Глава I почки: почечные камни
почки
Почки обеспечивают экскрецию конечных продуктов обмена веществ и играют важную роль в поддержании постоянства состава внутренней среды организма, обеспечивая баланс воды и растворимых соединений. Нормальная функция почек зависит от ряда факторов: целостности клеток клубочков и канальцев, нормального кровоснабжения, нормальной секреции (и ее регуляции по принципу механизма обратной связи) гормонов, действующих на почки.
Прочими функциями почек, не рассматриваемыми далее в этой главе, являются образование эритропоэтина — гормона, стимулирующего эритропоэз (более подробно с этим вопросом можно ознакомиться по учебникам гематологии); образование ренина (с. 55); превращение 25-оксихолекальциферола в активный 1,25-диоксихолекальциферол (с. 263).
Пассивная фильтрация
Ежесуточно в просвет канальцев поступает около 200 л ультрафильтрата плазмы крови главным образом в результате фильтрации в клубочках (возможна также ультрафильтрация через пространства между клетками канальцев). Этот поток жидкости из крови обусловлен тем, что гидростатическое давление в капиллярах почек выше, чем в просвете канальцев. Любой фактор, уменьшающий эту разницу в давлении, снижает скорость фильтрации.
Поскольку такая фильтрация является процессом пассивным, фильтрат содержит диффундирующие компоненты примерно в тех же концентрациях, что и плазма. Например, ежедневно в 200 л фильтрата поступает около 30 000 ммоль натрия, 800 ммоль калия, 300 ммоль ионизированного кальция, 1000 ммоль (180 г) глюкозы и 800 ммоль (48 г) мочевины при их нормальной концентрации в плазме крови. Большой объем фильтрата позволяет эффективно удалять конечные продукты обмена веществ, такие как мочевину, но если бы основная масса воды и жизненно важных растворимых соединений не возвращались в организм, то в течение нескольких часов из-за недостаточности воды и электролитов наступила бы смерть.
Здоровая почка фильтрует лишь небольшие количества белка и связанных с белком соединений, причем большая их часть реабсорбируется. Обусловленное коллоидами осмотическое давление (с. 52) плазмы поэтому несколько выше, чем в содержимом капальцев; оно имеет тенденцию препятствовать фильтрации из-за наличия градиента гидростатического давления. Этот осмотический эффект выражен так слабо, что обычно им можно пренебречь.
Но следует помнить, что обильные внутривенные вливания могут привести к значительному разбавлению плазменных белков, а, следовательно, к развитию аномально высокой скорости фильтрации и нежелательной потери части введенной внутривенно жидкости.
Функция канальцев
От скорости фильтрации зависит общее количество фильтруемой воды и растворимых соединений, но не состав ультрафильтрата.
Хотя ежесуточно фильтруется примерно 200 л плазмы, при этом образуется лишь 2 л мочи. Ее состав значительно отличается от такового плазмы крови (а, слсловатслыю, ." фильтрата). Содержание отдельных компонентов мочи не только изменяется независимо друг от друга, но также варьирует в широких пределах в соответствии с потребностиями организма. Реабсорбция примерно 99 % общего объема ультрафильтрата и регуляция содержания отдельных растворимых соединений указывают на то, что в клетках канальцев происходит избирательный активный транспорт растворимых соединений против физикохимических градиентов. Этот процесс требует энергии, она поступает обычно в виде аденозинтрифосфата (АТФ). На активный транспорт отрицательно воздействуют гибель клеток, ферментные яды и гипоксия, нарушающие образование АТФ в процессе окислительного фосфорплирования.
Перенос зараженных ионов создает электрохимический градиент, препятствующий дальнейшему переносу. Это явление сводится к минимуму благодаря двум процессам — изоосмотическому транспорту и ионному обмену.
Изоосмотический транспорт, происходящий главным образом в проксимальной части канальцев, обеспечивает реабсорбцию основной массы компонентов ультрафильтрата, жизненно необходимых для организма. Активный транспорт одного иона приводит к пассивному передвижению несущего противоположный заряд иона в направлении, определяемом электрохимическим градиентов. Например, изоосмотическая реабсорбция натрия (Na+) зависит от наличия диффундирующих отрицательно заряженных ионов (таких как Сl-). Этот процесс является изоосмотическим, поскольку активный транспорт растворимых соединений вызывает соответствующее движение воды в этом же направлении. Изоосмотический транспорт происходит также в дистальной части нефрона, но в этом месте он менее существен.
Ионный обмен происходит преимущественно в более дистальных отделах нефрона; в этом месте он важен для тонкой регуляции процесса после завершения реабсорбции. В результате этого процесса происходит обмен ионов, имеющих одинаковый заряд, обычно катионов; при этом не создаются ни электрохимические, ни осмотические градиенты, следовательно, общее перемещение аниопов или воды незначительно. Например, Na+ может реабсорбироваться в обмен на выделение ионов калия (К+) или водорода (Н+). Процессы ионного обмена Na+ и Н+ происходят также в проксимальных отделах нефрона, но эти отделы более важны для реабсорбцип бикарбонатов, чем для тонкой регуляции состава мочи (см. главу IV).
Ряд других веществ, таких как фосфаты и ураты, могут как секретироваться в просвет почечных канальцев, так и реабсорбироваться.
В организме все клетки осуществляют оба типа транспорта ионов. Но в большинстве клеток механизмы переноса ионов (насосы) распределены равномерно на окружающей клетку мембране, и в результате их функционирования растворимые соединения проникают внутрь клетки или выходят из нее. В клетках почечных канальцев, кишечника, многих секреторных opганов такие насосы расположены на мембране, ограничивающей одну из поверхностей клетки. Они транспортируют растворимые соединения между просветом протока и кровью.
Клетки почечных канальцев не принимают существенного участия в превращениях таких конечных продуктов обмена веществ, как мочевина. В основном вся мочевина фильтрата попадает в мочу. Лишь небольшое ее количество пассивно диффундирует обратно вместе с водой. Концентрация мочевины в моче зависит от количества реабсорбированной воды.
Реабсорбция в лроксимальной части канальцев
В проксимальной части канальцев происходит активный процесс обратного всасывания из фильтрата более 70% натрия и ионизированного кальция, а также почти всего калия. Многие неорганические анионы следуют электрохимическому градиенту, а реабсорбция натрия ограничивается наличием в системе хлорида — основного диффундирующего аниона фильтрата (с. 127). Бикарбонат почти полностью регенерируется (хотя не путем обратного всасывания в строгом смысле этого слова) после процессов обмена с участием ионов натрия и водорода (см. главу IV). Специфические механизмы активного переноса обеспечивают почти полную реабсорбцию глюкозы, уратов и аминокислот. Фосфаты реабсорбируются не полностью, и их наличие в содержимом канальцев важно для обеспечения буферных свойств биологических жидкостей. Угнетение реабсорбции фосфатов паратиреоидным гормоном (ПГ) может происходить здесь или в более дистальных отделах канальцев, и именно оно вызывает развитие гипофосфатемии при избытке ПГ.
Изоосмотическая реабсорбция 70—80% воды фильтрата в проксимальных отделах канальцев зависит от описанного выше переноса растворимых соединений.
Таким образом, почти все пригодные для повторного использования питательные вещества и основная масса электролитов п воды реабсорбируются в проксимальных отделах капальцев. В просвете канальцев остаются почти полностью такие попавшие в
фильтрат конечные продукты обмена веществ, как мочевина и креатинин, которые не могут быть повторно использованы организмом.
От дистального до прокспмального отделов канальцев происходит тонкая гомеостатическая регуляция экскреции воды и растворимых соединении. Мы обсудим вопрос о перемещении воды в почках, а затем обрисуем в общих чертах регуляцию секреции растворимых соединений в дистальных отделах канальцев и в собирательном протоке.
Реабсорбция воды: концентрирование и разбавление мочи
Вода всегда реабсорбируется пассивно, следуя осмотическому градиенту. Для создания этого градиента необходим активный транспорт растворимых соединений. Процесс реабсорбции состоит из двух основных стадий: изоосмотической реабсорбции воды в проксимальных отделах канальцев и дифференцированной реабсорбции воды и растворимых соединений в петле Генло, дистальном отделе капальцев и собирательном протоке.
Изоосмотическая реабсорбция воды в проксимальном отделе канальцев. В нефроне реабсорбируется 99% воды фильтрата. От 70 до 80% воды (т. е. от 140 до 160 л ежедневно) возвращается в организм через проксимальные отделы канальцев.
Проксимальные отделы канальцев проходят через корковый слой почки; их стенки свободно проницаемы для воды. Активная реабсорбция растворимых веществ из фильтрата сопровождается пассивным обратным всасыванием осмотически эквивалентного количества воды. Скорость кровотока здесь высока; удаление растворимых веществ и воды происходит быстро. Процессы реабсорбцип воды и растворимых веществ совершаются почти одновременно. Жидкость, поступающая в петлю Генле, хотя и имеет значительно уменьшенный объем, остается почти изоосмотичной. Реабсорбция не может обеспечить нужную величину внеклеточной осмоляльности; она только возвращает в организм из фильтрата основную массу воды и растворимых веществ.
Дифференцированная реабсорбция воды и растворимых веществ в петле Генле, дистальном отделе канальцев и собирательном протоке. В норме ежедневно в петлю Генле поступает от 40 до 60 л воды. Этот объем далее уменьшается примерно до 2 л, но если организму требуется коррекция внеклеточной осмоляльности, то доля реабсорбируемой воды варьирует в зависимости от его потребностей. При крайне больших колебаниях в потреблении воды осмоляльность мочи может изменяться в пределах от 40 до 1400 ммоль/кг. (Сравните эти величины с нормальными для плазмы и. следовательно, для клубочкового фильтрата, составляющими примерно 290 ммоль/кг). Так как в проксимальном отделе канальца иет дифференцированной реабсорбции воды и растворимых веществ, корреляция должна происходить на участке нефрона от конца проксимального отдела канальца до конца собирательного протока.
Принято считать, что в процессах дифференцированной реабсорбции воды и растворимых веществ участвуют два механизма:
а) противоточного умножения — активного процесса в петле Генле, приводящего к возникновению высокой осмоляльностп в мозговом слое иочки; при этом осмоляльность мочи снижается. При функционировании этого механизма в отсутствие антидиуретического гормона (АДГ) образуется разбавленная (гипоосмоляльная) моча; б) противоточного обмена — пассивного процесса, протекающего только в присутствии АДГ и обеспечивающего реабсорбцию воды без растворимых веществ из дистальных отделов канальцев и собирательных протоков в восходящие прямые сосуды (vasa recta) по осмотическому градиенту, создаваемому противоточным умножением. Таким путем достигается концентрация мочи и разбавление плазмы.
Противоточное умножение. Согласно общепринятой теории, этот процесс происходит в петле Генле. Растворимые соединения подвергаются активному транспорту (перекачиванию) из восходящего в нисходящее колено петли Генле, тогда как жидкость протекает по петле. Имеются экспериментальные доказательства перекачивания в этом месте хлоридов.
Жидкость, поступающая в нисходящее колено из проксимального отдела канальца, почти изоосмоляльна, т. е. имеет равную с общим кровотоком осмоляльность. Она обычно несколько ниже 300 ммоль/кг, но для удобства при обсуждении мы будем пользоваться округленной величиной.
Предположим, что петля заполнена, перекачивание не происходит и состояние жидкости в петле постоянно. Осмоляльность по своей петле и в прилегающих медуллярных тканях будет примерно 300 ммоль/кг (рис. 1).
Допустим, что 1 ммоль/ кг растворимого соединения перекачивается из восходящего (В) в нисходящее (Н) колено петли Генле без изменения столба жидкогтп (рис. 2).
Если продолжать такое перекачивание в отсутствие перемещения жидкости, содержимое колена Н станет гиперосмоляльным, а колена В в такой же степени гипоосмоляльным.
Предположим теперь, что эта жидкость перемещается таким образом, что происходит сдвиг на две цифры, как это показано ниже на рис. 3.
По мере продолжения этого процесса все больше растворимых соединений перекачивается из колена В в колено Н (рис. 4).
Если в результате перемещения жидкости вновь произойдет сдвиг на две цифры ситуация будет следующей (рис. 5).
Если эти явления имеют место одновременно и непрерывно, то при непроницаемости для воды стенки дистальной части колена В, их следствиями будут: 1) увеличение осмоляльности у концов петли. Поскольку стенки петли проницаемы для воды и растворимых соединений, достигается осмотическое равновесие со всеми окружающими тканями и более глубокими медуллярными слоями почки, включая находящуюся в прямых сосудах кровь, которая также будет иметь повышенную осмоляльность; 2) выход гипоосмоляльной жидкости через восходящее колено.
Окончательный результат будет следующим (рис. 6). В отсутствие АДГ стенки дистальных отделов канальцев и собирательных протоков непроницаемы для воды, осмоляльность не меняется, и выводится гипоосмоляльная моча.
Противоточный обмен в сочетании с противоточным умножением имеют важное значение для концентрирования мочи. Оно может происходить только в присутствии АДГ и зависит от случайного взаиморасположения собирательных протоков и восходящих ветвей прямых сосудов, что определяется сближенностью в пространстве всех анатомических компонентов мозгового слоя мочи (рис. 7). Нисходящие ветви прямых сосудов и собирательные протоки также расположены близко друг к другу, но этот фактор оказывает лишь небольшое влияние на осмоляльность мочи. Воздействие АДГ делает стенки дистального отдела канальцев и собирательных протоков проницаемыми для воды, перемещение которой затем следует осмотическому градиенту, создающемуся в реоультаю lipu.iiiBulu'lHoru мни/конин. Моча, таким oGpa.io.vi. концентрируется по мере прохождения собирательных протоков через медуллярный слой почки с нарастающей гиперосмоляльностью. Такая нарастающая концентрация жидкости по мере ее перемещения вдоль протоков привела бы к уменьшению осмотического градиента, если бы не было противоточного перемещения еще более концентрированной крови в обратном направлении. Таким образом сохраняется этот градиент и вода реабсорбируется до тех пор, пока осмоляльность мочи не достигнет уровня, характерного для наиболее глубоких слоев почки (в 4 или 5 раз выше соответствующих величин для плазмы крови). Разбавленная кровь перемещается по направлению к корковомую слою почки и вскоре постукает в общий кровоток, способствуя снижению осмоляльности плазмы.
Вне зависимости от степени доказанности этих представлений с механизме описанных явлений ясно, что как концентрированно, так и разбавление мочи определяются активными процессами, которые нарушаются при повреждении канальцев.
Теперь рассмотрим более подробно функционирование этого механизма при крайних пределах поступления воды в организм с учетом того, что в норме происходит быстрая коррекция даже небольших изменений осмоляльности плазмы.
Избыточное поступление воды. Поступление в организм большого количества воды приводит к разведению внеклеточной жидкости. При этом снижение осмоляльности прекращает образование АДГ. Так как стенки собирательных протоков становятся непроницаемыми для воды, функционирует противоточное умножение и образуется разбавленная моча. Однако коррекция осмоляльности плазмы достигается только при переносе в общий кровоток гиперосмоляльной среды, созданной противоточным умножением.
Установлено, что при максимальном диурезе после водной нагрузки осмоляльность у конца собирательной трубки может достигать лишь 600 ммоль/кг, тогда как максимум составляет около 1400 ммоль/кг. Увеличение объема циркулирующей жидкости усиливает кровоток в почках. Более быстрое движение крови в прямых сосудах может способствовать вымыванию гиперосмоляльной среды мозгового слоя почек, возвращению части растворимых веществ (но не избытка воды) в общий кровоток.
Таким образом, с мочой не только выводится воды больше, чем в норме, но также больше растворимых соединений поступает в общий кровоток в результате реабсорбции. Гиперосмоляльность в мозговом слое почки, а следовательно, способность максимального концентрирования мочи могут полностью восстановиться до исходного уровня только через несколько дней после прекращения длительной водной нагрузки. Это следует учитывать при интерпретации результатов теста на концентрирование мочи в тех случаях, когда имеется подозрение на наличие полидипсии.
Ограниченное поступление воды. Ограниченное поступление воды приводит к повышению осмоляльности плазмы крови, что в свою очередь ведет к образованию АДГ и создает условия для противоточного обмена. Уменьшение объема циркулирующей крови замедляет кровоток в прямых сосудах почек. Это сопровождается повышением гиперосмоляльности в мозговом слое почек, обусловленным противоточным умножением и, следовательно, усилением противоточного обмена.
Осмотический диурез. При физиологических условиях наибольшее значение для создания определенного уровня осмоляльности клубочкового фильтрата имеют натрий и ассоциированные с ним анионы. За активным процессом удаления натрия из проксимального отдела канальцев следует пассивная реабсорбция воды. Предположим, что в кровотоке циркулирует значительное количество другого осмотически активного соединения, которое легко фильтруется в клубочках, но в проксимальных отделах канальцев практически не подвергается ни активной, ни пассивной реабсорбции. Таким соединением является маннит, который почти не диффундирует через клеточные мебраны. По мере того как реабсорбируготся вода и натрий, повышается концентрация маннита, осмотический эффект которого затрудняет дальнейшую диффизую воды. Поскольку реабсорбируется меньшее, чем обычно, количество воды, больший объем жидкости поступает в петлю Генле и протекает через систему канальцев. Скорость реабсорбции воды в дистальном отделе канальцев и в собирательных iipui'uKax ограничена, в результате чего из организма выводится большое количество воды. Отметим также, что осмотическое давление мочи в проксимальном отделе канальцев все еще равно таковому крови. Однако в содержимом канальцев натрий имеет меньшее значение для поддержания постоянства уровня осмотического давления, чем в крови. Присутствие маннита компенсирует эту разницу. Небольшое количество мочевины диффундирует обратно в проксимальный отдел канальцев, а основная часть глюкозы активно реабсорбируется. Однако если эти соединения фильтруются при высоких концентрациях, их реабсорбируется меньше, и тогда они действуют как осмотические диуретики.
Регуляция гомеостаза растворимых соединений в дисталъных отделах канальцев и собирательных протоках
Во всех отделах нефрона происходит реабсорбцпя натрия в обмен на ионы водорода. В проксимальном отделе канальцев основным результатом этого обмена является возврат в кровоток из первичной мочи бикарбоната. В дистальном отделе канальцев и в собирательных протоках обычно реабсорбируются оставшиеся в фильтрате бикарбонаты. Весьма вероятно, что с регуляцией гомеостаза ионов водорода связано и образование бикарбоната, взамен потерянного во внеклеточных буферных системах. Альдостерон стимулирует этот обмен. Возможные механизмы данного явления обсуждаются в главе IV.
В дистальных отделах нефрона альдостерон стимулирует реабсорбцию натрия в обмен на кальций. Наиболее важный сигнал, управляющий секрецией альдостерона, поступает с почечным кровотоком. Процесс реабсорбции натрия является составной частью гомеостатического механизма, обеспечивающего баланс натрия н воды (гл. II).
В клетках канальцев ионы калия и водорода конкурируют за ионы натрия.
В проксимальных отделах канальцев не реабсорбируется приблизительно 30% профильтрованного ионизированного кальция первичной мочи. Значительная доля этого кальция реабсорбируется в дистальных отделах нефрона (возможно, в петле Генле). Реабсорбцию кальция стимулирует гормон паращитовидных желез и подавляют такие воздействующие на функции петли Генле диуретики, как фуросемид. Лишь около 2% профильтрованного в клубочках кальция попадает в мочу.
Неясно, где происходит секреция уратов; возможно, в дистальном отделе канальцев.
Резюме
Большой суточный объем фильтрата обеспечивает выведение из организма конечных продуктов обмена веществ со скоростью, равной скорости их образования.
Основная масса боды, электролитов н пригодных для повторного использования организмом промежуточных продуктов обмена веществ реабсорбируется в проксимальных отделах канальцев.
Тонкая гомеостатическая регуляция осуществляется в более дистальных отделах нефрона, часто под контролем гормонов.
ХИМИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ПОЧЕК
Различные отделы нефрона тесно взаимосвязаны анатомически и зависят от общего кровоснабжения. При любых нарушениях функций почек в той или иной мере страдают все части нефрона, хотя иногда преобладают нарушения функций либо клубочков, либо канальцев. В разделе «Недостаточность кровоснабжения почек» приведены примеры преимущественного нарушения функций клубочков и канальцев. В конечном счете характер нарушений свойств плазмы крови и мочи при заболеваниях почек зависит от доли пораженных клубочков и канальцев и от числа вовлеченных в патологический процесс нефронов. Однако понять заболевания почек, очевидно, легче, если рассматривать гипотетические изолированные нефроны сначала с низкой скоростью клубочковой фильтрации (СКФ) при нормальной функции канальцев, затем с повреждением канальцев при нормальной СКФ.
Пониженная СКФ при нормальной функции канальцев
Если клетки проксимального отдела канальцев способны реабсорбировать нормальное общее количество растворимых соединений и, следовательно, воды, то реабсорбция значительно часто уменьшенного объема фильтрата будет обеспечена изоосмотическими процессами, что само по себе уменьшит объем мочи.
У лиц с низкой СКФ часто стимулирована секреция антидиуретического гормона, который, воздействуя на дистальные отделы нефрона, способствует реабсорбции воды в избытке по сравнению с растворимыми соединениями. При этом происходит дальнейшее уменьшение объема мочи и значительное увеличение ее осмоляльности (по сравнению с плазмой крови). Такая высокая осмолялпость обусловлена главным образом соединениями, которые в канальцах активно не реабсорбируются. Например, концентрация мочевины в моче высокая. Такая ответная реакция дистальной части канальцев происходит только в присутствии АДГ; в его отсутствие даже нормальные нефроны продуцируют разбавленную мочу.
Количество экстрагируемых мочевины и креатинина почти исключительно зависят от СКФ. Если выведение отстает от их выработки, увеличивается содержание этих соединений в плазме крови.
Фосфаты и ураты высвобождаются при распаде клеток. Уровень их в плазме крови нарастает потому, что уменьшается клубочковая фильтрация. Основная масса поступающего в проксимальный отдел канальцев уменьшенного количества этих соединений может реабсорбироваться. При небольшом объеме ультрафильтрата нарушаются секреторные свойства дттста.тытого отдела канальцев. Эти факторы способствуют дальнейшему повышению содержания указанных соединений в плазме крови.
Значительная часть уменьшенного количества профильтрованного натрия реабсорбируется при участии изоосмотических механизмов. Меньшее, чем обычно его количество оказывается доступным для обмена на ионы водорода и калия. (Последний может реабсорбироваться в проксимальных отделах канальцев.)
Эти явления приводят к следующим двум важным результатам:
1) уменьшению секреции ионов водорода во всех отделах нефрона (бикарбонат может быть возвращен в кровоток только при наличии процесса секреции ионов водорода), поэтому концентрация бикарбоната в плазме крови будет низкой; 2) снижению секреции калия в дистальном отделе канальцев с задержкой калия в организме.
Секреция альдостерона в общий кровоток будет максимальной лишь в тех случаях, когда низкая СКФ обусловлена уменьшенным кровоснабжением почек. Достигающий дистального отдела канальцев натрий будет почти полностью реабсорбирован в обмен на Н+ и К"1"; концентрация натрия в моче будет низкой.
В плазме венозной крови при поражениях нейрона обнаруживают высокие концентрации мочевины и креатинина, низкую концентрацию бикарбоната (при низком значении рН), гиперкалиемию, гиперурикемию и гиперфосфатемию.
В моче, объем которой уменьшен, обнаруживают: а) низкую концентрацию натрия, если почечный кровоток снижен (при стимуляции секреции альдостерона); б) высокую концентрацию мочевины и, следовательно, высокую осмоляльность, если секреция АДГ стимулирована.
Угнетенная функция канальцев при нормальном функционировании клубочков
Повреждения клеток канальцев сопровождаются изменениями состава и объема мочи.
В проксимальном отделе канальцев при нарушении реабсорбции растворимых соединений нарушается и изоосмотическая реабсорбция воды. При этом может быть также нарушено функционирование противоточного механизма и снижена его способность реагировать на АДГ. В результате из организма выводятся большие объемы разбавленной мочи.
В канальцах не происходит секреция водородных ионов; поэтому не может нормально осуществляться реабсорбция бикарбонатов и подкисление мочи.
Нарушается ответная реакция на воздействие альдостерона обменных механизмов с участием натрия. Моча содержит непропорционально высокую концентрацию натрия по сравнению с почечным кровотоком.
В проксимальном отделе канальцев нарушается реабсорбция калия; содержание его в плазме крови может быть низким.
Нарушается реабсорбция глюкозы, фосфатов, уратов и амтпюкислот. Содержание фосфатов и уратов в плазме крови может быть низким.
В плазме венозной крови обнаруживают при этом нормальное содержание мочевины и креатинина, мало бикарбонатов при низком рН, гипокалиемию, гипофосфатемию и гипоурикемию.
В моче, объем которой увеличен, обнаруживают: а) относительно высокую концентрацию натрия, даже если почечный кровоток уменьшен; б) непропорционально низкую концентрацию мочевины (и, следовательно, низкую осмоляльность), даже при стимуляции секреции АДГ.
Клинические синдромы при заболеваниях почек
Функции клубочков и канальцев могут быть нарушены в различной степени при целом ряде заболеваний. На рис. 8 мы попытались отразить значение этих двух факторов при оценке результатов лабораторных исследований. Пунктирная линия указывает на вариабильность этих соотношений.
Если СКФ снижена настолько, что составляет менее 30% от нормы, то происходит задержка таких почти не реабсорбируемых в канальцах веществ как мочевина и креатинин с последующим повышением их концентрации в плазме крови.
Степень задержки калия, уратов и фосфатов зависит от соотношения между задержкой в клубочках и потерей в результате нарушенной реабсорбции в проксимальном отделе канальцев. При резко выраженном нарушении функций клубочков фильтрация снижается настолько, что, несмотря на угнетение реабсорбции, уровень указанных веществ в плазме крови нарастает. При резко выраженном нарушении функций канальцев образование первичной мочи в клубочках оказывается превышенным в результате нарушения реабсорбции профильтрованных калия, уратов и фосфатов. Аналогичным образом объем мочи зависит от соотношения между объемом ультрафильтрата и его долей, реабсорбировапной в канальцах. Напомним, что в норме реабсорбируются 99% воды ультрафильтрата. При значительном нарушении функций клубочков фильтрация не происходит, и у больного развивается анурия. В случаях тяжелого нарушения функций канальцев, хотя фильтрация и снижена, реабсорбция в канальцах угнетена, и больной страдает полиурией.
Содержание мочевины и креатинина в плазме крови в основном зависит от функционирования кубочков, а их концентрация в моче — от функционирования канальцев. Даже при нарушениях клубочковой фильтрации состав фильтрата соответствует составу ультрафильтрата плазмы крови. Функционирование канальцев определяет любые отмечаемые при исследованиях мочи отклонения от этих соотношений. Чем меньше число функционирующих канальцев, тем меньше различия между концентрациями исследуемых соединений в моче и в плазме крови. Независимо от степени повреждения клубочков содержание исследуемых соединений в моче, не соответствующее состоянию гидратации, указывает на поражение канальцев.
Во многих случаях показатели уровня бикарбонатов в плазме крови низкие. Развивающийся метаболический ацидоз может усугублять гиперкалиемию, связанную с нарушением функций клубочков.
Заболевания почек не оказывают непосредственного воздействия на концентрацию натрия в плазме крови.
Острая олигурия
Согласно определению, у взрослого человека олигурией считают экскрецию менее 400 мл мочи за сутки. Обычно это свидетельствует о снижении СКФ.
Острая олигурия без существенного поражения почек, но с низкой СКФ обусловлена механическими факторами, уменьшающими градиент гидростатического давления между почечными капиллярами и содержимым канальцев.
Наиболее частой причиной ятпго синдрома является шггкос внутрикапиллярное давление. Известный под наванием „недостаточность почечного кровотока" (преренальная уремия), он может развиться в результате либо опустошения сосудистого русла (потеря всего объема крови — кровоизлияние; потеря плазмы крови — дегидратация), либо снижения давления крови в условиях шока.
Более редкой непосредственной причиной олигурии является повышение давления в канальцах, что может быть результатом интра и экстраренальных затруднений оттока мочи (постренальная уремия).
Интраренальные препятствия могут быть следствием перекрывания просвета канальцев гемоглобином, миоглобином и очень редко уратами или кальцием. Другие причины интраренальной закупорки, такие как мочевые цилиндры и отек канальцевых клеток, обычно являются результатом непосредственного поражения почек.
Экстраренальные препятствия оттоку мочи могут создаваться почечными камнями, новообразованиями, рубцами или гипертрофированной предстательной железой. Любая из этих причин может вызвать внезапную закупорку мочевыводящих путей. Обнаружение у мужчины пальпируемого мочевого пузыря, как правило, указывает на гипертрофию предстательной железы, хотя возможны и другие причины закупорки мочеиспускательного канала.
Раннее устранение причины резкого уменьшения СКФ, связанного с воздействием механических факторов, быстро приводит к увеличению мочеотделения. Чем дольше больному не оказывается помощь, тем больше опасность ишемического или обусловленного повышенным давлением повреждения почек.
Острая олигурия из-за поражения почек часто может развиться в результате одного из вышеуказанных состояний или, например, септицемии, отравления различными ядами, острого гломерулонефрита.
У детей обычно встречается острый гломерулонефрит. Этот диагноз подтверждается обнаружением эритроцитов в моче и сведениями о перенесенной в прошлом ангине.
Если причина олигурии не ясна, следует иметь в виду возможность септицемии.
При дифференциальной диагностике острой олигурии необходимо отличать недостаточность почечного кровотока от поражения почек, которое может быть следствием этого нарушения кровоснабжения.
Наиболее частой причиной снижения СКФ при относительно нормальной функции канальцев является, по-видимому, недостаточность почечного кровотока, как правило, обусловленная снижением объема циркулирующей крови в результате кровотечений или дегидратации.Другими причинами подобного шокового синдрома могут быть инфаркт миокарда, повреждения органов брюшiioii полости (например, разрывы тканей при внематочной беременности, острый панкреатит или прободение пиитической язви) и интраваскулярный гемолиз (в том числе вследствие переливания крови, не соответствующей по группе крови реципиента). Проявления этого синдрома обратимы, если давление крови (или точнее почечный кровоток) восстанавливается до нормы в течение нескольких часов. Чем дольше давление крови остается значительно пониженным по сравнению с нормой, тем больше опасность интемического повреждения почек. Поскольку при вовлечении в патологический процесс в основном клубочков функции канальцев остаются относительно в норме, типичные результаты лабораторных исследований плазмы крови и мочи вследствие низкой СКФ в нефроне будут соответствовать таковым, описанным выше.
У больных обычно отмечают гипотензию; возможно также наличие клинических признаков дегидратации. К перечисленным выше типичным показателям может добавиться гемоконцентрация. Обусловленная нарушением функций почек уремия отягощается усилением распада белка либо в связи с повреждением тканей, либо наличием крови в желудочнокишечном тракте или в больших гематомах. При этом аминогруппы высвобождаемых аминокислот превращаются в печени в мочевину. Такой же эффект может иметь и внутр1гвенное вливание аминокислот. Усиленный распад тканей также усиливает гиперкалиемию, гиперурикемию и гиперфосфатемию.
Острая олигурическая почечная недостаточность часто развивается после периода снижения СКФ, обусловленного недостаточностью почечного кровотока. Такая олигурия, по-видимому, является следствием повреждения клубочков и недостаточным кровоснабжением коркового слоя почек; она усугубляется повышением давления в канальцах, так как отек затрудняет поступательное движение их содержимого. Как показано на рис. 8, для этой стадии заболевания характерны показатели, отмечаемые при поражении клубочков. Тот факт, что поражены канальцы, становится очевидным, если изменены концентрации компонентов мочи. В некоторых случаях эти данные можно использовать при дифференциальной диагностике двух видов острой олигурии — обусловленной либо повреждением непосредственно почек, либо недостаточностью почечного кровотока. Однако лабораторные исследования редко бывают необходимыми. При возвращении к норме величин давления крови и состояния гидратации у больного с недостаточностью почечного кровотока выведение мочи возрастает. Если же этого не происходит или если олигурия имеет место при нормальных гидратации и давлении крови, вероятность диагноза поражения почек возрастает. При использовании результатов лабораторных исследований следует учитывать их ограниченность. Если почечный кровоток остается низким (у больного еще отмечаются признаки дегидратации пли гипотония), то секреция альдостерона будет максимальной и функционирующие канальцы будут адекватно реагировать, осуществляя избирательную реабсорбцию натрия с помощью обменных мсхаынз.люв в дистальиых отделах каиальцев. Показателем адекватного функционирования почечных канальцев и почек в целом обычно считают наличие в моче концентрации натрия, меньшей 30 ммоль/л. Менее информативны результаты измерений осмоляльности мочи или другие показатели избирательной реабсорбции воды, так как секреция АДГ стимулирована не всегда. После возвращения почечного кровотока к норме судить о функционировании канальцев по результатам измерений концентрации натрия в моче уже нельзя. В отсутствие альдостеропа адекватным ответом канальцев в норме является снижение избирательной реабсорбции натрия. Если предполагают поражение почек, то после того как признаки дегидратации устранены, воду больным следует давать осторожно. В условиях неспособности клубочковых мембран осуществлять нормальную фильтрацию (даже при наличии соответствующего гидростатического градиента) существует опасность чрезмерной гидратации организма.
По мере выздоровления больного олигурия сменяется полиурией. Функции клубочков восстанавливаются раньше, чем функции канальцев по мере нарастания кровотока в корковом слое почек и рассасывания отека в области локализации канальцев. При увеличении мочеотделения и особенно при увеличении осмотического давления за счет мочевины результаты лабораторных исследований постепенно становятся близкими к тем, которые характерны для патологических состояний с преимущественным (или даже исключительным) нарушением функционирования канальцев. Полиурия может истощить водные запасы организма и запасы электролитов. Имевшая место первоначально гиперкалиемия может смениться гипокалиемией. Долго сохраняется слабовыраженный ацидоз, что является общей особенностью для поражений клубочков и канальцев. Наконец, с восстановлением функционирования канальцев достигается нормализация работы почек.
Хроническая почечная недостаточность
В редких случаях развитие хронической почечной недостаточности может следовать за приступом острой олигурической почечной недостаточности. Обычно хроническая почечная недостаточность является конечным результатом развития целого ряда патологических состояний, к числу которых относятся хронический гломерулонефрит, хроническая обструктивная уропатия, наследственная висцеральная аномалия, стеноз почечной артерии, а также любое из патологических состояний, перечисленных ниже в ряду возможных причин, ведущих к нарушению фунционирования канальцев. Фактор, инициирующий заболевание, не всегда удается установить.
При остром олигурическом заболевании почек имеет место диффузное повреждение их тканей, вовлекающее фактически все иефроны. Очевидно, что такая ситуация быстро приводит к смерти. Если у больного, которого не лечили, развивается хроническая почечная недостаточность, то это означает, что некоторые пефропы в почках сохраняют функциональную активность. Гистологическими методами можно показать, что не все нефроны поражаются в равной мере. Некоторые псфроны могут быть разрушены полностью, другие могут быть совершенно нормальными. В ряде иефронов одни функции могут быть нарушены в большей мере, чем другие. Такая мозаичность (пятнистость) распространения патологических изменений в ткани почек может объяснить некоторые особенности хронической почечной недостаточности.
Полиурическая стадия. Первоначально функционирование клубочков может обеспечивать постоянство содержания мочевиньт и креатинина в плазме крови. По мере вовлечения в патологический процесс большего количества клубочков скорость экскреции мочевины снижается и перестает соответствовать скорости ее образования при распаде белков. Поэтому содержание мочевины в плазме крови, а также концентрация мочевины в фильтрате функционирующих нефронов нарастает. В таких нефронах может иметь место осмотический диурез. В других нефронах канальцы могут быть поражены в большей мере, чем клубочки. Как нарушения функций канальцев в нефронах с функционирующими клубочками, так и осмотический диурез в интактных нефронах приводят к гюлиурии. Если потерю жидкости компенсирует поступление в организм большого количества воды, экскреция мочевины может продолжаться благодаря интенсивному функционированию клубочков. В конечном счете усиленная экскреция в клубочках в норме может компенсировать сниженную проницаемость патологически измененных клубочков; устанавливается новое стабильное состояние при повышенном содержании мочевины в плазме крови. На этой стадии заболевания результаты лабораторных исследований мочи и плазмы крови характерны таковым при патологических процессах, протекающих с преимущественным поражением канальцев (см. рис. 8). О нарушении функционирования клубочков свидетельствует высокое содержание мочевины в плазме крови. Если поддерживать на должном уровне состояние гидратации у таких больных, они годами могут чувствовать себя удовлетворительно при умеренно повышенном содержании мочевины в плазме крови. Содержание калия варьирует с тенденцией к повышению.
Олигурическая стадия. Если разрушение нефрона продолжается, то заболевание постепенно приобретает особенности, характерные для патологических процессов, протекающих с преимущественным поражением клубочков. Развивающаяся олигурия приводит к резкому увеличению содержания мочевины и калия в плазме крови. Эта стадия заболевания часто является терминальной. Но прежде, чем сделать такое заключение, следует убедиться в том, что внезапное увеличение содержания мочевины и калия в плазме крови не обусловлено истощением резервов электролитов и воды в организме.
Диагноз хронической почечной недостаточности обычно не вызывает сомнений. Во всяком случае, химические анализы мочи диагностике не помогают.
Побочные аномалии при почечной недостаточности
Обычно для оценки тяжести и особенностей течения почечной недостаточности в плазме крови определяют содержание мочевины или креатинина и электролитов (особенно калия). Другие отклонения показателей, хотя и не имеют значения для диагностики расстройств и оценки состояния функций почек, могут быть неправильно интерпретированы, если причины их возникновения не установлены. Параллельное увеличение содержания уратов в плазме крови и мочевины не всегда однозначно указывает на наличие первичной гиперурикемии. В плазме крови нарастает также уровень фосфатов, тогда как содержание кальция снижается. При хронической почечной недостаточности на протяжении нескольких лет вторичный гиперпаратиреоидизм может привести к заболеванию костнои системы с высоким уровнем щелочной фосфатазы в пламе крови. Гипокалиемию в тех случаях, когда нет признаков поражения костнои системы, следует лечить только после коррекции гипофосфатемии.
Легкие формы уремии с нормальным мочеотделением
Небольшое повышение содержания мочевины в плазме крови отмечают часто как побочное действие лабораторных исследований, особенно у пожилых людей. Оно почти однозначно указывает на небольшое поражение почек, которое не требует лечения, если симптомы заболевания не нарастают.
При сердечной недостаточности, сопровождающейся застойными явлениями, кровоснабжение почек может нарушаться настолько, что развивается легкая форма уремии. Результаты лабораторных исследований при этом характерны для основного заболевания; часто отмечают признаки разбавления крови.
Синдромы, указывающие на преимущественное поражение канальцев
Первичное преимущественное поражение канальцев, а не клубочков наблюдается при целом ряде патологических состояний. Образование рубцов часто приводит в конечном счете к хронической почечной недостаточности. Первоначально больной может жаловаться на полиурию; при обследовании у него обнаруживают гипокалиемию, гипофосфатемию и гипоурикемию, характерные для патологических состояний, протекающих с преимущественным поражением канальцев (см. рис. 8). Описанные выше эффекты обусловлены главным образом неспособностью проксимального отдела канальцев реабсорбировать основную массу фильтрата. При этом возможно наличие глюкозурии, фосфатурии, общей аминоацидурии, что в совокупности составляет признаки так называемого приобретенного синдрома Фанкони.
Истощение резервов электролитов и воды может привести к недостаточности почечного кровотока. Если это последнее явление удается предотвратить введением в организм достаточного количества воды. содержание в плазме крови мочовппьт и кроатшпша часто остается в пределах нормы. Иногда необходимо дополнительное введение калия.
Существует целый ряд причин поражения клеток канальцев.
Образование осадка малорастворимых веществ в клетках канальцев или вокруг них.
У взрослых к числу наиболее распространенных факторов, способствующих развитию таких патологических состояний, относятся гиперкальпиемия, гиперурикемия, протеннурия БенсДжонса.
Среди многочисленных врожденных аномалий обмена веществ (рассмотренных в соответствующих главах и обсуждаемых в гл. XVI) известны заболевания, связанные с поражением почечных канальцев в результате внутриклеточного накопления метаболитов или других токсических соединений. К числу таких заболеваний относятся: галактоземия (галактозо1фосфат), врожденная непереносимость фруктозы (фруктозо1фосфат), болезнь Вильсона (медь), цистиноз (цистин), болезнь Фабри (глюкофосфолиппды).
Инфицирование в случаях раннего пиелонефрита.
Вакуолизация клеток канальцев, обусловленная длительной гипокалиемией.
Поражение экзогенными токсинами, к числу которых относятся нефротоксические лекарственные средства (например, фенацетин), другие яды (в частности, тяжелые металлы).
Если подозревают поражение канальцев, можно использовать тест на концентрацию мочи. Свойство продуцировать концентрированную мочу в условиях ограниченного поступления воды в организм зависит от нормального функционирования канальцев (противоточное умножение) и от наличия АДГ. Нарушение этого свойства обычно свидетельствует о заболевании почек. Но, если возникают какиелибо сомнения, можно провести повторное тестирование после введения АДГ (питрессин) или его синтетического аналога ДАВП.
Нефротический синдром
При нефротическом синдроме повышается проницаемость клубочков. Белки плазмы крови, за исключением имеющих наибольшую ОММ, могут проходить через биомембраны клубочков и экскретироваться с мочой по нескольку граммов белка за сутки. Это явление оказывает воздействие главным образом на белки плазмы крови. Более полное обсуждение этого вопроса представлено в гл. XIV. Лишь на поздних стадиях заболевания, когда многие клубочки перестают функционировать, развивается уремия.
Низкие концентрации мочевины в плазме крови
Иногда при исследованиях плазмы крови обнаруживают, что концентрация мочевины в ней ниже 3 ммоль/л или даже 1 ммоль/л. Обычно причиной этого бывает повышенная СКФ, обусловленная: 1) беременностью (особенно у молодых женщин), 2) чрезмерным объемом и частотой внутривенных вливаний (особенно у пациентов, находящихся в больнице), 3) неадекватной секрецией АДГ.
В редких случаях уменьшение в плазме крови концентрации мочевины может быть следствием снижения синтеза мочевины, что может быть обусловлено: 1) патологическими изменениями значительной части ткани печени; 2) недостаточностью белка в питании; 3) врожденной патологией цикла образования мочевины (только у детей).
Тесты на функции клубочков Содержание веществ в плазме крови
Содержание мочевины и креатинина в плазме крови зависит от соотношения между их синтезом и экскрецией.
Мочевина образуется при распаде аминокислот в печени и, следовательно, является продуктом превращения белков, поступающих с пищей, или белков тканей организма. Скорость синтеза мочевины возрастает при потреблении обогащенной белком диеты, усиленном эндогенном катаболизме в условиях голодания пли повреждения тканей, при всасывании аминокислот и пептидов после кровоизлияния в желудочнокишечный тракт. Способность нормальных почек экскретировать мочевину велика. Увеличение содержания мочевины в плазме крови до величин, превышающих пределы нормальных колебаний, возможно только при потреблении диеты, чрезмерно обогащенной белком. В условиях резкого усиления катаболизма при значительном повреждении тканей пли при кратковременном полном голодании содержание мочевины в плазме крови может превысить норму, особенно потому, что функции почек в таких случаях часто немного нарушены в связи с изменениями их кровоснабжения. При хроническом голодании содержание мочевины в плазме крови обычно несколько снижено из-за истощения белка в организме. Несмотря на эти оговорки, следует помнить, что существенное увеличение содержания мочевины в плазме крови, как правило, указывает на нарушение функции почек. Это заключение почти однозначно при содержании мочевины в плазме крови, превышающем 15 ммоль/л (мочевины более 90 мг/дл; азота мочевины крови более 42 мг/дл). Вероятность диагноза нарушения функций почек возрастает, если известна причина такого нарушения или если в моче обнаружен белок, цилиндры или клетки. В тех случаях, когда все еще остаются сомнения, следует определить содержание креатинина в плазме крови.
Состав диеты относительно мало влияет на содержание креатипина в плазме крови, так как в основном он образуется эндогенно в результате распада тканевого креатина. Содержание креатинина в плазме крови при повреждениях тканей нарастает, но в меньшей степени, чем мочевины. Поэтому теоретически содержание креатинина в плазме крови представляется более информативным показателем функции почек, чем содержание мочевины. Однако уровни креатинипа в плазме крови здоровых лиц варьируют так же широко, как и мочовииы. Псслютрд. иа виедреиие авюматизированных методов, позволяющих более точно и быстро определять содержание креатинина, методы определения мочевины часто оказываются более точными и производительными, особенно при близких к норме величинах содержания мочевины в плазме кропи. Вопрос о том, исследовать ли оба параметра во всех случаях или ограничиваться определением содержания мочевины, изучая содержание креатинина лишь в особенно сложных случаях, в каждой лаборатории решают поразному.
Существенное и особенно прогрессирующее увеличение содержания в плазме крови мочевины или креатинина можно с уверенностью считать признаком поражения почек, если имеются олигурия и данные анамнеза, указывающие на возможные заболевания почек, а также в тех случаях, когда в моче обнаруживают белок, цилиндры, клетки или бактерии в значительном количестве. Изменения содержания мочевины и креатинина в плазме крови отражают вариации клиренса. На основании определения уровней мочевины и креатинина в плазме крови можно судить о динамике развития заболеваний почек.
Клиренс
Существенное увеличение содержания мочевины или креатинина в плазме крови происходит в тех случаях, когда разрушено более 60% ткани почек (для показателей мочевины это утверждение справедливо лишь при условии потребления пищи с нормальным или низким содержанием белка и в отсутствие его чрезмерного катаболизма). Тесты на клиренс (более чувствительные) позволяют определить объем крови, который теоретически может быть полностью очищен от данного вещества в течение 1 минуты. Так, например:
Концентрации креатинина в плазме крови и в моче следует выражать в одинаковых единицах (например, в ммоль/л).
Если необходимо измерить истинную СКФ, требуется выбрать такое вещество, которое экскретируется исключительно в результате ультрафильтрации в клубочках и реабсорбируется или не секретируется в канальцах. Таким веществом считают инулин. В организме млекопитающих инулин не синтезируется и для измерения клиренса необходимо вводить его либо непрерывно внутривенно, чтобы поддерживать его уровень в кровотоке постоянным во время проведения тестирования, либо однократно парентерально с последующим повторным взятием крови, с тем чтобы можно было вычислить концентрацию инулина за время сбора мочи. Для рутинной работы такие исследования клиренса экзогенных веществ мало приемлемы.
Синтезируемые в организме вещества обычно присутствуют в кровотоке в почти постоянных концентрациях в течение проведения всего тестирования. Поэтому кровь достаточно взять только в середине периода сбора мочи. При клинических исследованиях измеряют клиренс креатинина или (относительно редко) мочевины. Ни одно из этих веществ не удовлетворяет указанным выше требованиям не реабсорбироваться из первичной мочи или не секретироваться клетками канальцев. Из проксимальпых отделов канальцев небольшие количества мочевины диффундируют обратно в кровоток. Поэтому величины клиренса мочевипы ниже, чем ппулина. В канальцах происходит секреция небольших количеств креатинина, поэтому его клиренс выше, чем инулина. Скорость распада белка, влияющая на содержание мочевины в плазме крови, не изменяет скорости клиренса мочевины почками. Хотя практически можно выбрать любой из этих тестов традиционно, в клиниках обычно исследуют клиренс креатинина.
При исследовании клиренса мочевины необходимо прежде всего предотвратить путем добавления солеи ртути разрушения мочевины такими микроорганизмами, как Proteus vulgaris, которые могут быть в моче. Если они присутствуют, то следует предпочесть короткие периоды сбора мочи (например, собирать 3 порции в течение 1ч) длительному сбору мочи (например, в течение 24 ч). Креатинин также может быть разрушен в результате жизнедеятельности бактерии. Поэтому анализы всегда нужно делать вскоре после того, как моча собрана.
Следует отметить, что тесты на клиренс дают одинаково низкие величины и при недостаточности почечного кровообращения, и при патологических состояниях, обусловленных постренальными причинами, как при истинных поражениях почек. Поэтому дифференциальная диагностика этих заболевании при помощи таких тестов невозможна.
Точность и информативность данных о клиренсе
Исследования содержания мочевины и креатинина в плазме крови дают возможность судить о динамике имеющейся почечной недостаточности. Данные о клиренсе часто используют для определения менее отчетливо выраженных нарушений функций почек.
Обсуждаемые тесты не позволяют характеризовать функции канальцев.
По ряду причин данные о клиренсе менее точны и воспроизводимы, чем показатели содержания веществ в плазме крови.
Каждый метод лабораторных исследований имеет свойственное ему ограничение точности. Неточность двух сочетанных методов превышает ошибку каждого из них. При вычислении клиренса используют результаты анализов как мочи, так и плазмы крови.
Наибольшая ошибка любого метода, основанного на сборе мочп за определенный период времени, будет в цифре, обозначающей объем мочи. Аккуратно собрать мочу считается трудным даже для высококвалифицированных лабораторных работников и образованных. заинтересованных в результатах анализов пациентов. Сбор мочи плохо проинструктированными персоналом или пациентами приводит к ошибочным результатам. При удлинении периода сбора мочи ошибка будет уменьшаться.
В долго хранившейся или инфицированной моче возможно частичное разрушение как креатинина, так и мочевины. Эта ошибка увеличивается с удлинением периода сбора мочи.
Менее всего вероятно, что лечение будет основано на низких показателях клиренса при нормальном содержании исследуемых веществ в плазме крови. Если же такая ситуация возникает, следует иметь в виду указанные выше ограничения. По нашему мнению, исследования клиренса едва ли бывают когдалибо необходимыми.
Предлагаемые схемы обследования больных с олигурией или полурией см. ниже.
Биохимические принципы лечения нарушений функций почек
Олигурическая почечная недостаточность. При дегидратации или кровотечениях олигурию, обусловленную только снижением СКФ, следует лечить путем введения соответствующей жидкости.
При олигурической почечной недостаточности, связанной с повреждением паренхимы почек, целями лечебных мероприятий являются: 1) ограничение поступления в организм жидкости и натрия. Больному следует давать лишь столько жидкости, сколько необходимо для восполнения ее потерь; 2) обеспечение эффективного безбелкового источника энергии, с тем чтобы предотвратить возможное при усиленном эндогенном катаболизме усугубление уремии и гиперкалиемии; 3) предотвращение развития гиперкалиемии.
Диуретики несколько увеличивают почечный кровоток. В некоторых случаях при острой олигурической почечной недостаточности можно ускорить выздоровление введением таких осмотических диуретиков как маннит или больших доз других диуретиков, таких как фуросемид или этакриновая кислота (урегит).
При хронической почечной недостаточности с полиурией целью лечения является восполнение потерь жидкости и электролитов. Истощение резервов натрия и воды в организме может отягощать уремию.
Гемодиализ или перитонеальный диализ удаляет мочевину и токсичные вещества из кровотока, корректирует баланс электролитов, если диализовать кровь пациента против жидкости, содержащей свойственные крови в норме концентрации электролитов, ионизированного кальцпя и других компонентов ее плазмы, но не мочевину. При этом кровь протекает над диализационной мембраной прежде, чем вновь поступает в организм. Возможно также использование в качестве диализационной мембраны складок брюшины с ее кровеносными капиллярами по одну сторону и соответствующей жидкостью, вводимой в полость брюшины, по другую. Предпочитают относительно медленное снижение концентрации мочевины из-за опасности чрезмерной гидратации клеток при резком падении внеклеточной осмоляльности. Диализ используют в случаях поддающейся в принципе излечению острой олигурической почечной недостаточности для того, чтобы помочь больному преодолеть кризисную ситуацию. В тех случаях хронической почечной недостаточности, когда это показано, прибегают к дпалпзу как регулярно проводимой лечебной процедуре. Диализ применяют также, когда готовят больных к пересадке почки и в послеоперационном периоде до тех пор, пока трансплантат не начнет функционировать нормально.
ПОЧЕЧНЫЕ КАМНИ
Почечные камни обычно состоят из продуктов обмена веществ, в норме имеющихся в первичной моче, часто в концентрациях, близких к величинам их максимальной растворимости. Незначительные изменения состава мочи могут вызвать осаждение этих соединений в ткани почек в виде кристаллов или камней. Хотя данный раздел посвящен образованию камней, следует помнить, что кристаллурия и поражение паренхимы почек могут развиться при таких же обстоятельствах, и что лечение всех этих патологических состояний будет одинаковым.
Условия, благоприятствующие образованию камней
К числу таких условий относятся:
1) высокая концентрация в моче одного или нескольких компонентов клубочкового фильтрата, обусловленная: а) уменьшением объема мочи (при нормальной функции почек) при длительном ограничении поступления в организм воды или чрезмерной потере жидкости, как это, например, наблюдается в условиях тропиков, благоприятствующих образованию кампей большинства типов, особенно если при этом воздействует также один из перечисленных ниже факторов; б) чрезмерно высокой скоростью экскреции продуктов обмена образующих камни веществ, что является следствием либо повышения содержания вещества в клубочковом фильтрате (при высокой концентрации этого вещества в плазме крови), либо нарушения нормальной реабсорбции вещества из фильтрата.
2) изменения рН мочи, иногда возникающие при бактериальной инфекции и способствующие образованию осадков различных солей при разных концентрациях ионов водорода.
3) застой мочи при возникновении факторов, препятствующих нормальному мочеотделению.
4) отсутствие соответствующих ингибиторов. Предполагается, что моча в норме содержит ингибитор (ы) роста кристаллов оксалата кальция. В моче больных, у которых систематически образуются кальциевые камни, такой ингибитор, по-видимому, отсутствует.
Состав мочевых камней
Различают следующие виды мочевых камней: 1) содержащие кальций. К их числу относятся камни, состоящие из оксалата или фосфата кальция (содержащие или не содержащие фосфаты магния и аммония); 2) содержащие мочевую кислоту; 3) содержащие цистин; 4) содержащие ксантин.
Камни, состоящие из солей кальция. I? этой категории относятся 70—90% всех почечных камней. Гиперкальпиурия способствует образованию кальциевых осадков, а вид соли зависит от рН мочи, наличия в системе оксалатов или фосфатов. Во всех случаях образования почечных камней у больных следует определить содержание кальция в плазме крови. Если полученные величины будут в пределах нормы, анализ следует периодически повторять.
Гиперкальциемия вызывает при нормальном функционировании почек гиперкальциурию. В таких случаях определение содержания кальция в моче диагностического значения не имеет. Причины и дифференциальная диагностика гиперкальциемии обсуждаются на с. 286.
У многих больных с почечными камнями, состоящими из солей кальция, содержание кальция в плазме крови остается в пределах нормы. Именно в таких случаях исследования суточной экскреции кальция с мочой могут дать полезную информацию. Наиболее распространенной причиной гиперкальциурии с нормокальциемией считают так называемую идиопатическую гиперкальциурию. Это название говорит о том, что этиология данного патологического состояния нам неизвестна. Поскольку у некоторых из этих больных может быть ранняя стадия первичного гиперпаратиреоидизма, следует периодически определять у них содержание кальция в плазме крови, особенно в тех случаях, когда уровень фосфатов в плазме снижен. Усиленное высвобождение кальция из костей, как, например, при быстро прогрессирующем остеопорозе (когда утрата матрикса сопровождается вторичной декальцификацией) или при длительном ацидозе (когда усилена ионизация солей кальция), всегда вызывает гиперкальциурию, но лишь в редких случаях — гиперкальциемию. При одном из типов почечного канальцевого ацидоза не только повышена кальциевая нагрузка на почки, но также (в результате относительного ощелачивания мочи) возникают условия, способствующие образованию кальциевых осадков в почках и в мочевыводящем тракте. Однако такие случаи встречаются редко.
Усиленная экскреция оксалатов способствует образованию оксалата кальция, нерастворимого, даже если уровень выведения кальция из организма находится в пределах нормы. Причиной повышенного уровня оксалатов может быть потребление определенных продуктов питания. Если почечные камни встречаются у детей, следует подумать о возможности весьма редких врожденных аномалий обмена оксалатов — первичных пшероксалурий.
Мы уже упоминали о том, что щелочная среда способствует образованию кальциевых осадков. При высоких значениях рН осаждаются преимущественно фосфаты кальция, тогда как почечные камни, состоящие из оксалатов кальция, образуются при любых значениях рН. Состоящие из фосфатов кальция мочевые камни особенно часто образуются при хроническом инфицировании почек содержащими уреазу (катализирующую гидролпз мочевппы) микроорганизмами (например, Proteus vulgaris), в присутствии которых происходит превращение мочевины в аммиак.
Во многих случаях непосредственную причину образования кальциевых осадков установить не удается.
Содержащие кальций почечные камни обычно белого цвета и твердые. Такие камни непроницаемы для ионизирующих излучений. Фосфаты кальция, осаждаясь, особенно часто образуют в почечных лоханках роговидные камни, легко видимые при рентгеноскопии.
Лечебные мероприятия при камнях, содержащих кальций. Характер таких мероприятий зависит от причин, способствовавших образованию камней. Необходимо снизить концентрацию кальция в моче. Эту задачу можно решить путем лечения основного заболевания (особенно гиперкальциемии). Если это не представляется возможным, следует ограничить поступление в организм кальция с продуктами питания и по возможности уменьшить всасывание кальция из кишечника пероральным приемом фосфатов. Если нет почечной недостаточности, концентрацию кальция в моче снижают, поддерживая на высоком уровне поступление жидкости в организм. Образование осадков солей зависит именно от их концентрации, а не от общей суточной экскреции.
Камни, состоящие из мочевой кислоты. Эти камни составляют примерно 10% всех почечных камней. Их образование иногда связывают с гиперурикемией (вне зависимости от наличия или отсутствия клинических признаков подагры). Осаждению уратов способствует кислая моча. В большинстве случаев непосредственную причину возникновения камней выявить не удается.
Камни, состоящие из мочевой кислоты, обычно мелкие, ломкие, желтоватокоричневого цвета, но могут быть и настолько крупными, что образуют «роговидные» структуры. Мочекислые камни не задерживают ионизирующие излучения, но видны при внутривенной пиелографии.
Лечение гиперурикемии мы обсуждаем в гл. XVII. Если концентрация уратов в плазме крови в пределах нормы, то поступление жидкости в организм следует удерживать на высоком уровне и следить за тем, чтобы моча была щелочной. Обедненная пуринами диета может способствовать снижению синтеза и, следовательно, экскреции уратов.
Цистиновые камни. Эти камни встречаются редко. У здоровых людей концентрация цистина в моче в пределах его растворимости. В тяжелых случаях врожденной цистинурии предел растворимости цистина может быть превышен. При этом в почках больного образуются камни, которые непроницаемы для ионизирующих излучений. Подобно солям мочевой кислоты, растворимость цистина выше в щелочной, чем в кислой моче. Принципы лечения такие же, как и при мочекислых камнях. В качестве лекарственного средства можно также применять пеницилламин.
Ксантиновые камни. Эти камни очень необычны. Они могут образоваться при редком врожденном заболевании ксантинурии. Об обнаружении ксантиновых камней после введения в организм таких ингибиторов ксантиноксидазы, как аллопуринол, в литературе сообщений нет.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Почки
1. Функционирование почек зависит от скорости фильтрации и функционирования канальцев.
2. Низкая скорость клубочковой фильтрации (СКФ) ведет к олигурии, уремии и задержке в организме наряду с мочевиной других конечных продуктов обмена азотистых соединений (в том числе уратов и фосфатов), снижению содержания бикарбонатов в плазме крови и метаболическому ацидозу, гиперкалиемии.
3. При поражениях канальцев имеют место: полиурия (моча чрезмерно разбавлена и содержит слишком много натрия, что не соответствует уровню гидратации организма больного); низкое содержание в плазме крови бикарбонатов и метаболический ацидоз; гипокалиемия; гипофосфатемия и гипоурикемия.
4. При заболеваниях почек в большинстве случаев происходят нарушения функций как клубочков, так и канальцев. Клинические симптомы зависят от относительной степени поражения клубочков и канальцев и от общего количества нефронов, вовлеченных в патологический процесс.
5. Низкая СКФ в отсутствие значительного поражения почек может быть результатом снижения градиента гидростатического давления между плазмой капиллярной крови и содержимым канальцев, что обычно обусловлено недостаточностью почечного кро
вотока, но может быть вызвано постгломерулярными препятствиями для оттока мочи.
6. При остром олигурическом поражении почек и при недостаточности почечного кровотока результаты лабораторных исследований плазмы крови одинаковы.
7. Дифференциальную диагностику между олпгурией при недостаточности почечного кровотока, когда канальпы функционируют относительно нормально, п острой олигурической почечной недостаточностью лучше всего проводить на основании клинических наблюдений. Лишь в тех случаях, когда представляется вероятным снижение кровотока в почках, следует определять концентрацию натрия в моче.
8. В большинстве случаев уровни содержания мочевины или креатинина в нлазме крови позволяют суди.гь ии и.змеыештл. клыренса в почках. Эти показатели полезны для диагностики п последующего ведения больных с заболеваниями почек. Функции канальцев можно характеризовать, измеряя концентрирующую способность почек.
9. Тесты на клиренс отличаются относительно низкими точностью и воспроизводимостью.
Почечные камни
1. Образованию почечных камней способствуют следующие факторы: высокое содержание в моче компонентов, из которых состоит камень (такое повышение концентраций компонентов может быть обусловлено олигурией пли высокой скоростью экскреции соответствующих веществ); величина рН мочи, оптимальная для выпадения в осадок компонентов камня; застой мочп.
2. В 70—90% случаев почечные камни содержат кальций. Их происхождение, как правило, имеет пдиопатпческий характер; однако гиперкальциемию, особенно обусловленную первичным гиперпаратиреоидизмом, как возможный этпологпческпй фактор следует исключить.
3. В 10% случаев почечные камнп состоят пз мочевой кислоты.
4. В редких случаях причиной образования почечных камней является цистинурия, ксантинурия или гипероксалурия.