17.9. Искусственная почка

Искусственная почка представляет собой диализатор, в котором через поры полупро­ницаемой мембраны кровь очищается от ток­сичных продуктов метаболизма и чужерод­ных веществ. При этом нормализуются также электролитный состав крови, кислотно-ще­лочное состояние, осмотическое давление, количество воды в организме. Аппарат ис­пользуется при острых нарушениях функции почки, а также хронической почечной недо­статочности и даже у лиц с удаленными поч­ками.

Разработано много различных вариантов искусственной почки, но принцип работы их одинаковый. В аппаратах используются полу­проницаемые пленки, по одну сторону кото­рых проходит кровь, по другую — диализи-рующий раствор, ионный состав и осмоти­ческое давление которого подобны плазме

крови. Через полупроницаемую пленку в диализирующий раствор из крови проходят вещества, подлежащие удалению. В кровь при необходимости вводятся недостающие у больного ионы. Белок, форменные элементы и кислоты через пленку не проходят.

Подключение аппарата может быть вено-венозным (при этом для обеспечения движе­ния крови необходим насос) либо артериове-нозным, когда кровь движется за счет работы сердца. При артериовенозном подключении кровь, пройдя через аппарат, возвращается пациенту через вену, но уже очищенная от мочевины, мочевой кислоты, креатинина и других веществ, подлежащих удалению. Если гемодиализ приходится проводить в течение длительного времени, то хирурги используют искусственный артериовенозный шунт, кото­рый вживляют в лучевую артерию и вену предплечья. С помощью шунта пациента подключают к искусственной почке. Это де­лают обычно 2—3 раза в неделю и таким об­разом поддерживают жизнь в течение не­скольких (известны случаи — до 20) лет. Один сеанс длится несколько часов.

17.10. Особенности выделительной системы плода и детей

17.10.1. СОЗРЕВАНИЕ МОЧЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОИ ФУНКЦИИ ПОЧКИ

А. Антенальный период. Несмотря на то что почка плода начинает функционировать очень рано, на 11 — 12-й неделе, новые — еще незрелые — нефроны продолжают образовы­ваться весь период внутриутробного разви­тия. Клубочки относительно малы, висце­ральный листок капсулы Шумлянского—Бо-умена образован не плоским, как у взросло­го, а высоким эпителием, причем листок окутывает клубочек, не внедряясь глубоко между петлями его капилляров, поэтому фильтрующая поверхность клубочка значи­тельно снижена. Канальцы относительно ко­ротки, петля нефрона не развита.

Образуемая моча, как правило, гипото-нична, ее количество мало: в 5 мес состав­ляет 2,2 мл/ч, а к рождению возрастает до 26,7 мл/ч. Малая мощность клубочковой фильтрации в этот период обусловлена не­зрелостью структур клубочка и низким арте­риальным давлением, определяющим ско­рость фильтрации. Поскольку образуемая моча выводится в околоплодную жидкость, выделительную функцию выполняет плацен­та. Если мочевыводящие пути становятся не-

457

проходимыми, уремии у плода не возникает, так как большая часть конечных продуктов обмена плода, токсичных для него и подле­жащих выделению, переходит в кровь матери через плацентарную мембрану. Таким обра­зом, плацента выполняет для плода не только дыхательную, трофическую, но и выдели­тельную функции. Выделившиеся в около­плодные воды азотсодержащие продукты белкового обмена по мере их накопления всасываются плацентой и частично попадают в желудочно-кишечный тракт плода вместе с заглатываемыми околоплодными водами.

Б. Постнатальный период. После рожде­ния образование новых нефронов еще про­должается. Оно завершается к концу 3-й не­дели постнатальной жизни. Созревание всех морфологических структур почки в основном завершается к 5—7 годам. Незрелая почка новорожденного удовлетворительно поддер­живает водно-солевой гомеостаз только в ус­ловиях соблюдения строгого режима пита­ния. Масса почки детей примерно в 2 раза относительно больше почки взрослого, она наиболее интенсивно растет на первом году жизни, в период полового созревания и в юношеском периоде.

Клубочковая фильтрация у новорожденно­го резко снижена. На 1 м² поверхности тела она составляет 30—50 % от уровня взрослого; на 1 кг массы тела это отличие несколько меньше, но достаточно существенно. Глав­ные причины низкой эффективности фильт­рационного процесса в этот период заключа­ются в малой проницаемости и малой сум­марной фильтрующей поверхности клубоч­ков. То и другое определяется структурными особенностями незрелой почки новорожден­ного, низким артериальным давлением и не­большим почечным кровотоком, который со­ставляет лишь 5 % минутного выброса сердца (у взрослого — около 25 %).

Клубочковая фильтрация у грудных детей постепенно повышается вследствие созрева­ния почки и повышения артериального давле­ния. По мере роста клубочков эндотелий ка­пилляров и эпителий висцерального листка капсулы уплощаются, фильтрующая мембра­на становится тоньше, количество и диаметр пор в ней, а также ее поверхность увеличива­ются. Повышаются кровоток и гидростатичес­кое давление в капиллярах клубочков. Все это приводит к увеличению скорости клубочко-вой фильтрации, которая з начале 2-го года жизни приближается к норме взрослого.

Реабсорбция и секреция. В проксимальных канальцах и петле нефрона новорожденного натрий и хлор реабсорбируются мало, а в

дистальных извитых канальцах и собиратель­ных трубках — очень много. В результате у новорожденного и у детей грудного возраста натрия реабсорбируется в 5 раз больше, чем у взрослого. При введении в организм ребенка избыточного количества натрия он задержи­вается в организме, что может привести к отекам. При избыточном введении воды в организм увеличивается диурез, выделяется при этом и натрий, что может привести к значительным его потерям.

Механизмы реабсорбции глюкозы у ново­рожденного в основном сформированы и при малом количестве фильтрата удовлетвори­тельно возвращают его в кровь. Аминокисло­ты реабсорбируются значительно менее ин­тенсивно, что может приводить к их появле­нию в конечной моче.

По сравнению со взрослыми способность к концентрированию мочи у детей ограниче­на. Дети, питающиеся материнским моло­ком, выделяют гипотоничную мочу, а полу­чающие коровье молоко или смеси для ис­кусственного вскармливания чаще выделяют гипертоничную мочу, так как в коровьем мо­локе содержится больше солей и белков, чем в женском. В процессе созревания почки ее способность концентрировать мочу возраста­ет и достигает нормы взрослого в начале 2-го года жизни.

Секреция в канальцевом аппарате незре­лой почки новорожденного осуществляется также на низком уровне. Механизмы секре­ции продолжают развитие после рождения. Например, парааминогиппуровая кислота выводится вдвое медленнее, чем у взрослого. Однако активная экскреция этого вещества все же происходит, так как его выводится больше, чем поступает с гломерулярным фильтратом. Основные показатели функщш почек приближаются к таковым взрослых в 2—3 года, однако при водной нагрузке почки в это время выводят воду еще недостаточно.

17.10.2. СОСТАВ И ОБЪЕМ МОЧИ. МОЧЕВЫВЕДЕНИЕ

В моче детей до 3—4 мес мало мочевины, хлоридов и фосфатов. Ионов натрия и хлора в моче грудных детей примерно в 10 раз меньше, чем у взрослых; азотистых веществ в 5 раз меньше, чем у взрослых, вследствие ре­тенции азота и минеральных веществ в расту­щем организме. Ионы Na⁺ и СГ у детей легко всасываются из канальцев в кровь.

Плотность мочи у детей грудного возраста низкая — 1,003—1,005, а в возрасте 4—5 лет

458

приближается к норме взрослых и составляет 1,012-1,020.

Осмотическое давление мочи первого полугодия жизни также низкое; на 4-м меся­це жизни оно начинает повышаться и в нача­ле второго года становится таким же, как у взрослых. Недостаточная способность дет­ской почки к осмотическому концентрирова­нию мочи связана в первую очередь с незре­лостью структур, участвующих в осуществле­нии этого процесса, — петли нефрона и со­бирательных трубочек, т.е. поворотно-проти-воточной системы. Кроме того, жидкости у детей выделяется больше, а осмотически ак­тивных веществ меньше, чем у взрослых (име­ет место ретенция минеральных солей и азо­та, поэтому и мочевины выделяется меньше).

Реакция мочи у детей кислая. Она, как и у взрослых, может меняться в широком диапа­зоне в зависимости от характера получаемой ребенком пищи. Новорожденные дети выделя­ют 50—70 мл мочи на 1 кг массы тела в сутки, что в 2 раза больше, чем выделяют взрослые. У детей в первые дни жизни количество мочи может колебаться в довольно широких преде­лах — от 220 до 260 мл/сут. К концу первого месяца жизни количество мочи в сутки до­стигает приблизительно 330 мл.

У грудных детей количество мочи на 1 м² в 2—3 раза больше, чем у взрослых, что объяс­няется интенсивным обменом веществ и от-

НЕШШН9 большим количеством воды И уг­леводов в рационе питания ребенка. Количе­ство мочи в конце первого года жизни вели­ко ~ 450 мл/сут. В возрасте до 1 года у ре­бенка не развито чувство жажды, что может привести к уменьшению приема воды и де­гидратации организма. В возрасте 4—5 лет ребенок выделяет за сутки около 0,9 л мочи, в 10 лет, как и взрослые, — около 1,5 л.

Мочеиспускание у новорожденного непро­извольное, 20—25 раз в сутки. Однако к 5-му дню жизни частота мочеиспусканий не пре­вышает 14—15 раз в сутки. Это связано с ог­раниченным содержанием воды в молозиве и потерями воды через кожу и выдыхаемый воздух.

Мочеиспускание у грудных детей также частое — до 15 раз, в возрасте 3 — 13 лет — до 7—9 раз в сутки. Одной из причин частого мочеиспускания является малый объем мо­чевого пузыря: у годовалых детей он равен 50 мл, у 10-летних — 200 мл. Высокая частота мочеиспускания обусловлена также большим количеством образуемой мочи вследствие более интенсивного обмена веществ у детей и особенностью питания: в молоке содержит­ся много углеводов и воды.

В течение первого года жизни мочеиспус­кание все еще непроизвольное. В дальней­шем, обычно к 2-летнему возрасту, по мере созревания центральных нервных регулятор-ных механизмов и воспитания формируется условнорефлекторная регуляция мочеиспус­кания — оно становится произвольным. Но приучать ребенка сигнализировать о позывах к мочеиспусканию следует с 3—4 мес. Одна­ко у 5—10 % детей и старше 3 лет сохраняется ночное недержание мочи (энурез). Это явле­ние обусловлено нерациональным режимом жизни ребенка: еда и обилие жидкости перед сном, раздражающая одежда, переутомление. Явления эти могут быть и следствием нару­шения нервно-психической сферы ребенка. Ночное недержание мочи чаще наблюдается у мальчиков, чем у девочек, и обычно пре­кращается к 10 годам или в период полового созревания.

17.10.3. РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ПОЧКИ.

РОЛЬ ПОЧКИ И ДРУГИХ ФАКТОРОВ

В ПОДДЕРЖАНИИ ГОМЕОСТАЗИСАУДЕТЕЙ

А. Регуляция мочеобразовательной функции почек. В первые месяцы жизни нервная регу­ляция мочеобразования осуществляется по­средством симпатических вазомоторных вли­яний на скорость клубочковой фильтрации. Однако при незрелой почке нервная система играет решающую роль не в процессах моче­образования, а в созревании ее структур. Трофическое влияние эфферентных нервов на развитие почки очень сильно. Нарушение иннервации почки в раннем онтогенезе ведет к глубоким морфологическим изменениям, вплоть до полной ее атрофии.

Чувствительность незрелой почки к аль-достерону изучена недостаточно. Но, судя по склонности к задержке натрия в организме, можно предположить, что альдостерон в ор­ганизме ребенка вырабатывается в должных количествах, а незрелая почка обладает выра­женной чувствительностью к альдостерону.

Чувствительность почек к АДГ и адрена­лину явно снижена. Небольшое снижение мочеобразования после введения АДГ появ­ляется лишь в конце 2-й недели жизни, в конце 2-го месяца реакция становится отчет­ливой. Однако концентрация АДГ в крови детей первых месяцев жизни низка несмотря на то, что запасы АДГ в нейрогипофизе даже в период новорожденное™ достаточны. У новорожденного еще не полностью сфор­мированы центральные механизмы регуля­ции секреции АДГ и выделения его в кровь.

459

Впервые антидиуретическая активность крови обнаруживается у 4-месячных детей, а к концу первого года жизни она приближает­ся к уровню взрослых.

Б. Роль почки в поддержании гомеостази-са. Кислотно-основное состояние регулирует­ся почками с помощью тех же механизмов, что и у взрослого, но доли их участия сущест­венно различаются. Основную роль, по-ви­димому, играет механизм, связанный с аммо-ниогенезом. Почки ребенка способны удов­летворительно поддерживать кислотно-ос­новное состояние, особенно при грудном вскармливании. Замена грудного молока ко­ровьим вызывает избыточное образование кислых продуктов. В общем компенсация сдвигов кислотно-основного состояния у ре­бенка осуществляется в менее широких пре­делах, чем у взрослого. Этим объясняется склонность детей к ацидозам экзогенного и эндогенного происхождения.

Осмотическое давление и объем жидкости незрелой почкой регулируются теми же что у взрослых, но несовершенными механизма­ми. Малая способность онтогенетически не­зрелой почки концентрировать мочу обу­словлена низким содержанием АДГ, малой чувствительностью к нему почки и неболь­шой длиной петли нефрона и собирательной трубки.

Недостаточная способность детской поч­ки концентрировать мочу ведет к тому, что ребенок теряет примерно в 2 раза больше воды, чем взрослый, при выведении одного и того же количества осмотически активных веществ. Вместе с высокими экстрареналь-ными потерями воды это создает опасность дегидратации организма. При грудном вскар­мливании эта опасность выражена меньше, чем при вскармливании коровьим молоком, так как сыворотка женского молока изоосмо-тична плазме крови. Кроме того, в молоке женщины осмотическое давление на 60 % со­здается лактозой, которая не увеличивает ос­мотическую нагрузку на почку, но является дополнительным источником метаболичес­кой воды. Замена женского молока эквива­лентным количеством коровьего увеличива­ет общую осмолярную нагрузку на почки в 4,5 раза. В связи с этим возрастает и потреб­ность в воде для выведения осмотически ак­тивных продуктов обмена.

Наряду с опасностью дегидратации орга­низма детей, особенно в грудном возрасте, существует и опасность развития гидремии в случае поступления избыточного количества жидкости в организм, так как незрелой почке детей свойственна ограниченная возмож-

ность выведения воды, в частности, из-за малой клубочковой фильтрации.

Регуляция водно-солевого обмена у детей первых месяцев жизни затруднена также вследствие незрелости всех звеньев саморегу­лирующего рефлекса, в том числе и низкой чувствительности периферических и цент­ральных осморецепторов. Но уже к 4—6 мес жизни безусловный саморегулирующий реф­лекс сформирован, и на его базе могут выра­батываться условные рефлексы на выведение жидкости.

Несовершенство регуляции осмотического давления и объема выводимой воды объясня­ется также незрелостью волюморецептивных рефлексов, которые реализуются с помощью АДГ (весьма слабо) и альдостерона, актив­ность которого повышена. Несмотря на не­зрелость механизмов, регулирующих функ­цию почки у детей, гомеостазис развивающе­гося организма поддерживается вполне удов­летворительно.

В. Роль других факторов в поддержании го-меостазиса у детей. Питание грудным моло­ком на первом году жизни является для рас­тущего организма наиболее рациональным и способствует поддержанию гомеостазиса, что объясняется соотношением в нем различных веществ. В частности, соотношение кальция и фосфора в грудном молоке оказывается более благоприятным для освобождения ор­ганизма ребенка от стронция, баланс которо­го при кормлении грудью становится отрица­тельным. Особенно ярко это проявляется сразу после рождения: ребенок в первые же дни освобождается от стронция, накопленно­го во внутриутробном периоде. Все сказан­ное целиком относится и к радиоактивному стронцию. Напротив, при замене материн­ского молока коровьим выведение стронция, а также магния значительно снижается, что объясняется значительным содержанием в коровьем молоке фосфора, который способ­ствует фиксации этих элементов в организме. Замена грудного молока коровьим ведет также к избыточному накоплению кислых продуктов в организме ребенка, что может привести к ацидозу из-за недостаточной зре­лости почки на ранних этапах онтогенеза. Эти факты необходимо учитывать при со­ставлении искусственных питательных сме­сей для детей.

Потоотделение у детей также играет неко­торую роль в выделении продуктов обмена. Общее количество потовых желез у ново­рожденного такое же, как и у взрослого (2— 3,5 млн), но плотность их расположения в 10 раз выше. В течение жизни не происходит

460

образования новых потовых желез — лишь увеличиваются их размеры и секреторная ак­тивность. Однако в отличие от взрослых у детей не все потовые железы функциониру­ют. У новорожденных часть потовых желез морфологически недоразвита. Кроме того, не все зрелые потовые железы функционируют одновременно. Количество функционирую­щих потовых желез с возрастом увеличивает­ся, что определяет возрастающее значение потоотделения не только в процессах термо­регуляции, но и в выделении продуктов об­мена веществ. Полного развития большинст­во потовых желез достигает к 7 годам жизни ребенка.