Уменьшение количества хлоридов.
Уменьшение количества хлоридов происходит вследствие потери желудочного сока – частая рвота, назогастральные зонды, или вследствие потери с мочой при применении тиазидных либо петлевых диуретиков.
Уменьшение запасов хлора приводит к метаболическому алкалозу даже без дефицита внеклеточной жидкости.
Увеличение реабсорбции бикарбоната из-за дефицита хлора вызвано стимуляцией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.
| Начальным звеном запуска РАА-системы является макулярный механизм (от macula densa – плотное пятно). Плотное пятно представляют специализированные призматические эпителиальные клетки дистального извитого канальца, прилегающие к юкстагломерулярным клеткам. В клетках плотного пятна на люминальной мембране находится Na+/2Cl-/K+ симпортер, обеспечивающий ток ионов из канальцевой жидкости в клетку. Повышение переноса NaCl в клетку плотного пятна подавляет секрецию ренина, а снижение переноса NaCl – наоборот. Причем концентрация хлоридов в просвете дистального канальца более значима, чем концентрация натрия. Концентрация Na+ и Cl-, при которой скорость переноса равна половине максимальной, равна 2-3 и 40 мэкв/л соответственно. Так как концентрация натрия в дистальных канальцах обычно намного больше 2 – 3 мэкв/л, то изменение концентрации хлоридов в канальцевой жидкости является основным регулирующим звеном макулярного механизма. Снижение доставки хлоридов к плотному пятну активирует юкстагломерулярный аппарат, что приводит к увеличению секреции ренина. Ренин катализирует образование ангиотензина I из ангиотензиногена. Ангиотензин I (декапептид) под действием АПФ превращается в ангиотензин II (октапептид). Ангиотензин II повышает синтез и высвобождение альдостерона из клубочковой зоны коры надпочечников как прямо, так и косвенно (усиливая стимулирующее действие АКТГ и K+). Альдостерон увеличивает секрецию ионов водорода и регенерацию бикарбоната. Применение петлевых диуретиков особенно сильно активирует РАА-систему, так как они ингибируют котранспорт Na+/2Cl-/K+ не только в восходящей части петли Генле, но и в области плотного пятна (см. рис. 23). Ионы хлора, не реабсорбировавшиеся в петле Генле, поступают в дистальный каналец в повышенном количестве. Возможности дистального канальца реабсорбировать такое количество хлора ограничены. Однако, несмотря на увеличенное поступление хлоридов к macula densa, вследствие блокады Na+/2Cl-/K+-симпортера в области плотного пятна ток хлоридов в клетку ограничен. После длительного приема петлевых диуретиков либо их приема в больших дозах развивается истощение запасов хлора во внеклеточной жидкости. Гипохлоремия и нарушение работы Na+/2Cl-/K+-симпортера вызывают снижение доставки хлора в macula densa, что активирует синтез ренина, приводя в конечном итоге к увеличению секреции водорода и регенерации бикарбоната. Также при развитии гиповолемии активируется симпатический и барорецепторный механизмы, дополнительно усиливающие секрецию ренина. |
Второй механизм влияния дефицита хлора на развитие метаболического алкалоза – угнетение работы Cl-/HCO3- обменника (антипортера). Хлор-бикарбонатный обменник, как было сказано выше, находиться на апикальной (люминальной) мембране вставочных B-клеток собирательных трубочек. Для выведения одного иона бикарбоната в канальцевую жидкость необходим один ион хлора,
Рис. 23. Механизм ионопотока в восходящей части петли Генле.
движущийся в противоположном направлении. Работа Cl-/HCO3—обменника направлена на поддержание электронейтральности внутренней среды организма. В условиях гипохлоремии способность B-клеток выводить бикарбонат нарушается.
Гипокалиемия
Гипокалиемия поддерживает метаболический алкалоз несколькими механизмами.
1. Перераспределение ионов водорода (hydrogen shift) вызывает внутриклеточный ацидоз, что усиливает реабсорбцию бикарбоната в собирательных трубочках.
2. Стимуляция H+/K+-АТФ-азы, расположенной на апикальной мембране клеток собирательных трубочек. Повышенная активность АТФ-азы увеличивает реабсорбцию калия в обмен на экскрецию водорода, поддерживая метаболический алкалоз. Для адекватной работы АТФ-азы необходима достаточная доставка натрия в дистальные отделы нефрона. В условиях гиповолемии увеличивается проксимальная реабсорбция натрия, что уменьшает влияние гипокалиемии на секрецию ионов водорода в собирательных трубочках.
3. Стимуляция аммониогенеза. Гипокалиемия индуцирует образование NH4+ в проксимальных канальцах из глутамина. Побочным продуктом данного процесса является α-кетоглутарат (см. рис. 4). В ходе метаболизма кетоглутарата образуется бикарбонат, возвращающийся в системную циркуляцию.
4. Гипокалиемия нарушает реабсорбцию хлоридов в дистальных отделах нефрона (см. рис. 23). В результате увеличивается отрицательный трансэпителиальный заряд в собирательных трубочках, повышающий экскрецию ионов водорода.
5. Гипокалиемия пока что не совсем понятным механизмом вызывает уменьшение скорости клубочковой фильтрации, подтвержденное в эксперименте на животных [34]. В условиях дефицита внеклеточной жидкости это уменьшает экскрецию ионов бикарбоната.