Роль почек в регуляции обмена электролитов и его нарушениях
Обмен натрия.Контроль за выведением натрия осуществляют в основном почки. В норме в почечных клубочках фильтруется 550-600 г натрия за сутки, а выделяется с мочой только 3-6 г. Поступивший в клубочковый фильтрат натрий последовательно реабсорбируется во всех отделах почечных канальцев. Около 65% профильтровавшегося натрия реабсорбируется в проксимальном извитом канальце, а остальное количество - в толстом восходящем фрагменте петли Генле, дистальном извитом канальце и собирательной трубочке. Основное количество натрия поступает в клетки канальцевого эпителия за счет Na+-Н+-обмена.
К факторам, стимулирующим задержку натрия почками, относится уменьшение эффективного объема крови, что отмечается при сердечной недостаточности, циррозе печени, нефротическом синдроме и обезвоживании. Экскреция натрия снижается также при остром гломерулонефрите. Этот эффект осуществляется главным образом за счет стимуляции РААС и повышенной секреции
альдостерона, который способствует раскрытию натриевых каналов в собирательных трубочках. Кроме альдостерона, реабсорбцию Na+ увеличивают глюкокортикоиды, эстрогены, соматотропный гормон (СТГ), инсулин.
Повышение экскреции натрия с мочой происходит под действием предсердного натрийуретического фактора, прогестерона, паратгормона и глюкагона. К внутрипочечным факторам, усиливающим натрийурез и диурез, относятся кинины, образующиеся в клетках дистальных канальцев, и простагландины Е, основным местом синтеза которых является мозговое вещество почек.
В регуляции реабсорбции натрия в проксимальных канальцах играет роль также величина онкотического и гидростатического давления в околоканальцевых капиллярах. При повышении онкотического давления поступление в капилляры интерстициальной жидкости и растворенного в ней натрия возрастает, при увеличении гидростатического давления и (или) понижении онкотического отмечается явление обратного порядка. Установлено, что даже значительные изменения фильтрационной функции клубочков, как правило, не нарушают обмена натрия в организме. Это объясняется наличием феномена клубочково-канальцевого баланса. Суть его состоит в том, что изменению скорости клубочковой фильтрации всегда сопутствует однонаправленное изменение реабсорбции натрия. Таким образом, при снижении скорости фильтрации реабсорбция натрия снижается, т.е. увеличивается его выделение с мочой. Только резкое уменьшение количества нефронов в конечной стадии хронической почечной недостаточности сопровождается задержкой натрия в организме. Усиленная потеря натрия с мочой может происходить при поликистозе почек, пиелонефрите, гидронефрозе и других заболеваниях, сопровождающихся деструкцией мозгового слоя почек. При этом нарушается функция дистального отдела нефронов и собирательных трубочек и снижается их способность реагировать на действие альдостерона и АДГ, что может вызвать солевое истощение организма.
Обмен калия.Независимо от содержания его в плазме крови, 90% поступившего в клубочковый фильтрат калия реабсорбируется в проксимальном извитом канальце и толстом восходящем фрагменте петли Генле. Количество выделяемого с мочой калия зависит от секреции его в связующих канальцах и собирательных трубочках, которая усиливается при гиперкалиемии. Последняя возникает при повышенном поступлении калия в плазму крови из поврежденных клеток (гемолиз, синдром раздавливания), резком снижении количества функционирующих нефронов при почечной недостаточности и др. (см. раздел 12.9).
Причинами избыточной потери калия с мочой могут быть:
1) гиперальдостеронизм (болезнь Конна, синдром Кушинга, адреногенитальный синдром), лечение глюкокортикоидами, некоторыми мочегонными препаратами;
2) повышенная скорость продвижения канальцевой жидкости;
3) проксимальный канальцевый ацидоз;
4) пенициллин и его производные, вызывающие повышенную потерю калия путем стимуляции его секреции клетками дистального отдела нефрона; гентамицин и другие антибиотики аминогликозидной природы способствуют повышенной экскреции калия в связи с непосредственным повреждением эпителия канальцев.
Задержка выведения калия почками происходит при резком снижении скорости клубочковой фильтрации (менее 10 мл/мин), обструкции мочевыводящих путей, амилоидозе почки, ее трансплантации, а также при недостаточной секреции альдостерона (гипокортицизм, наследственный дефект биосинтеза альдостерона, угнетение его образования гепарином). Возникающая при этом гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.
Обмен кальция и фосфатов.Более половины поступившего в клубочковый фильтрат кальция реабсорбируется в проксимальном извитом канальце. Кроме того, в реабсорбции кальция принимают участие петля Генле (восходящий фрагмент) и дистальный каналец. Нереабсорбировавшийся Са2+ выделяется с мочой.
Почки играют ключевую роль в регуляции концентрации фосфатов в крови, так как являются основным органом их экскреции. Фосфаты относятся к пороговым веществам, т.е. их реабсорбция осуществляется только в том случае, если их концентрация в сыворотке крови ниже пороговой. В реабсорбции фосфатов принимают участие все отделы канальцев, но главную роль играет их проксимальный сегмент. При нормальных условиях с мочой выделяется около 10% поступивших в клубочковый фильтрат фосфатов. Если концентрация фосфатов в сыворотке крови превышает пороговый уровень, то размер их экскреции с мочой увеличивается.
Процессы реабсорбции и экскреции кальция и фосфатов находятся под гормональным контролем. Реабсорбция кальция стимулируется паратгормоном, тиреокальцитонином и кальцитриолом (см. раздел 12.9). При острой и хронической недостаточности функ-
ции почек синтез последнего нарушается, снижается реабсорбция кальция не только в почечных канальцах, но и в кишечнике; возникает гипокальциемия. СТГ увеличивает экскрецию кальция, но повышает реабсорбцию фосфатов в почках. Такое же действие на реабсорбцию фосфатов оказывают тироксин и витамин D3, кроме того, реабсорбция фосфатов усиливается при гипопаратиреозе. При резком уменьшении объема клубочковой фильтрации происходит задержка фосфатов в крови, развивается гиперфосфатемия.