Ниркова регуляція обсягу рідини, балансу натрію та калію

Найважливішою функцією нирок вважають забезпечення сталості водних просторів організму (обсяг циркулюючої крові, позаклітинній і внутрішньоклітинній рідині) і підтримання гомеостазу натрію, калію та інших електролітів. Справжня глава присвячена ролі нирок у регуляції балансу двох найважливіших електролітів - натрію і калію.

В організмі людини вода становить від 45 до 75% маси тіла. Вона розподілена в двох найважливіших водних просторах - внутриклеточном і позаклітинному, які відокремлені один від одного клітинної мембраною. На частку внутрішньоклітинної рідини доводиться близько 60% усієї кількості води в організмі. Позаклітинна рідина розподілена в плазмі, интерстиции (інтерстиціальна рідина і лімфа), кісткової і хрящової тканини, а також представлена трансцеллюлярной рідиною (сеча, вода вмісту шлунково-кишкового тракту, цереброспінальної рідина і так далі). Трансцеллюлярной рідина за обсягом становить приблизно половину всієї кількості позаклітинної рідини.

Натрій виступає основним катіоном позаклітинної рідини, хлор і бікарбонати - основними аніонами. Основний катіон внутрішньоклітинної рідини - калій, основні аніони - неорганічні і органічні фосфати і білки.

Ниркова регуляція балансу натрію і об'єму рідини

У нормі концентрація натрію в плазмі і інтерстиціальної рідини становить від 136 до 145 ммоль / л. Збільшення концентрації натрію в крові більше 145 ммоль / л називають гіпернатріємією, при цьому концентрацію електроліту в крові, близьку 160 ммоль / л, розглядають як невідкладну ситуацію. Зниження концентрації натрію в крові менше 135 ммоль / л називають гипонатриемией. Зниження концентрації натрію нижче 115 ммоль / л становить загрозу для життя. Під внутрішньоклітинної рідини вміст натрію становить лише 10% в порівнянні з позаклітинної рідиною, концентрація хлоридів і бікарбонатів в ній низька. Осмотична концентрація плазми, рідини интерстиция і внутрішньоклітинної рідини не розрізняються.

Добове споживання кухонної солі (натрію хлориду) здоровою людиною в Україні становить приблизно 160-170 ммоль / сут. З цієї кількості 165 ммоль виводиться з сечею і приблизно 5 ммоль - з калом.

Баланс натрію регулюють нирки. Транспорт натрію в нефроне включає в себе клубочкову фільтрацію і реабсорбцію електроліту в канальцях. У клубочке натрій фільтрується повністю. Близько 70% профільтрована натрію реабсорбується в проксимальних канальцях. Подальша реабсорбция електроліту відбувається в низхідному тонкому сегменті, висхідному тонкому сегменті, дистальному прямому канальці петлі Генле, що грає важливу роль в створенні осмотичного градієнта ниркового інтерстицію. У дистальних канальцях і кортикальної збиральної трубці відбувається поєднана реабсорбция натрію і хлоридів. Енергію для цього процесу забезпечує Na ⁺, К ⁺ -АТФаза.

Регуляція балансу натрію тісно пов'язана з регуляцією рідинних обсягів. Так, при різкому збільшенні надходження кухонної солі в організм екскреція її з сечею зростає, але стабільний стан встановлюється тільки через 3-5 днів. У початковому періоді має місце позитивний баланс натрію - затримка електроліту в організмі. Він характеризується одночасно збільшенням обсягу позаклітинної рідини, її затримкою і збільшенням маси тіла. Потім у відповідь на збільшення обсягу позаклітинної рідини зростає екскреція натрію і відновлюється натрієвий баланс. Відповідно, коли споживання кухонної солі різко зменшується, виникає протилежний ефект. Приблизно протягом 3 днів знижується екскреція натрію. За цей короткий період негативного натрієвого балансу відбувається зниження загальної кількості води в організмі і відповідно маси тіла. Таким чином, в фізіологічних умовах у відповідь на збільшення обсягу позаклітинної рідини розвивається натрийурез, а при його зниженні - затримка натрію. В умовах патології зв'язок між обсягом позаклітинної рідини і екскрецією нирками натрію порушується, що клінічно проявляється розвитком набряків або стану дегідратації.

Механізми, за допомогою яких нирки регулюють постійне вміст натрію, а отже, і води в організмі, складні і багатогранні. Виділення натрію з сечею визначають за різницею між величиною профільтрована в клубочках натрію і величиною його реабсорбції.

Оскільки концентрація натрію в крові, як правило, величина мало-що змінюється, регуляцію ниркової екскреції натрію розглядають з позицій регуляції СКФ і реабсорбції електроліту.

Швидкість клубочкової фільтрації прийнято визначати як перший фактор контролю екскреції натрію. Однак, як випливає з клінічних спостережень і даних експериментів, навіть значні зміни фільтраційної функції нирок (аж до стану хронічної ниркової недостатності), як правило, не порушують баланс натрію в організмі. Знижену СКФ, як визначальний фактор водно-електролітних порушень, виявляють рідко: при гострому нефрітіческом синдромі, в олігуріческом стадії гострої ниркової недостатності, в фазі наростання набряків при нефротичному синдромі; також спостерігають при гострих розладах кровообігу (гостра серцева недостатність, кардіогенний шок), після гострої крововтрати.

Канальцева реабсорбция

Це основний фактор регуляції балансу натрію. Процес перебуває під контролем гормонів, найважливішим з яких вважають альдостерон, а також фізичних факторів, що діють в області проксимального канальця, і перерозподілу внутрипочечного кровотоку.

Альдостерон

Серед факторів регуляції балансу натрію цей гормон має найбільше значення. Його характеризують як другий фактор контролю екскреції натрію. Основні фізіологічні ефекти альдостерону - регуляція обсягу позаклітинної рідини і гомеостазу калію. Обсяг позаклітинної рідини регулюється альдостероном опосередковано через вплив на транспорт натрію. Гормон робить свій вплив переважно в коркових збірних трубках і певних сегментах дистального відділу нефрона, де за допомогою складних внутрішньоклітинних перетворень альдостерон посилює реабсорбцію натрію і збільшує секрецію калію в просвіт ниркового канальця. Клінічні спостереження підтверджують важливу роль альдостерону в регуляції натрієвого гомеостазу. Так, у хворих з надниркової недостатністю виявляють значний натрийурез; у пацієнтів з низьким об'ємом позаклітинної рідини виникає активна стимуляція секреції альдостерону, а при гіперволемії секреція альдостерону, навпаки, знижується.

«Третій фактор»

Інші фактори регуляції натрієвого балансу об'єднані під загальною назвою «третій фактор». В їх число включені фактори гормональні (передсердний натрійуретичний гормон, катехоламіни, кініни і простагландини), фізичні, діючі через стінку ниркових канальців (гідростатичний тиск і онкотичноготиск в ниркових капілярах); і гемодинамічні (посилення медуллярного ниркового кровотоку, перерозподіл внутрипочечного кровотоку).

Передсердних натрійуретичний пептид сприяє розвитку діурезу, посилює виділення натрію, хлору і калію з сечею. Механізм натрійуретичного дії гормону складний. Велику роль у розвитку натрийуреза відводять збільшення клубочкової фільтрації і фільтраційної фракції, прямої дії гормону на ниркові канальці зі зниженням реабсорбції натрію переважно в області кортикальних збірних трубок; певну роль у розвитку натрийуреза грає блокада гормоном продукції альдостерону.

Роль катехоламінів в регуляції екскреції натрію пов'язана з впливом на сили Старлинга в периферичних капілярах і зміною ниркової гемодинаміки.

Натрійуретичний ефект кінінів і простагландинів пов'язують з їх судинорозширювальними властивостями, перерозподілом внутрипочечного кровотоку і зміною осмотичного градієнта в мозковій речовині нирок. Не виключають і прямої дії кінінів і простагландинів на транспорт натрію в дистальних відділах нефрона і проксимальних канальцях.

Серед фізичних факторів, що впливають на екскрецію натрію, важливу роль надають силам Старлинга, чинним через капілярну стінку в області проксимальних канальців. Зменшення онкотичного тиску в околоканальцевой капілярах і / або збільшення гідростатичного тиску в них супроводжується зниженням реабсорбції натрію і посиленням натрийуреза, і навпаки: при підвищенні онкотичного тиску в капілярах реабсорбция натрію в проксимальному відділі нефрона зростає. Низьке онкотичноготиск в виносить клубочкової артеріоли виявляють при гіпопротеїнемії, в тому числі при НС, а також при станах з високим обсягом позаклітинної рідини, що пояснює зниження проксимальної реабсорбції натрію. Збільшення онкотичного тиску за рахунок перфузії околоканальцевой капілярів розчином з високим вмістом альбуміну призводить до нормалізації реабсорбції натрію.

Перераспределніе ниркового кровотоку

Роль цього фактора в механізмах регуляції екскреції натрію залишається до кінця не встановленої і вимагає уточнення. Швидше за все, він надає несуттєве вплив на регуляцію водно-сольового балансу.

Таким чином, нирки підтримують водно-натрієвий гомеостаз за допомогою складних механізмів. При цьому провідну роль в них відіграє гормональна система нирок і надниркових залоз. Зазначені механізми забезпечують високу ефективність збереження сталості натрію в організмі. Порушення водно-електролітного балансу організму розвиваються при зриві в системах його регуляції і можуть бути пов'язані з внепочечнимі причинами і ураженням нирок.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]