Патологічна фізіологія нирок

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Патологічна фізіологія нирок

Оскільки основною функцією нирок є гомеостатична, тобто підтримка сталості внутрішнього середовища, то пошкодження цих органів проявляється насамперед порушеннями гомеостазу.

У нирках відбувається дві групи процесів, що забезпечують підтримку гомеостазу: 1) сечоутворення (екскреторна функція) і 2) вивільнення в кров гормонів, ферментів, біологічно активних речовин і сполук (інкреторна функція).

І. Розлади екскреторної функції нирок можуть бути обумовлені порушеннями:

1) клубочкової (гломерулярної) фільтрації;

2) каналъцевої реабсорбції;

3) каналъцевої секреції.

З розладами екскреторної функції нирок пов'язані:

1) порушення водного гомеостазу - зміни об`єму позаклітинної рідини (гіпер- і гіпогідрія);

2) порушення осмотичного гомеостазу - гіпер- і гіпоосмія;

3) порушення балансу електролітів у позаклітинній рідині (дисіонія);

4) порушення кислотно-лужної рівноваги (найчастіше негазовий ацидоз);

5) порушення хімічного складу плазми крові, що проявляється, з одного боку, нагромадженням кінцевих продуктів метаболізму (азотемія), з іншого, - втратою необхідних організму органічних сполук (гіпопротеінемія, гіпоамінонемія, гіпоглікемія).

ІІ. Розлади інкреторних функцій нирок проявляються порушеннями:

1) секреції реніну юкстагломерулярним апаратом нирок, а також ниркових депресорних факторів;

2) вивільнення еритропоетинів і інгібіторів еритропоезу;

3) утворення гормонально активної форми вітаміну D.

Розлади інкреторної функції нирок можуть обумовлювати розвиток:

1) артеріальної гіпертензії; 2) анемії; 3) ниркової остеодистрофії - порушення фосфорно-кальцієвого обміну.

Вище описані розлади екскреторної і інкреторної функції нирок спостерігаються при недостатності нирок.

Недостатність нирок - це патологічний стан, який характеризується порушенням сталості внутрішнього середовища організму, внаслідок нездатності нирок здійснювати свою гомеостатичну функцію.

Ниркову недостатність класифікують наступним чином:

1) У залежності від причин розвитку недостатність нирок може бути: а) преренальною - порушення кровопостачання нирок, б) ренальною - порушення функції клубочків (клубочкової фільтрації) і ниркових канальців (канальцевої реабсорбції і секреції), в) постренальною - порушення, що виникають на шляху відтоку сечі і г) аренальною - порушення, обумовлені відсутністю нирок.

2) За механізмами розвитку розрізняють недостатність нирок:

а) гломерулярну - пов'язану із первинним ушкодженням клубочків,

б) тубулярну - пов'язану із первинним ушкодженням канальців.

3) За клінічним перебігом розрізняють: а) гостру і б) хронічну.

* Преренальні і ренальні порушення функції нирок тісно між собою пов'язані.

Інтенсивність ниркового кровотоку в нормі дуже висока: близько 1100 мл/хв, або 25% об`єму крові, яку перекачує за хвилину серце в стані спокою (плазмоток 600 мл/хв), що обумовлено його специфічною функцією, тобто участю в здійсненні фільтрації і реабсорбції. Вона вираховується за формулою:

Виходячи із наявних формул, можна константувати, що зменшення інтенсивності ниркового кровотоку може бути обумовлено:

1) зменшенням артеріального тиску (P_арт) нижче 80 мм рт.ст. (не спрацьовує механізм міогенної ауторегуляції - механізм Бейліса). Це спостерігається при усіх видах шоку і колапсу;

2) збільшенням венозного тиску (Р_вен). Причиною цього можуть бути: а) загальні порушення (правошлуночкова недостатність серця, що приводить до збільшення центрального і периферичного венозного тиску) і б) місцеві розлади (венозна гіперемія при інтерстиціальному запаленні ниркової тканини);

3) зменшенням радіуса (r) судин (ішемія нирок при атеросклерозі й артеріальній гіпертензії);

4) збільшенням в'язкості крові (з) (при ДВЗ-синдромі).

Усі зазначені порушення приводять до зменшення фільтраційного тиску в ниркових клубочках, що проявляється зменшенням швидкості клубочкової фільтрації і, отже, ознаками недостатності нирок.

Швидкість клубочкової фільтрації (ШКФ) - це обсяг плазми крові, що фільтрується у ниркові канальці за одиницю часу.

Вона вираховується за формулою:

ШКФ = ЕФТ * К_ф,

де ЕФТ - ефективний фільтраційний тиск; К_ф - коефіцієнт фільтрації.

ЕФТ = Р_к - (Р_онк + Р_тк),

де Р_к - гідростатичний тиск у капілярах клубочків (45 мм рт.ст.); Р_онк - онкотичний тиск крові (20 мм рт. ст.); Р_тк - гідростатичний тиск у капсулі клубочків або, так званий, тканинний тиск (10 мм рт.ст.).

Виходячи із цих формул, можна виділити 2 групи механізмів порушення клубочкової фільтрації: 1) Зменшення клубочкової фільтрації. 2) Збільшення клубочкової фільтраціії

1) Зменшення клубочкової фільтрації спостерігається при:

Зменшенні ЕФТ, що обумовлюється:

а) зменшенням гідростатичного тиску в капілярах клубочків (Р_к) внаслідок загальних і місцевих розладів кровообігу;

б) збільшенням онкотичного тиску крові (Р_онк), що спостерігається, наприклад, при зневодненні;

в) збільшенням тканинного тиску в нирках (Р_тк). Причиною цього є перешкоди відтоку фільтрату чи сечі при ушкодженні канальців (закупорка канальців некротчними масами і циліндрами), при інтерстиціальному запаленні (стискання канальців набряковою рідиною), при порушеннях прохідності сечоводів і сечовивідних шляхів (камені, стриктури, стискання пухлиною).

Зменшенні коефіцієнта фільтрації (К_ф), що обумовлюється:

а) зменшенням загальної площі фільтрації, що спостерігається при зменшенні кількості діючих нефронів (первинно і вторинно зморщена нирка);

б) зменшенням проникності стінки клубочкового фільтра, що спостерігається при:

- потовщенні мембрани (наприклад, при діабетичній нефропатії),

- склерозуванні клубочків (внаслідок гломерулонефриту),

- засміченні пор фільтра білками (гемоглобіном, міоглобіном відповідно при гемолізі еритроцитів і масовому роздавлюванні м'язової тканини).

Збільшення клубочкової фільтрації відбувається під впливом наступних факторів:

1) Підвищення гідростатичного тиску у капілярах клубочків, що спостерігається при:

а) збільшенні об`єму внутрішньосудинної рідини у зв'язку з:

- прийомом її великої кількості,

- розсмоктуванням набряків, трансудатів і ексудатів;

б) при збільшенні об'ємної швидкості кортикального кровотоку у зв'язку із зменшенням тонусу привідних артеріол (у стадії підйому температури при лихоманці, в умовах збільшення кількості натрію в їжі);

в) при підвищенні тонусу відвідних артеріол у зв'язку з нервово-рефлекторними і гуморальними впливами, що спостерігаються в ранній стадії гіпертонічної хвороби, післятрансфузійних ускладнень, при введенні невеликих доз адреналіну.

2) Зниження онкотичного тиску крові, перерозподіл білкових фракцій крові у бік переваги грубодисперсних глобулінів, що володіють низьким онкотичним тиском (при гепатиті, цирозі печінки).

У нормі С_in, а отже, і ШКФ рівні 100 -140 мл/хв.

Порушення функції ниркових канальців. В канальцях відбуваються процеси реабсорбції і секреції, за рахунок яких формується вторинна сеча.

Оскільки ці процеси є енергозалежними, то надзвичайно важливою причиною порушення реабсорбції і секреції є порушеннями енергозабезпечення, які закономірно виникають при гіпоксії, голодуванні, гіповітамінозах, зменшенні активності ферментів енергетичного обміну і проявляються дефіцитом АТФ.

Порушення реабсорбції.

В канальцях відбувається реабсорбція: 1) глюкози, 2) білків (альбумінів), 3) амінокислот, 4) електролітів (К⁺, Na⁺, Са⁺⁺, Сl^-), 5) сульфатів, 6) води.

а) Порушення реабсорбції глюкози та інших вуглеводів веде до виникнення глюкозурії.

* Реабсорбція глюкози відбувається шляхом її фосфорилювання на мембранах епітеліоцитів канальців за допомогою ферменту глюкокінази (гексокінази) і глюкозо-6-фосфатази, які продукуються епітеліоцитами. Якщо концентрація глюкози в крові і первинній сечі (фільтраті) не перевищує 180 мг% (10 ммоль/л), то глюкозурія відсутня.

Реабсорбційний кліренс за глюкозою = 0

Причини глюкозурії: а) аліментарна (надмірне вживання вуглеводів), б) цукровий діабет (зменшення продукції інсуліну, за рахунок чого зростає концентація глюкози в крові понад 180 мг%, крім того, спостерігається зниження активності глюкокінази епітеліоцитів ниркових канальців), в) пошкодження епітелію канальців (дистрофічні зміни, некроз), г) спадково обумовлений дефіцит глюкокінази (гексокінази) і глюкозо-6-фосфатази, д) отруєння флоридзином (полісахарид, який міститься в клеї фруктових дерев, веде до блокування процесів фосфорилювання глюкози в епітелії ниркових канальців, е) ускладнена вагітність (накопичення токсичних речовин, близьких до флоридзину), є) стрес, який є причиною:

- посиленого розпаду глікогену у депо,

- посилення глюконеогенезу,

- підвищення продукції глюкокортикоїдів, які блокують глюкокіназу.

* Порушення реабсорбції білків.

За нормальних умов у первинній сечі міститься 30 мг% альбумінів, у вториній сечі білок відсутній, оскільки альбуміни повністю реабсорбуються у ниркових канальцях.

Механізм реабсорбції. У первинній сечі (фільтраті), як і в крові, альбуміни перебувають у комплексі із вільними жирними кислотами (ВЖК). Якраз такий комплекс взаємодіє із епітелієм ниркових канальців. ВЖК зменшують поверхневий натяг плазмолеми епітеліоцитів, вона прогинається і комплекс занурюється у клітину. Утворюється піноцитозний пухирець із комплексом (ВЖК+альбумін). Такий пухирець взаємодіє із лізосомою і за допомогою лізосомних протеаз відбувається розщеплення альбумінів до амінокислот, які поступають у кров (важливий шлях оновлення білків).

Наявність альбумінів у вторинній сечі носить назву протеїнурія.

Види протеїнурії: 1) функціональна: а) аліментарна, б) маршова

2) органічна: а) позаниркова, б) ниркова

а) Позаниркова протеїнурія спостерігається при запальних процесах в сечовивідних шляхах (пієліт, уретеріт, цистіт, уретріт)

б) Ниркова протеїнурія виникає в результаті:

- збільшення проникності клубочкового фільтру в зв'язку з ураженням базальної мембрани (клубочкова протеінурія). Причини: а) гострий та хронічний гломерулонефрит, б) застійні явища в нирках (декомпенсоване серце), в) інфекційні і токсичні пошкодження нирок.

- зменшення канальцевої реабсорбції білка (канальцева протеїнурія) - зустрічається при нефроз, туболопатії.

- патологічне надходження білка в просвіт канальців з ушкоджених клітин тубулярного епітелію чи з перитубулярної лімфатичної рідини (секреторна протеїнурія)

Протеїнурія може бути а) селективною, коли в сечі визначаються тільки низькомолекулярні білки, і б) неселективною, для якої характерна поява в сечі як низько-, так і високомолекулярних білків.

За ступенем селективності розрізняють а) нефротичний тип протеїнурії (у сечі тільки альбуміни чи альбуміни+б-глобуліни) і б) нефритичний тип (у сечі визначаються всі класи білків плазми крові - альбуміни, б-, в- і г-глобуліни). нирка інкреторний кров

Втрата білка веде до гіпопротеїнемії, гіпоонкії і розвитку набряків.

* Порушення реабсорбції амінокислот.

Таке явище носить назву аміноацидурії.

В нормі за добу із сечею виділяється до 1 г амінокислот.

Розрізняють аміноацидурію: а) ниркового і б) позаниркового походження.

а) Аміноацидурія ниркового походження спостерігається при ушкодженнях ниркових канальців та спадково обумовлених дефектах систем транспорту амінокислот через клітинну мембрану (синдром Фанконі).

б) Аміноацидурія позаниркового походження спостерігається при спадковообумовлених порушеннях обміну амінокислот та підвищенні їх концентрації у крові, при посиленому катаболізмі білків в умовах різних патологічних станів (гіпоксія, голодування, ушкодження печінки).

* Порушення реабсорбції електролітів (К⁺, Na⁺, Са⁺⁺, Сl^-) і фосфатів

Зниження реабсорбції електролітів спостерігається:

- при зменшенні продукції наднирниковими залозами альдостерону,

- при пошкодженнях епітелію ниркових канальців (запального, дистрофічного характерів),

- при використанні деяких медикаментозних препаратів - інгібіторів реабсорбції електролітів у ниркових канальцях (фуросемід та інші діуретики).

- при спадкових і набутих дефектах транспортних систем (фосфатний нирковий діабет, синдром Фанконі, отруєння флоридзином).

* Порушення реабсорбції води і концентраційної здатності нирок.

Питома вага первинної сечі складає 1 010. Вона є ізотонічною плазмі крові. В проксимальних звивистих канальцях і низхідній частині петлі Генле здійснюється облігатна (обов`язкова) реабсорбція води (реабсорбується близько 75-80% ультрафільтрату). Після цього сеча стає гіпертонічною. У висхідній частині петлі Генле реабсорбується Na⁺ і сеча перетворюється на гіпотонічну. В дистальних звивистих канальцях відбувається факультативна реабсорбція води (залежить від вмісту води і Na⁺ в крові), тому у збірних трубочках сеча знову стає гіпертонічною. Завдяки такій поворотно-протиточній системі нирки людини здатні виділити сечу в 4 рази більш гіпертонічну і в 6 разів менш гіпотонічну від плазми крові.

Причини зменшення реабсорбції води:

- порушення гормональної регуляції (зменшення продукції гормону кори наднирників альдостерону і гормону задньої долі гіпофізу вазопресину, що проявляється розвитком нецукрового діабету),

- недостатність аквапоринів 1, 2, 3 - інтегрованих мембранних білків, які за нормальних умов утворюють водні канали

- денервація нирки,

- введення в організм адреноблокаторів,

- запальні і дистрофічні зміни епітелію канальців,

- підвищення в первинній сечі вмісту речовин, що обумовлюють її осмотичну концентрацію (глюкоза, сечовина та ін.).

Порушення канальцевої секреції.

У просвіт канальця із навколоканальцевої інтерстиціальної рідини секретуються: а) водневі іони (запобігання ниркою виникнення ацидозу), б) сечовина, сечова кислота, креатин, креатинін, токсичні речовини, в) медикаментозні препарати (окремі сульфаніламіди і антибіотики), г) рентгенконтрасні речовини (діотраст, кардіотраст). Ці речовини, а також парааміногіпурова кислота (ПАГ), використовуються для визначення секреторного кліренсу (для ПАГ - 600 мл/хв.).

Основною причиною порушення канальцевої секреції є пошкодження епітелію канальців, особливо, дистальної частини, що спостерігається при: а) токсичних, метаболічних та інфекційних впливах, б) при дії фізичних факторів (іонізуючого випромінювання).

* Порушення клубочкової фільтрації, канальцевої реабсорбції і канальцевої секреції є причиною виникнення сечового синдрому - кількісних і якісних змін сечі.

В умовах нормальної життєдіяльності з організму щодоби повинно виводитися із сечею 700 moSm осмотично активних речовин. Щоб вивести таку їх кількість при максимально можливій осмолярності сечі (1000 moSm/кг H₂O), необхідно як мінімум 700 мл сечі на добу. Такий добовий об`єм сечі одержав назву облігатного діурезу.

Зміни облігатного діурезу.

1) Олігурія - це зменшення добового діурезу нижче облігатного, тобто менше 700 мл/добу.

Анурія - це повна відсутність діурезу.

Розрізняють наступні види оліго - і анурії:

а) преренальна - при порушенні кровопостачання нирок (шок, колапс, тромбоз ниркових артерій);

б) реальна - пов`язана із зменшенням клубочкової фільтрації (причини висвітлені вище) і збільшенням канальцевої реабсорбції води і електролітів (при надмірному виділенні альдостерону і АДГ);

в) субренальна - порушення відтоку сечі від нирки (перекриття сечоводу каменем, пухлиною);

г) рефлекторно-ниркова - при подразненні рецепторів однієї нирки (наприклад каменем), за рено-ренальним рефлексом відбувається спазм судин другої нирки і припиняється виділення сечі;

д) рефлекторно-периферична - при подразненні значної кількості рецепторів (занурення в холодну воду, подразнення больових рецепторів черевної порожнини) відбувається спазм ниркових артерії;

е) травматична - виникає при краш-синдромі, що веде до засмічення фільтраційного бар`єру міоглобіном;

є) гемолітична - виникає при масивному гемолізі еритроцитів, що веде до засмічення фільтраційнорго бар`єру гемоглобіном.

Олігурія (анурія) приводить до:

а) збільшення обсягу позаклітинної рідини - гіпергідрії;

б) нагромадження в організмі осмотично активних речовин - гіпернатріємії, гіперкаліємії;

в) нагромадження в крові кінцевих продуктів обміну речовин - азотемії.

2) Поліурія - збільшення добового діурезу понад 1,8 л.

У залежності від механізмів розвитку виділяють наступні види поліурії:

а) Водяний діурез. Обумовлений зменшенням факультативної реабсорбції води. Виникає:

- при значному водяному навантаженні (полідіпсія, часто психогенного походження),

- при нецукровому діабеті, який виникає при недостатності аиділення задньою часткою гіпофіза вазопресину (АДГ).

При такій поліурії зо добу виділяється близько 15-18 л сечі, що складає 15% величини клубочкової фільтрації. Сеча при такій поліурії гіпотонічна, тобто містить мало осмотично активних речовин.

б) Осмотичний діурез (салурез). Пов'язаний із збільшенням вмісту в сечі нереабсорбованних осмотично активних речовин, що приводить до вторинного порушення реабсорбції води. Поліурія цього типу розвивається при:

- порушенні реабсорбції електролітів;

- збільшенні вмісту в первинній сечі так званих порогових речовин (глюкози при цукровому діабеті, гідрокарбонатів при алкалозах);

- дії екзогенних речовин, які погано реабсорбуются (маннітол) або порушують реабсорбцію електролітів Na⁺ і K⁺ (салуретики).

В умовах максимальної осмотичної поліурії виділення сечі може досягати 40% величини клубочкової фільтрації (близько 25 л/добу).

в) Гіпертензивний діурез. Розвивається при артеріальній гіпертензії, коли збільшується швидкість руху крові в прямих судинах мозкового шару нирок (ці судини йдуть паралельно колінам петлі Генле). При цьому збільшується конвекційний транспорт речовин, результатом якого є "вимивання" натрію, хлору, сечовини із інтерстицію. Це веде до зменшення осмотичного тиску позаклітинної рідини, в результаті зменшується реабсорбція води в низхідній частині петлі Генле і розвивається поліурія.

г) Компенсаторний діурез. Пов'язаний із підвищенням концентрації в крові сечовини (при первинно зморщеній нирці), яка стимулює ще неушкоджені клубочки і збільшує сечоутворення.

3) Ніктурія - це патологічна ознака, сутність якої полягає в перевазі нічної частини діурезу над денною.

У нормі 60-80% добової кількості сечі виділяється в період з 8 до 20 години, тобто відношення нічного діурезу до денного складає 1:2.

При ніктурії нічна порція сечі може більш ніж у 2 рази перевищувати денну.

У залежності від причин виділяють:

а) серцеву ніктурію - розвивається при серцевій недостатності. Вдень у зв'язку із збільшенням навантаження на серце і збільшенням прийому рідини відбувається застій крові і затримка води в тканинах (розвиваються набряки). Вночі в горизонтальному положенні поліпшується венозний відтік і зменшується навантаження на серце. Це викликає виділення передсердного Na-діуретичного гормону, збільшення діурезу і зменшення набряків;

б) ниркова ніктурія - характерна для ураження нирок. Її пояснюють поліпшенням у ночі порушеного ниркового кровотоку. В результаті прискорюється рух крові по судинах нирок, розвивається гіпертензивна поліурія.

4) Полакіурія - частішання сечопуску.

З процесом клубочкової фільтрації, реабсорбції води, електролітів і сечовини пов`язана відносна щільність сечі (питома вага). У здорової людини при звичайній дієті питома вага сечі складає 1 016 - 1 020. рН сечі = 6,0 (слабо кисла).

Збільшення питомої ваги сечі ( > 1 028) називається гіперстенурією.

Зменшення здатності нирок концентрувати сечу - гіпостенурія. Вона характеризується зменшенням відносної щільності сечі до 1012-1006, причому зміни цієї щільності протягом доби незначні.

Поєднання гіпостенурії з поліурією свідчить про ушкодження канальців при відносно збереженій функції клубочків. Якщо гіпостенурія виникає на тлі олігурії, то це ознака ушкодження всіх структур нефронів (клубочків і канальців).

При повній втраті нирками здатності концентрувати і розводити сечу розвивається ізостенурія, при якій відносна щільність сечі дорівнює щільності фільтрату, тобто 1010, і не змінюється протягом доби (монотонний діурез).

Ізостенурія є ознакою дуже важких структурно-функціональних порушень нирок, при яких ниркові канальці по суті перетворюються у звичайні трубки, що проводять фільтрат у ниркові чашечки.

Таким чином, при нирковій недостатності спостерігаються наступні якісні зміни сечі:

1) Протеїнурія - виділення білка із сечею.

2) Гематурія - поява еритроцитів у сечі. Обумовлюється:

а) ушкодженням клубочкового фільтру і надходженням еритроцитів у первинну сечу. При цьому в кінцевій сечі визначаються "вилужені" еритроцити;

б) ушкодженням сечовивідних шляхів.

3) Гемоглобінурія - наявність Hb у сечі.

4) Циліндрурія - поява в сечі циліндрів. Циліндри являють собою зліпки ниркових канальців. Вони утворяться при ушкодженні епітелію канальців і складаються із коагульованого білка і загиблих клітин (лейкоцитів і епітеліоцитів). У залежності від будови розрізняють гіалінові, зернисті, воскоподібні, ліпоїдні, лейкоцитарні і епітеліальні циліндри.

5) Лейкоцитурія - поява в сечі лейкоцитів понад 5 у полі зору. Лейкоцитурію, при якій виявляється дуже велика кількість лейкоцитів у сечі, у тому числі і зруйнованих, називають піурією. Основна причина лейкоцитурії - запальні процеси в нирковій тканині і сечовивідних шляхах.

6) Кристалоурія у надмірній кількості: а) кристали сечової кислоти у вигляді жовтого кольору ромбоподібних пластинок, б) оксалати, г) урати, д) фосфати, е) кристали щавелевокислого кальцію у вигляді конвертів, є) гексагональні кристали цистину, ж) кристали тирозину, з) кристали холестерину.

Для визначення функціонального стану нирок використовують:

1) загальний аналіз сечі і 2) функціональні проби:

а) за Зимницьким (протягом доби, починаючи із 6-ї год ранку, через кожні 3 год, збирають 8 порцій сечі). Визначають:

- кількість сечі в кожній порції,

- добовий діурез (з врахуванням кількості прийнятої рідини),

- співвідношення денного і нічного діурезу,

- питому вагу кожної порції.

б) проба на розведення: досліджуваний натще приймає протягом 45 хв. 1,5 л. чаю або води. Сечу збирають після пиття через кожні 30 хв., а потім кожну годину. Визначають кількість і питому вагу сечі. Здорові нирки виділяють цю кількість рідини протягом 4 годин. При цьому питома вага сечі може знижуватися до 1 004 - 1 005 і нижче.

в) проба на концентрацію: у хворого, який не отримує з їжею води (сухоїдіння) протягом 12 годин, збирають сечу, визначають її кількість і питому вагу. За нормальних умов питома вага сечі підвищується до 1 035.

Размещено на Allbest.ru

...