый некроз канальцев (ОНК). Однако для дифференциальной диагностики необходимо учитывать и иммунные процес- сы, приводящие к гломерулонефриту, интерстициальному нефриту и заболева- нию сосудов. Острый некроз канальцев Хотя острый некроз канальцев является неспецифической реакцией на различ- ные повреждающие факторы, включая ишемию, эндогенные и экзогенные токси- ны, патология, патофизиология, клиническое течение, диагностика и лечение это- го нарушения функции почек обладают сходными чертами вне зависимости от его этиологии. Патофизиология Острый некроз канальцев возникает на почве повреждения канальцев, вызываю- щего лишь сегментарный некроз канальцевых элементов в почке. В большинстве случаев разбросанность участков явных некротических поражений является, по- видимому, правилом, а не исключением (рис. 7-4). Поскольку как при ишемичес-
Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами 155 Рис. 7-4. Зоны сегментарного распределения некроза клеток канальца при постишемической и неф- ротоксической острой почечной недостаточности. Проксимальные сегменты прямого канальца (PST) наиболее чувствительны к ишемии и токсическому действию тяжелых металлов, прокси- мальные ссгмсш ь! извшого канальца (РСТ) — к токсическому эффекту амилогликозидов. Как при нефротоксическом, гак и при ишемическом повреждении просветы дистальных сегментов нефронов заполнены цилиндрами. (CD — собирательная трубка; DCT — дистальный извитой каналец; HL — не iля Генле ) кой, так и при нефротоксической острой почечной недостаточности первичным патогенетическим фактором является потеря целостности и функции клетки по- чечного канальца, “острый некроз канальцев” остается наиболее приемлемым тер- мином для описания этого сложного клинического нарушения. В данной главе термины “острый некроз канальцев” и “острая почечная недостаточность” на поч- ве ишемических и нефротоксических повреждений применяются как синонимы. Конечный патогенетический путь развития острой почечной недостаточнос- ти как ишемического, так и нефротоксического происхождения — повреждение клетки почечного канальца. Это прогрессирующее повреждение вызывает разви- тие патологических изменений на уровне нефрона, приводящих, в конечном ито- ге, к недостаточности почечной экскреции (рис. 7-5). Такими изменениями яв- ляются закупорка канальца и обратный выход клубочкового фильтрата через поврежденный канальцевый эпителий. По-видимому, внутриканальцевая заку- порка это главный нефронный механизм падения скорости клубочковой фильтрации при остром некрозе канальцев. Клиницисты хорошо знают о воз- можности закупорки мочеточников и других участков по ходу мочевыводящих путей, что приводит к острой почечной недостаточности. Внутриканальцевый блок потока мочи может вызвать аналогичное падение экскреторной функции почек, если этот блок достаточно диффузный для вовлечения большинства функционирующих нефронов. Цилиндры, состоящие из мелких обрывков по- врежденных или некротизированных клеток канальцев, часто обнаруживаются в дистальном нефроне, где они препятствуют потоку мочи. Некротизированные клетки, спущенные в просвет канальца, нарушают выделительную функцию почек, не только прекращая движение мочи, но и оставляя разрывы вдоль ка- нальцевого эпителия, через которые клубочковый фильтрат возвращается в циркулирующую кровь. Этот процесс называется утечкой, или обратным то- ком, гломерулярного фильтрата.
156 Глава 7 Острая почечная недостаточность Утечка Оголенная базальная мембрана канальца Скопление омертвевших клеток Утечка Частично поврежденные клетки Рис 7-5 Патофизиология осiрою некроза капа |ьцсв Внутриканальцевая обструкция пскрогизи рованными кликами и обратим юк 1 ломсрулярноюфилырата через разрывы капа 1ьцсвою шик лия ведущие мсхапи змы снижения клубочковой фильтрации при остром нс крозс канальце в Этиология Этиологию острого некроза канальцев можно разделить на две главные катего рии постишемическую и нефротоксическую Во многих случаях действует одно временно комбинация этих двух процессов вызывая острую почечную нсдоста точность Часто ишемическое кровоизлияние усиливает повреждение почек вызванное нефротоксинами Ишемия почек является наиболее распространенной причиной острою некро за канальцев Длительность и тяжесть ишемических поражений, вызывающих ост- рую почечную недостаточность, существенно отличаются У одних больных всею несколько минут ишемии сопровождаются острым некрозом канальцев тот да как у других даже длительная ишемия вызывает лишь проходящую дисфункцию по чек Причины таких различий неизвестны Любая преренальная причина нарушс ния выделительной функции почки, при достаточно длительном или достаточно сильном действии, может впоследствии привести к процессирующему повреж дению их структуры Однако большинство случаев ишемическои острой почеч ной недостаточности связаны с периодом отчетливой гипотонии Постишемичес кая острая почечная недостаточность чаще встречается у больных с сепсисом или у больных перенесших серьезную хирургическую операцию Почти половина клинических проявлении острой почечной недоем точности возникает после хирургических операции Целый ряд процессов включая пред операционную и послеоперационную потерю жидкости и наркоз, приводит к уменьшению внутрисосудистого объема, а следовательно, к снижению почечно го кровотока и скорости клубочковой фильтрации Если к этим эффектам добавля- ется еще инсульт, вызванный гипотонией или гемолизом, то у чувствительных больных может развиться острый некроз канальцев Операции при аневризме
Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами 157 брюшной аорты, на открытом сердце и на желчных протоках — это те манипуля- ции, при которых наиболее велика частота развития постишемической острой по- чечной недостаточности. Каждая из них связана с гораздо более значительным, чем при других операциях, снижением почечного кровотока. Эта закономерность, возможно, связана со стимуляцией нервных волокон почки, регулирующих тонус почечных артериол и активирующихся манипуляциями на желчных путях, брюш- ной аорте и сердце. Более высокая частота острого некроза канальцев у больных с сепсисом, вероятно, зависит от существенны^ гемодинамических эффектов эндо- токсинов, вызывающих гипотонию и значительную вазоконстрикцию. Поскольку почка — главный выделительный орган, она участвует в экскреции веществ, используемых для лечения. Весьма обширен список нефротоксичных лекарств, способных вызвать острую почечную недостаточность. По мере со- здания новых препаратов этот список будет увеличиваться. Причинами нефро- токсической острой почечной недостаточности могут быть четыре основные группы лекарств: антибиотики, тяжелые металлы, радиоконтрастные вещества и эндогенные токсины (табл. 7-2). Антибиотики из группы аминогликозидов представляют собой основное сред- ство лечения грамотрицательных инфекций. Поскольку грамотрицательные микроорганизмы являются причиной возникновения большинства внутриболь- ничных инфекций, развитие острой почечной недостаточности, вызванной ами- ногликозидами, становится все более частым. Примерно у 10 % больных, получа- ющих парентеральное лечение аминогликозидами, наблюдается значительное снижение скорости клубочковой фильтрации. Для клинических целей применя- ется целый ряд аминогликозидных антибиотиков, включая неомицин, гентами- цин, тобрамицин, канамицин, амикацин и стрептомицин. Аминогликозидные антибиотики выводятся главным образом почками и при этом накапливаются в их коре. Аминогликозиды вызывают острый некроз каналь- цев, локализованный исключительно в проксимальном сегменте нефрона. Хорошо известно, что аминогликозиды вызывают развитие неолигурического типа острой почечной недостаточности (это такой тип, при котором ее развитие происходит на фоне нормального мочеотделения, равного 1-2 л/сут). Поэтому объем выводимой мочи — это ненадежный показатель для выявления аминогликозидной неф- ротоксичности. Снижение эффективной скорости клубочковой фильтрации и по- вышение концентрации креатинина в сыворотке крови обычно не проявляются клинически раньше чем после 5-7 дней лечения амино гликозидами. Известен ряд факторов, предрасполагающих к проявлению нефротоксичности аминогликозидов; самые главные из них — это доза и длительность примененения лекарства. Более высокие дозы антибиотиков приводят к более высокой концент- ТАБЛИЦА 7-2. Причины острого некроза канальцев Постишемический острый некроз канальцев Токсический острый некроз канальцев Антибиотики (аминогликозиды, амфотерицин В) Тяжелые металлы (цисплатин) Радиоконтрастные вещества Циклоспорин Эндогенные токсины (миоглобин/ гемоглобин, легкие цепи иммуноглобулинов)
158 Глава 7. Острая почечная недостаточность рации этих лекарств и более быстрому накоплению аминогликозидов в почке. Длительное лечение увеличивает риск создания токсической концентрации в па- ренхиме почки. Опасность развития этого клинического нарушения повышена у больных не только при непрерывном и длительном лечении, но и в случае повтор- ных курсов лечения аминогликозидами, разделенных несколькими днями или не- делями. Другим важным фактором риска является предсуществующая почечная недостаточность, которая, как показано, увеличивает скорость развития амино- гликозидной нефротоксичности, вероятно, в силу того, что нагрузка токсина на оставшийся функционирующий нефрон у больных с почечной недостаточностью выше, чем у больных с нормальным состоянием почек. Нефротоксичность присуща, помимо аминогликозидов, и другим антибиоти- кам, в том числе амфотерицину В. Этот препарат является наиболее действенным антибиотиком для лечения глубоко расположенных и диссеминированных гриб- ковых инфекций. Амфотерицин В — это полиеновый антибиотик, проявляющий свой эффект на микроорганизмах, взаимодействуя со стеринами как компонента- ми, присутствующими в поверхностных мембранах чувствительных клеток. По- лиены не действуют на бактерии, в мембранах которых нет стеринов. У грибков в мембранах имеется эргостерин, а потому они теряют целостность своей поверхнос- ти после воздействия полиеновых антибиотиков. Точно так же клетки млекопита- ющих, содержащие холестерин, разрушаются полиенами. Главным побочным эффектом этого лекарственного средства является токсичность по отношению к почкам. Снижение скорости клубочковой фильтрации связано с острым эффек- том данного лекарства, вызывающим вазоконстрикцию в почке, а при хроничес- ком действии повреждаются клетки почечных канальцев. Целый ряд тяжелых металлов вызывает острую почечную недостаточность с некрозом проксимальных канальцев. Очень мощными нефротоксинами являют- ся соли ртути, платины, мышьяка, висмута, серебра, хрома и урана. Случаи остро- го некроза канальцев, обусловленного действием этих веществ, почти полнос- тью ограничены производственными отравлениями, а также преднамеренным или неумышленным приемом их внутрь. Применение платины в форме неорга- нического соединения цисдиаминдихлорплатины, или просто цисплатина — преобладающая причина вызванной им нефротоксичности. Цисплатин - одно из производных платины — оказался эффективным в лечении некоторых типов опухолей. Как и в случае других нефротоксичных средств, токсическое действие цисплатина на почки зависит от дозы препарата. За последнее время значительно увеличилась частота острого некроза каналь- цев, вызванного радиоконтрастными (рентгеноконтрастными) веществами. Это увеличение по сравнению с прошлыми годами связано с более частым применени- ем данных веществ в диагностических процедурах, включая внутривенную пие- лографию, ангиографию и компьютерную томографию. Поскольку почки - это главный экскреторный орган для таких веществ, их применение создает опасность проявления нефротоксичности. Частота пораже- ния почек относительно мала при урографических процедурах и компьютерной томографии. При ангиографии же, ввиду необходимости вводить препараты в больших дозах, частота токсических реакций в почке выше. Дополнительными факторами риска являются предсуществующая почечная недостаточность и дли- тельный инсулинзависимый сахарный диабет. Другие, менее критические факто- ры включают падение объема внеклеточной жидкости, дозу контрастного ве-
Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами! 159 щества и миеломную болезнь. При этой форме нефротоксического острого не- кроза канальцев величина FENa может стать менее 1 %. История болезни № 2 63-летний мужчина госпитализирован для плановой катетеризации серд- ца, чтобы оценить характер болей в грудной клетке при нагрузках. Боль- ной в течение 12 лет страдал идиопатической гипертензией; его артери- альное давление регулировали тиазидами и 0-6локаторами. Он также страдал инсулинзависимым сахарным диабетом в течение 14 лет, но без признаков диабетической нейропатии, ретинопатии, нефропатии или эн- теропатии. Недавно в суточной пробе мочи обнаружено 1,7 г белка. При поступлении лабораторное исследование выявило: содержание электро- литов крови нормальное, содержание азота мочевины в крови 260 мг/л, концентрация креатинина в сыворотке крови 16 мг/л. Анализ мочи без отклонений от нормы. Предыдущее обследование указывало на то, что умеренное снижение почечной функции, скорее всего, обусловлено нефросклерозом. На следующий день после госпитализации была прове- дена катетеризация сердца, осложнившаяся из-за трудности введения катетера в одну из коронарных артерий и потребовавшая повторных инъекций контрастного материала. По окончании этой процедуры мед- сестры заметили, что у больного в течение следующих 18 ч отсутствовал диурез. При катетеризации мочевого пузыря получено 100 мл мочи, в которой определены UNa — 5 ммоль/л и FENa — 0,9 %; в осадке мочи после ее центрифугирования найдены множественные зернистые цилиндры и клетки эпителия почечных канальцев. Рентгенография брюшной полос- ти показала постоянную нефрограмму. Олигурия продолжалась в тече- ние последующих 3 дней, и концентрация азота мочевины и креатинина в сыворотке крови увеличилась соответственно до 450 мг/л и 42 мг/л. За последующие 10 дней мочеотделение постепенно нарастало, и парамет- ры почечных функций вернулись к нормальному уровню. Обсуждение истории болезни У данного больного были два существенных фактора риска развития вы- званной контрастными веществами острой почечной недостаточности: ин- сулинзависимый сахарный диабет и почечная недостаточность. Обследова- ние, несомненно, было необходимо, но нагрузка контрастными веществами из-за технических трудностей при катетеризации оказалась высокой. Для уменьшения риска токсичности следовало вечером, накануне этой проце- дуры, хорошо гидратировать больного физиологическим раствором. Поста- новка диагноза не вызвала сложностей ввиду четких временных отношений между введением контрастного вещества и олигурией, низким уровнем FENa, ненормальным осадком мочи и характером нефрограммы. К счастью, степень повреждения почки была от слабой до умеренной, и возвраще- ние к норме произошло до появления симптомов уремии. Следователь- но, в проведении диализа нет необходимости. Эндогенные токсины, включая миоглобин, гемоглобин и легкие цепи иммуно- глобулинов при миеломной болезни, могут вызвать острую почечную недостаточ-
160 Глава 7. Острая почечная недостаточность ность. Мышечная ткань содержит большое количество миоглобина. Повреждение мышцы приводит к выделению миоглобина, который, будучи низкомолекулярным белком, фильтруется и выделяется с мочой. Миоглобинурическая острая почеч- ная недостаточность чаще всего развивается на почве травматического поврежде- ния мышц. Некоторые формы миеломной болезни, разновидности плазмоцитар- ного лейкоза, связаны с повышенным образованием циркулирующих легких цепей иммуноглобулина. Они потенциально способны вызывать токсическое повреждение клеток почечных канальцев или взаимодействовать с белками мочи и образовывать цилиндры, закупоривающие канальцы. Соответственно, острая почечная недостаточность может быть сопутствующим нарушением при этой форме злокачественного новообразования. История болезни № 3 24-летний мужчина, злоупотреблявший наркотиками с внутривенным введением, найден в бессознательном состоянии в своей комнате и дос- тавлен в приемный покой. Как долго он был без сознания и какое веще- ство принимал, неизвестно. На введение антагониста наркотиков не ре- агировал. При физикальном обследовании установлено, что больной заторможен. Данных за травму не было. Катетеризирован мочевой пу- зырь, и получено 150 мл темной мочи. Как моча, так и надосадочная жидкость отцентрифугированной мочи дали положительную реакцию на гем при пробе с индикаторной полоской. В осадке мочи выявлены пигментированные зернистые цилиндры и многочисленные эпителиаль- ные клетки почечных канальцев, но не обнаружено эритроцитов или лейкоцитов. Плазма крови, полученная от больного, не имела розовой окраски. При лабораторном исследовании выявлено: концентрация на- трия в сыворотке крови нормальная — 137 ммоль/л; концентрация ка- лия 5,9 ммоль/л; хлоридов 99 ммоль/л; бикарбоната 21 ммоль/л; каль- ция 60 мг/л; альбумина 41 г/л; фосфата 98 мг/л; мочевой кислоты 163 мг/л; креатинина 26 мг/л; азота мочевины в крови 190 мг/л; креати- нинфосфокиназы в сыворотке крови 12 800 Е/мл. Мочу направили на токсикологический анализ и определение миоглобина. Обсуждение истории болезни У пациента имеется олигурия. Темная моча, которая дала положительную реакцию на гем в пробе с индикаторной полоской, наряду с отсутствием эритроцитов в осадке мочи указывает на острую почечную недостаточ- ность, вызванную гемом. Поскольку молекула миоглобина меньше, чем молекула гемоглобина, моча при миоглобинурии обычно бесцветная вследствие быстрого почечного клиренса миоглобина, при гемоглобину- рии же она розовая. Гиперкалиемия, гипокальциемия, гиперфосфатемия, гиперурикемия, низкое отношение азота мочевины в крови к серотони- ну в сыворотке крови (в данном случае — 7:1) и повышенная актив- ность креатининфосфокиназы — все это указывает на рабдомиолитичес- кую миоглобинурическую природу острого некроза канальцев. Это расстройство иногда наблюдается у наркоманов, вводящих препараты внутривенно, и является результатом мионскроза от давления и ишемии. Это и произошло с данным больным.
Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами 161 Диагноз Прежде чем поставить диагноз острого некроза канальцев, необходимо исклю- чить преренальную и постренальную причины возникновения почечной недоста- точности. Анамнез. После того как исключены другие причины острой почечной недо- статочности, следует предпринять детальное исследование для идентификации причин ишемического и нефротоксического острого некроза канальцев. Необхо- дим тщательный анализ течения болезни до периода развития острой почечной недостаточности. Следует уделить пристальное внимание временным взаимоот- ношениям отклонений от нормы объема внеклеточной жидкости и концентрации электролитов, давлению крови, введению лекарств, хирургическим процедурам, действию возможных нефротоксинов и параметрам почечной функции накануне развития острого некроза канальцев. Это особенно важно, если проявления неф- ротоксичности обусловлены действием аминогликозидов, амфотерицина В, цис- платина и радиоконтрастных веществ. Лабораторные пробы. Ключевые данные лабораторных исследований, кото- рые могут оказать помощь в постановке правильного диагноза, указаны на рис. 7-2 и 7-3. Осадок мочи в ранней фазе острого некроза канальцев обычно со- держит эпителиальные клетки почечных канальцев, а также зернистые и эпители- альные цилиндры. Поскольку функция канальца нарушена, способность почки сохранять натрий и максимально концентрировать мочу уменьшена. Эти откло- нения от нормы у больных с азотемией могут иметь диагностическую ценность, позволяя отличить преренальную азотемию от острого некроза канальцев (рис. 7-3). У больных с азотемией из-за преренальных причин осмоляльность мочи выше чем 500 мОсм/кг воды, концентрация натрия в моче ниже чем 10 ммоль/л и отношение креатинина мочи к креатинину плазмы крови меньше чем 20. Хотя эти параметры примерно у 80 % больных диагностически значимы, приблизительно у 20 % они находятся в промежуточной зоне, лишенной диагнос- тического значения. Дальнейшая дифференциация между этими двумя причина- ми азотемии может быть достигнута с помощью такого показателя, как экскрети- руемая фракция натрия (FFNa), которая выше 1 % у больных с острым некрозом канальцев и ниже 1 % у больных с преренальной азотемией. У больных с острой почечной недостаточностью, вызванной радиоконтрастными веществами, вели- чина FENa часто бывает меньше 1 % даже при остром некрозе канальцев. Причина этого явления неизвестна. Поскольку нефротоксический острый некроз каналь- цев становится все более частой причиной острой почечной недостаточности, зна- ние перечня лекарств, обладающих нефротоксическим потенциалом, будет полез- ным для постановки правильного диагноза. Лечение Лечение острого некроза канальцев направлено на предотвращение или уменьше- ние повреждения почек в фазу развития острой почечной недостаточности, на коррекцию состояния в период почечной недостаточности и в фазу восстановле- ния от острого некроза канальцев. Предохранение от ишемической острой почеч- ной недостаточности исходно направлено на поддержание адекватного крово- снабжения почек. Поскольку снижение объема внеклеточной жидкости увеличивает риск ишемического острого некроза канальцев после хирургических
162 Глава 7. Острая почечная недостаточность операций и сепсиса, следует уделять особое внимание поддержанию нормоволе- мии у больных, входящих в эту группу риска. Токсическую острую почечную недостаточность лучше всего лечить пре- дупредительными мерами. Для этого требуются знания о лекарствах, дающих побочные нефротоксические эффекты, и их правильной дозировке. Необходим тщательный выбор этих потенциально нефротоксичных средств только по чет- ко определенным клиническим показаниям к применению, а также необходимо выявление и исключение факторов, увеличивающих риск нефротоксических осложнений. В предыдущем разделе обсуждались данные проблемы для каж- дой группы лекарств, но в качестве общего подхода к предупреждению почеч- ной недостаточности важно обозначить ряд специфических факторов риска, предрасполагающих к развитию у больного почечных осложнений в результате применения лекарств с нефротоксическим потенциалом. Нефротоксичные средства потому и являются таковыми, что они выделяются из организма преимущественно почками. Поэтому пред существующая почечная дисфункция приводит к увеличению времени пребывания этих лекарств в сыво- poi ке крови и, соответственно, времени их повреждающего действия на почечные клетки. Более того, при почечной дисфункции количество функционирующих нефронов снижается, и нагрузка экскретируемого лекарства в расчете на каждый нефрон пропорционально растет. Поэтому у больных с предшествующим заболе- ванием почек токсичное действие на уровне нефрона проявляется быстрее. Таким образом, клетка нефрона в почке с пониженной функцией может, если не изме- нить дозировку, подвергаться действию более высоких, потенциально токсичных концентраций лекарств в течение более длительного времени, чем клетка нефро- на в почке с нормальной функцией. Уменьшение объема внеклеточной жидкости приводит к интенсивной реабсорб- ции натрия и воды по всей длине проксимального канальца и собирательной трубки. Поскольку на обработку почкой большинства соединений, включая ле- карства, существенно влияют изменения транспорта натрия, изменения обработ- ки нефроном натрия и воды при снижении объема внеклеточной жидкости могут приводить либо к более высокой внутриканальцевой концентрации, отчетливо токсичной для плазматических мембран, либо к повышенному транспорту лекарст- ва клеткой почечного канальца в ее внутриклеточное пространство и повышенному внутриклеточному уровню, который может достичь токсичной концентрации. При назначении нефротоксичных лекарств важно поддерживать восстановление объема внеклеточной жидкости и нормоволемию. Образование эндогенного креатинина зависит от мышечной массы, а она с возрастом уменьшается. Из этого следует, что нормальная или слегка повышенная концентрация креатинина в сыворотке крови у пожилого человека отражает более низкий клиренс креатинина или скорости клубочковой фильтрации, чем у молодого человека с идентичным содержанием креатинина в сыворотке крови. Поэтому у по- жилых больных степень тяжести предсуществующей болезни почек может оказать- ся выше, чем та, на которую указывает концентрация креатинина в сыворотке крови. Даже при тщательном соблюдении условий применения нефротоксичных ле- карств может произойти повреждение почек. Когда нарастающая концентрация креатинина в сыворотке крови и азота мочевины в крови свидетельствует о про- гресс ирующем снижении скорости клубочковой фильтрации, необходимо, если возможно, отменить то лекарство (или лекарства), которое обладает нефротоксич-
Острая почечная недостаточность, вызванная внутрипочечными процессами 163 ностью. Даже после отмены этого лекарства нарушение функции почки может про- грессировать в течение нескольких дней, поскольку повреждающее действие про- должается из-за нахождения токсина в почечной паренхиме. Поэтому необходимо тщательно следить за функцией почек и после распознавания повреждения. Когда ишемическая или нефротоксическая острая почечная недостаточность наступила, ее лечение сходно с лечением острой почечной недостаточности любого происхож- дения. Основной целью является поддержание баланса жидкости и электролитов, адекватное питание, лечение инфекции и уремии, если они имеются. Целесообраз- ность применения маннитола или фуросемида для лечения острого некроза каналь- цев неоднозначна. Нет убедительных доказательств того, что эти препараты спо- собны нормализовать острый некроз канальцев, если он уже развился. Их применение может у отдельных больных перевести олигурическую форму острого некроза канальцев в неолигурическую. Неолигурический острый некроз канальцев легче контролировать клинически, и при нем наблюдается более низкая смерт- ность, что можно рассматривать как показания для применения данных средств. Если, однако, реакция в виде повышенного диуреза отсутствует, повторного введе- ния лучше избегать, так как задержка гипертонического раствора маннитола во вне- клеточном пространстве вызывает гиперосмию, гипонатриемию, накопление вне- клеточной жидкости и даже отек легких. Следствием применения больших доз фуросемида и, чаще, этакриновой кислоты может стать необратимая глухота. Некоторым больным, обычно тем, у которых развился олигурический острый некроз канальцев, требуется диализ. Допустимо проведение перитонеального диа- лиза или гемодиализа. Строгим показанием для диализа является неспособность контролировать гиперкалиемию с помощью катионообменных смол, в особенности при гиперкатаболических состояниях, когда большое количество внутриклеточно- го калия выходит во внеклеточное пространство; а также при повышенной нагрузке жидкостью; при уремических осложнениях перикардита или энцефалопатии. Если у больного имеется олигурия со стойким нарастанием концентрации креатинина в сыворотке крови, диализ обычно начинают тогда, когда эта концентрация достигает 80-100 мг/л. Это позволяет избежать значительных проблем, связанных с уремией, которая может стать угрожающей жизни. Более того, поддержание концентрации азота мочевины в крови ниже 1 г/л улучшает общее состояние больного за счет уменьшения вызванных уремией нарушений функции лейкоцитов и тромбоцитов. Прогноз у больных с острым некрозом канальцев зависит от его этиологии. При остром некрозе канальцев после хирургической операции или травмы общая смертность составляет от 40 до 75 %. Выживаемость намного выше у тех больных, у которых не развиваются другие осложнения, такие как инфекция, кровотечение или дыхательная недостаточность. При нефротоксическом остром некрозе ка- нальцев средняя смертность больных составляет менее 10 %. Поскольку диализ способен корригировать большинство нарушений, связанных с почечной экск- реторной недостаточностью, не удивительно, что выживание больных зависит от внепочечных нарушений. Клиническое течение Снижение функции почек, наблюдаемое при остром некрозе канальцев, может начинаться внезапно после ишемического эпизода или развиваться постепенно вследствие нефротоксического поражения. Ежедневное повышение концентра- ции азота мочевины в крови и креатинина в сыворотке крови колеблется соответ-
164 Глава 7. Острая почечная недостаточность ственно между 100 мг/л и 250 мг/л и 5 мг/л и 25 мг/л. Клинические проблемы, которые возникают на стадии развития почечной недостаточности, включают из- быточный объем внеклеточной жидкости; нарушения баланса электролитов, та- кие как гипонатриемия, гиперкалиемия, гиперфосфатемия, гипокальциемия и ацидемия; симптомы уремии, включающие перикардит, летаргию, рвоту и ин- фекцию. Больной с почечной недостаточностью предрасположен к инфекцион- ным осложнениям ввиду плохого хемотаксиса лейкоцитов, сниженного клирен- са ретикулоэндотелиальными клетками и уменьшенной реакции лимфоцитов на антигены. Инфекция является наиболее частой причиной смерти при уремии. Во время этой фазы у больного обычно развивается олигурия; однако у 30- 40 % больных с острым некрозом канальцев ее нет: диурез превышает 500 мл/сут. Поэтому диурез не может и не должен рассматриваться как точное отражение скорости клубочковой фильтрации при развитии острого некроза канальцев. Представляется, что прогноз при неолигурическом остром некрозе канальцев лучше, чем при олигурическом. Это связано, по крайней мере частично, с меньшей частотой возникновения гиперкалиемии и перегрузки жидкостью. Более вероят- ной причиной этого клинического наблюдения является тот факт, что неолигури- ческая почечная недостаточность отражает меньшую степень повреждения почек с менее частым прогрессированием в симптоматическую почечную недостаточ- ность, требующую диализа. Экскреторная недостаточность почек сохраняется в среднем от 7 дней до 21 дня. Иногда острый некроз канальцев может приводить к необратимой почеч- ной недостаточности, в особенности при тех клинических условиях, когда он име- ет многофакторное происхождение у тяжело больного пациента. Потенциальная обратимость является результатом регенеративной способности выживших кле- ток почечного эпителия. Участки некроза замещаются новыми функциональны- ми клетками. Функция почек может возвратиться к нормальному, или почти нор- мальному, базисному уровню. По мере улучшения почечной функции диурез увеличивается, а концентрация креатинина в сыворотке крови снижается. В пери- од острой почечной недостаточности концентрация креатинина в сыворотке кро- ви претерпевает трехфазное изменение (рис. 7-6). В фазе развития острого некро- за канальцев его концентрация прогрессирующе нарастает. В ранней фазе восстановления возрастание скорости клубочковой фильтрации увеличивает вы- деление креатинина. Когда скорость выведения креатинина приближается к ско- рости его образования, ежедневное повышение концентрации креатинина стано- вится менее выраженным. Таким образом, даже при нормализации скорости клубочковой фильтрации концентрация креатинина сыворотки крови может еще несколько дней увеличиваться. По мере дальнейшей нормализации скорости клубочковой фильтрации экскреция креатинина превышает его образование, так что концентрация креатинина в сыворотке крови выходит в конечном ито- ге на плато и постепенно снижается к исходному значению. Острая почечная недостаточность вследствие закупорки Препятствие потоку мочи может возникать в любом участке по ходу мочевыводя- щих путей. Причины развития острой почечной недостаточности из-за действия внепочечных процессов представлены в табл. 7-3. При оценке заболеваний почек
Острая почечная недостаточность вследствие закупорки 165 О 7 14 21 28 Дни Рис. 7-6. Типичная трехфазная кривая изменения концентрации креатинина сыворотки крови во время фазы развития, раннего восстановления и позднего восстановления функции ночки после ос i рого некроза канальцев. В период раннего восстановления концентрация может еще нарастать по мере увеличения скорости клубочковой фильтрации. Однако скорость изменения концентрации будем меньше (пунктир) в целом закупорку всегда следует рассматривать как часть начального дифферен- циального диагноза у каждого больного с почечной недостаточностью, поскольку внепочечная закупорка мочевыводящих путей является обратимой причиной воз- никновения почечной недостаточности. Внутрипочечная закупорка Острая почечная недостаточность может возникать вследствие внутрипочечной закупорки из-за образования кристаллов и их диффузного выпадения в осадок в просвет канальцев в любом участке почки. Поскольку в большинстве случаев внут- ТАБЛИЦА 7-3. Внепочечные причины развития обтурационной острой почечной недостаточности Внутрипочечные Острая уратная нефропатия Внепочечные Почечная лоханка: камень, отторгающийся сосочек, уретеролоханочное сращение Мочеточник: лимфома, новообразование (мочеточника, предстательной железы, мочевого пузыря, малого таза), камень, отторгающийся сосочек, беременность, сужение Мочеиспускательный канал и шейка мочевого пузыря: доброкачественная гипер- трофия предстательной железы, новообразование (предстательной железы, мо- чевого пузыря), нейрогенный мочевой пузырь, камень
166 Глава 7. Острая почечная недостаточность рипочечной обтурационной острой почечной недостаточности острый некроз ка- нальцев протекает так же, как и при действии других причин, и развивается на поч- ве внутрипочечной, а не внепочечной закупорки, невозможно поставить диагноз с помощью широко распространенных процедур цистоскопии или ретроградной пиелографии. Обычно диагноз ставят, если выявляют условия, способствующие развитию внутрипочечного образования и выпадению в осадок кристаллов. Острая уратная нефропатия наблюдается при применении химиотерапев- тических средств у больных с миелопролиферативными или лимфопролифера- тивными заболеваниями. Лечение приводит к быстрому разрушению злокаче- ственной ткани и образованию мочевой кислоты из нуклеиновых кислот клеток, подвергшихся лизису. Развиваются гиперурикемия, урикозурия, внутрипочеч- ное осаждение кристаллов мочевой кислоты и острая почечная недостаточность. Клинически это расстройство характеризуется острым наступлением олигурии, часто приводящей к анурии с быстро нарастающим содержанием азота мочеви- ны в крови и креатинина в сыворотке крови. Концентрация мочевой кислоты в сыворотке крови обычно превышает 200 мг/л. На ранней стадии при анализе мочи, как правило, выявляют кристаллы мочевой кислоты и гематурию. Диагно- стике может помочь обнаружение увеличения отношения концентрации моче- вой кислоты и креатинина выше чем 1 в однократной порции мочи. Лечение направлено на уменьшение образования кристаллов мочевой кис- лоты в собирательных трубках почки. Поскольку рКа мочевой кислоты равно 5,75, повышение pH мочи и увеличение скорости тока мочи способствуют экс- креции уратных солей. Подщелачивание мочи достигается введением раствора натрия бикарбоната с одновременным назначением ацетазоламида — ингиби- тора карбоангидразы. У больных с острым лейкозом, которых планируют ле- чить комбинацией химиотерапевтических средств, предварительное назначе- ние аллопуринола, как минимум, в течение суток, а предпочтительнее — трех, уменьшает выраженность гиперурикемической реакции и риск ее появления. Больным с развившейся почечной недостаточностью или с содержанием моче- вой кислоты в сыворотке крови, превышающим 250 мг/л, показано проведение гемодиализа. Сообщалось о редких случаях развития этой формы острой по- чечной недостаточности, вызываемых и другими лекарствами: диуретиком тикринафеном, метотрексатом и сульфаниламидными препаратами. Внепочечная закупорка Внепочечная закупорка тока мочи может происходить на уровне почечной лохан- ки, мочеточника, мочеиспускательного канала или шейки мочевого пузыря. Заку- порку мочевыводящих путей вызывает большое число разных процессов. У лиц среднего возраста основную причину закупорки составляют почечные камни. У пожилых больных наиболее распространенными причинами являются гипер- трофия предстательной железы, различные новообразования и почечные камни. История болезни № 4 72-летний мужчина переведен в больницу из местного дома для престаре- лых из-за лихорадки. При физикальном обследовании все параметры ста- бильны, но температура тела 39 °C. Признаков обезвоживания не было. Лег- кие чистые, при обследовании органов патологии не обнаружено. Данные
Острая почечная недостаточность вследствие закупорки 167 лабораторных исследований при поступлении: Na+ 138 ммоль/л, СГ 100 ммоль/л, К + 6,2 ммоль/л, НСО3" 19 ммоль/л, азот мочевины крови 1 г/л, креатинин сыворотки крови 62 мг/л, У больного не было мочеиспускания в течение 4 ч после госпитализации. В мочевой пузырь с трудом введен кате- тер, через который получено 600 мл мочи, после чего на катетер наложен за- жим. В последующие 3 ч получено всего 2000 мл мочи. В моче обнаружены 10—20 лейкоцитов в поле зрения (большое увеличение) и грамотри- цательные микроорганизмы. Было начато лечение антибиотиками, давшее клиническое улучшение. В последующие 8 ч больной выделил 2000 мл мочи, ему ввели 1000 мл физиологического раствора. Диурез постепенно снижал- ся, и в следующие трое суток концентрация азота мочевины в крови и креа- тинина в сыворотке крови упала соответственно до 250 мг/л и 14 мг/л. Обсуждение истории болезни У этого больного была почечная недостаточность неясной этиологии, так что при дифференциальной диагностике должны были рассматриваться преренальная, интраренальная и постренальная причины. Выявлена заку- порка шейки мочевого пузыря, скорее всего на почве доброкачественной гипертрофии предстательной железы. В мочевой пузырь введен катетер. Полный дренаж был произведен не сразу, а в течение нескольких часов, чтобы не допустить возможной гипотонической реакции. Закупорка моче- выводящих путей сопровождалась их инфекцией, что потребовало назначе- ния антибиотиков и дренажирования. У больного был достигнут умеренный постобтурационный диурез, консервативно замещенный парентеральным введением жидкости. В течение последующего пребывания в стационаре функция почек почти нормализовалась. При остром процессе закупорки часто наблюдается боль в надлобковой или по- ясничной области. Локализация этой боли определяется местом закупорки. Если же процесс медленно прогрессирующий, хронический или внутрипочечный, то симптомы могут отсутствовать. Анализ мочи обычно бывает нормальным, но иногда обнаруживают кристаллы и гематурию, если почечная недостаточность вызвана от- ложением кристаллов внутри канальцев или прохождением камней. При обтураци- онной уропатии диурез обычно в норме или даже высокий. Хотя полная закупорка приводит к анурии, перемежающаяся и частичная закупорка мочевыводящих путей способна привести к выраженному падению скорости клубочковой фильтрации в присутствии перемежающегося и меняющегося по величине диуреза. Помимо симптомов, прямо связанных с закупоркой, важно выявить нарушения, являющиеся причиной этой закупорки. Необходимо выяснить, не было ли в анамне- зе злокачественной опухоли; хирургического вмешательства на брюшной полости, малом тазу или мочеполовых органах; камней в почках; расстройств, связанных с не- крозом сосочка (например сахарного диабета, аналгетической нефропатии, серпо- видно-клеточной болезни); или приема метизергида — лекарства, используемого для лечения мигрени и способного вызвать ретроперитонеальный фиброз. При закупорке мочевыводящих путей могут возникнуть различные ослож- нения, Застой мочи часто сопровождается инфекцией. Иногда у таких больных раз- вивается гипертензия, обусловленная, по-видимому, увеличением объема внекле- точной жидкости. Почечная недостаточность возникает только при двусторонней
168 закупорке или при односторонней — в случае одиночной почки. При острой закупор- ке может развиться и папиллярный некроз почки, вероятно, вследствие ишемии. При подозрении на диагноз закупорки мочевыводящих путей для его подтверждения необходимо катетеризировать мочевой пузырь. Если причиной является закупорка мочеиспускательного канала или нейрогенный мочевой пузырь, диурез увеличится. Поскольку быстрое удаление большого объема мочи при устранении закупорки иногда сопровождается гипотонией, следует вначале удалить лишь 500 мл. Остальную мочу можно дренировать в течение нескольких часов с периодическим пережатием дренирующего катетера. Если после катетеризации мочевого пузыря не получено значительного коли- чества мочи, закупорка, должно быть, произошла на уровне мочеточников или еще выше. В этих случаях постановка диагноза закупорки требует проведения ультразвукового исследования, внутривенной пиелографии, компьютерной то- мографии или ретроградной пиелографии. Ввиду снижения почечной функции выявление закупорки в мочевыводящей системе с помощью внутривенной пие- лографии может быть достигнуто лишь через 6-24 ч после введения красителя. Необходимость и срочность лечения закупорки мочевыводящих путей и его скорость зависят от клинической ситуации и от того, является ли закупорка пол- ной или частичной. Немедленное устранение закупорки обязательно лишь у больных с сепсисом, развившимся в результате инфекции, локализованной про- ксимальнее участка закупорки. В этих условиях лечение лишь антибиотиками обычно не дает эффекта. Другими показаниями для ликвидации закупорки явля- ются боль, повторные инфекции или кровотечение, прогрессивное нарушение функции почек. Однако при этих нарушениях немедленное лечение не требуется. Кратковременная отсрочка устранения закупорки не вызовет необратимого ухуд- шения почечной функции. Полное восстановление функции почек может про- изойти, если закупорка устранена в течение недели после ее начала. Если же заку- порка продолжается в течение 1-4 нед, происходит стабильная потеря функции, хотя скорость клубочковой фильтрации может вернуться к 30-50 % от нормаль- ного уровня. После 5-12 нед полной закупорки функция почек восстанавливает- ся лишь на 10 % от нормы. Конкретное терапевтическое мероприятие для устранения закупорки мочевы- водящих путей зависит от локализации и причины закупорки. Устранение двусто- ронней полной закупорки часто сопровождается периодом высокого диуреза, на- зываемым постобструкционным диурезом. У большинства больных этот диурез адекватен и представляет собой удаление жидкости, задержанной в период пол- ной закупорки. Изредка он не адекватен и приводит к снижению объема внекле- точной жидкости, если объем жидкости, выводимой с мочой, не восполнен. Реко- мендуется при постобструкционном диурезе не производить возмещение всех потерь жидкости у больного, пока не появятся признаки гиповолемии. В этом слу- чае диурез не будет поддерживаться за счет терапевтических мероприятий. Избранная литература Brenner В. М., Lazarus J. М., eds. Acute renal failure, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone, 1988. Humes H. D. Aminoglycoside nephrotoxicity. Kidney Int., 1988; 33: 900. Myers B. D., Moran S. M. Acute renal failure. N. Engl. J. Med., 1986; 314: 96.
Глава 8 Хроническая почечная недостаточность Эрик В. Янг Изучив эту главу, читатель должен: • Дать определение хронической почечной недостаточности, азотемии, уре- мии и терминальной стадии болезней почек • Перечислить основные этиологические факторы хронической почечной не- достаточности • Охарактеризовать кратковременные адаптивные реакции, поддерживаю- щие функцию почек после их повреждения • Понимать, как зта кратковременная адаптация может ускорить прогресси- рование хронической почечной недостаточности • Понимать роль снижения давления крови, применения ингибиторов ангио- тензинпревращающего фермента и ограничения потребления белков с пи- щей для замедления прогрессирования хронической почечной недостаточ- ности • Распознавать метаболические последствия хронической почечной недо- статочности для обмена натрия и воды, обмена калия, кислотно-основного состояния, минерального обмена, метаболизма лекарств и эндокринной функции почки • Распознавать клинические последствия хронической почечной недостаточ- ности для различных органов и систем • Понимать основные принципы лечения хронической почечной недостаточ- ности и терминальной стадии болезней почек Хроническая почечная недостаточность (ХПН) — клинический синдром, обус- ловленный необратимым, обычно прогрессирующим, повреждением почки вслед- ствие различных патологических состояний. В этой главе обсуждаются основные причины, общие патофизиологические механизмы, клинические проявления и лечение ХПН. При ХПН происходит постоянное повреждение ткани почки: нормальная ткань постепенно замещается рубцовой. ХПН необратима и зачастую прогресси- рует. Острая почечная недостаточность, напротив, обратима, и архитектоника почки в этом случае обычно сохранена. Ведущими проявлениями почечной недо- статочности являются повышение концентрации креатинина и азота мочевины крови из-за падения скорости клубочковой фильтрации. Другие функции почки, например синтез почечных гормонов, тоже, как правило, нарушены. Различная степень почечной недостаточности сопровождается большим разнообразием симптомов и изменений лабораторных показателей.
170 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность Для обозначения хронического повреждения почки применяется несколько терминов. ХПН — это общий термин для описания необратимого падения скорос- ти клубочковой фильтрации в течение длительного времени, обычно нескольких лет. Хроническая почечная недостаточность означает хронический процесс, со- провождающийся снижением функциональной способности почек, хотя степень почечной недостаточности для этого термина не вполне определена. Под азоте- мией понимают повышение концентрации азота мочевины в крови и креатинина в сыворотке, не имея в виду каких-либо явных клинических проявлений как хрони- ческой, так и острой почечной недостаточности. Уремия — это фаза почечной не- достаточности, при которой выявляются симптомы почечной дисфункции. У многих больных проявления уремии не наступают, пока скорость клубочковой фильтрации не падает ниже 10 мл/мин (норма — 120 мл/мин). Терминальная ста- дия почечной недостаточности означает любую форму хронической (т. е. необра- тимой) почечной недостаточности на такой стадии, когда показано постоянное заместительное лечение в форме диализа или пересадки почки. Причины развития хронической почечной недостаточности Много различных болезней почек приводят к ХПН, подобно тому, как много раз- личных болезней сердца (например ишемия, поражение клапана, кардиомиопа- тия) вызывают застойную сердечную недостаточность. Представление о причи- нах ХПН можно получить при анализе данных о частоте первичных почечных диагнозов у больных, которым начат диализ (табл. 8-1). Более детальную инфор- мацию о большинстве специфических причин можно найти в других разделах этой книги. Сахарный диабет в настоящее время является наиболее частой причиной ХПН, приводящей к терминальной фазе почечной недостаточности. Примерно у больных с инсулинзависимым (т. е. склонным к кетозу) диабетом (или диабе- том 1-го типа) развивается диабетическая нефропатия — общий термин для бо- лезней почек, вызванных диабетом. Болезнь почек развивается и у больных с ин- сулиннезависимым диабетом. Патология почек обычно выявляется у больных, страдающих диабетом, по крайней мере, 10 лет, и у большинства из них имеются также диабетические осложнения, включающие заболевания глаз (т. е. диабети- ческая ретинопатия) и периферических чувствительных нервов (т. е. диабетичес- кая нейропатия). Гистологически в почках выявляется узловой или диффузный склероз клубочков. Первое проявление болезни почек — обнаружение в моче аль- ТАБЛ ИЦА 8 -1. Основные причины терминальной стадии болезней почек в США Причины болезней почки Количество случаев (%) Диабет 34,2 Гипертония (нефросклероз) 29,2 Гломерулонефрит 14,2 Интерстициальный нефрит 3,4 Кистозная болезнь почек 3,4 Прочие или неизвестные 15,4
Патофизиология 171 бумина в небольших количествах (микроальбуминурия). В дальнейшем альбумин- урия прогрессирует и может достичь размеров нефротического состояния (т. е. > 3,5 г/сут). Вскоре после начала протеинурии развивается азотемия, которая в течение 2-7 лет прогрессирует до уремии и терминальной стадии почечной недо- статочности. Гипертензия — признанная причина развития терминальной фазы почечной недостаточности, выявляется примерно у 30 % больных. Она вызывает поврежде- ние почек, проявляющееся в виде утолщения почечных артериол; это явление на- зывается нефросклерозом. Клинический синдром включает медленно прогресси- рующую почечную недостаточность, слабую протеинурию и небольшое увеличение осадка мочи. Но и само заболевание почек может вызывать развитие гипертензии или обострять пред существующую гипертонию. У больных с ХПН и гипертонией часто неясно, какая болезнь первична. И хотя однозначных доказа- тельств нет, все-таки создается впечатление, что лечение гипертензии ослабляет повреждение почек. Гломерулонефрит — третья наиболее распространенная и признанная причина возникновения терминальной стадии почечной недостаточности. Большое число первичных и вторичных форм гломерулонефрита, таких как мембранная нефро- патия, фокальный гломерулосклероз, системная красная волчанка и синдром Гудпасчера (гл. 5 и 6), заканчивается терминальной стадией хронической почеч- ной недостаточности. Остальные патологические состояния, приводящие к развитию терминальной стадии почечной недостаточности, включают несколько относительно менее час- тых почечных заболеваний. Поликистозная болезнь почек — это общее расстрой- ство с аутосомно-доминантным наследованием. Хотя она составляет лишь 3,4 % причин терминальной фазы болезней почки, в то же время является наиболее рас- пространенным из распознаваемых генетических заболеваний. Хронический ин- терстициальный нефрит может возникать в результате длительного действия аналгетиков, свинца и других токсинов, поступающих из внешней среды. У неко- торых больных с терминальной стадией почечной недостаточности исходная ее причина остается неизвестной. Патофизиология Повреждение почек могут вызвать многие заболевания (табл. 8-1), которые вна- чале вовлекают в процесс лишь один специфический сегмент нефрона и наряду с ним кровеносные сосуды, клубочки, канальцы или интерстиций. В дальнейшем процесс, поражающий любую часть нефрона или окружающий его интерстиций, продолжается и снижает клубочковую фильтрацию, а также функции этого не- фрона. Нормальная архитектоника почки утрачивается, ткань замещается колла- геном. Когда это происходит, размер почки обычно уменьшается. Почка, как правило, теряет свою нормальную архитектонику. Одни нефроны становятся нефункционирующими, тогда как другие продолжают функциониро- вать на более высоком, чем в норме, уровне, чтобы компенсировать потерю части нефронов. Эта последовательность событий в процессе развития почечной недо- статочности известна как гипотеза интактного нефрона. Она открывает удобные подходы для понимания многих аспектов ХПН. Интактные нефроны поддержи- вают гомеостаз жидкости и растворенных веществ до тех пор, пока остается неко-
172 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность торое количество функционирующих нефронов. После этого момента у больного развивается уремия, и в течение недель или месяцев может наступить смерть, если не будут произведены диализ или пересадка почки. Интактные нефроны приспосабливаются к утрате поврежденных нефронов путем увеличения размера, повышения скорости клубочковой фильтрации каждым отдельным оставшимся нефроном и усиления выведения растворенных в крови веществ. Такое повыше- ние скорости фильтрации отдельным нефроном (т. е. гиперфильтрация) происхо- дит за счет расширения афферентных артериол клубочка, что приводит к усилен- ному плазмотоку через этот клубочек (рис. 8-1). Фильтрация может усиливаться благодаря повышению тонуса эфферентных артериол. Повышение плазмотока и скорости фильтрации в оставшихся нефронах, вероятно, является краткосрочной адаптивной реакцией, предназначенной для компенсации утраты части нефро- нов. Однако это повышение в сохранившихся нефронах приводит к увеличению гидростатического давления в клубочках, которое, если оно действует длительно, вызывает дизадаптацию. Хроническая почечная недостаточность часто прогрессирует, даже если вы- звавшая ее причина устранена. Скорость прогрессирования неодинакова у раз- ных людей. У одного — развитие терминальной стадии почечной недостаточности происходит быстро, например за год, а у другого — весьма медленно, например за 10 лет. Скорость прогрессирования ХПН можно проследить клинически на осно- вании сопоставления во времени величины, обратной скорости увеличения кон- центрации креатинина в сыворотке крови (см. далее). Значительные усилия были предприняты для выяснения причин прогрессирования почечной болезни и мето- дов его остановки или замедления. Распространенное объяснение природы прогрессирования ХПН получило на- звание гипотезы гиперфильтрации. Согласно ей, повышение плазмотока и гидро- статического давления со временем вызывает повреждение интактных нефронов. Оставшиеся интактные нефроны подвергаются повреждению в результате дли- тельного действия повышенного капиллярного давления и плазмотока (рис. 8-1). Повреждение в результате гиперфильтрации приводит к характерному изменению строения клубочков, известному как фокальный гломерулосклероз. Эта гипотеза, вероятно, объясняет, почему почечная недостаточность продолжает прогрессиро- вать, даже когда прекращается действие начальных факторов, вызвавших заболе- вание почки (например некоторых форм гломерулонефрита). Повреждение в результате гиперфильтрации можно уменьшить, снижая гид- ростатическое давление в клубочке. Несколько методов для снижения скорости фильтрации были использованы при попытках замедлить или остановить про- грессирование ХПН. У больных с гипертонией это прогрессирование, по-видимо- му, может быть замедлено лечением гипертензии. Большинство лекарств избира- тельно расширяет афферентные артериолы, вызывая повышенный кровоток в капиллярах клубочка. В то же время происходит снижение капиллярного давле- ния в клубочке в результате падения давления в большом круге кровообращения (рис. 8-1). Эти два процесса частично уравновешивают друг друга, однако итого- вый эффект антигипертензивного лечения состоит в замедлении прогрессирова- ния ХПН. Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента — это специфичес- кий класс антигипертонических средств, блокирующих превращение в почках ангиотензина I в ангиотензин II. Ангиотензин II дает вазоконстрикторный эф- фект, относительно более специфичный для эфферентных артериол. Блокируя
Патофизиология 173 его образование, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента расширяют эфферентные артериолы в большей степени, чем афферентные (рис. 8-1). Это из- бирательное расширение артериол приводит к снижению давления в капиллярах клубочка и к ослаблению гемодинамического повреждения стенок капилляров. У экспериментальных животных ингибиторы ангиотензинпревращающего фермен- та замедляют или предупреждают прогрессию почечной недостаточности. Недав- ние исследования подтвердили эффективность ингибиторов ангиотензинпревра- щающего фермента в замедлении скорости развития почечной недостаточности у людей. Ограничение употребления белков с пищей также способно предупредить развитие гиперфильтрационного повреждения, снижая скорость кровотока и дав- Рис. 8-1. Типы гемодинамики клубочков в норме и при хрони- ческой почечной недостаточнос- ти (ХПН). А — В нормальном состоянии системное кровяное давление (КД), тонус афферент- ных альвеол, тонус эфферент- ных альвеол и капиллярное дав- ление в клубочке (Pgc) в норме. В — При ХПН уровень PGC в ос- тавшихся интактных нефронах увеличен в результате повы- шенного системного давления крови, расширения афферент- ных артериол и сужения эффе- рентных артериол. Эфферентная вазоконстрикция обусловлена локальным выделением ангио- тензина II. С — При ХПН уро- вень PGC падает, если системное давление крови регулируется применением антигипертензив- ных средств. D ~ При ХПН уро- вень PGC продолжает падать, если давление крови снижается при лечении ингибиторами ан- гиотензинпревращающего фер- мента. Эти ингибиторы снижают уровень PGC благодаря избира- тельному расширению эффе- рентных артериол в дополнение к снижению системного давле- ния крови 1 'IP111 КД, норма D Pgc, норма
174 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность ление в капиллярах клубочка в интактных нефронах. Несмотря на многочислен- ные исследования, требуемая степень ограничения потребления белка и специфи- ческая роль этого типа воздействия детально не определены. Предложены и другие гипотезы причины прогрессирования почечной недо- статочности. Например, изменения свертывания крови, депозиты липидов, захват макромолекул мезангием могут приводить к прогрессирующему повреждению интактных нефронов. Метаболические последствия почечной недостаточности Благодаря большим резервным возможностям и компенсаторным изменениям в интактных нефронах у большинства больных клубочковая фильтрация снижает- ся по меньшей мере на 90 % без появления выраженных клинических признаков почечной недостаточности. Однако даже при отсутствии признаков ХПН боль- ные становятся весьма чувствительны к резким изменениям условий окружаю- щей среды, поскольку резервные возможности их почек все же ограничены. В на- стоящем разделе будут описаны физиологические и биохимические проявления ХПН, а в следующем — клинические симптомы, развивающиеся при падении ско- рости клубочковой фильтрации ниже 10 мл/мин. Регуляция баланса натрия ХПН — это такое состояние, при котором уменьшенное число нефронов исполь- зует все свои способности для поддержания гомеостаза внеклеточной жидкости. Однако не при всякой ситуации эти компенсаторные усилия интактных нефро- нов могут оказаться достаточными. У больных с ХПН способность экскретиро- вать солевую нагрузку ниже, чем в норме (рис. 8-2). Если потребление соли пре- вышает способность к экскреции натрия, произойдет его накопление в организме. Задержка натрия вызовет увеличение объема жидкости во внеклеточном про- странстве, что проявится в виде отеков и гипертензии. Поэтому большинству больных с ХПН, по мере прогрессирования заболевания, будет необходима диета с ограничением соли. У больных с ХПН может также быть нарушена и способность сохранять нат- рий в организме. В редких случаях, если потребление натрия исключительно мало, выделение соли превышает ее потребление, и у больного развиваются такие признаки снижения объема внеклеточной жидкости, как низкое давление крови и головокружение. Регуляция баланса воды При далеко зашедшей ХПН нарушается способность почек к образованию мочи, которая в зависимости от состояния водного баланса должна быть или очень раз- ведена, или очень концентрирована (рис. 8-2). Образование разведенной мочи требуется для компенсации большой водной нагрузки (гл. 1). У больных с ХПН, если они потребляют избыточные количества воды, может развиться гипонатрие- мия. Осмотически концентрированная моча необходима для максимального со- хранения воды в теле в условиях ее недостаточного поступления. Неспособность
Метаболические последствия почечной недостаточности 175 0 20 16 - Здоровые Пациенты с ХПН "1------------------j-----------------г 10 100 1000 Натрий (ммоль/сут) Рис 8-2 Больные с хронической почечной недоела!очноегыо не способны справляться с избыгоч ным по1ребленисм солеи и воды Тогда как здоровые индивидуумы могут справиться и с юраздо большим количеством поступающих в ор!анизм иа|рия и воды Затемненная область обозначав теоретические пределы потребления соли и воды, совместимые с поддержанием водно-солевого ба- Iанса у больно! ост яжелой хронической почечной педос i аточиостыо Избыток поступающей в opi а- низм соли вызывает отеки и i ипертонию, ioi да как низкое потребление соли может вызвать i ипово- лемию Избыток поступления воды может привести к гипонатриемии, тогда как пеадеква!но малое нофсблсиие воды способно вызвать гипернатриемию (По Brenner В М, Rectoi F С, cds The Kidney, 4th ed Philadelphia, W В Saunders, 1991 ) к максимальному сохранению воды приводит к гипернатриемии. У больных с ХПН есть риск развития гипонатриемии, если они потребляют слишком много воды, или гипернатриемии, если слишком мало. К счастью, при обычных услови- ях потребления воды такие проявления нарушения водного баланса весьма редки Регуляция баланса калия Способность выводить калий из организма зависит от скорости клубочковой фильтрации и от функции клеток дистального нефрона. Если эти процессы нару- шены, калий задерживается, и у больного развивается гиперкалиемия Это -- се- рьезное осложнение почечной недостаточности ввиду риска смертельной арит- мии, оно часто является показанием для диализа. При выраженной почечной недостаточности кишечник (в особенности толстый) становится важным местом секреции калия. Больным с ХПН рекомендуется ограничить его потребление. Кислотно-основное состояние Выведение ежедневно поступающих в организм кислот зависит от экскреции аммиака клетками нефрона. Хотя секреция аммиака в интактных нефронах по- вышена, общее количество экскретируемого аммиака снижено. В организме на- капливаются ионы водорода, приводя к метаболическому ацидозу (рис 8-3)
176 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность Рис. 8-3. У больных развивав!ся мсiаболическии ацидоз с про- грессирующим падением скорое- 1и клубочковосг филырации На мс1 аболическии ацидоз указыва- С1 падение концентрации бикар- бонат в сыворопсс крови (i е общего СО2) (По Widmer В, Gerhardt R Е Harrington J Т, and Cohen J J Serum electrolyte and acid base composition The influence of graded degrees of chionic renal failure Arch Int Med, 1979,39 1099 ) Этот ацидоз частично компенсируется при участии костной ткани, что приводит к патологии кос гей. При далеко зашедших стадиях ХПН задержка кислых суль- фатов и фосфатов сопровождается повышением количества неизмеряемых анио- нов (т. е к ацидозу с анионной разницей) Больным с ХПН часто требуется лече- ние с применением щелочей для нейтрализации задержанных в организме кислот Когда такой метаболический ацидоз становится тяжелым, требуется проведение диализа. Минеральный обмен При ХПН происходят многоплановые изменения минерального обмена, приводя- щие со временем к патологии метаболизма костей (например к почечной остеоди- строфии) и другим патологическим проявлениям (рис. 8-4). По мере потери жиз- неспособной почечной ткани снижается образование в почке кальцитриола — Рис. 8-4. Изменения минерально- го обмена у больных с хронической ।ючечной нед ост ai очноеi ыо харак- ।ери зуются низким содержанием кальци гр и о та, i инсрфосфаюмией 1 ипокальциемиеи и вюричным ги- [jepnapampeoiOM Поспплспис ж- зо1 eiinoiо алюминия, имеющеюся чибо в антацидных npenapaiax применяемых для связывания пи- щевою фосфата, либо в жидкоыи при диализе, может приводить к алюминиевои инюксикации По- чечная осюодис 1рофия включает 1 енералпзовапную фиброзную ос- цодиС1рофию (бопешь Реклипi ау- зена), вызываемую гиперпаратире- озом, и осюомаляцию, обуслов- ленную преиму1цес1ве1ню накоп- лением алюминия в костях Почечная недостаточ ность Кальцитриол <• Id Фосфаты I 8 плазме Всасывание Са Потребление Al AI диализата I Концентрация Са в плазме | Паратгормон ____ I । Паратиреоидная I остеодистрофия | (болезнь Реклингаузена) | Диализ || Алюминий Остеомаляция
Метаболические последствия почечной недостаточности 177 активной формы витамина D [1,25(OH)2D], При средней и тяжелой формах по- чечной недостаточности скорость образования кальцитриола и его концентрация в сыворотке крови недостаточны для поддержания баланса кальция, и у больного развивается гипокальциемия. Кроме того, при ХПН снижается фильтрация и вы- деление неорганического фосфата (РОД приводя к возникновению гиперфосфа- темии. По мере повышения концентрации фосфата в сыворотке крови фосфат и кальций, согласно закону действующих масс, образуют соль в плазме, выводятся из циркулирующей крови и выпадают в осадок в мягких тканях. В результате про- исходит потеря кальция, усугубляющая гипокальциемию при почечной недоста- точности. Накопление фосфора также непосредственно угнетает образование кальцитриола, приводя к дальнейшему ухудшению состояния костной ткани. Снижение концентрации кальция и кальцитриола стимулирует секрецию парати- реоидного гормона. Этот вторичный гиперпаратиреоз является реакцией на дейст- вие известных стимуляторов. Кратковременный вторичный гиперпаратиреоз при почечной недостаточности представляет собой, по-видимому, механизм гомео- стаза, предназначенный для нормализации концентраций кальция и кальцитрио- ла и восстановления кальциевого баланса. Однако, поскольку исходная причина (т. е. почечная недостаточность) не исчезает, длительный гиперпаратиреоз оказы- вается вредным фактором, способствующим заболеваниям мышц и скелета, вы- зывая, как полагают, и другие токсические эффекты. Особенности обмена лекарств Лекарства, которые в норме удаляются почками, в организме больных с почечной недостаточностью накапливаются, что приводит к усилению их действия и разви- тию побочных эффектов. Необходимо снижать дозу или увеличивать интервал между приемом тех лекарств, которые выделяются почками. К ним относятся аминогликозидные антибиотики, ванкомицин, пенициллины, дигоксин и аллопу- ринол. Напротив, при назначении лекарств, таких как эритромицин, наркотичес- кие препараты, антикоагулянты и фенитоин, которые удаляются печенью, нет не- обходимости в коррекции доз у больных с почечной недостаточностью. Способность некоторых лекарств связываться с белками крови изменяется у больных с почечной недостаточностью. Например, фенитоин меньше связывается с альбумином плазмы крови, так что для обычного лечебного эффекта требуется более низкая его доза в крови. Эндокринная функция почки Образование гормонов почкой и их концентрация в сыворотке крови при ХПН снижены. В частности, уменьшено образование кальцитриола, что вызывает гипо- кальциемию и гиперпаратиреоз. При ХПН падает также и образование эритропо- этина, приводя к нормохромной нормоцитарной анемии (рис. 8-5). История болезни № 1 33-летний мужчина страдает хронической почечной недостаточностью на почве поликистоза почек. У отца больного и у его старшей сестры также имеется болезнь почек, тогда как мать и двое других братьев здоровы. Больной чувствует себя здоровым, работает механиком. При обследова- 7 Джеймс Л Шейман
178 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность Рис. 8-5. У больных с хроничес- кой почечной недостаточностью гематокритное число снижается но мерс уменьшения скорости клубочковой фильтрации. У боль- ных развивается нормохромная нормоцитарная анемия, в основ- ном в результате уменьшенного образования эритропоэтина поч- ками. (Из: McGonigle R. J. S., Wallin J. D, Shadduck R. K., and Fisher J. W. Erythropoietin defi- ciency and inhibition of erythro- poiesis in renal insufficiency. Kid- ney Int., 1984; 25: 437.) 0 1 23456789 10 11 12 Креатинин в плазме (мг/100 мл) нии — артериальное давление 170/95 мм рт. ст.; при пальпации обнаруже- но увеличение размера почки. При лабораторном исследовании опреде- лены концентрации в сыворотке крови: азота мочевины — 880 мг/л, креа- тинина — 72 мг/л, натрия — 140 ммоль/л, калия — 6 ммоль/л, хлорида — 104 ммоль/л. Содержание бикарбоната равно 19 ммоль/л, кальция — 83 мг/л и фосфора — 65 мг/л. Насколько применимы к этому больному термины “азотемия”, “уремия” и “хроническая почечная недостаточность”? Идентифицируйте каждое от- клонение данных лабораторных исследований и объясните их патогенез. Обсуждение истории болезни У данного больного — азотемия, на что указывает повышенная концентра- ция азота мочевины и креатинина. Однако уремии у него нет, поскольку отсутствуют симптомы почечной недостаточности. Хроническая почечная недостаточность в данном случае является результатом генетического за- болевания почек, которое привело к необратимому повреждению их нор- мальной архитектоники. Хотя у больных с ХПН почки с наличием рубцов обычно уменьшены в размерах, при поликистозной болезни почки увеличе- ны из-за расширения отдельных канальцев. Большое число лабораторных показателей больного не отличается от дан- ных, выявляемых при ХПН. Они характеризуют следующие отклонения: Гиперкалиемию — экскреция калия нарушена, поскольку секреция калия в ди- стальном нефроне зависит от высокой скорости клубочковой фильтрации. Способность выводить калиевую нагрузку уменьшается по мере того, как
Клинические последствия хронической почечной недостаточности 179 снижается скорость клубочковой фильтрации. Гиперкалиемия может быть связана с повышенным потреблением калия и некоторых лекарств. Метаболический ацидоз — на ацидоз указывает низкая концентрация бикарбо- ната в сыворотке крови. Ацидоз развивается при почечной недостаточности из-за задержки органических кислот и сниженной секреции аммиака, необ- ходимого для экскреции ионов водорода. Гипокальциемию — концентрация кальция в сыворотке крови низкая, отчасти ввиду уменьшенного всасывания кальция в кишечнике из-за пониженного образования в организме кальцитриола. Гиперфосфатемию — экскреция почками фосфата (РОД снижается по мере падения скорости клубочковой фильтрации, приводя к гиперфосфатемии. Клинические последствия хронической почечной недостаточности Практически каждый орган и каждая функция организма могут нарушаться из-за почечной недостаточности. Обычно самые ранние симптомы уремии — утомляе- мость, нарушенный сон, сниженный аппетит, тошнота и рвота. Проявления уре- мии возникают в результате накопления токсинов (в большинстве своем не иден- тифицированных), а также вследствие нарушения выделения и функции гормонов. Ниже перечислены проявления уремии, хотя не все из них обязательно наблюдаются у каждого больного. Неврологические последствия Накопление уремических токсинов оказывает негативное влияние на централь- ную нервную систему. Снижен порог судорожной реакции, что первоначально проявляется в виде тремора, но с возможным прогрессированием в выраженные судороги. Может поражаться и мыслительная функция. Вначале регистрируются небольшие изменения на электроэнцефалограмме, а позже у больных может раз- виваться угнетение сознания. Длительная ХПН поражает также периферическую нервную систему, наблюдается периферическая сенсорная нейропатия. Гематологические последствия Для этих больных характерна анемия в результате сниженного образования эрит- ропоэтина почкой (рис. 8-5). Анемия нормохромная и нормоцитарная и может быть в основном скорректирована введением экзогенного эритропоэтина. Коли- чество тромбоцитов нормальное, но их функция нарушена из-за действия уреми- ческих токсинов. В результате у больных наблюдается геморрагический диатез. Количество лейкоцитов нормальное, но есть данные о нарушении их иммунной и фагоцитарной функций, из-за чего у больных повышается риск развития инфекций. 4 Сердечно-сосудистые последствия У большинства страдающих ХПН имеется гипертензия. В некоторых случаях ги- пертензия предшествует началу повреждения почек и, возможно, вызывает или усугубляет почечную недостаточность. В других — гипертензия отчетливо вто-
180 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность рична по отношению к основной болезни почки. Иногда невозможно определить, что наступило раньше. Гипертензию вызывает задержка в организме натрия и жидкости (т. е. увеличение объема внеклеточной жидкости) и выделение в кровь таких вазоконстрикторных веществ, как ренин. Лечение состоит в регуляции объема внеклеточной жидкости диуретиками, диализом и вазодилатацией. У боль- ных с ХПН имеются также дислипидемия и, возможно, предрасположенность к атеросклерозу. Ввиду многочисленности факторов риска, у больных с ХПН высо- ка вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт миокарда и инсульт. При ХПН может нарушаться способность выделять солевую нагрузку, что приводит к увеличению объема внеклеточной жидкости и образованию отеков. Может развиться застойная сердечная недостаточность и отек легких, в особен- ности у пациентов, имеющих болезни сердца. При выраженной почечной недостаточности иногда развивается перикардит, который, по-видимому, представляет собой воспалительную и геморрагическую реакцию на уремические токсины, накапливающиеся в перикардиальной полос- ти. С развитием этого серьезного осложнения у больного появляются боль в гру- ди, одышка и звук трения перикарда. Может наступить тампонада с гипотонией и циркуляторным коллапсом. Лечение диализом, при котором удаляются токсины, часто помогает решить эту проблему, хотя иногда требуется и дополнительное лечение. Изменения скелета После длительного существования в условиях плохого всасывания кальция и ги- покальциемии, гипертиреоза и метаболического ацидоза (в костях забуферивание иона Н+ происходит за счет выделения кальция) проявляется тенденция к дегене- рации костей у больных с почечной недостаточностью; этот процесс называется почечной остеодистрофией (рис. 8-4). У детей с ХПН может замедляться разви- тие костей. У взрослых больных появляется боль в костях и возрастает частота переломов. Наиболее распространенной формой поражения костей является фиброзная остеодистрофия, вызванная избытком паратиреоидного гормона. Скорость удаления минеральных веществ превышает скорость их отложения, что приво- дит к разрастанию остеоида — костного матрикса, состоящего из мягкой ткани. Другое проявление заболевания костей у больных с ХПН -- остеомаляция. Она характеризуется низким уровнем минерального обмена в кости и ее деминера- лизацией. Основная причина остеомаляции у больных с почечной недостаточ- ностью — алюминиевая интоксикация. Эта интоксикация является, к сожале- нию, ятрогенной проблемой, которая наблюдается у больных, принимающих длительное время алюминиевые антацидные средства, обычно для связывания пищевого фосфата. Классически, остеомаляция — это нарушение, заключающе- еся в недостаточности витамина D. Однако, хотя у больных с почечной недоста- точностью и имеется дефицит активного метаболита витамина D — кальцитри- ола, у большинства из них остеомаляция не развивается, пока в организме не накопится в достаточном количестве алюминий. Предпринимаются все усилия для минимизации действия алюминия у больных ХПН, но это все еще остается проблемой.
Клинические последствия хронической почечной недостаточности 181 Кальцификация мягких тканей часто происходит у больных с ХПН в результа- те выраженной, плохо регулируемой гиперфосфатемии. Кальция фосфат выпада- ет в осадок и откладывается в мягких тканях, таких как кожа, сердце, суставы, сухожилия, мышцы и кровеносные сосуды, а также в других местах. Наблюдают- ся серьезные нарушения, включающие кожный зуд, аритмии сердца, артрит, мы- шечную слабость и ишемию периферических тканей. Эти проблемы могут возни- кать раньше, чем патология костей при почечной недостаточности, но часто протекают на ее фоне. Желудочно-кишечные последствия Тошнота и рвота относятся к ранним симптомам уремии и могут вызывать анорек- сию и снижение массы тела. Выраженная почечная недостаточность сопровождает- ся воспалением и кровоизлияниями в слизистые оболочки. У больных с уремией повышен риск желудочно-кишечного кровотечения ввиду образования артериове- нозных анастомозов в кишечнике в сочетании с дефектом функции тромбоцитов. Метаболические и эндокринные последствия У больных с ХПН имеется ряд нарушений метаболизма вне зависимости от болез- ней, которые являются причиной почечной недостаточности. Они включают не- переносимость глюкозы и резистентность к инсулину, гиперлипидемию и сни- женный уровень тестостерона и эстрогена. У женщин с ХПН резко снижена фертильность. История болезни № 2 У 65-летней женщины имеется ХПН как результат хронического гломе- рулонефрита. Три месяца назад она чувствовала себя хорошо; концент- рация азота мочевины в крови была 700 мг/л, а креатинина — 75 мг/л. Сейчас у нее жалобы на отсутствие аппетита, рвоту и общее недомогание. Ее беспокоит кожный зуд, плохой сон по ночам и боль в груди. При физи- кальном обследовании выявлено: артериальное давление 146/92 мм рт. ст., звук трения перикарда и двусторонние отеки лодыжек. Чем объясняется изменение ее состояния за последние 3 мес? Являются ли эти изменения необратимыми? Какова причина выявленной симптоматики? Есть ли у этой больной уремия? Что следует предпринять? Обсуждение истории болезни Наиболее вероятное объяснение — дальнейшее ухудшение состояния почеч- ной функции, которая была на нижней границе нормы еще 3 мес назад. Это не является неожиданным, поскольку ХПН нередко прогрессирует. У боль- ной выявлены типичные признаки тяжелой уремии. Анорексия и рвота — частые желудочно-кишечные ее проявления. Недомогание и повышенная утомляемость возникают в результате почечной недостаточности и анемии, вызванной сниженным образованием почечного эритропоэтина. Наруше- ние сна — это ранний неврологический симптом; у больной, вероятно, есть и другие небольшие проблемы, обусловленные поражением центральной нервной системы — нарушениями памяти и внимания. Кожный зуд часто возникает по мере увеличения концентрации фосфора в сыворотке крови.
182 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность Образующееся в результате этого повышенное количество фосфата кальция в сыворотке приводит к накоплению его отложений в мягких тканях, напри- мер в коже. Местное раздражение из-за этих отложений фосфата кальция вызывает зуд. Результатом перикардита являются боль в грудной клетке и звук трения. Из-за раздражения перикарда неидентифицированными уре- мическими токсинами возникает перикардит. Это очень неприятное послед- ствие ввиду угрозы развития перикардиальной тампонады и гипотонии. Необходимо срочно провести диализ. Следует исключить наличие пери- кардиальной тампонады. С этого момента и впредь данной пациентке будет необходимо регулярное лечение диализом. Лечение хронической почечной недостаточности Специфическое лечение заболевания Для прекращения прогрессирования почечного заболевания, которое вызывает образование рубцов в ткани и необратимую почечную недостаточность, необхо- димо проводить специфическое лечение. Оно возможно и при некоторых воспа- лительных заболеваниях, таких как системная красная волчанка, васкулит и ряд форм гломерулонефрита. Есть данные о том, что интенсивная терапия диабета и гипертензии уменьшает шанс поражения почек. Лечение гипертензии Регуляция давления крови является обязательным компонентом в лечении всех пациентов с гипертензией и почечной недостаточностью. Снижение системного давления вызывает в клубочках соответствующее уменьшение капиллярного дав- ления и величины гиперфильтрации. Представляются полезными любые лекарст- венные средства или мероприятия, снижающие давление крови. При этом ингиби- торы ангиотензинпревращающего фермента вносят особый вклад в уменьшение повреждения клубочков за счет избирательного снижения резистентности эффе- рентных артериол клубочков и расширения капилляров. Диета Малобелковая диета способствует снижению давления в капиллярах клубочков и замедлению прогрессирования почечной недостаточности. Ограничение потреб- ления белка в пище до 40-60 г в день часто рекомендуется для больных с ХПН, если у них нет белковой недостаточности. При выраженной почечной недостаточ- ности необходимо ограничить потребление солей калия и натрия ввиду существу- ющей тенденции к развитию гиперкалиемии и повышению объема внеклеточной жидкости. Ограничение потребления воды необходимо у больных, предрасполо- женных к развитию гипонатриемии. Следует принимать пищу с низким содержа- нием фосфатов, чтобы избежать возникновения гиперфосфатемии. Диуретики в лечении отеков У больных с ХПН часто возникают отеки ввиду ограниченной способности по- чек выделять соль. При нефротическом синдроме отеки могут развиваться на
Лечение терминальной стадии почечной болезни 183 почве низкой концентрации альбумина в сыворотке крови; от альбумина во мно- гом зависит онкотическое давление, определяющее количество жидкости, удер- живаемой во внутрисосудистом пространстве. Периферические отеки вызывают повышенную нагрузку на сердце и часто способствуют развитию системной ги- пертонии. Отек легких приводит к одышке и дыхательной недостаточности. Ле- чить отеки следует ограничением приема соли с пищей и диуретиками. Реальный уровень потребления соли для негоспитализированного больного составляет 2 г/сут (88 ммоль/сут). Больные с концентрацией креатинина в сыворотке кро- ви свыше примерно 20 мг/л не реагируют на тиазидные диуретики и должны по- лучать петлевые диуретики, такие как фуросемид, буметанид или этакриновую кислоту. Предупреждение и лечение почечной остеодистрофии Для предупреждения и лечения нарушений минерального обмена в костях при ХПН применяется ряд мер. Больные должны находиться на диете с низким со- держанием фосфора для устранения гиперфосфатемии. Всасывание фосфатов снижают продукты, содержащие связывающие фосфаты вещества. Для этой цели предпочтительны соли кальция. Они не только связывают фосфаты пищи, но и обеспечивают необходимую добавку кальция. В прошлом же традиционно использовались гели алюминия, но у некоторых больных после многолетнего приема этих гелей развивалась интоксикация алюминием. Для повышения вса- сывания кальция и прямого угнетения секреции паратиреоидного гормона на- значается активная форма витамина D ~ 1,25(OH)2D, или кальцитриол. Цель предупредительного лечения состоит в коррекции гиперфосфатемии и гипо- кальциемии, но без возникновения алюминиевой интоксикации. Если эта цель достигнута, поддерживается, по-видимому, и нормальное состояние костей. При выраженной их патологии могут потребоваться дополнительные меры, включая паратиреоидэктомию. Контроль применения лекарств В организме больных с ХПН будут накапливаться те лекарства, которые должны выводиться почками. Поэтому важно снизить их дозу или удлинить интервал между введением. Те же лекарства, которые удаляются печенью, обычно не требу- ют коррекции доз у больных с ХПН. Лечение терминальной стадии почечной болезни Заместительная терапия Мероприятия, описанные выше, должны проводиться по мере необходимости у больных с ХПН. У многих больных симптомы ХПН могут отсутствовать до тех пор, пока скорость клубочковой фильтрации не упадет ниже 10 мл/мин. При бо- лее низкой скорости клубочковой фильтрации обычно развиваются клинические проявления почечной недостаточности, такие как гиперкалиемия, метаболичес- кий ацидоз, повышенное содержание внеклеточной жидкости и симптомы уре- мии (т. е. рвота, кожный зуд, нарушения сна, перикардит, тремор и судороги). На этой терминальной стадии становится абсолютно необходима заместительная те-
184 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность рапия нарушенных функций почки, иначе больной погибнет от осложнений. Та- кая терапия включает диализ или пересадку почки. Существуют две формы диа- лиза: гемодиализ и перитонеальный диализ. Гемодиализ Гемодиализ проводят специальным аппаратом (рис. 8-6), через который пропус- кается кровь больного со скоростью более 250 мл/мин. Диализатор представляет собой полупроницаемую мембрану, через которую проходят жидкость и уреми- ческие токсины. Жидкость для диализа находится с другой стороны этой мембра- ны, что способствует обменной диффузии растворенных веществ. После прохож- дения через диализатор очищенная кровь возвращается к больному. Как правило, гемодиализ проводится в течение 4 ч до трех раз в неделю. Перитонеальный диализ При перитонеальном диализе обмен жидкости и растворенных веществ происходит через полупроницаемую выстилку полости брюшины (рис. 8-7). Стерильный кате- тер вводится в полость брюшины через подкожный канал на передней брюшной стенке. Стерильная жидкость для диализа нагнетается в полость брюшины и остав- ляется для достижения равновесия с внеклеточной жидкостью больного. По дости- Рис. 8-6. Аппарат, применяемый для гемодиализа у больных с терминальной стадией болезни почек
Лечение терминальной стадии почечной болезни 185 жении равновесия диализат, содержащий конечные продукты метаболизма, удаля- ется Эту процедуру можно проводить на дому у больного и тем самым избавить его от частого посещения центра для планового лечебного диализа. Существует не- сколько вариантов проведения диализа, наиболее распространен непрерывный ам- булаторный диализ, включающий четыре сеанса, равномерно распределенные в те- чение дня За один сеанс больному вводят приблизительно 2 л диализата Трансплантация Пересадка почки стала общепринятым способом лечения терминальной стадии почечной недостаточности и для многих больных представляет собой наиболее физиологичную и хорошо переносимую форму заместительной терапии Органы для пересадки получают от живых родственников или, чаще, от посторонних лю- дей, а также от трупов людей, умерших внезапной смертью, при условии, что орган удален еще до прекращения мер по поддержанию жизни Орган донора пересажи- вают больному с терминальной стадией почечной недостаточности в подвздош- ную ямку с сосудистыми анастомозами с подвздошными сосудами (рис. 8-8) Не- обходимо тщательное определение типа и титра антител для предупреждения иммунологического отторжения пересаженного органа Кроме того, больной дол- Рис. 8-7. Устройс1во для нериюнеалыюго диализа больных с терминальной стадией почечной недостаточности
186 Глава 8 Хроническая почечная недостаточность Рис 8-8 Пересаживаемые почки обычно помещаю! в подвздошную область Для сосудист! о снабжс ния пересаженной почки (т е алл о графта) ис по л ьзу ют п од- вздошные сосуды Мочеючник пе- ресаженной почки вшивают в сген ку мочевою пузыря реципиента жен профилактически получать иммуносупрессанты для снижения риска острого отторжения Для этого применяются такие вещества, как кортикостероиды, цик- лоспорин и азатиоприн Для предупреждения острого отторжения используются также препараты поликлональных и моноклональных антител против лимфоци- тов Помимо отторжения, у больных с пересаженной почкой существует повышен- ный риск развития инфекций и злокачественных новообразований Тем не менее выживание в течение года после пересадки трупной почки достигает 80 % Метод слежения за прогрессированием хронической болезни почек С того момента, как в почке произошли значительные нарушения, можно ожидать, что спустя определенное время наступит прогрессирующее ухудшение функции почки Оно может произойти на почве какого-либо текущего заболевания, например
Метод слежения за прогрессированием хронической болезни почек 187 диабета, или же из-за повреждающего действия клубочковой гипертензии в интакт- ных нефронах При прогрессировании почечной недостаточности скорость клубоч- ковой фильтрации имеет тенденцию линейно уменьшаться со временем (рис. 8-9). Это эмпирическое наблюдение может быть использовано для заключения об изме- нениях в состоянии почек и для предсказания времени наступления терминальной стадии почечной недостаточности (т. е. когда станет необходимым лечение диали- зом ) В клинической практике регулярные измерения скорости клубочковой фильт- рации и даже клиренса креатинина трудны и неточны. Вместо этих показателей для оценки скорости прогрессирования болезни можно использовать величину, обрат- ную концентрации креатинина в плазме крови. Вспомним, что клиренс креатинина создает возможность достаточно точной оценки скорости клубочковой фильтрации* Скорость клубочковой фильтрации = клиренс креатинина = (UCr х V): РСг, где UCr — концентрация креатинина в моче; V — скорость мочеотделения и РСг — концентрация креатинина в плазме крови. Креатинин является продуктом мета- болизма скелетных мышц. Если мышечная масса тела постоянна, скорость обра- зования и экскреции креатинина в единицу времени (т. е. UCrV) будет относитель- но постоянна Тогда это уравнение можно написать следующим образом* Скорость клубочковой фильтрации - клиренс креатинина = (UCr х V): РСг = = константа/Рсг ~ 1 /РСг> Месяцы Рис. 8-9. Величина, обратная концентрации креатинина в плазме крови (1/РСг). имеет 1ен- денцию со временем снижаться линейно у больных с процесси- рующей почечной нсдосгаточнос- тью вне зависимости от этиоло- ги болезни Скорость прогрес- сирования болезни резко отличается у разных больных (например у G N , М С D и PN ) (По Mitch W Е, Walsei М, Buffington G A, Lemann J Jr A simple method of estimating progression of chronic renal failure Lancet, 1976, 1 1326)
188 Глава 8. Хроническая почечная недостаточность откуда следует, что величина, обратная концентрации креатинина в плазме крови (1/Рсг), может быть использована, чтобы проследить изменения в скорости клу- бочковой фильтрации (рис. 8-10). Изменения наклона отношения 1/РСг во времени могут быть использованы как показатель скорости динамики прогрессирования почечной недостаточности. Более крутой наклон указывает на более быстрое, чем ожидалось, прогрессирова- ние. Возможно, из-за сочетанного поражения, такого как пиелонефрит или тром- боз почечных вен. Более пологий наклон — на прогрессирование более медленное, чем ожидалось; это — цель антигипертензивного и диетического лечения. У боль- шинства больных показания для начала диализа появляются к моменту, когда креатинин плазмы крови достигает 10 мг % (100 мг/л), иначе говоря, обратная величина достигает 0,1. Для больного с известной скоростью прогрессирования экстраполяция этого отношения 1 /РСг во времени необходима для ориентировоч- ной оценки примерного срока до начала процедуры диализа. Допущение о линей- ном характере снижения 1 /РСг за определенное время оспаривается, но этот метод расчета полезен, если принять во внимание имеющиеся ограничения. История болезни № 3 62-летний мужчина длительно болен диабетом типа II (т. е. он проявился уже в зрелом возрасте, предрасположенности к кетозу нет); диабет ос- ложнен ретинопатией и периферической сенсорной нейропатией. Два года назад концентрация креатинина в сыворотке крови была 10 мг/л (т. е. нормальной), но в моче проба с индикаторной полоской выявила белок 3+, и в суточной моче содержание белка было 6,8 г/сут. При после- дующих посещениях врача каждые 6 мес концентрация креатинина была 12, 13, 19 и 23 мг/л. Больной направлен к Вам, и Вы, распознав стойкое ухудшение функции его почек, назначаете больному малобелковую дие- ту и ингибитор ангиотензинпревращающего фермента для регуляции кро- вяного давления. При последующих анализах каждые 6 мес концентра- Рис. 8-10. Зависимость от време- ни наклона линии обратной кон- центрации креатинина в плазме крови (1/РСг). Изменение на- клона может указывать на при- соединившееся действие факто- ров, ускоряющих (прямая а) или замедляющих (прямая б) про- грессирование хронической по- чечной недостаточности. Время до наступления терминальной стадии почечной недостаточнос- ти можно оценить, экстраполи- руя 1/РС1 Время
Метод слежения за прогрессированием хронической болезни почек 189 ция креатинина в сыворотке крови составляла 26, 28, 31 и 35 г/л. По- стройте график зависимости величины, обратной концентрации креати- нина в сыворотке (1/РСг)> от времени для этого больного. Опишите на- клон прямой. Изменило ли динамику почечной недостаточности проводимое лечение? Если Вы допускаете, что этого больного придется начать лечить диализом, когда концентрация креатинина в сыворотке крови достигнет 80 мг/л, то оцените, через какое время это произойдет. Как повлияло на прогрессирование болезни почек назначенное лечение? Что, по Вашему мнению, является причиной почечной недостаточности у этого больного и почему? Обсуждение истории болезни Величина, обратная концентрации креатинина в сыворотке крови, падала примерно линейно в течение первых двух лет. После того как было начато лечение повышенного давления крови и назначена диета, наклон стал ме- нее крутым, что указывает на снижение скорости потери почечной функ- ции. Этому больному потребуется диализ, когда концентрация креатинина в сыворотке крови достигнет 80 мг/л (8 мг/100 мл), что соответствует об- ратной величине 1/8, или 0,13, которая, как видно из рис. 8-11, была бы до- стигнута примерно через 3 года без лечения, а с назначением лечения этот срок, по-видимому, удлинился бы примерно до 6,5 лет. Снижение повы- шенного давления крови удлиняет жизнь за счет того, что уменьшается гид- равлическое давление в капиллярах интактных клубочков, хотя точный ме- ханизм не установлен. Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента избирательно расширяют эфферентные артериолы, приводя к еще больше- му снижению давления в капиллярах клубочков. Высокое потребление бел- ка вызывает повышение скорости клубочковой фильтрации и давления в капиллярах клубочков; эти изменения ослабляются малобелковой диетой. 1/Pcr (100 мл/мг) Рис. 8-11 Годы
190 У данного больного хроническая почечная недостаточность является, скорее всего, результатом диабета. Диагноз диабетической нефропатии подкрепляется длительным диабетом, присутствием других осложнений диабета (таких как ре- тинопатия и нейропатия) и протеинурией, которая предшествовала возникнове- нию почечной недостаточности. Диабет является самой распространенной причи- ной развития хронической почечной недостаточности и ее терминальной стадии. Избранная литература Brenner В. М., Meyer Т. W, Hostetter Т. Н. Dietary protein intake and the progressive nature of kidney disease. N. Engl. J. Med., 1982; 307: 652. Eschbach J. W, Egrie J. C., Downing M. R., Browne J. K., Adamson J. W. Correction of the anemia of end-stage renal disease with recombinant human erythropoietin. N. Engl. J. Med., 1987; 316: 73. Fine L. G. The uremic syndrome: adaptive mechanisms and therapy. Hosp. Pract., 1987; Sept, 59. Kurtzman N. A. Chronic renal failure: metabolic and clinical consequences. Hosp. Pract, 1982; Aug, 107. Lee D. B. N, Goodman W. G, Coburn J. W. Renal osteodystrophy: some new questions on an old disorder. Am. J. Kidney Dis, 1988; 5: 365. Mitch W. E, Walser M, Buffington G. A, Lemann J. Jr. A simple method of estimating progression of chronic renal failure. Lancet, 1976; 1: 1326.
Предметный указатель Буквы Р или Т после номера страницы означают соответственно рисунок или таблицу А АДГ: см. Антидиуретический гормон Адреналовая система, влияние ангиотен- зина 11,54, 55Т Азот мочевины крови (BUN) данные лабораторных исследований (задание), 31 концентрация в плазме, расчет осмоляль- ности плазмы, 12 Азотемия, 170 определение, 170 преренальная, 150 Алкалоз дыхательный, 92 восстановление от алкалоза, 94Т вторичный, 97 история болезни, 92-93 компенсаторные процессы, 96-97, 96Т первичный, 91 причины, 92, 92Т сочетающийся с метаболическим алкалозом, 98 сочетающийся с метаболическим ацидозом, 98 метаболический, 95 гипокалиемический, 73, 76Р компенсаторные процессы, 96, 96Т причины, 96, 96Т сочетающийся с диабетическим кето- ацидозом, 100-101 сочетающийся с дыхательным алкало- зом, 98 сочетающийся с дыхательным ацидо- зом, 98 сочетающийся с метаболическим ацидозом, 98 регуляция распределения калия, 65 сочетающийся метаболический и дыха- тельный, 97 хлориднечувствительный, 95Т хлоридчувствительный, 95Т Алкоголизм, хронический, с грибковой пневмонией, данные лабораторных исследований (задание), 27-28 Алкогольный синдром, история болезни, гипонатриемия, 27-28 Альдостерон недостаточность, 80 регуляция распределения калия, 65Т, 67 регуляция реабсорбции натрия, 53 регуляция секреции калия, 69, 69Т Альпорта синдром,105 а-Вставочные клетки собирательных трубок, секреция Н+, 88-89, 89Р Амилаза, клиренс почкой (задание), 106 Амилоидоз, 124Т Аминогликозиды, 157 Аммиак (NH3) концентрация в плазме крови, 12,13Т транспорт в почке, 88-89, 89Р Аммоний (NH4+), транспорт в почке, 88-89, 89Р Анализ мочи, лейкоциты, 133, 135Р Ангиотензин II пути образования, 55Р, 54-55 физиологическое действие, 54-55, 55Т Ангиотензинпревращающий фермент, его ингибиторы, 126-127 замедление или стабилизация почечной недостаточности, 126-127 Анионная разница (дефицит), 94 диагноз при метаболическом ацидозе, 93- 94 задание, 100-101 Анионы, влияние на секрецию калия, 69, 69Т Антидиуретический гормон (АДГ), 15 вазоконстрикторное действие, 16, 19, 19Р влияние на клетку, 19, 19Р влияние на транспорт воды, 20-21 влияние на осмоляльность канальцевой жидкости, 20, 20Т выделение из гипофиза лекарства, усиливающие выделение, 30 физиология, 12-23 исходная точка начала секреции, 16Р стимулы для секреции, 15,15Т
192 Предметный указатель концентрация в плазме крови связь с выделением растворенных веществ, осмоляльностью мочи и ее объемом, 16—17, 17Р связь с осмоляльностью плазмы крови и ее объемом, 15-16, 16Р эктопические места секреции, 30 Т Антипортер, 50 Апельсиновый сок, влияние на концентра- цию калия в плазме крови (задание), 64 АПФ (ангиотензинпревращающий фер- мент), 126-127 Артериальное давление систолическое, изменения под влиянием уменьшения объема внеклеточного пространства, 58-59, 58Т снижение для замедления или стабилиза- ции почечной недостаточности, 126— 127 Ацидемия, 100 Ацидоз анионная разница (дефицит), 93-94 вторичная, 98 условия, связанные с ней, 94, 95Т дыхательный, 91 восстановление от ацидоза, 96Т компенсаторные процессы, 96-97, 96Т первичный, 91 причины, 91, 92Т сочетающийся с метаболическим алкалозом,98 сочетающийся с метаболическим ацидозом, 98,101 метаболический, 93-94 анионная разница, 93-94, 98 гиперхлоремический, 93, 96 гипокалиемия, 72 диагноз анионной разницы, 93-94, 98, 101 компенсаторные процессы, 95-96, 96Т при почечной недостаточности, 178 при хронической почечной недостаточ- ности, 176Р,175-176 причины, 92 сочетающийся с дыхательным алкало- зом, 98 сочетающийся с дыхательным ацидо- зом, 98. 101 сочетающийся с метаболическим алкалозом,98 молочный, 94Т восстановление, 96Т почечный канальцевый дистальный (тип I), 94Т проксимальный (тип II), 94Т регуляция распределения калия, 65 смешанный метаболический и дыхатель- ный, 98,101 Ацидоз с анионной разницей, 94 вторичный, 98 связанные с ним условия, 94, 94Т Базальная мембрана клубочка, 105Р, 104— 105 Баланс натрия, регуляция, 47-48 Балканская нефропатия, 122 Барьер (гломерулярный), его патология, 117-120 Барттера синдром, 95Т Белки мочи, 107, 108Р транспорт в почке, 103-110 экскреция (задание), 109-110 электрофорез, 111,111Р состав в жидкостях тела, 42Т суточный сбор мочи, 109 фильтруемые транспорт в канальце, 106 появление в моче, 106 экскретируемая фракция, расчеты (задание), 104 рКа, 84-85 Белок пищи, ограничение потребления при хронической почечной недостаточности, 126-127 Белок, скорость выведения, расчеты (зада- ние), 109-110 Бенс-Джонса протеинурия, 120 Беременность дыхательный алкалоз, 92Т история болезни с гипонатриемией, 27 Бикарбонат натрия выделение кислот, 87, 88Т гиперкалиемия, 81-82, 82Р данные лабораторных исследований (задание), 31 концентрация в плазме крови, 13-14, 13Т лечение, 95Т повышенное содержание, 95Т потери или разведение, 94, 94Т расчет (задание), 87, 97 реабсорбция в клетке проксимального канальца, 88, 90Т регуляторы транспорта в собирательных трубках, 89, 90Т содержание в жидкостных пространствах организма, 42Т Бикарбонатные буферы, ихрКа, 84-85
Предметный указатель 193 Биопсия почки лечение нефротического синдрома, история болезни, 119-120 при постстрептококковом гломерулонеф- рите, 137, 140Р Боковой амиотрофический склероз, 92Т Болезненное мочеиспускание с гематурией, 131Т Боли в пояснице или спине, 131Т Буферы, 84 бикарбонатный, его pKd, 84, 85Р внеклеточный, 85 внутриклеточный, 84-85 связь с рКа, 84, 85Р В Вазоконстрикция, влияние вазопрессина, 16, 19Р, 19 Вазопрессин: см. Антидиуретический юрмон (АДГ) Вальденстрема макроглобулинемия, ско- рость клубочковой фильтрации, 24-25,46 Вант-Гоффа закон, 12 Васкулит, 124Т Взрослые, причины нефротического синдро- ма, 124, 124Т Виллозная аденома, 95Т Вливание физиологического раствора гипертонического, влияние на объем и осмоляльность внеклеточной жидкос- ти, 41, 41Р изотонического, влияние на объем и осмоляльность внеклеточной жидко- сти, 41, 41Р Внеклеточные буферы, 85 Внеклеточный объем, измерение, 38 увеличение данные физикального обследования, 59 58Т истории болезни, 57-59 расстройства, 57-59 уменьшение данные физикального обследования 57, 58Т истории болезни, 57-59 расстройства, 57-59 Внеклеточный pH, определение, 83-84 Внутривенное введение наркотиков, 160 Внутриглазное давление, влияние уменьше- ния объема внеклеточной жидкости, 57, 58Т Внутриклеточная жидкость ионный состав, 42Т расчет объема, 38 Внутриклеточные буферы, 84-85 Внутрисосудистая жидкость, уменьшение объема, данные физикального обследова- ния, 58,58Т Вода, 11-36 измерения концентрации, 12-14 объем, расчеты (задание), 38-39 объем распределения, нормальный, 39, 39Р осмотически свободная, влияние ее потребления на объем и осмоляльность внеклеточной жидкости, 39-40, 41Р почечный клиренс, 17 реабсорбция в канальцах, 18 регуляция выделения почкой, 16-19 плазмы крови, состав ионов, 42Т влияние хронической почечной недоста- точности, 175—176 Водный баланс, осмотический клиренс, расчеты (задание), 16-18 Водород концентрация, связь с pH, 85, 86Т мочи, транспорт в почке, 88-89, 90Р секреция вставочными а-клетками собирательных трубок, 89, 89Р Волчаночный энцефалит, ЗОТ Врожденная болезнь сердца, с гематурией, 131Т Выделение натрия с мочой, сниженное, за- стойная сердечная недостаточность, 60-61, 61Р Выделение растворенных веществ, связь с АДГ плазмы крови, объемом мочи и осмоляльностью мочи, 16, 17Р Гематокритное число, при хронической почечной недостаточности, 176-177, 176Р , Гематурия, 129-146 анамнез больного, 130-132, 131Т данные лабораторных исследований (задание), 133-136 данные физикального обследования, 132- 133, 132Т диагностика, 136-145 истории болезни, 136-137, 140-142 макрогематурия, определение, 129—130 окрашенная моча, без гематурии, причи- ны (история болезни), 136-137 определения, 129—130 обследование больного, 140—142 причины, 138Т-139Т Гемоглобин, 121-122 Гемодиализ, 184 аппарат, 184, 184Р
194 Предметный указатель Гемодинамика клубочковая при хроничес- кой почечной недостаточности, 171, 173Р Гендерсона-Хассельбаха уравнение, расчет рН,84,87Т Гиббса-Доннана правило, 42 Гидростатическое давление, измерение, 12Р, 12-13 Гийена-Барре синдром, 91Т Гиперальдостеронизм, первичный, 95Т Гипервентиляция, механическая, дыхатель- ный алкалоз, 92Т Гиперволемия, гипонатриемия, 29-30 Гипергидратация, осмотический клиренс, расчеты (задание), 18 Гиперкалиемия, 77-82 адекватная скорость клубочковой фильт- рации, 79 вследствие задержки К+, 79-80 вследствие перераспределения, данные ЭКГ, 81-82, 81Р диагностика, 80-81,82Р клинические последствия, 80, 81 лечение, 81-82, 81Р ложная, 77 почечная недостаточность, 178-179 причины, 66-67 сахарный диабет (история болезни), 78 Гиперкапния, 91 Гиперлипидемия, 123 Гипернатриемия, 32-36 водный дефицит, расчеты (задание), 36 истории болезни, 33-34 лечение, 35-36 Гиперосмоляльность, расстройства, 32-33 Гиперпаратиреоз при почечной недостаточ- ности, 177 Гипертензия гематурия, 132Т гиповолемия, 15-16, 15Т данные лабораторных исследований (задание), 31 лечение, 126-127, 150, 182 история болезни, 127 почечно-сосудистая, 95Т прогрессирующая, 95Т хроническая почечная недостаточность, 170Т, 170 Гипертонический физиологический раствор, влияние на объем и осмоляльность внеклеточной жидкости, 39-42,44Р Гиперфильтрационное повреждение, 172 Гиперфосфатемия при почечной недоста- точности, 179 Гиперхлоремический метаболический ацидоз, 97 Гипоальдостеронизм, 94Т Гиповолемическая гипертензия, 15-16,16Р Гиповолемическая гипотония, 15-16,16Р Гипокалиемия, 70-77 вследствие перераспределения, 70-71 вследствие потери калия, 70-71 данные ЭКГ, 73-74, 74Р диагностические подходы, 74, 75Р дифференциальная диагностика, 74,76Р изменяющееся кислотно-основное состояние, 73 истории болезни, 66 клинические последствия, 73-74 лечение, 72-73 метаболический ацидоз, 72 причины, 70, 71 внепочечные, 71 почечные, 71 Гипокалиемический метаболический алкалоз, 72 Гипокалиемический периодический пара- лич, 71 Гипокальциемия при почечной недостаточ- ности, 178-179 Гипокапния, 92 Гипоксемия, 92Т Гипоксия, 95Т Гипонатриемия, 23-32 адекватно низкая осмоляльность мочи, причины, 29 высокая осмоляльность мочи, причины, 29 диагноз, 30-31 избыток воды, расчеты, 30, 31 истории болезни с гипоосмоляльностью, 27-28, 29-30 истории болезни с нормальной осмоляль- ностью, 24-26 Гипоосмоляльность истории болезни с гипонатриемией, 27-29 с гиповолемией или гиперволемией, 29- 30 Гипопротеинемия, 123 Гипоталамический осморецептор, 15 Гипотиреоз, 29 Гипотония, 148Т, 148 гиповолемия, 15, 16Р снижение объема внеклеточной жидкос- ти, 58-59, 58Т Гладкомышечные клетки сосудов, влияние АДГ, 19, 19Р Гломерулонефрит, 132 данные биопсии почки, 137-139, 140Р диффузный пролиферативный при системной красной волчанке, 144, 145Р
Предметный указатель 195 иммунологические механизмы, 137 истории болезни, 118, 136-137 мембранозный, 124Т на почве IgA-нефропатии, 142-143 определение, 137 постстрептококковый, 136-139 причины, 137 хроническая почечная недостаточность, 170Т, 170 Гломерулосклероз история болезни: диабет с нефротичес- ким синдромом, 118 фокальная сегментарная патология, 117, 117Р фокальный, 124Т Глюкоза, 12 гиперкалиемия, 81Т, 82 данные лабораторных исследований (задание), 31-32 концентрация в плазме крови, 12, 13Т расчет осмоляльности плазмы крови, 14 суточная фильтруемая нагрузка (зада- ние), 47 Глюкозо-6-фосфатазная недостаточность, 95Т Глюкокортикоидная недостаточность, 29 Глюконат кальция, для лечения гиперкалие- мии, 81-82, 81Т Голодание, 95Т Гомеостаз калия почечные механизмы, 67-70, 68Р физиология, 63-65 Гормоны, измерение, 125 Гранулярные клетки, секретирующие ренин, 54,56Р Грибковая пневмония при хроническом алкоголизме, данные лабораторных исследований (задание), 29-30 Гудпасчера синдром, 105 д Дети, причины нефротического синдрома, 124,124Т Диабет несахарный нефрогенный диагноз при полиурии (задание), 35 центральный диагноз при полиурии (задание), 35 истории болезни, 33-34 Диабет сахарный, 95Т, 124Т гематурия, 131Т инсулинзависимый, с кетоацидозом (задание), 100 истории болезни с гиперкалиемией, 78 скорость клубочковой фильтрации (задание), 45-46 хроническая почечная недостаточность, 170, 171Т Диабетическая нефропатия, поздняя, скорость клубочковой фильтрации (задание), 45-46 Диабетический гломерулосклероз, история болезни, 118 Диабетический кетоацидоз, диагноз (зада- ние), 100 лечение (задание), 100 метаболический алкалоз, диагноз (зада- ние), 100 Диализ гематурия, 131Т гемодиализ, 184, 184Р перитонеальный, 184-185,185Р влияние на объем и осмоляльность внеклеточной жидкости, 39-40, 41Р Диарея, история болезни с инфекционной геморрагией, 57-58 Диета гематурия, 131Т хроническая почечная недостаточность, 182 Дистальные канальцы, анатомия, 21, 21Р доставка натрия, влияние на секрецию калия, 68-69, 69Т регуляция транспорта калия, 67-68, 68Р факторы, регулирующие секрецию калия, 68-69,69Т Диурез, постобструкционный, 168 Диуретики, 95Т отеки, 182-183 повышенная секреция калия (задание), 69 Доброкачественная гипертрофия предста- тельной железы, скорость клубочковой фильтрации при ней (задание), 45-46 Дыхательная система, компенсация метабо- лического ацидоза, 96 Дыхательный алкалоз, 92 восстановление от алкалоза, 96Т вторичный, 98 истории болезни, 92-93 компенсаторные процессы, 96, 96Т первичный, 91 причины, 91-92, 91Т смешанный с метаболическим алкалозом, 98 смешанный с метаболическим ацидозом, 98 Дыхательный ацидоз, 91 восстановление от ацидоза, 96Т
196 Предметный указатель компенсаторные процессы, 95—97, 96Т первичный, 91 причины, 91, 91Т смешанный с метаболическим алкалозом, 98 смешанный с метаболическим ацидозом, 98 диагноз (задание), 98-99 Ж Жажда 15 Желудочно-кишечный тракт, влияние хронической почечной недостаточности, 181 Жидкость: см. Жидкости тела Жидкости тела внутриклеточная ионный состав, 42Т расчет объема, 38 интерстициальная ионный состав, 42Т расчет объема, 38 объем афферентные реакции на изменения объема, 55-57 уменьшение, 147, 162 состав, 42-43 трансцеллюлярная, 38 Закупорка мочевого тракта, 165Т, 167-168 диагноз, 168 лечение, 168 осложнения, 168 Закупорка шейки мочевого пузыря, 165Т, 167-168 Застойная сердечная недостаточность, 28 гематурия, 132Т сниженное выделение натрия почкой, 60- 61, 61Р Изоамилаза поджелудочной железы, клиренс почкой (задание), 107 слюны, клиренс почкой (задание), 106-107 Изотонический солевой раствор, влияние его инфузии на объем и осмоляльность внеклеточной жидкости, 40-41,41Р Иммуноглобулин А, нефропатия, 143Р, 142- 143 Иммуноэлектрофорез (ИЭФ) мочи, 112 Ингибиторы АПФ (ангиотензинпревращаю- щего фермента), 126-127 Ингибиторы карбоангидразы, 69 Индикаторная полоска для анализа мочи, 108 Инсулин гиперкалиемия, 81-82,82Р регуляция выделения калия, 65-67, 65Т Инсулинзависимый сахарный диабет с кетоацидозом (задание), 100 Интактного нефрона гипотеза, почечная недостаточность, 171 Интерстициальная жидкость, ионный состав, 42Т осмоляльность, 22-23 мозгового слоя почки, 21 расчеты объема, 38 уменьшение объема, данные физикально- го обследования, 59, 58Т Интерстициальный нефрит при хроничес- кой почечной недостаточности, 170Т, 170 Инфекции, 124Т, 125 гематурия, 131Т Ишемия, почечная, 156 К Калий, 63-82 выведение почкой, 69, 68Р данные лабораторных исследований (задание), 31 задержка, вторичная гиперкалиемия, 80 транспорт в канальце, 67-68, 68Р транспорт в почке, влияние хронической почечной недостаточности, 71 перераспределение при гиперкалиемии, 77-82 при гипокалиемии, 70 поглощение, инсулин, 66 пути в непочечного выведения, 70 распределение в клетке, 65-67 регулирующие факторы, 65Т регуляция мембранного потенциала покоя, 64-65, 65Р секреция главными клетками собирательных трубок коры, 69, 68Р дистальным канальцем, регулирующие факторы, 69, 69Т повышенная, прием диуретиков, 69-70 жидкостные компартменты, 42Т концентрация в плазме крови, 14, 13Т влияние на секрецию калия, 69, 69Т влияние потребления апельсинового сока (задание), 64
Предметный указатель 197 мембранный потенциал покоя, расчеты (задание), 64 Калий, концентрация в плазме крови, 14,13Т влияние потребления апельсинового сока (задание), 64 мембранный потенциал покоя, расчеты (задание), 64 повышение, влияние на секрецию калия, 69, 69Т Кальций концентрация в плазме крови, 14, 13Т состав в жидкостных компартментах, 42Т Канальцевая протеинурия, 122-123 Канальцевый ацидоз дистальный (тип I), 94Т проксимальный (тип II), 94Т Канальцевый некроз, острый, 154-164 Канальцы: см. также Дистальные канальцы; Проксимальные канальцы; Собиратель- ные трубки клетки плотного пятна (macula densa), 54-55,56Р клеточный некроз, распределение, 154, 155Р осмоляльность жидкости, влияние АДГ, 20Т, 20-21 реабсорбция, 47-49 воды, 18 фильтруемых белков, 107 транспорт воды, влияние АДГ, 20-21 электроотрицательность, 67 эпителиальные клетки, 49, 50Р характеристики транспорта, 50-51, 52Р Капиллярное давление в клубочке, 44-45, 45Р, 46Р физиологические факторы, 47Т Капиллярное онкотическое давление в клубочке, 45 физиологические факторы, 47Т Каптоприл,124Т Карцинома поджелудочной железы, ЗОТ Карцинома предстательной железы ЗОТ Катетеризация сердца, данные лаборатор- ных исследований после катетеризации (задание), 31 Кат ехоламины регуляция баланса натрия, 53-54 регуляция выделения калия, 65Т, 67 Кетоацидоз, 95Т восстановление, 95Т диабетический диагноз (задание), 100 лечение (задание), 101 метаболический алкалоз, диагноз (задание), 101 Киммельштиля-Вильсона синдром, история болезни с нефротическим синдромом, 177 Кислотно-основное состояние, 83-87 влияние на хроническую почечную недостаточность, 176Р, 175-176 почечные механизмы, 88-90 дыхательные механизмы, 87 Кислоты, 83-101 летучие, 83 нелетучие, 83 образующиеся в процессе обмена ве- ществ, 83-84,84Р регуляторы секреции проксимальными канальцами и собирательными трубка- ми, 88-89, 90Т экскреция почками ежедневная, 88,88Т сниженная, 93, 94Т Кистозная болезнь почек, гематурия, 131Т хроническая почечная недостаточность, 170, 170Т Кифосколиоз, 91Т Клетка, вторичные мессенджеры, эффект антидиуретического гормона, 19, 19Р Клетки плотного пятна (macula densa), канальцевые, 54-55, 56Р Клиренс, 16-18 осмотически свободной воды, 16, 18 расчеты, 18 Клубочек: см. Клубочковый фильтр; Клу- бочковая фильтрация, 44-47 Клубочково-канальцевый баланс, 52 Клубочковый фильтр гемодинамические изменения при хронической почечной недостаточнос- ти, 172, 173Р мезангиальные клетки, 55, 56Р потеря барьера для заряда молекул, 112- 114, 113Р клиренс амилазы (задание), 106-107 потеря барьера к размеру, 113Р, 115-120 строение, 114, 116Р структура поверхности, 103-106, 105Р характеристика, 106 Клубочковый фильтрат, обратный поток приОПН, 155 Кожные инфекции, гематурия, 131Т Коллагеновая сосудистая болезнь, 124Т Компартменты внеклеточной жидкости, изме- нения объема и осмоляльности, 39-41,41Р Компартменты жидкостей тела, 39, 39Р водный обмен между ними, 39-41 правила, регулирующие этот обмен, 40
198 Предметный указатель внеклеточные, их объем и изменения осмоляльности в них, 38—41 внутриклеточные, их объем и изменения осмоляльности в них, 38-41, 41Р ионный состав, 42Т объем влияние вливания гипертонического солевого раствора, 40,41Р влияние вливания изотонического солевого раствора, 40, 41Р влияние перитонеального диализа, 41,41Р влияние потребления воды, 40, 41Р измерение, 38-39 объем распределения, его измерение, 38 распределение, действие сил Старлинга, 43,44Р Концентрация растворенных веществ, измерение, 12-14 плазма крови, 13, 13Т Коэффициент фильтрации, 44-45 физиологические факторы, 45 Креатинин величина, обратная его концентрации; снижение при хронической почечной недостаточности, 188Р, 187-190, 189Р клиренс диагностика при острой почечной недостаточности, 150-152,151Р расчеты (задание), 17 сыворотка, трехфазные изменения при ост- рой почечной недостаточности, 164,165Р хроническое повышение, 150-151 Ксантины, 92Т Кушинга синдром, 95Т Легкие цепи, 120 иммуноглобулинов, нефротоксичность, 161 Легочные болезни, ЗОТ дыхательный алкалоз, 92Т дыхательный ацидоз, 92Т Легочные нарушения, острые паренхиматоз- ные, дыхательный ацидоз, 92Т Лейкоз, ЗОТ Лейкоциты, в анализе мочи, 134-135, 135Р Лекарства, 124Т гематурия, 131Т доза и длительность введения, 157 дыхательный алкалоз, 92Т обмен,126 превращения в почке, влияние хроничес- кой почечной недостаточности, 177 регуляция, 183 Летучие кислоты, 83 Лечение экзогенными стероидами, 95Т М Магний, состав жидкостных компартментов, 42Т Макрогематурия, определение, 141 Макроглобулинемия: см. Вальденстрема макроглобулинемия Маннитол, катетеризация сердца, данные лабораторных исследований (задание), 31 Мезангиальные клетки, 106 клубочковые, 55-56,56Р Мезангий, 106 Мембранный потенциал покоя, концентра- ции калия в плазме крови, расчеты (задание), 64-65 регуляция калием, 64-65, 65Р Менингит, ЗОТ Метаболический алкалоз, 95 гипокалиемический, 72-73 дифференциальный диагноз, 74,76Р компенсаторные процессы, 95-96, 96Т причины, 92, 95Т смешанный с кетоацидозом, диагноз (задание), 100 дыхательным алкалозом, 98 дыхательным ацидозом, 98 метаболическим ацидозом, 99 Метаболический ацидоз, 93-94 анионная разница, 93-94 вторичная, 98 гиперхлоремический, 93, 96 истории болезни, 93, 94Т гипокалиемия, 72 диагноз анионной разницы, 93, 94, 98-101 компенсаторные процессы, 95-96, 96Т при почечной недостаточности, 183 при хронической почечной недостаточности, 176Р, 175-176 причины, 91 сочетающийся с дыхательным алкалозом, 98 дыхательным ацидозом, 98-99 метаболическим алкалозом, 98 Механическая гипервентиляция, дыхатель- ный алкалоз, 91Т Микро гематурия, 141 определение, 141 Минеральный обмен, влияние скорости клубочковой фильтрации, 176-177 Миоглобин, 120-121 нефротоксичность, 161 Миоглобулинемический острый некроз канальцев, рабдомиолитический, 160
Предметный указатель 199 Миоглобинурия, 121 Многократный прием лекарств, 95Т Молочно-щелочной синдром, 96Т Молочный ацидоз, 95Т восстановление, 96Т Моча, белки, 107, 108Р концентрированная (гиперосмотическая) образование, 20 максимальный уровень разведения, 20 окрашенная, без гематурии, причины (история болезни), 136-137 разведенная (гипоосмотическая), образо- вание, 20 фильтруемые белки, 107 Мочевина, 23 концентрация в плазме крови, 13, 13Т суточная фильтруемая нагрузка (зада- ние), 47-48 Мочевыводящий канал, закупорка, 165Т, 165-168 травма и гематурия, 132Т Мочеиспускание, неотложное или частое, с гематурией, 131Т Мочекаменная болезнь, с гематурией, 131Т Мочекислая нефропатия, острая, 166,165Т Мочеточники, закупорка, 165Т, 167 Мышечная дистрофия, 91Т Мышечные клетки, ионный состав, 42Т Н Нагрузка экзогенной кислотой, причины, 95, 95Т Наркомания, 160 Нарушение дыхания, с дыхательным ацидозом, 91Т диагноз (задание), 98-99 Нарушения кислотно-основного состояния (см. также: Алкалоз; Ацидоз; Кетоацидоз) первичные, 91 компенсаторные процессы, 96, 96Т смешанные, 98 истории болезни, компенсаторные процессы, 99 тройные, 98 Натрий, 37-62 выделение влияние повышения скорости клубоч- ковой фильтрации (задание), 52-53 застойная сердечная недостаточность, 60, 61Р доставка к дистальному канальцу, влияние на секрецию калия, 68-69, 69Т концентрация (задание), 23 моча, 29 данные лабораторных исследований (задание), 31-32 диагностика острой почечной недостаточ- ности, 150,152Р транспорт в почке влияние хронической почечной недо- статочности, 175-176,175Р регулирующие факторы, 54 структурно-функциональные отноше- ния, 49-52 реабсорбция в почке, регуляция, 52-54 состав жидкостных компартментов, 42Т суточная фильтруемая нагрузка, 47-48 фракционная экскреция, 48 диагноз острой почечной недостаточно- сти, 150-152,152Р расчеты (задание), 23 Натрий, концентрация в плазме крови, 13,13Т расчет осмоляльности плазмы крови, 14 расчеты (задание), 23-24 Натрий мочи, 29 данные лабораторных исследований (задание), 31 диагноз при острой почечной недостаточ- ности, 150-152,152Р Неврологический статус при хронической почечной недостаточности, 179 Некроз клеток канальцев, распределение, 154— 155,155Р острый некроз канальцев, 154-164 Нервно-мышечные дефекты, дыхательный ацидоз, 91Т Нестероидные противовоспалительные лекарства, гематурия, 131Т Нефрит, интерстициальный, с хронической почечной недостаточностью, 170Т, 172 Нефритический синдром, 132 история болезни, 136 Нефрон регуляция концентрации калия в каналь- це, 67, 68Р сравнительная анатомия, 21, 21Р структурно-функциональные отношения с транспортом натрия, 49-52 Нефропатия балканская, 122 IgA, 143Р, 142-143 мембранная, история болезни, 120 патология, 119,119Р минимальные изменения, 112 поздняя диабетическая, скорость клубоч- ковой фильтрации (задание), 46 урикемическая, острая, 165,165Т
200 Предметный указатель Нефротический синдром, 28,61, 114, 124 врожденный, лечение, 127 механизм повышенной реабсорбции солей и воды, 124, 125Р использование биопсии почки, история болезни, 119 лечение, 126-127 взрослых, 126-127 детей,127 неспецифическое, 126-127 специфическое, 126 минимальные изменения, 114 определение, 123 осложнения, 125 симптомы, 124, 125Р причины, 123,124Т стероидчувствительный, история болез- ни, 114 Нефротический синдром с минимальными изменениями, 114, 124Т история болезни, 115-116 лечение, 126 патология, 115, 116Р Нефротоксичность, 157,157Т аминогликозиды, 157 легкие цепи иммуноглобулинов, 160 тяжелые металлы, 158 О Обезвоживание, осмолярный клиренс, расчеты, 18 при хронической рвоте, данные лабора- торных исследований (задание), 29-30 Обмен веществ, влияние скорости клубоч- ковой фильтрации, 174-179, 182 Обмен органических веществ, образование кислот, 83-84, 84Р Объем внеклеточной жидкости афферентные реакции на его изменения, 55-57 нарушения, 59-62 увеличение, нарушения, 59-62 уменьшение, нарушения, 148, 162 Объем мочи, связь с АДГ плазмы крови, выведением растворенных веществ и объемом мочи, 16, 17Р Объем плазмы крови измерение, 38 определение, 38 Объем крови эффективный, 27 Ограничение белка в пище, для замедления или стабилизации почечной недостаточ- ности, 170 Олигурия с гематурией, 131Т Опухоли, 91Т, 124Т Опухоли мозга, ЗОТ Органические кислоты, состав в жидкост- ных компартментах, 42Т Осмоляльность, 13 влияние инфузии гипертонического раствора натрия хлорида, 40, 41Р инфузии изотонического раствора натрия хлорида, 41, 41Р перитонеального диализа, 41Р, 41 потребления воды, 40,41Р интерстициальной жидкости, 21-23 мозгового слоя почки, 20 канальцевой жидкости, влияние АДГ, 20,20Т мочи, 29 адекватно низкая, причины гипонатриемии, 26 высокая, причины гипонатриемии, 29 данные лабораторных исследований (задание), 29-30 диагноз при острой почечной недоста- точности, 152-153,152Р измерение, 26 связь с АДГ плазмы крови, выделением растворенных веществ и объемом мочи, 16, 17Р отличие от тоничности, 13 плазмы крови 12, 14 данные лабораторных исследований (задание), 29-30 нарушения, 23-32 расчеты, 14 регуляция распределения калия, 65-66, 65Т связь с концентрацией АДГ в плазме крови, 15-16, 16Р регуляция, 15-16 Осмолярная разница, 14 Осмолярность, 13 Осмолярный клиренс, 16-17 расчеты (задание), 18 Осморегуляция, физиология, 12-23 Осмостат, 27 Осмотически активные вещества неэффективные, 14 эффективные, 13 Осмотически свободная вода, гипонатрие- мия, расчеты, 29-32 Осмотические диуретики, 69 Осмотическое давление, измерение, 12-13 определение, 12 расчеты (задание), 43 Остановка сердца, дыхательный ацидоз при ней, 91Т
Предметный указатель 201 Остеодистрофия, почечная, предупрежде- ние и лечение, 183 Остеодистрофия фиброзная генерализован- ная, 176Р, 180 Остеомаляция, 176Р, 180 Острая почечная недостаточность, 147-168 вследствие интраренальных процессов, 154-164 вследствие обезвоживания, 153 диагностика, 150-152,151Р интраренальная (структурная), 147 дифференциальная диагностика, 150- 152,151Р нефротоксическая, 155Р, 155-157 причины, 157, 157Т обструкционная, 164-168 интраренальная, 164,165Т экстраренальная, 165Т, 164-168 определение, 148 патофизиологическая классификация, 148 постишемическая, 155Р, 157,157Т постренальная (обструкционная), 148 этиология, 148-150,149Р преренальная (функциональная), 147- 154 диагноз, 150-153,152Р истории болезни, 149-150 лечение, 153-154 распространенные причины, 148, 148Т состав мочи, 151,151Р Острый некроз канальцев (ОНК), 154-164 анамнез больного, 161 вызванный радиоконтрастными веще- ствами, 149 гистология, 154-156,156Р данные анализа мочи, 151Р, 152Р, 161 диагноз 151Р, 161 истории болезни, 149-150,159-160 причины, 157, 157Т клиническое течение, 163-164 концентрация креатинина в сыворотке крови на разных стадиях ОНК, 164, 165Р лабораторные пробы, 161 лечение, 161-163 нефротоксический, 157, 157Т причины, 157, 157Т патофизиология, 154-155,156Р постишемический, 157, 157Т рабдомиолитический миоглобинуричес- кий, 160 распределение, 154, 155Р факторы риска, 148-158 этиология, 157-159,157Т Отек легких, 91Т Отек, 59,124,131Т гематурия, 131Т, 132Т диуретики, 182-183 легких, 91Т определение, 59 острая почечная недостаточность, 148, 148Т Отношение белок/креатинин в моче, 109— 111 Отравление лекарствами, 91Т метаиолом, 95Т свинцом,123 угарным газом, 95Т этиленгликолем, 95Т паральдегидом, 95Т П Паралич гипокалиемический периодичес- кий, 71 Парциальное давление углекислого газа (рСО2,) влияние на pH плазмы крови, 85-86 снижение, 95 Пеницилламин, 124Т Перегрузочная протеинурия, 120-122 белки, вызывающие ее, 120-121 истории болезни, 121-122 Пересадка почки, 185-186,186Р Перитонеальный диализ, 184-185 влияние на объем внеклеточной жидкос- ти и осмоляльность, 41Р, 41 оборудование, 184,185Р Перфузия тканей недостаточная, 95Т Петлевые диуретики, 69 Гематурия, 131Т Петля Генле, анатомия, 22-23, 21Р регуляция калия, 68, 68Р транспорт воды, 22-23 Печеночная недостаточность и дыхательный алкалоз, 91Т Плазма крови, концентрация растворенных веществ, 12,13Т состав ионов, 42Т Пневмония, ЗОТ, 91Т грибковая, хронический алкоголизм, данные лабораторных исследований (задание), 31-32 Пневмоторакс, дыхательный ацидоз, 91Т Повреждение клеток, регуляция распределения калия, 67 почек, краткосрочные адаптивные реакции, 171-172
202 Предметный указатель Подоциты, 105Р, 105-106 Пожилые люди, 162 Полидипсия психогенная, 26 полиурия, диагноз (задание), 35 Поликистозная болезнь почек, гематурия, 131Т хроническая почечная недостаточность, 169, 170Т Полистиренсульфонат натрия (кайексалат), 82,82Р Полиурия, гематурия, 131Т определение причин (задание), 35 Потребление этанола, 95Т Почечная дисфункция, предсуществующая, 162 Почечная заместительная терапия, 183 Почечная недостаточность, метаболические последствия, 174-179 острая, 147-168 хроническая, 169-190 Почечная остеодистрофия, предупреждение и лечение, 183 Почечные камни, 164, 165Т, 166 Почечные канальцы: см. также Дистальные канальцы; Проксимальные канальцы; Собирательные трубки, клетки темного пятна (macula densa), 54, 56Р клеточный некроз, распределение, 154, 156Р обработка фильтруемых белков, 107 осмоляльность жидкости, влияние АДГ, 20, 20Т реабсорбция, 47-48 реабсорбция воды, 18 транспорт воды, влияние АДГ, 20-23 электроотрицательность, 68, 68Р эпителиальные клетки, 49, 50Р характеристики транспорта, 51, 51Р Почечный канальцевый ацидоз, дистальный (тип I), 94Т проксимальный (тип II), 94Т Почечный клиренс, 47-48 Предсердный натрийуретический фактор, регуляция баланса натрия, 53 Препараты золота, 124Т Проба на мутность, 108 Пробы мочи, 109-110 иммуноэлектрофорез, 112 индикаторная полоска, 108 лейкоциты при анализе мочи, 135Р, 135 мутность, 108 суточная проба, 108-109 электрофорез белков, 111, 111Р Проксимальный каналец анатомия, 21, 21Р дисфункция, 113Р, 122-123 транспорт калия, 68, 68Р осмоляльность жидкости, влияние АДГ, 20,20Т реабсорбция бикарбоната, 88-90, 90Р регуляторы транспорта Н+ и НСО3 ,96- 97, 90Т состав жидкости, 51Р, 51 эпителиальный транспорт, 51, 52Р Протеинурия, 103-128,124 Бенс-Джонса, 120 вследствие дисфункции проксимального канальца, 113Р, 122-123 вследствие потери барьерных свойств к заряду частиц, 112-114, 113Р вследствие потери барьерных свойств к размеру частиц, 113Р, 117 избирательная, 112 канальцевая, 122-124 классификация, электрофорез, 111 клиническая оценка, 108-109 неальбуминовая, 121 неизбирательная, 117 определение, 108-109 ортостатическая, 110 диагноз (задание), 110 функциональная, 110 чрезмерная нагрузка, 113Р, 120-122 Противоточная система, 22, 22Р Противотранспорт, 50 Протон (Н+), равновесие действующих масс, 85 расчеты (задание), 86, 87Т регуляторы транспорта в проксимальном канальце и собирательной трубке, 89- 90,90Т pH и Н+, 85-86, 86Т Псевдогипонатриемия, 26 истории болезни пациента с нормальной осмоляльностью, 24-25, 27 определение, 26 причины, 26 Психогенная полидипсия, 27 полиурия, диагноз (задание), 34-35 Пульс, частота, влияние уменьшения объема внеклеточной жидкости, 57-58, 58Т pH влияние повышения рСО2 (задание), 86 внеклеточный pH, определение, 83-84 концентрация Н+, 86, 86Т расчеты, 84 задание, 86, 87Т
Предметный указатель 203 рК, для белков, 85 для бикарбонатных буферов, 84-85 для фосфата, связь с различными буфера- ми, 85, 85Р Р Рабдомиолитический миоглобинурический острый некроз канальцев, 161 Радиоконтрастные вещества, вызываемый ими острый некроз канальцев, 158 Рак легких, ЗОТ Рассеянный склероз, 91Т Растворы для парентерального питания, 94Т Рвота тяжелая, 95Т хроническая, обезвоживание, данные лабораторных исследований (задание), 31-32 Ренин, повышенная секреция, 95Т Ренин-ангиотензин П-альдостероновая система, 55Р, 54-55 Ренинсекретирующие гранулярные клетки, 54,56Р Реноваскулярная гипертония, 95Т С Салицилаты, 91Т Секреция ренина повышенная, 96Т регулирующие факторы, 55 Сердечно-сосудистая система, влияние хро- нической почечной недостаточности, 180 Серповидно-клеточная анемия или предрас- положенность к ней, гематурия, 131Т Синдром неадекватной секреции антидиуре- тического гормона, истории болезни, 29-30 причины, ЗОТ Синдром приобретенного иммунодефицита, 124Т Системная красная волчанка, 124Т гематурия, 131Т диагноз, 136 диффузный пролиферативный гломеру- лонефрит, 144, 145Р клиническая картина, 137 лечение, 144 патогенез, 144 Систолическое давление, влияние уменьше- ния объема внеклеточной жидкости, 57- 58, 58Т Скелетная система, влияние хронической почечной недостаточности, 180 Склероз, боковой амиотрофический, 91Т СКФ: см. Скорость клубочковой фильтра- ции Скорость клубочковой фильтрации (СКФ), 44 влияние экскреции натрия (задание), 52 индивидуального нефрона, 172 определение, 47Т оценка, 45-46,187-188 прогрессирующая почечная недостаточность, 188Р, 187-188,189Р, 190 фармакологическое уменьшение, 127 фармакологические факторы, оказываю- щие влияние, 45Р, 46,47Т Скорость клубочковой фильтрации индиви- дуального нефрона, 172 Скорость тока мочи, влияние на секрецию калия, 69, 69Т Скорость фильтрации, 44 см. также Скорость клубочковой фильт- рации Слизистые оболочки, влияние уменьшения объема внеклеточной жидкости, 57-58, 58Т Смешанный и дыхательный ацидоз, 98 диагноз (задание), 98-101 Смешанный метаболический ацидоз и дыхательный алкалоз, 98 диагноз (задание), 98 Смешанный метаболический ацидоз и метаболический алкалоз, 98 Смешанные нарушения кислотно-основного состояния, 98 истории болезни, 98 компенсаторные процессы, 91-92 Собирательные трубки, а-вставочные клетки, секреция ими Н+, 89, 90Р внутриклеточная сигнализация при действии антидиуретического гормона (АДГ), 19, 19Р главные клетки, секреция ими калия, 69, 68 Р осмоляльность жидкости, влияние на нее АДГ, 20, 20Т регуляторы транспорта Н+ и НСО3 , 89, 90Т Собирательные трубки коры почек, осмоляльность канальцевой жидкости, влияние АДГ, 20, 20Т регуляция транспорта калия, 68, 68Р секреция калия, 67-68, 68Р Собирательные трубки мозгового вещества почек, секреция Н+ во вставочных «-клет- ках, 88,89Р
204 Предметный указатель Состав жидкостей тела, 11 Состояние кислотно-основного равновесия, его регулирующее влияние на распределе- ние калия, 65Т, 65-66 Сосудистая система, влияние ангиотензина II, 54, 55Т Старлинга силы, 43 влияние на распределение жидкости через мембраны, 43-44,44Р Стероидчувствительный нефротический синдром (история болезни), 114-115 Суточная порция мочи, для определения белка, 109-111 Сыпь, гематурия, 131Т, 132Т Тамма-Хорсфалля белок, 107, 108Р Терминальная стадия почечной недостаточ- ности, 170 аппарат для гемодиализа больных, 184, 184Р лечение, 182-183 определение, 170 пересадка почки, 185-186, 187Р причины, 170-171,170Т устройство для перитонеального диализа больных, 184-185, 185Р Тиазидные диуретики, 69 Тимома, ЗОТ Тканевая целостность, регуляция распреде- ления калия, 65-67, 65Т Тоничность, 13 отличие от осмоляльности, 160 Травма, гематурия, 131Т Травма головы, ЗОТ Транспорт водорода, регуляция, 90, 90Т Транспорт воды, 20-23 канальцевый, влияние АДГ, 20-23 между компартментами, 39-41 Транспорт калия, 67-68 Транспорт натрия, 49-52 структурно-функциональные взаимоот- ношения, 49-50 Трансцеллюлярная жидкость, 39 уменьшение объема, данные физикально- го обследования, 57, 58Т Трансэпителиальная разность потенциалов, влияние на секрецию калия, 69, 69Т Тромбоз 125 Туберкулез, ЗОТ Тургор кожи, влияние уменьшения объема внеклеточной жидкости, 57, 58Т Тяжелые металлы, нефротоксичность, 157 У Уабаин, 53 Углекислый газ, его парциальное давление (РСО2) влияние на pH плазмы крови, 95 снижение, 94 Уменьшение содержания калия в организме вследствие выделения, 71 внепочечные причины, 71 почечные причины, 71 почечный гипокалиемический метаболи- ческий алкалоз, дифференциальная диагностика, 72, 76Р Уремия, 95Т, 170 желудочно-кишечные симптомы, 181 определение, 170 Урокрит, 122 Уропатия, обструктивная, скорость клубоч- ковой фильтрации (задание), 45-46 Установочная точка, 15 Ф Физиологический раствор, нормальный, 23 Физические упражнения и гематурия, 131Т Фокальный сегментальный гломерулоскле- роз, 117,123 Фосфат концентрация в плазме крови, 14, 13Т рКа, 84 Хлорид натрия, 14 физиологическое замещение (задание), 23-24 Хлориднечувствительный алкалоз, 95Т Хлоридчувствительный алкалоз, 95Т Хлориды, данные лабораторных исследований (задание), 31-32 концентрация в плазме крови, 14, 13Т состав в жидкостных компартментах, 42Т Ходжкина лимфома, ЗОТ Хроническая гипофункция почек, 170 Хроническая обструктивная болезнь легких, дыхательный ацидоз при ней, 91Т Хроническая почечная недостаточность (ХПН), 30,169-190 ведение больного, 182-183 гематурия, 131Т гемодинамика в клубочках, 172-173, 173Р длительная гипертензия, данные лабора- торных исследований (задание), 31
Предметный указатель 205 истории болезни, 181, 188-189 клинические последствия, 179-188, 190 гематологические, 179 желудочно-кишечные, 181 метаболические, 174-179, 181 неврологические, 179 сердечно-сосудистые, 179-180 эндокринные, 181 методы наблюдения, 186-190, 187Р, 188Р 189Р определение, 169 патофизиология, 171-174 причины, 170 прогрессирование, 172 гиперфильтрационная гипотеза, 172 гипотеза интактного нефрона, 171 скелетные изменения, 180 специфическое лечение, 182 ХПН: см. Хроническая почечная недоста- точность ц Центральная нервная система, ЗОТ, 91Т влияние ангиотензина II, 54, 55Т Циклофосфамид, 131Т Цирроз печени, 61 алкогольный, история болезни пациента с гипонатриемией, 27-28 Цисплатин, 158 Ш,Щ Шок, 94Т Щелочи, 83-101 Экскретируемая фракция, 47-49 расчеты, 48 Экскретируемая фракция белка, расчеты (задание), 104 Экскретируемая фракция натрия (FENa), 47,161 диагноз острой почечной недостаточнос- ти, 150-153, 151Р расчеты, 48, 151Р Электроотрицательность канальцев, 67-68,68Р Электрокардиография, гиперкалиемия, 80, 81Р гипокалиемия, 73-74, 74Р Электрофорез белков мочи, 111,111Р Эмболия, легочная, 91Т Эндокринная система, влияние хронической почечной недостаточности, 176Р, 177,181-182 Эндотелий, 104 Энцефалит, ЗОТ Эпителиальные клетки канальцевые, 49, 50Р характеристики транспорта, 51, 52Р клубочковые, 105Р, 105-106 Эритроциты цилиндры, 134Р, 133 морфология, 134 нарушенное строение, 134Р, 133 Эффективное (истинное) фильтрационное давление, 44 в клубочковом капилляре, 44, 45 Р Эуволемия (нормоволемия), гипонатриемия, 32 ю Юкстагломерулярный аппарат, 54, 56Р
Учебно-научное издание Джеймс А. Шейман Патофизиология почки Редактор Н, И. Новиков “Издательство БИНОМ” Москва, 103473, Краснопролетарская, 16. Лицензия на издательскую деятельность серия ЛР № 065249 от 26. 06. 97г. Издательство “Невский Диалект” 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26. Лицензия на издательскую деятельность серия ЛР, № 065012 от 18. 02. 97 г. Подписано в печать 25. 08. 98 г. Формат 70x100 у1б- Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура PetersburgC. Объем 14 печ. л. Тираж 2000 экз. Заказ № 227 Отпечатано с оригинал-макета в Академической типографии «Наука» РАН 199034, Санкт-Петербург, 9 линия, 12