Адо А.Д. Патологическая физиология

Подождите немного. Документ загружается.

риемии и водной интоксикации. В течение нескольких дней после травмы

эпизоды расстройств, характерных для несахарного диабета, могут по-

вторяться, но не быть постоянными, так как регенерация клеток, секрети-

рующих АДГ, происходит в течение нескольких недель или месяца с мо-

мента травмы.

При нефрогенном несахарном диабете в условиях недостатка воды

сохраняется способность клеток к высвобождению АДГ, однако способ-

ность почечных канальцев реагировать на АДГ нарушена. Это наблюда-

ется при врожденных дефектах почечных канальцев, действии многихле-

карств, а также при отдельных болезнях почек, характеризующихся

повреждением медуллярной области или сосочка почек (поликистоз, об-

структивная уропатия, поражение интерстиция). Из большого перечня

лекарств, ведущих к нарушению реакции на АДГ, выделяют литий, демек-

лоциклин, амфотерцин В.

Падение объема внеклеточной жидкости может привести к гипово-

лемическому шоку и вызвать тяжелую гипоперфузию мозга, сердца, по-

чек, способствуя появлению таких осложнений, как тромбоз сосудов го-

ловного мозга, инфаркт миокарда, острый тубулярный некроз.

9.5. Нарушение электролитного баланса

Биологические жидкости организма человека (внутриклеточные и

внеклеточные) представляют собой растворы, содержащие электроли-

ты. Определенный ионный состав жидкостей необходим для поддержа-

ния многих жизненных процессов. Например, функция некоторых фер-

ментов оптимальнатолько в условиях определенной концентрации ионов

и величины рН. Эффект многих гормонов осуществляется благодаря из-

менению проницаемости клеточной мембраны для некоторых ионов.

Ионный состав внутри клетки значительно отличается от ионного

состава внеклеточной жидкости (табл. 9.3).

Таблица 9.3

Ионный состав (мэкв/л) основных биологических жидкостей

организма человека

(J. Briggs: В кн.: The Principle and practice of Nephrology. —

ed. Jacobson and al., 1995, Mosby.)

Ионы

Плазма

Вода

Интерстици- Внутри-

плазмы

альная

клеточная

жидкость жидкость

Катионы

Калий

4,3

4,2 140

Натрий

143

154 145 12

Кальций

(ионизированный) 2,5

2,7

2,5

Магний

(ионизированный)

1,1

Общее

содержание

150,5 162,1 152,7 190

248

Ионы

Плазма Вода Интерстици- Внутри-

плазмы

альная

клеточная

жидкость жидкость

Анионы

Хлориды

103,5

111

117

Бикарбонаты

25,8

Фосфаты

2,2

2 40

Белки

1 50

Другие 6

6,5

Всего...

149,5

160,5 153

190

Калий — преобладающий катион внутри клетки; магний и фосфаты

также сосредоточены в основном внутри клетки. В противоположность

этому натрий содержится преимущественно во внеклеточной жидкости.

9.5.1.

Нарушение

баланса

натрия

Объем внеклеточной жидкости главным образом зависит от общего

содержания натрия и сопровождающих его анионов в данной области.

Изменение содержания натрия сопровождается параллельным измене-

нием объема жидкости, что необходимо для постоянства ее осмоляльно-

сти. У здорового человека осмоляльность внеклеточной жидкости оста-

ется постоянной (около 285 мОсм/кг Н

0).

Главную роль в регуляции ионного состава и объема жидкостей иг-

рают почки. Изменение объема биологических жидкостей вызывает соот-

ветствующий ответ регулирующих систем почек; так, увеличение объема

способствует увеличению экскреции натрия и воды, и, наоборот, умень-

шение объема вызывает снижение экскреции натрия. Эта закономерность

нарушается при патологических процессах: если задержка натрия пре-

обладает над его экскрецией, объем внеклеточной жидкости значитель-

но увеличивается и развиваются отеки; если преобладает экскреция нат-

рия, наблюдается падение содержания натрия во внеклеточной жидкости

и уменьшение объема внеклеточной жидкости.

Гипонатриемия — снижение концентрации натрия в сыворотке кро-

ви ниже 135 мэкв/л. Развитию гипонатриемии способствуют:

• потеря натрия при рвоте, поносе, перераспределение жидкости в

«третье» пространство (ожоги, перитонит, панкреатит, рабдомио-

лиз);

• потеря натрия почками при лечении диуретиками, развитии осмо-

тического диуреза — заболеваниях, сопровождающихся накоплени-

ем осмотически активных веществ в крови (глюкоза, мочевина), или

при использовании осмотических диуретиков (маннит); при некото-

рых заболеваниях почек (интерстициальный нефрит, медуллярный

кистоз, обструкция мочевых путей);

• гиперволемия с выраженным отечным синдромом (сердечная не-

достаточность, цирроз печени, нефротический синдром, острая и

хроническая почечная недостаточность).

249

Гипонатриемия может отражать снижение общего содержания натрия

в организме, но при некоторых состояниях снижение концентрации натрия

в плазме сопутствует его нормальному или даже увеличенному общему

содержанию. Это связано с тем, что разные причины вызывают неодина-

ковую интенсивность потери натрия и воды и в зависимости от соотноше-

ния интенсивности потери последних развиваются гиповолемическая ги-

понатриемия, гиперволемическая гипонатриемия и эуволемическая

гипонатриемия.

При гиповолемической гипонатриемии потеря натрия несколько

преобладает над потерей воды, хотя имеет место значительное сниже-

ние общего содержания воды, развивается гипоосмоляльность плазмы.

Это расстройство гомеостаза чаще наблюдается при применении диуре-

тиков. В некоторых случаях гиповолемия, вызванная, например, сниже-

нием внутрисосудистого объема или перераспределением жидкости в

«третье» пространство, может обусловить стимуляцию высвобождения

АДГ и способствует задержке жидкости.

В большинстве случаев гипонатриемия не приводит к каким-либо

клиническим симптомам. При падении осмоляльности плазмы меняется

осмотический градиент гематоэнцефалического барьера, возникает уси-

ленное движение воды к мозгу, способствующее гипергидратации кле-

ток мозга и развитию мозговой симптоматики. Жалобы пациентов на тош-

ноту, общую слабость возникают при концентрации натрия в плазме ниже

125 мэкв/л; коматозное состояние развивается при содержании натрия в

плазме ниже 110 мэкв/л.

При увеличении объема внеклеточной жидкости в некоторых случа-

ях наблюдается гиперволемическая гипонатриемия. Это расстройство

развивается при сердечой недостаточости или других заболеваниях, со-

провождающихся уменьшением «эффективного» объема крови, отеками

и увеличением общего содержания натрия. При этом, несмотря на зна-

чительное увеличение содержания воды, увеличивается секреция АДГ

(неосмотическая стимуляция), также способствующая задержке воды и

развитию отеков.

При умеренно выраженной гиперволемии, обусловленной избира-

тельной задержкой воды (без сопутствующего увеличения общего содер-

жания натрия) может развиться эуволемическая гипонатриемия. В этих

случаях отеков не бывает, несмотря на умеренное увеличение объема

внеклеточной жидкости. Эуволемической гипонатриемии способствует

снижение экскреции воды, вызванное эктопической стимуляцией секре-

ции АДГ. Это расстройство наблюдается при различных заболеваниях —

злокачественных опухолях, инфекционных болезнях легких, туберкулезе,

раке легкого, патологии ЦНС и определяется как синдром неадекват-

ной секреции АДГ. Развитие этого синдрома могут вызвать некоторые

лекарства — наркотики, клофибрат, винкристин, нестероидные противо-

воспалительные препараты.

Гипернатриемия — увеличение концентрации натрия в плазме свы-

ше 145 мэкв/л.

250

Развитию гипернатриемии способствуют:

• потеря воды желудочно-кишечным трактом (понос, рвота), кожей

(ожоги);

• потеря воды почками (осмотический диурез, применение петлевых

диуретиков, постобструктивный диурез);

• введение препаратов натрия с лечебной целью (при ацидозе, искус-

ственном питании);

• избыток минералокортикоидов.

Гипернатриемия может отражать увеличение общего содер-

жания натрия в организме, но в некоторых случаях наблю-

дается и при снижении общего содержания натрия.

Поскольку концентрация натрия главным образом определяет ос-

моляльность внеклеточной жидкости, гипернатриемия отражаетее ги-

перосмоляльность. Если во внеклеточной жидкости накапливаются дру-

гие растворенные вещества, например мочевина или глюкоза, возникает

гипертоничность

внеклеточной

жидкости

или

гиперосмолярность.

Хотя

глюкоза относится к

неэффективным

осмолям, в условиях

дефицита

ин-

сулина

изменяется проницаемость клеточных мембран, что с одновре-

менно высокой концентрацией глюкозы в крови ведет к гиперосмолярно-

сти или гипертоничности плазмы. Гипертоничность и гиперосмоляльность

приводят к тяжелым расстройствам, например у

больных

сахарным

диа-

бетом

могут развиться значительная

дегидратация,

вызванная осмоти-

ческим диурезом, а

также

гиперосмолярная

кома.

Гиперволемическая гипернатриемия обычно возникает при

введении солей натрия или изотонического раствора натрия хлорида в

больших количествах. Из других причин следует отметить первичный

гиперальдостеронизм и синдром Кушинга. При гиперволемической ги-

пернатриемии увеличение внеклеточного объема вызывается потерей

внутриклеточной жидкости, в связи с чем развивается клеточная дегид-

ратация. Это проявляется расстройством функций ЦНС, нарушением

чувствительности, раздражительностью, очаговой неврологической симп-

томатикой, лихорадкой, жаждой.

Гиповолемическая

гипернатриемия чаще развивается при значи-

тельной потере воды почками или желудочно-кишечным трактом. Несмот-

ря на снижение содержания не только воды, но и натрия, преобладание

потери воды способствует гипернатриемии. При гиповолемической ги-

пернатриемии вода перемещается из клеток во внеклеточное пространст-

во, и при этом развивается

клеточная

дегидратация: из клеток может те-

ряться 2/3 воды, что вызывает тяжелое состояние больных сахарным

диабетом и гиперосмоляльную кому.

При некоторых расстройствах, приводящих главным образом к поте-

ре воды, развивается эуволемическая гипернатриемия. Объем внекле-

точной жидкости существенно не меняется, поскольку теряется только

часть воды из этой области. Это состояние может наблюдаться при поте-

ре воды кожей (сильном потоотделении, лихорадке) или почками (неса-

харный диабет центрального генеза или нефрогенный несахарный диабет).

251

9.5.2. Нарушение баланса калия

Концентрация калия в плазме здорового человека (с массой тела

70 кг) составляет 3,5—4,9 мэкв/л. Концентрация калия внутри клетки —

150 мэкв/л. Таким образом, 98 % калия составляет внутриклеточный ка-

лий и только 2 % — внеклеточный. В то же время концентрация калия во

внеклеточной жидкости — основной фактор, определяющий нервно-

мышечную возбудимость, поэтому регуляция концентрации внеклеточ-

ного калия имеет большое клиническое значение.

Существует тесная корреляция между уровнем калия в сыворотке и

нарушением общего содержания калия — его избытком или дефицитом.

Расстройство баланса калия проявляется гипокалиемией и гиперкалие-

мией.

Гипокалиемия — снижение концентрации калия в плазме ниже

3,5 мэкв/л. Баланс общего содержания внеклеточного калия определя-

ется соотношением потребляемого и выделяемого калия с мочой и регу-

лируется почками. 90 % калия свободно фильтруется в гломерулах, око-

ло 50 % фильтруемого калия реабсорбируется в проксимальных канальцах

и только 10 % — достигает дистальных канальцев и собирательных тру-

бок. Эти сегменты являются основным источником экскретируемого ка-

лия, поскольку калий высвобождается в просвет дистальных канальцев и

собирательных трубок путем канальциевой секреции.

Причинами

гипокалиемии могут быть следующие состояния:

• расстройства, обусловленные нарушением экскреции калия или на-

рушением перераспределения калия между вне- и внутриклеточной

жидкостью. Разные патологические процессы в почках могут выз-

вать нарушение секреции калия в этих сегментах, однако более час-

той причиной гипокалиемии является применение тиазидных диу-

ретиков, вызывающих снижение общего содержания калия.

Тиазидные диуретики могут способствовать падению концентрации

калия в плазме путем следующих механизмов:

• при увеличении потока мочи в дистальных канальцах;

• при увеличении высвобождения натрия в дистальных каналь-

цах, способствующего усилению секреции калия;

• при увеличении секреции альдостерона.

• сходные механизмы обусловливают потерю калия почками при дру-

гих формах патологии почек —остром тубулярном некрозе (фаза

выздоровления), постобструктивном диурезе, осмотическом диуре-

зе, применении некоторых лекарств (циспластин, аминогликозиды,

-пенициллин в сверхвысоких дозах);

• потере калия почками могут также способствовать присутствие в

канальцевой жидкости нереабсорбируемых анионов, таких, как

НС0

~, увеличение высвобождения бикарбонатов в дистальных ка-

нальцах. Например, пусковым фактором, обусловливающим гипо-

калиемический метаболический алкалоз, является потеря HCI при

тошноте и рвоте. Однако потеря чистого калия при этом невелика,

252

но потеря НС! вызывает увеличение концентрации бикарбонатов в

сыворотке, что способствует увеличению высвобождения бикарбо-

натов в дистальном нефроне и превышению реабсорбционных воз-

можностей канальцев;

• потеря калия с потом, с соками желудочно-кишечного тракта (рво-

та, дренаж желудка, диарея). Желудочный сок может содержать до

2 мэкв/л, а пищеварительные соки кишечника —до 8—10 мэкв/л

калия;

• гипокалиемия от разведения, возникающая вследствие введения в

организм осмотических растворов, не содержащих калий;

• гипокалиемия от перемещения калия из межклеточного простран-

ства в клетки.

Последствия гипокалиемии. Гипокалиемия вызывает увеличение

разницы трансмембранной концентрации калия и потенциала покоя кле-

точной мембраны, что приводит к гипополяризации и падению возбуди-

мости клетки. Гипокалиемия оказывает значительный эффект на состоя-

ние мышцы сердца. Изменения на ЭКГ наблюдаются при Иадении калия в

плазме ниже 3 мэкв/л и включают уплощение зубцов 7~, депрессию сег-

мента БТ, появление зубца I/, удлинение интервала РР, увеличение амп-

литуды Рволн. Эти изменения ЭКГ обратимы при адекватной коррекции

гипокалиемии. Гипокалиемия может оказать аритмогенный эффект, спо-

собствуя предсердным и желудочковым аритмиям. Падение концент-

рации калия может влиять на сосудистую систему и вызывать снижение

артериального давления, что показано на экспериментальной модели ги-

пертензии.

Однако падение концентрации калия в плазме у пациентов с эссен-

циальной гипертензией совпадало с повышением артериального давле-

ния. Гипертензивный эффект в последнем случае объясняется антинат-

риуретическим и антидиуретическим эффектом гипокалиемии.

Влияние снижения содержания калия на скелетную мускулатуру ва-

рьирует в зависимости от степени этого снижения. При умеренно выра-

женной гипокалиемии могут наблюдаться миалгии, слабость, которые

более выражены при уровне калия ниже 3 мэкв/л.

Хроническое падение содержания калия вызывает нарушение фун-

кций почек: уменьшение скорости клубочковой фильтрации и почечного

кровотока, нарушение концентрационной функции почек, способствую-

щие полидипсии и резистентной к АДГ полиурии.

В эксперименте на животных и при наблюдениях в клинике хрони-

ческая гипокалиемия (продолжительностью не менее месяца) вызывает

характерные патологические изменения в ткани почек (атрофию каналь-

цев и формирование клеточной инфильтрации, интерстициальный фиб-

роз). Падение общего содержания калия с сопутствующей гипокалие-

мией, помимо влияния на возбудимость мышц, приводит к нарушению

функций эндокринной системы и многим метаболическим расстройствам.

Наблюдаются уменьшение секреции инсулина с невосприимчивостью

253

к углеводам, с развитием в некоторых случаях сахарного диабета, паде-

ние уровня альдостерона в плазме и увеличение образования аммиака в

почках.

Трансмембранное распределение калия модулируется гормональ-

ными влияниями, состоянием кислотно-основного баланса, осмоляльно-

стью внеклеточной жидкости и другими факторами, нарушающими актив-

ность №

, К

-аденозинтрифосфатазы или пассивный перенос калия через

мембрану. Гипокалиемия вследствие перераспределения калия чаще

наблюдается при стрессовых ситуациях, когда в крови внезапно увели-

чивается уровень катехоламинов (тяжелый ангинозный статус, инфаркт

миокарда) или применяются агонисты р-адренергических рецепторов

(при бронхиальной астме). Катехоламины способствуют переходу внекле-

точного калия внутрь клетки. Инсулин также способствует увеличению

усвоения калия клетками, поэтому при лечении инсулином возможно раз-

витие гипокалиемии.

Метаболический и респираторный алкалоз способствует гипокали-

емии, однако механизмы, обусловливающие гипокалиемию при алкало-

зе, не полностью ясны.

Гиперкалиемия — повышение концентрации калия в плазме до

уровня выше 5 мэкв/л.

Причины

гиперкалиемии. Увеличенное поступление калия в плазму

может быть связано с избыточным поступлением его извне или обуслов-

лено увеличением выхода калия из клеток.

Стабилизация гиперкалиемии может быть обусловлена нарушени-

ем экскреции калия почками или быть следствием внепочечных причин.

В клинических условиях нередко встречается ятрогенная гиперкалие-

мия — при введении в высоких дозах хлорида калия или калиевой соли

пенициллина и потреблении продуктов, богатых калием.

Эндогенным источником гиперкалиемии является интенсивное по-

ступление калия из клеток при рабдомиолизе, быстром рассасывании

опухоли при химиотерапии, внутрисосудистом гемолизе, массивном же-

лудочно-кишечном кровотечении, а также при интенсивной мышечной

нагрузке, например во время марафона.

Различные факторы могут вызывать изменение распределения внут-

риклеточного калия и способствовать выходу его во внеклеточное про-

странство. Дефицит инсулина может способствов^ать гиперкалиемии при

хронической почечной недостаточности. При диабете повышение концен-

трации калия бывает связано как с дефицитом инсулина, так и с осмоти-

ческим эффектом глюкозы. Однако гиперкалиемия при этом более веро-

ятна при наличии сопутствующей почечной недостаточности или

гипоальдостеронизме. Гиперкалиемия может быть обусловлена ингиби-

цией активности К

-насосов, что наблюдается при применении сер-

дечных гликозидов.

Гиперкалиемия при нарушении выделения калия почками наблюда-

ется при значительном снижении скорости клубочковой фильтрации, но

в некоторых случаях развитие гиперкалиемии возможно при умеренном

254

снижении клубочковой фильтрации или даже нормальном ее уровне. К та-

ким случаям относятся неадекватное высвобождение натрия в дистальных

канальцах и падение потока мочи в дистальных канальцах при недостаточ-

ности надпочечников (болезнь Аддисона), нарушении тубулярной секре-

ции калия (обстуктивная уропатия, тубулоинтерстициальные нефропатии),

атакже при использовании спиронолактонов.

Последствия гиперкалиемии. Гиперкалиемия изменяет функцию

возбудимости тканей в связи со снижением соотношения внутриклеточ-

ного и внеклеточного калия. Последствия этих изменений особенно вред-

ны для состояния сердца. Тяжесть электрокардиографических измене-

ний обычно параллельна степени повышения калия в сыворотке. Однако

тяжелая форма гиперкалиемии в некоторых случаях может не соответст-

вовать изменениям на ЭКГ. Высокий остроконечный зубец Г—ранний

признак гиперкалиемии; в более тяжелых случаях обнаруживаются

уплощение зубца Р, расширение комплекса ОйЭ. В некоторых случаях

гиперкалиемия может быть следствием технических погрешностей (ис-

следование гемолизированной сыворотки, неправильная техника забо-

ра крови).

9.5.3. Нарушение баланса кальция

Кальций играет первостепенную роль в метаболических и многих фи-

зиологических процессах организма человека. Он является главным со-

ставным элементом костей. Ионы кальция играют важную роль в переда-

че внутриклеточных сигналов, различных реакциях ферментов, коагуляции

крови. Кальций определяет нервно-мышечную проводимость. Регуляция

стабилизации баланса кальция — процесс большой важности.

99 % кальция (приблизительно 1000 г) сосредоточено в костях. На-

ряду с этим кальций содержится в плазме и внеклеточной жидкости. Кон-

центрация кальция в плазме составляет 8,9—10,1 мг/100 мл или 2,23—

2,52 мэкв/100 мл. Концентрация ионизированного кальция при рН 7,4

колеблется от4,75 до 5,20 мг/100 мл. Количество ионизированного каль-

ция варьирует в зависимости от величины рН: алкалоз уменьшает кон-

центрацию ионизированного кальция, ацидоз оказывает обратный эф-

фект. Общая концентрация кальция в плазме зависит от содержания

альбуминов и глобулинов: уменьшение или увеличение содержания аль-

буминов в плазме на каждый 1 г/100 мл соответственно уменьшает или

увеличивает содержание кальция сыворотки на 0,8 мг/100 мл.

Баланс кальция зависит от количества кальция, абсорбированного

кишечником, реабсорбированного почечными канальцами, и количества,

выделенного с калом и мочой. В среднем здоровый человек ежедневно

потребляет 600—1000 мг кальция и теряет около 100 мг.

Стабилизация содержания кальция в плазме поддерживается влия-

нием паратиреоидного гормона (паратгормона), витамином Э и кальци-

тонином (рис. 9.5; 9.6). В зависимости от уменьшения или увеличения

содержания кальция в плазме стимулируется (или блокируется) высво-

бождение (или синтез) паратгормона, способствующего мобилизации

255

Рис. 9.5. Мобилизация адаптационных механизмов при гипокальциемии.

Rajin Kumar. В кн.: The Principles and Practice of Nephrology / R. Jacobson et al. —

Mosby, 1995. — P. 968.

(или снижению мобилизации) кальция из костей, и наряду с этим повы-

шается (или снижается) содержание в сыворотке 1,25-дигидрооксивита-

мина й

— активного метаболита витамина й, который увеличивает (или

снижает) реабсорбцию кальция проксимальными канальцами соответст-

венно.

Гипокальциемия

— понижение концентрации кальция в плазме до

уровня 8,8 мг/100 мл и ниже, однако этот показатель не всегда отражает

концентрацию ионизированного кальция. Например, при гипоальбумине-

мии низкая концентрация кальция может сочетаться с нормальным со-

держанием ионизированного кальция.

Причины

гипокальциемии

механизмы,

способствующие

ее

раз-

витию.

Причиной гипокальциемии может быть нарушение высвобождения

или синтеза паратгормона паращитовидными железами. Различают пер-

вичный, или идиопатический, гипопаратиреоз и псевдогипопаратиреоз.

256

Рис. 9.6. Мобилизация адаптационных механизмов при гиперкальциемии.

Rajin Kumar. В кн.: The Principles and Practice of Nephrology / R. Jacobson et al. —

Mosby, 1995.— P. 968.

Гипокальциемия может наблюдаться при разных патологических

процессах: злокачественных новообразованиях, острой и хронической

почечной недостаточности, остром панкреатите, дефиците витамина О.

Механизмы,

обусловливающие гипокальциемию при разных заболевани-

ях, неодинаковы. При злокачественных новообразованиях предполагается

влияние медиаторов, высвобождаемых опухолевыми клетками и способ-

ствующих стимуляции функции остеобластов и усилению образования

кости.

При острой и хронической почечной недостаточности гипокальцие-

мия обусловлена нарушением продукции 1,25-дигидроксивитамина 0

клетками проксимальных канальцев, приводящей к дефициту витамина

О, а также задержкой фосфатов. Дефицит витамина О сопровождается

гипокальциемией и гипофосфатемией, в результате чего может развить-

ся вторичный гиперпаратиреоз. Некоторые лекарственные средства —

противосудорожные, фенобарбитал — могут обусловить главным обра-

зом гипокальциемию предположительно вследствие их способности

снижать концентрацию 1,25-гидроксивитамина 0

в сыворотке.

Последствиягипокальциемии. Клинические проявления гипокаль-

циемии обычно развиваются при снижении кальция до уровня ниже 7 мг/

100 мл, но более характерны при быстром снижении кальция. Повышен-

ная возбудимость нервной ткани может способствовать тетании или спон-

танному сокращению мышц, особенно областей кистей и стоп. При быст-

257