Клиническая физиология выделения

Болезнь почек может иметь серьезные последствия. Несколько десятков лет назад полное выключение функции почек означало смертный приговор. Сегодня машинный диализ (искусственная почка), перитонеальный диализ или трансплантация почки могут изменить судьбу пациента к лучшему.

Клиническое значение методов исследования почек. В середине XIX века результаты анализа мочи и гистологические данные были положены в основу фундаментальной гипотезы о внутрипочечном образовании мочи. Но только в XX веке были разработаны новые методы исследования, позволившие понять функции почек. В 1930 году был разработан метод измерения клиренса, используемый и сегодня, который позволяет количественно оценить функции почек.

Клиренс вещества - это скорость, с которой объем плазмы полностью очищается от данного вещества в единицу времени. Этот метод принес свои плоды только через 40 лет, когда были разработаны ультрамикрометоды, позволяющие измерять в небольших объемах мочи (в пределах нескольких нанолитров, 10-9) количественное содержание таких веществ, как Na+, глюкоза, инсулин и др. Базальная мембрана и мембрана щеточной каемки были выделены в виде везикул, что позволило раздельно исследовать их свойства. Клетки эндотелия почки были выращены в культуре тканей. Удалось измерить ионные токи, протекающие через отдельные каналы мембран. Эти исследования были выполнены с помощью метода patch-clamp, за разработку которого в 1991 году была вручена Нобелевская премия в области физиологии Е. Нееру и В. Sackmanu. Метод patch-clamp позволяет регистрировать на изолированных клетках потенциалы, токи или одиночные ионные каналы посредством специальной стеклянной пипетки (patch-пипетки), напоминающей микроэлектрод, но имеющей сопротивление от 2 до 10 Мом для различных типов клеток. Недавно удалось выделить и определить структуру молекул-переносчиков и структуру каналов мембраны. Все же интегративные функции почек, например, регуляция кровяного давления, могут быть исследованы лишь на интактном организме.

Фильтрация первичной мочи. Клубочками обеих почек фильтруется в среднем 125 мл/мин первичной мочи. При усредненном плазмотоке 620 мл/мин фильтрационная фракция составляет 0,2 (125/620), таким образом, в клубочке кровь лишается 1/5 жидкости плазмы. Фильтрирующая структура имеет три слоя (эндотелий, базальная мембрана и эпителий). Фильтрационная фракция может варьировать за счет изменений сопротивлений пре- и постгломерулярных сосудов. За счет клубочково-канальциевой обратной связи скорость клубочковой фильтрации отдельного нефрона подстраивается к способности реабсорбировать NaCl. Количество реабсорбируемого NaCl и Н2О в проксимальном канальце определяет скорость течения мочи через петлю Генле и другие отделы нефрона. Чем меньше было реабсорбировано NaCl и НгО в проксимальном канальце, тем выше скорость тока мочи в толстой восходящей части петли, тем меньше реабсорбируется там NaCl и выше концентрация его в просвете канальца вблизи macula densa. Если macula densa поднимается слишком высоко, то скорость клубочковой фильтрации этого нефрона в течение 10 с будет снижена за счет сокращения vas afferens. Жесткая связь скорости клубочковой фильтрации одиночного нефрона, опосредованная механизмом канальциево-клубочкой обратной связи, была бы опасна при изменениях macula densa, вызываемых хроническими нарушениями баланса NaCl и, вместе с тем объема внеклеточной жидкости. Долговременное увеличение объема внеклеточной жидкости снижало бы уровень реабсорбции NaCl в проксимальном канальце. При уменьшении объема внеклеточной жидкости наблюдается обратная ситуация за счет регуляции с участием ангиотензина II. Механизм канальциево-клубочкой обратной связи играет важную роль при повреждении проксимального канальца. Снижение скорости клубочковой фильтрации посредством канальциево-клубочкой обратной связи препятствует неизбежной потере соли.

Расстройства канальцевой реабсорбции могут проявляться увеличением и (особенно) снижением реабсорбции воды, ионов и органических веществ (глюкозы, лактата, бикарбонатов, аминокислот, альбуминов, гормонов и др.) из просвета канальцев в кровь. Последнее возникает в результате угнетения активности транспортных ферментов, дефицита переносчиков, недостатка макроэргов (АТФ, АДФ, КрФ), повреждения мембран эпителия различных отделов канальцев (проксимального извитого, петли Хенле, дистального извитого, собирательной трубочки).

Нарушения экскреции и секреции эпителием канальцев ионов (преимущественно калия и водорода), метаболитов промежуточного и конечного обмена, в том числе диагностических веществ и соединений (парааминогиппуровой кислоты, диодраста, пенициллина, аммиака и др.), возникают в результате повреждения различных (преимущественно дистальных) отделов канальцев нефронов, а также клеточно-тканевых структур коркового и мозгового вещества почек. Различные виды нефропатий, в том числе заболеваний почек, проявляются почечными и внепочечными синдромами.

Почечные синдромы характеризуются изменениями суточного и парциального количества мочи - диуреза (от греч. diureo - отделять мочу), ритма мочеиспускания, качественного состава и удельного веса мочи. Эти изменения лежат в основе острой и хронической почечной недостаточности, нефритического и нефротического синдромов, синдрома тубулярной недостаточности (тубулопатии), синдрома уремии и др.

Изменения диуреза бывают трёх видов: полиурия, олигурия, анурия.

Полиурия (от греч. polys - много, множество; игоп - моча) характеризуется увеличением диуреза выше соответствующих нормальных величин (более 1,5-2 л в сутки), как правило, со снижением удельного веса мочи. Полиурия возникает в следующих ситуациях: гипергидратация организма (вследствие избыточного поступления жидкости алиментарным, перрекгальным или парентеральным путём);

резкое усиление кровотока через корковое вещество почки; повышение гидростатического давления в сосудах клубочков;

— уменьшение онкотического давления крови;

увеличение коллоидно-осмотического давления канальцевой мочи (в результате протеинурии, глюкозурии, натрийурии, мо-чевиноурии и др.);

снижение канальцевой реабсорбции воды (вследствие недостатка АДГ и/или уменьшения чувствительности рецепторов к АДГ и др.);

снижение канальцевой реабсорбции ионов натрия (в результате недостатка альдостерона, избытка натриуретического гормона, нарушения окислительных ферментов и др.).

Олигурия (от греч. oligos - малый, немногочисленный; игоп -моча) характеризуется снижением суточного диуреза ниже соответствующих нормальных величин (менее 1 л в сутки), как правило, с увеличением удельного веса мочи. При олигурии суточный диурез может снижаться до 200-100 мл. Олигурия возникает по следующим причинам: обезвоживание организма (возникающее при ограничении поступления воды с питьём и пищей, усилении потоотделения и слюноотделения, диарее - частом и жидком стуле); выраженный спазм приносящих артериол почки (выявленный в начальной стадии образования отёков); артериальная гипотензия (систолическое АД ниже 90-80 мм рт.ст.); повреждение и закупорке (миоглобином, микротромбами) капилляров клубочков и капсулы Шумлянского-Бо-умена; усиленная реабсорбция воды и ионов натрия в дистальных извитых канальцах нефронов (в результате увеличения количества АДГ, альдостерона и чувствительности к ним рецепторов).

Анурия (от греч. ап - отсутствие, игоп - моча) характеризуется уменьшением мочевыделения ниже 100 мл в сутки или полным её отсутствием. Анурия возникает в таких случаях:

сильный рефлекторный и гуморальный спазм приносящих артериол (возникающий при значительном увеличении в крови содержания катехоламинов, вазопрессина, ангиотензина-2 и -3, серотонина, особенно при болевом синдроме);

резко выраженная артериальная гипотензия (систолическое АД ниже 60-50 мм рт.ст.), характерная для массивной кровопотери, коллапса, шока, комы;

повреждения клубочков и канальцев почки (имеющие как воспалительный, так и дистрофический характер);

— нарушения мочеиспускания (развивающиеся при травмах, опухолях, мочевых камнях лоханки, мочеточников, мочевого пузыря, уретры).

Недержание мочи. Недержание мочи чаще встречается у женщин, пожилых людей и людей с заболеваниями головного и спинного мозга. Женщины чаще страдают недержанием мочи из-за слабости тазовых мышц после родов. При стрессовом недержании слабые мышцы таза пропускают небольшое количество мочи во время физичеких нагрузок. Императивное недержание мочи вызвано раздражением слишком чувствительных мышц мочевого пузыря. При недержании мочи вследствие переполнения мочевого пузыря перекрытая уретра или слабость мышц мочевого пузыря могут вызвать вытекание мочи.

Здоровый мочевой пузырь расширяется по мере наполнения мочой. Сфинктеры и окружающие тазовые мышцы держат выход из мочевого пузыря закрытым. При нормальном мочевом пузыре нервные сигналы от рецепторов стенки мочевого пузыря идут в головной мозг, сигнализируя о необходимости опорожнения мочевого пузыря (рис. 98 а). Для опорожнения мочевого пузыря сфинкрер и мышцы тазового дна расслабляются, и мышца детрузор в стенке пузыря сокращается, выталкивая мочу в уретру. При недержании слабые мышцы позволяют моче вытекать (рис. 98 б).

б

Сокращенная стенка мочевого пузыря

Расслабленная мышца сфинктера

Уретра

Ослабленная мышца тазового дна

Матка

Растянутая стейка мочевого пузыря

Моча в мочевом пузыре Сокращенная мышца сфинктера Мышца тазового Дна

Рис. 98. Недержание мочи:

а) нормальный мочевой пузырь; б) стрессовое недержание мочи

Протеинурия сопровождается увеличением (больше 60-80 мг/ сут) в моче количества белков (как альбуминов, так и глобулинов). Обычными лабораторно-клиническими методами количество белка в моче здоровых людей не определяют, хотя обычно оно достигает 60-80 мг/ сут. Различают следующие виды протеинурии: - физиологическая (функциональная) - до 0,1 г/л; - патологическая (почечного и внепо-чечного происхождения) - более 0,1 г/л.

Физиологическая протеинурия характеризуется преимущественно альбуминурией, также в моче присутствуют а-глобулины и р-гло-булины (у-глобулинов нет). Она возникает при повышенной мышечной работе, ортостатической пробе (при переходе из горизонтального положения в вертикальное), выраженном лордозе у детей и юношей, дегидратации организма (например, вследствие усиленного потоотделения при повышении температуры окружающей среды), охлаждении организма, приёме большого количества белковой пищи и др. Важно отметить, что физиологическая протеинурия исчезает вскоре после устранения причины, вызвавшей её.

Патологическая протеинурия, сопровождающаяся повышенным содержанием в моче различных белков. Она может быть трёх видов: ренальной, преренальной и постренальной.

Ренальная протеинурия возникает при нефротическом или нефритическом синдроме в результате повреждения соответственно клубочков (базальной мембраны, подоцитов, эндотелия клубочковых капилляров) или эпителиальных клеток канальцев (так называемая тубулярная протеинурия).

Преренальная протеинурия развивается в следующих случаях: расстройства общего кровообращения (сердечная и/или сосудистая недостаточность), приводящие к уменьшению доставки крови к почкам или затруднению оттока от них;

- усиленное образование патологических белков (например, при миеломной болезни и др.) и их выделение из организма;

«подвижная почка», приводящая к перекручиванию сосудов почки и развитию гипоксии последней (с включением ренальных механизмов);

гемолиз эритроцитов, сопровождающийся гемоглобинурией.

Постреналъная протеинурия возникает при воспалении, повреждениях, опухолях мочевыводящих структур (мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала), предстательной железы, семявыносящих протоков и сопровождается слущиванием и распадом эпителия, выделением белка из его клеток.

С клинической и общепатологической точек зрения протеинурия может быть постоянной или преходящей, немассивной или массивной (0,1 г/кг массы тела и более за сутки). Важно отметить, что массивная протеинурия - не только показатель поражения почек, она имеет самостоятельное клиническое значение, ибо при этом развивается выраженная гипопротеинемия, изменяется белковый спектр сыворотки крови, что приводит к различным расстройствам.

ЦИАИНДРУРИЯ И АЕЙКОЦИТУРИЯ

Цилиндры - единственные элементы мочи только почечного происхождения. цилиндры представляют белковые слепки канальцев почек. Различают следующие виды цилиндров:

• 1) стекловидные (гомогенные, гиалиновые) цилиндры - свернувшиеся в трубочку белки. Это особая форма протеинурии. Их наличие в моче свидетельствует о повышенной проницаемости как клубочков, так и канальцев. Образование этих цилиндров зависит не только от интенсивности выделения белков с мочой, но и от условий, способствующих свёртыванию белка (желтуха, изменение pH крови и тканей);
• 2) зернистые цилиндры - гиалиновые цилиндры, содержащие распавшиеся эпителиальные клетки канальцев;
• 3) эритроцитарные и лейкоцитарные цилиндры - гиалиновые или зернистые цилиндры с адгезированными к их поверхности эритроцитами и лейкоцитами;
• 4) эпителиальные цилиндры состоят из спущенных клеток эпителия канальцев почек;
• 5) жировые цилиндры состоят из дегенерированных и спущенных эпителиальных клеток канальцев, покрытых капельками жира;
• 6) восковидные цилиндры встречают при дистрофических процессах в канальцах (в частности, при амилоидозе, жировой дистрофии и т. д.).

Следует отметить, что в суточной моче здорового человека постоянно присутствуют гиалиновые цилиндры (до 20 000-100 000).

Лейкоцитурия может быть слабо и сильно выраженной. Слабо выраженная лейкоцитурия больше характерна для почечной патологии, особенно если она сопровождается протеинурией и гематурией (с выщелоченными эритроцитами). Сильно выраженная лейкоцитурия обычно развивается при инфицировании мочевыводящего аппарата (уретрите, цистите, пиелите, пиелонефрите). Следует отметить, что в суточной моче здорового человека постоянно обнаруживают лейкоциты (чаще до 1-2, реже до 3—4 млн).

Гемоглобин (НЬ) обычно появляется в моче при разрушении большого количества эритроцитов (не менее шестой части всех эритроцитов). Хотя гемоглобинурия может возникнуть и при гемолизе значительно меньшего количества эритроцитов (даже 60-80 мл), что происходит на фоне недостаточности макрофагальной системы.

Гематурия - появление в моче свежих (неизменённых) или выщелоченных (изменённых) эритроцитов. Различают почечную и вне-почечную гематурию.

Почечная гематурия возникает в результате повреждения клубочков (мальпигиевых телец), а также канальцев почек. Развивается при нефритах, нефрозах, травмах, опухолях, гемофилии, капилляроток-сикозе. Характерно наличие в моче выщелоченных эритроцитов. Почечная гематурия часто сочетается с протеинурией, бывает стойкой (эритроциты постоянно обнаруживают во всех трёх порциях мочи при проведении трёхстаканной пробы).

Внепочечная гематурия развивается вследствие альтеративных изменений мочевыводящего аппарата. Встречают при мочекаменной болезни (вследствие повреждения камнями слизистых оболочек лоханок, мочеточников, мочевого пузыря, уретры), воспалительных процессах, опухолях и др. Характерно наличие в моче свежих эритроцитов, обнаруживаемых в отдельных порциях мочи. Внепочечная гематурия бывает нестойкой (проходит после ликвидации воспалительного процесса), может сочетаться или не сочетаться с протеинурией. Следует отметить, что с суточной мочой здорового человека постоянно выделяются свежие эритроциты (до 0,5-2 млн).

Изменения ритма мочеиспускания бывают в виде поллакиурии, оллакизурии, никтурии.

Поллакиурия, или поллакизурия (от греч. pollaxis - много раз, часто; игоп - моча) - частое мочеиспускание или частые позывы к мочеиспусканию. Обычно сопровождается полиуриеи, но может и не сопровождаться (при этом количество мочи может быть как нормальным, так и сниженным). Последнее обусловлено повышением возбудимости рецепторов мочевыводящих структур (мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала) в результате воспаления любого генеза, выделения с мочой камней и др.

Оллакизурия (от греч. ollakis - мало, редко; игоп - моча) - редкое мочеиспускание или редкие позывы к мочеиспусканию. Обычно сопровождается олигурией.

Никтурия (от греч. nyktos - ночь, темнота; игоп - моча) - такое нарушение суточной ритмики мочеиспускания, когда диурез обычно увеличивается ночью и уменьшается днём. В норме дневной диурез в 3—4 раза выше, чем ночной.

Под расстройствами качественного состава мочи понимают появление в моче веществ, которые не присутствуют в норме, или резкое увеличение содержания в моче веществ, которые в норме определяют в незначительных количествах.

Концентрирование мочи и диурез. Концентрирование мочи происходит в собирательной трубочке. Моча, разбавленная на последнем отрезке петли Генле, в дистальном извитом канальце становится снова изотоничной плазме крови под воздействием антидиуретическо-го гормона. От концентрации антидиуретического гормона в плазме крови зависит, что же происходит с водой на этом пути. Если концентрация антидиуретического гормона, как при недостатке воды в организме, то водные каналы встраиваются в мембрану клеток эпителия собирательной трубочки, что обеспечивает выход воды из просвета собирательной трубочки по осмотическому градиенту в интерстициальную жидкость и поступление ее в кровь.

Таким образом, по мере прохождения по собирательной трубочке моча становится все более гипертоничной и достигает почечной лоханки в сильно концентрированном состоянии.

Скорость образования мочи составляет в среднем 1,35 л/сут у мужчин и 1,15 л/сут у женщин, при этом наблюдается разброс индивидуальных значений в диапазоне от 0,5 до 2,0 л/сут. Если наблюдаемая скорость образования мочи соответствует нижней границе разброса (высококонцентрированная моча), такое состояние называется антидиурезом. При значениях верхней границы разброса - диурез. При количествах выделяемой мочи более 2,0 л/сут говорят о полиурии, при количествах менее 0,5 л/сут - об олигоурии.

Патологический водный диурез (приобретенный или наследуемый) возникает в форме Diadetes insipidus в том случае, если антиди-уретический гормон не поступает в кровь даже при недостатке воды в организме (центральная форма) или почка теряет чувствительность к антидиуретическому гормону (нефрогенная форма). У таких пациентов в сутки выводится до 20 л мочи, в которой свободная вода составляет 80 %.

Канальциевый транспорт органических веществ. В проксимальном канальце практически полностью реабсорбируются глюкоза и аминокислоты. Увеличение концентрации глюкозы в плазме крови приводит к ее усиленному выведению - глюкозурии. Почечная глюкозурия (врожденная) наступает, когда переносчики глюкозы в проксимальном канальце обладают малой транспортной емкостью или сниженной аффинностью к глюкозе. К глюкозурии могут приводить общие нарушения функции канальца, например, когда активность Na+/K+ - АТФазы снижена и градиент Na+ (концентрация Na+ в клетке снижена) слишком низок, чтобы обеспечить энергией механизмы вторичного активного транспорта Na+ и глюкозы (сим-порт). В таком случае развивается синдром Фанкони, при котором наблюдается усиленное выделение бикарбоната, аминокислот, фосфата и других веществ, поскольку их реабсорбция также зависит от реабсорбции Na+.

Несмотря на непроницаемость клубочкового фильтра для макромолекул, несколько граммов альбумина и других небольших белков, все же попадают в фильтрат. Протеинурия возникает в том случае, когда профильтровываются большие количества белков. Если доя цистина нарушается лизосомальный транспорт аминокислот, то эта труднорастворимая аминокислота накапливается внутри везикул и образует кристаллы, что в конце концов приводит к тяжелому поражению клеток почек (цистинозу). При почечной недостаточности повреждения клеток возникают и в других органах. Поскольку 02-микроглобулин не может быть в достаточной мере профильтрован, захвачен посредством эндоцитоза и расщеплен почками, поэтому его концентрация в плазме крови возрастает в 50 раз по сравнению с нормой, что приводит к отложению 02-микроглобулина в печени, кровеносных сосудах и других органах (амилоидоз). Протеинурия - выделение белка с мочой более 200 мг/сут. При значительном увеличении концентрации определенных белков (гемоглобина, миоглобига, парапротеинов) эндоцитоз не справляется с возросшим количеством белков в фильтрате и развивается избыточная протеинурия. В случае повреждения клубочкового фильтра (в большинстве случаев при воспалении) его проницаемость увеличена, поэтому в фильтрат попадают большие количества альбумина, в результате чего нарушается реабсорбционная мощность канальца и развивается клубочковая протеинурия. Канальциевая протеинурия развивается при повреждении клеток проксимального канальца (при цистинозе, воспалении, отравлении кадмием). В таких случаях даже количества белка, присутствующие в нормальных условиях в фильтрате, не могут быть реабсорбированы. Внепочечная протеинурия возникает в результате кровотечений и бактериальных инфекций в мочевыводящих путях.

Выведение мочевой кислоты. Мочевая кислота является конечным продуктом пуринового обмена и выводится исключительно с мочой. Экскретируемая фракция мочевой кислоты составляет 10 %. Уменьшение выведения мочевой кислоты почками или усиленное ее образование в процессе обмена веществ, приводит к гиперурикемии и при определенных обстоятельствах к подагре. Повышение концентрации мочевой кислоты в плазме крови - гиперурикемия (концентрация от 0,4 и выше 0,6 ммоль/л) - может быть вызвано несколькими причинами: уменьшение выделения почками; образование больших количеств мочевой кислоты в результате обмена веществ, например, при богатом пуринами питании (мясо); определенными дефектами ферментов; болезнями, вызывающими гибель клеток. Мочевая кислота и ее соли, такие как соли натрия, плохо растворимы. Поэтому при гиперурикемии они выпадают в виде кристаллов, следствием чего является тяжелое поражение органов - подагра.

Подагра (греч. podos - нога, agra - захват, дословно «нога в капкане») -заболевание, в основе которого лежит повышение концентрации мочевой кислоты в крови (гиперурикемия). Патогенез подагры до конца не выясен. Предполагают, что заболевание носит наследственный характер и связано с нарушением факторов, поддерживающих мочевую кислоту в растворимом состоянии. Эти факторы связаны с обменом мукополисахаридов и мукопротеидов, которые образуют центр кристаллизации. При нарушении функции печени (интоксикация) увеличивается отложение уратов в тканях и выделение уратов с мочой. Мочевые камни образуются в результате дополнительного концентрирования мочевой кислоты в мочевыводящих путях. Мочевая кислота может выпадать в осадок в интерстициуме мозгового вещества почек. Дополнительно развивается интерстициальная нефропатия. Кристаллы мочевой кислоты часто выпадают по краю мочки уха и в периферических суставах. Кристаллы мочевой кислоты хемотаксически привлекают лейкоциты, которые их фагоцитируют. В этом фагоцитозе принимают участие также синовиальные клетки. Кристаллы разрушают фаголизосомы, лизосомальные ферменты поступают в цитоплазму, и клетки погибают, запуская каскад воспаления.

ПАТОЛОГИЯ ПОЧЕК

Патология почек - важнейший раздел дисциплины патологии, изучающий закономерности возникновения, течения, проявлений и исхода наиболее часто встречающихся структурных и функциональных нарушений почек, а также принципы их профилактики, диагностики, лечения и прогноза.

Различные же конкретные виды патологии почек у конкретных больных изучает нефропатология (нефрология) - важная составная часть внутренних болезней человека. Патология почек проявляется разнообразными видами нефропатий (nephropathia, от греч. nephros -почка, pathos - страдание, болезнь). Термин «нефропатия» используют для обозначения различных поражений почек, в том числе воспалительного, дистрофического и опухолевого характера.

Нефропатии встречают приблизительно у 2 % населения мира. Среди всех видов заболеваний у населения земного шара нефропатии составляют 6 %, то есть встречаются довольно часто. Более чем у 60 % пациентов почечная патология развивается в молодом (20-40-летнем) возрасте. Обычно почечные заболевания имеют затяжной и прогрессирующий характер течения. Лечение почечных заболеваний представляет большие трудности и не всегда эффективно. Больные с почечной патологией нуждаются в квалифицированной и длительной медицинской помощи, соблюдении строгой диеты и щадящего образа жизни. Среднегодовой прирост рака почек в последние годы увеличивается: он достиг 8 %.

Клеточно-тканевые структуры почек достаточно устойчивы к гипоксии, но весьма чувствительны не только к промышленным и природным ядам, но и ко многим лекарственным препаратам (сульфаниламидам, антибиотикам: стрептомицину, неомицину, канамицину, тетрациклину), недоброкачественным пищевым продуктам, а также к пищевым добавкам (специям, соли) и др.

Почечные заболевания приводят к частой утрате трудоспособности, тяжёлой инвалидизации и высокой летальности (особенности у лиц молодого, работоспособного возраста).

Большая тяжесть и высокая летальность больных с патологией почек обусловлены нарушениями различных видов гомеостаза и адаптации организма. В частности, почечная патология приводит к расстройствам таких процессов:

• 1) поддержание нормального кислотно-основного состояния, осмотического давления, уровня метаболитов (главным образом, азотистых) в крови и тканях;
• 2) регуляция АД;
• 3) секреция эритропоэтинов и ингибиторов эритропоэтинов (а значит - регуляция эритропоэза в костном мозге и количества эритроцитов в крови), секреция ренина (а значит - активности РААС), простагландинов (особенно PGE, PGA, PGI), кининов, серото-ни-на и других ФАВ, регулирующих АД, тонус сосудов, ОЦК);
• 4) мочеобразование и мочевыделение;
• 5) растворение камнеобразующих неорганических и органических соединений и выведение их с мочой и др.

Выраженная, а тем более прогрессирующая патология почек приводит к нарушениям различных видов гомеостаза организма, его адаптации и резистентности, что обусловливает большую тяжесть течения, снижение работоспособности и высокую летальность почечных больных.

По происхождению причины нефропатий бывают первичные и вторичные, наследственные и приобретённые, внутриутробные и постнатальные.

Первичные виды нефропатий. Аномалии развития (агенезии, аплазии) почек:

• 1) количественные аномалии (отсутствие части почки, одной или двух почек, наличие дополнительной части или целой почки);
• 2) аномалии расположения (дистопии) почек (одностороннее или двустороннее либо опущение, либо расположение органа выше нормального);
• 3) аномалии формы почек (например, подковообразная, s-образ-ная почка);
• 4) аномалии размеров почек (увеличение, уменьшение);
• 5) аномалии структуры почки (коркового или мозгового вещества);
• 6) тубулопатии (структурные или метаболические дефекты различных отделов канальцев почек, сопровождающиеся расстройствами процессов диффузии, реабсорбции, секреции и экскреции); в частности, наследственные энзимопатии эпителия канальцев проявляются расстройством энергетического и пластического обменов, сопровождаются развитием протеинурии (главным образом, альбуминурии), сахарного диабета (особенно глюкозурии, а также пентозурии, фруктозурии), солевого (натриевого, калиевого, фосфатного, кальциевого, хлорного) и водного (несахарного) диабета и др.;
• 7) повреждения различных структур клубочков почек;
• 8) наследственный нефротический синдром;
• 9) наследственные нефриты (например, мембранозный и фокальный гломерулонефриты);
• 10) врождённая поликистозная дисплазия почек;
• 11) идиопатический васкулит;
• 12) системная склеродермия;
• 13) наследственный амилоидоз.

Поликистозная почка. Это наследственное заболевание. Поликистозная почка представляет собой почку с множеством кист, наполненных жидкостью полостей (рис. 99). Компенсаторно почка увеличивается, впоследствии меняет форму и утрачивает способность к фильтрации крови.

Рис. 99. Поликистозная почка

Вторичные виды нефропатий - острые и хронические. Самостоятельные заболевания клубочков, канальцев, интерстиция и сосудов почек:

• 1) гломерулонефриты: мембранозный, мембранозно-пролиферативный, мезангиопролиферативный, фокальный склерозирующий, постинфекционный, радиационный и др.;
• 2) интерстициальные нефриты: лекарственные, токсические, мочекислый, щавелевокислый и др.;
• 3) нефрозы: липоидный, протеиновый, углеводный, литиазный;
• 4) нефрозонефриты: приобретённый поликистоз почек;
• 5) вторичный васкулит: лекарственный, вирусный и др.;
• 6) ишемический некроз (чаще мозгового вещества) почек;
• 7) опухоли почек: доброкачественные и злокачественные;
• 8) сопутствующие заболевания почек при амилоидозе, саркоидозе, системных коллагенозах (красной волчанке, ревматоидных заболеваниях, капилляротоксикозах и др.), сердечно-сосудистых заболеваниях (атеросклерозе, ИБС, гипертонической болезни и др.), эндокринопатиях (патологии гипоталамуса - вазопрессин, АДГ;

• 9) гипофиза - АКТГ, ТТГ;
• 10) надпочечников - минералокортикоиды и глюкокортикоиды;
• 11) паращитовидных желёз - паратгормон; щитовидной железы -тиреокальцитонин и др.). Приобретённые в процессе онтогенеза нефропатии встречают наиболее часто. Они могут быть вызваны самыми различными патогенными факторами и неблагоприятными условиями.

По природе причины вторичных нефропатий бывают: биологические, химические, физические, психогенные и социальные.

Биологические причины:

• 1) инфекционные факторы (вирусы, микоплазмы, риккетсии, бактерии, грибы, паразиты);
• 2) противопочечные антитела;
• 3) иммунные комплексы;
• 4) аллергены;
• 5) Т- и В-лимфоциты-киллеры;
• 6) гормоны и физиологически активные вещества, (их избыток, недостаток, нарушение соотношения) и т.д.

Химические причины:

• 1) соли тяжёлых металлов (свинца, ртути, сулемы, урана, хрома, мышьяка и др);
• 2) органические соединения (четырёххлористый углерод, хлороформ и др.);
• 3) токсины грибов, пищевых продуктов;
• 4) лекарственные препараты (антибиотики, сульфаниламиды, салицилаты и др.)

Физические причины:

• 1) проникающая радиация (в том числе радионуклиды, продукты радиоактивного распада);
• 2) СВЧ-воздействия (радарные установки);
• 3) травмы почек;
• 4) высокая и низкая температура окружающей среды и др.

Психогенные факторы, вызывают стойкое психоэмоциональное напряжение, стресс, невроз. К социальным факторам относят плохие условия жизни, работы, отдыха, нищету и др.

Кристаллы и камни в моче. Плохорастворимые вещества концентрируются в моче и образуют кристаллы, когда превышается порог - критическая граница перенасыщения. Агрегация таких кристаллов приводит к образованию камней. Такие камни в основном состоят из оксалата или фосфата кальция, реже из мочевых кислот и цистина. Мочевые камни (уролитиаз) могут возникать в слудующих случаях: когда кристаллы задерживаются в мочевыводящих путях и создаются условия для их агрегации; поверхность кристаллов или поверхности клеток в мочевыводящих путях изменяются таким образом, что облегчают агрегацию; при нарушении физиологического ингибирования агрегации кристаллов.

Камни, образованные оксалатом кальция. Щавелевая кислота образуется в результате обмена аминокислот. Она секретируется в проксимальном канальце, но практически не реабсорбируется, поэтому ее экскретируемая фракция составляет около 130 %. Если концентрация щавелевой кислоты в плазме крови становится больше нормального значения в результате врожденного дефекта фермента, недостатка витамина Вб или усиленной реабсорбции щавелевой кислоты в кишечнике, развивается гипероксалурия. Следствием этого является выпадение кристаллов оксалата кальция (соли кальция и щавелевой кислоты).

Камни, образованные фосфатом кальция. Эксретируемая фракция фосфата составляет 10-20 %. Сдвиг pH мочи в кислую сторону уменьшает растворимость фосфата кальция. Ацидоз в дистальном почечном канальце или протекающий там воспалительные процесс могут стать причиной сдвига pH мочи в кислую сторону, что приводит к выпадению кристаллов фосфата кальция.

Камни мочевой кислоты и камни, состоящие из солей мочевой кислоты, являются последствием гиперурикемии.

Цистиновые камни. При наследуемой цистинурии усиленно выводятся как катионы аминокислот аргинин, лизин и орнитин, так и нейтральная аминокислота цистин. Это нарушение функции носит название данной аминокислоты по праву, поскольку плохая растворимость цистина превращает генетический дефект в болезнь. Нере-абсорбированный в проксимальном канальце цистин концентрируется в дистальных отделах нефронав результате реабсорбции воды, поэтому он выпадает в виде кристаллов и образует камни.

Мочекаменная болезнь. Концентрированные вещества в моче могут образовывать кристаллические отложения, называемые почечными камнями. Почечные камни - это твердые, богатые минералами образования, которые растут по причине выпадения в осадок химических веществ в моче. Камни могут образоваться в любой собирающей мочу части почек (рис. 100).

Рис. 100. Локализация образования камней в почках

Камень может остаться в почке и повысить риск инфекции мочевых путей. При контрастировании четко видно плотное вещество камня в правой почке (на рис. 101 - слева).

Рис. 101. Обнаружение камня в почке

Инфекции мочевых путей. Моча по мочевому тракту течет от почек через мочеточники к мочевому пузырю и через уретру выводится из организма. Во время мочеиспускания поток из мочевого пузыря быстрый и обильный, но в течение долгого времени моча находится в мочевом пузыре. Инфекционные агенты могут проникнуть в организм через уретру и попасть в мочевой пузырь и по мочеточнику в почки (рис. 102).

Рис. 102. Места возникновения инфекционной патологии

Уретра взрослой женщины имеет длину 4 см, она короткая, по сравнению с уретрой мужчин - 20 см. Короткая уретра и близость к анальному отверстию объясняют большую подверженность женского организма к инфекциям мочевых путей. Одной из наиболее частых мочевых инфекций является воспаление мочевого пузыря, называемое циститом. Основными симптомами являются: жгучая боль и частые позывы к мочеиспусканию, при малом количестве выделяемой мочи.

Нарушение работы любого органа мочевыделительной системы влияет на работу других органов. Камни в почках могут повредить уретру, а перекрытие тоа мочи может нанести вред почкам в результате давления.

Опухоль мочевого пузыря. Большинство опухолей мочевого пузыря формируется на фоне папиллом. Опухоли мочевого пузыря чаще встречаются у людей, которые курят, обычно у мужчин. При росте опухоли создаются трудности при мочеиспускании (рис. 103), условия для возникновения гематурии и увеличивается риск инфекции мочевых путей. При озлокачествлении опухоли, она может распространиться на прямую кишку.

Рис. 103. Опухоль мочевого пузыря. Большая опухоль мочевого пузыря (белая область снизу) может блокировать выходное отверстие из мочевого пузыря в уретру, вызывая полную задержку мочи.

Растущая опухоль мочевого пузыря требует срочного врачебного вмешательства.

Отёки могут иметь почечное и внепочечное происхождение. Почечные отёки развиваются, как правило, при нефротическом синдроме, хотя могут возникать и при нефритическом синдроме. Ведущим механизмом их образования считают гипопротеинемию (возникающую в результате протеинурии), а также повышение гидрофильности тканей, капилляропатию, активизацию ренинангиотензиновой системы, повышение секреции антидиуретического гормона, увеличение реабсорбции натрия и воды в канальцах почек. Всё это приводит к увеличению количества интерстициальной жидкости (отёка), особенно в подкожной клетчатке лица (facies nephritica).

Артериальная гипертензия развивается вследствие ишемии почек различного генеза (например, диффузный острый или хронический гломерулонефрит, пиелонефрит, диабетический гломе-руло-склероз, сужение почечной артерии и её ветвей в результате атеросклероза, тромбоза, эмболии, сдавления рубцом, опухолью и т. д.). Проявляется значительным повышением и систолического, и диастолического артериального давления. Возникает в результате активизации прессорной ренинангиотензиновой и симпатоадреналовой и угнетения депрессорной (кининовой) систем почек, задержки ионов натрия и воды, что приводит к набуханию эндотелия, особенно резистивных сосудов, а также к повышению тонуса миофибрилл артериол и чувствительности их а-адренорецепторов к катехоламинам, увеличению (на 50-60 %) объема циркулирующей крови. Всё это приводит к перегрузке сердца, как объёмом, так и сопротивлением.

Почечная анемия и нарушения гемокоагуляции. Анемия развивается в результате снижения образования в почках эритропоэтинов и/или увеличения секреции эритрогенинов, а также нарушения экскреторной функции почек, приводящего к повышению в организме содержания токсических, главным образом азотсодержащих продуктов. Определённое влияние на развитие анемии оказывают интенсивная гематурия, развитие геморрагического синдрома, потеря железа, витаминов В12 и С, а также трансферрина и транскобаламина.

Всё это нарушает как дифференцировку эритроидных клеток, так и их деление и созревание. В итоге развивается прогрессирующая гипохромная анемия. При остром и хроническом гломерулонефрите, пиелонефрите, нефротическом синдроме нарушения гемокоагуляции проявляются сначала гиперкоагуляцией крови и снижением активности фибринолитической системы крови. Позже, особенно при нарастании почечной недостаточности, развивается гипокоагуляция крови (в результате дефицита прокоагулянтов и тромбоцитов), активизируются как антикоагулянтная система (повышается образование гепарина, уменьшается активность гепариназы и др.), так и система фибриноли-за. В итоге формируется и нарастает геморрагический синдром.

ГАО МУРУАО НЕФ РИТЫ

Нефриты (nephritis, от греч. nephros - почка, -itis окончание, свидетельствующее о воспалительном характере процесса) - группа заболеваний воспалительного происхождения (в том числе вследствие иммунного процесса). Нефриты характеризуются, как правило, диф фузным поражением различных почечных структур с вовлечением в патологический процесс сначала клубочков, потом канальцев нефронов, а позже - интерстициальной ткани и сосудов почки.

Клиника болезней почек (главным образом нефритов) впервые подробно была описана английским врачом Ричардом Брайтом (1827). Термин нефрит предложен в 1840 г. Рейне. В России серьёзным изучением патологии почек занимались профессора С. П. Боткин, С. С. Зимницкий, М. С. Вовси, Е. М. Тареев, А. Г. Гинецинский и др. В крупных городах России создана единая нефрологическая служба, включающая в том числе и НИИ нефрологии.

Среди различных (более 20) видов нефритов наиболее распространены острые и хронические диффузные гломерулонефриты. Их частота составляет 11-13 на 10 000 человек. Гломерулонефриты бывают первичными и вторичными (возникающими вследствие других заболеваний).

В этиологии острого диффузного гломерулонефрита наибольшее значение имеет стрептококковая инфекция (чаще всего 12-й штамм (3-гемолитического стрептококка группы А). Обычно возникает на фоне предшествующего выраженного общего охлаждения организма и ослабленной резистентности организма. Важно отметить, что возбудитель обладает значительной тропностью к базальной мембране клубочков. Острый диффузный гломерулонефрит развивается преимущественно в молодом возрасте, весной или в осенне-зимний период года, как правило, после ангины, скарлатины и другой кокковой и вирусной инфекции.

Почечная недостаточность. Большинство функций почек может быть проиллюстрировано на примере последствий почечной недостаточности. При этом происходит накопление или задержка в организме мочевины, креатинина, мочевой кислоты, ионов аммония, полиаминов и других конечных продуктов обмена веществ. Эти соединения могут покинуть организм только в составе мочи. Кроме того, недостаточность функции почек сопряжена с нарушением электролитного и водного балансов, в особенности, если потребление воды и солей строго не регламентировано.

Поддерживая гомеостаз, контролируемый главным образом гормонально, почки поддерживают на постоянном уровне объем внеклеточной жидкости, участвуя в поддержании кислотно-щелочного равновесия, постоянства осмотического давления в крови и в поддержании определенной концентрации ионов в плазме и внеклеточной жидкости. Почки принимают участие в регуляции кровяного давления при участии фермента ренина. Ренин приводит к образованию и появлению в плазме крови ангиотензина I, а затем с помощью ан-гиотензинконвертирующего формента - к появлению ангиотензина II, который стимулирует выброс альдостерона корой надпочечников. Почечная недостаточность приводит также к снижению уровня определенных гормонов: эритропоэтина, вследствие чего часто развивается анемия или кальцитрола. При недостатке кальцитрола возникает опасность развития гипокальциемии и, как реакция на это, вторичного гиперпаратиреоза.

Острая и хроническая почечная недостаточность. Острая почечная недостаточность может быть обусловлена причинами за пределами почек (ишемия) или причинами, действующими в самих почках (токсины и другие нарушения функции почек). Если артериальное давление понижается, например, при большой потере крови или острой сердечной недостаточности, от этого страдают функции почек и скорость клубочковой фильтрации. При сосудистом шоке кровоснабжение почек снижается в результате экстренной адрене-грической вазоконстрикции. ЭТО может привести к тому, что почки практически прекращают выполнять свои функции и развивается острая недостаточность работы почек, вызванная причинами за пределами почек. После нормализации системного давления крови почки в большинстве случаев вновь приступают к работе. Однако, при длительной почечной ишемии, повторно может развиться острая почечная недостаточность, вызванная действующими в почке причинами. Наиболее частой причиной является повреждение нефронов и эндотелия в результате ишемии почки. Вначале выведение мочи резко снижается (олигоурическая фаза острой почечной недостаточности, 1-2 дня). При восстановлении функций почек их реабсорб-ционная мощность приходит в норму в течение нескольких недель. В этот период с мочой чрезмерно выводятся соли, вода (полиурическая фаза острой почечной недостаточности).

Острая почечная недостаточность может быть вызвана первичным поражение почек острым воспалением клубочков (гломерулонефрит) или внутрипочечных мочевых путей (пиелонефрит), отравлением

(тяжелые металлы, углеводороды, грибы) и медикаментами с нефротоксическими побочными эффектами (некоторые антибиотики, цитостатики, иммуносупрессоры). При сильных разрушениях мышц или при сильном гемолизе большие количества миоглобина и гемоглобина попадают в плазму крови. Поскольку фильтруемость этих белков составляет 0,75 и 0,03 соответственно, то они частично фильтруются. Затем они выпадают в осадок в результате концентрирования по мере прохождения по нефрону и в связи с повышенной кислотностью мочи. Отток мочи блокируется, что также может быть причиной острой почечной недостаточности. На клеточном уровне ишемия вызывает недостаток кислорода и питательных веществ, а также накопление продуктов обмена. При этом нарушается обеспечение энергией ионных насосов клеток канальца (N+/K+ - АТФаза, Са2+ -АТФаза). Недостаток АТФ может быть зафиксирован уже через 5 мин после ишемии. Вследствие этого снижается не только реабсорбционная и секреторная мощность канальцев, на и нарушается работа клеток канальца. Развивается отек клеток и возрастает внутриклеточная концентрация ионов Са2+. Затем высвобождаются вазоактивные вещества и активируются внутриклеточные ферменты, мишенью для которых является цитоскелет. Если ишемия или токсическое воздействие не будут прерваны, то почки повреждаются на длительный срок - и развивается хроническая почечная недостаточность.

Хроническая почечная недостаточность может развиваться медленно в силу различных причин: воспаления и отека клубочков, воспаления, вызванного бактериальной инфекцией внепочечных и внутрипочечных мочевыводящих путей, хронического нарушения оттока мочи камнями, длительного употребления нефротоксичных медикаментов. Почечная недостаточность начинается при выпадении около 75% нефронов, и полный отказ работы почек с полной картиной уремии происходит, когда в почке остается менее 10% функционирующих нефронов. Уремия является результатом отказа многих функций почек: нарушения выделительной функции, обмена веществ, регуляторных функций, а также компенсаторных процессов. Большинство этих нарушений, особенно представляющих угрозу для жизни, могут быть излечимы с помощью диализа, однако и успешно трансплантированная почка может выполнять все указанные функции.

Диализ. Диализ - фильтрация крови человека с почечной недостаточностью. Существуют два вида диализа: гемодиализ, при котором кровь фильтруется аппаратом вне организма, и перитонеальный диализ, при котором брюшина используется в качестве фильтра.

Диализат заливается в брюшню полость, работающую в качестве фильтра, и через 4-6 часов выводится из нее. Продукты отходов проходят через капилляры брюшины в диализат (рис. 104)

Рис. 104. Перитонеальный диализ

При гемодиализе кровь из тела качается аппаратом искусственной почки через фильтр. Фильтр содержит полупроницаемую мембрану, погруженную в раствор. Маленькие молекулы, в частности, мочевины и продуктов отходов, проходят через мембрану в диализат, а крупные молекулы белков остаются. Отфильтрованная кровь возвращается в организм, а диализат удаляется.

Искусственная почка. Предотвратить летальный исход при уремии можно путем трансплантации донорской почки или с помощью диализа. Различают два типа диализа: аппаратный гемодиализ (искусственная почка в узком смысле), при котором кровь пациента в противотоке вступает в контакт с диализной жидкостью через искусственную полупроницаемую мембрану с очень большой поверхностью (> 1м²). Используют и перитонеальный диализ, для осуществления которого брюшная полость пунктируется и промывается диализной жидкостью, при этом происходит обмен между составляющими диализной жидкости и кровью пациента через брюшину и стенки капилляров. Так же как клубочковый фильтр, искусственная мембрана (соответственно брюшина) непроницаема для макромолекул и, естественно, для клеток крови, но пропускает более мелкие молекулы, ионы и воду. В этом обмене через мембрану задействованы два механизма. Первый - диффузия веществ, для которых по разные стороны мембраны существует разница в концентрациях. Второй -ультрафильтрация воды вместе с растворенными в ней веществами, когда устанавливается гидростатическая или онкотическая разница давлений через мембрану. Как при острой, так и при хронической почечной недостаточности применяются как гемодиализ, так и перитонеальный диализ, причем оба метода имеют как свои достоинства, так и недостатки.

Показаниями к диализу при острой почечной недостаточности являются уремия (клиренс креатинина <0,1 мл/мин на 1 кг веса тела), гипекалиемия, тяжелый ацидоз, отравления, гиперволюмия. В случае гиперволюмии, гидростатической давление диализной жидкости снижается до уровня ниже, чем в крови, поэтому за счет возникающего градиента давлений в результате ультрафильтрации большое количество воды из крови пациента быстро переходит в диализную жидкость. При перитонеальном диализе удаление воды в результате ультрафильтрации достигается за счет того, что вместо гидростатического устанавливается осмотический градиент давлений за счет добавления большого количества глюкозы в диализную жидкость.

Таким образом, в желудочно-кишечном тракте жидкая внутренняя среда организма и внешняя среда отделены друг от друга лишь очень тонким (20-40 мкм), но огромным по площади слоем эпителия (около 10 м2), через который могут всасываться необходимые для организма вещества. Желудочно-кишечный тракт является высокоинтегрированной, саморегулирующейся системой органов, обеспечивающей многообразные функции.

Контрольные вопросы

• 1. Нарушение пищеварения, связанное с патологией ротовой полости и пищевода: этиология, патогенез, клинические проявления.
• 2. Патология желудка: этиология, патогенез, клинические формы.
• 3. Нарушение кишечного пищеварения: этиология, патогенез, клинические проявления.
• 4. Нарушение функции печени: этиология, патогенез, клинические проявления.
• 5. Печеночная недостаточность: классификация, этиология патогенез, клинические проявления. Печеночная кома.
• 6. Желтуха: понятие, классификация, этиология, патогенез, клинические проявления.
• 7. Нарушение функций поджелудочной железы: этиология патогенез, клинические проявления.
• 8. Физиология мочевыделительной системы.
• 9. Методы исследования почек, их клиническое значение.
• 10. Анатомия и физиология фильтрирующей структуры почек. Факторы, влияющие на скорость клубочковой фильтрации
• 11. Концентрирование мочи и диурез, факторы, влияющие на концентрационную способность почек, виды нарушений.
• 12. Нарушения фильтрационной функции почек: этиология, патогенез, клинические проявления.
• 13. Нарушения концентрационной способности почек: этиология, патогенез, клинические проявления.
• 14. Причины нарушения канальциевого транспорта органических веществ, патогенез, клинические проявления.
• 15. Подагра: понятие, этиология, патогенез, клинические проявления.
• 16. Острая и хроническая почечная недостаточность: понятие, этиология, патогенез, клинические проявления.
• 17. Гломерулопатии: понятие, этиология, патогенез, клинические проявления.

• 18. Тубулопатии: понятие, этиология, патогенез, клинические проявления.
• 19. Мочекаменная болезнь: понятие, этиология, патогенез, клинические проявления.
• 20. Искусственная почка: принципы функционирования, показания. Типы диализа: аппаратный гемодиализ (искусственная почка), перитонеальный диализ, физиологическая суть.