13090

главное – на восстановление нормальной осмолярности (путем назначения необходимых электролитов, особенно содержащих ионы натрия), на нормализацию объема крови и интерстициальной жидкости (путем введения растворов, коллоидов, белков), а также на нормализацию метаболических и функциональных процессов (путем назначения антигипоксантов, антиоксидантов, витаминов, адаптогенов и др.). Лечение осуществляют при постоянном контроле содержания электролитов во внеклеточном секторе, особенно в крови.

9. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ОСНОВНЫХ ИОНОВ ОРГАНИЗМА

9.1. Биологическая роль ионов

Ионы (катионы и анионы) входят в состав различных электролитов – веществ, способных передвигаться по компартментам организма и проводить электрический ток. Ионы – обязательные структурные компоненты клеточного и внеклеточного секторов организма, распределенные в них в разных количествах и соотношениях. Вместе с водой они участвуют в обеспечении различных констант организма (pH, pO2, pCO2, осмотического давления), физикохимических свойств клеточных мембран (их проницаемости, формировании МП, возникновении и распространении ПД), регуляции пластического и энергетического обменов, реализации действия медиаторов, гормонов и других ФАВ. Все это свидетельствует о жизненной важности ионов и электролитов в сохранении гомеостаза и взаимосвязи различных компартментов (секторов) организма.

Различные по степени и направленности сдвиги в содержании одного, нескольких или многих как макро-, так и микроионов в клетках и других средах организма приводят к многообразным (структурным, метаболическим и функциональным) расстройствам различных уровней его организации. Это не может не сказаться отрицательно на качестве жизни человека и ее продолжительности.

9.2.Расстройства обмена макроэлементов

9.2.1.Патофизиология обмена натрия

Натрий (Na+) – главный катион внеклеточного сектора (где его

250

содержание составляет 3000 мэкв или 90 % всех ионов этого сектора).

Изменения содержания Na+ в этом секторе влияет на объем, осмолярность, метаболизм и функции крови, ликвора, лимфы, слюны, пищеварительных соков и других биологических сред организма.

Наиболее часто о расстройствах обмена Na+ судят по изменению его содержания в плазме крови. Положительный баланс натрия проявляется развитием гипернатриемии, отрицательный баланс – гипонатриемии.

Гипернатриемия

Возникает, когда содержание Na+ в сыворотке крови становится выше нормального (то есть более 145 ммоль/л).

Этиология гипернатриемии обусловлена следующими причинами:

избыточное (более 10-12 г/сут) поступление в организм Na+ эн-

терально (с соленой пищей, минеральной соленой водой) или парентерально (с растворами, содержащими Na+);

сниженное выведение Na+ из организма в результате почечной недостаточности или нарушений регуляции выделительной функции почек (повышения синтеза и действия ренина, ангиотензина-II, ан- гиотензина-III, альдостерона и / или снижения образования и действия натрийуретического фактора);

недостаточное поступление воды в организм (в результате снижения ее приема с питьем и пищей) или избыточное ее выведение из организма (вследствие длительных и интенсивных гипервентиляции, потоотделения, полиурии, диареи, рвоты).

Патогенез и клиническая картина гипернатриемии обусловлены развитием внеклеточной, главным образом внутрисосудистой гиперосмолярной гипергидратации, отеков интерстициального сектора и клеточной гипогидратацией (обезвоживанием, сопровождающимся сморщиванием и деструкцией клеток, в том числе клеток головного мозга).

Симптомами гипернатриемии являются: повышенная возбудимость нервной и мышечной тканей, развитие нервно-психических

расстройств (страх, паническое состояние, депрессия и др.), артериальной гипертензии (из-за повышения содержания Na+ в миоцитах стенок артериальных сосудов, особенно артериол, возрастание чувствительности их рецепторов к вазопрессорным веществам).

Развитие гипернатриемии и ее клинических проявлений частично компенсируется активизацией синтеза АДГ гипоталамусом, натрийуретического фактора правым предсердием и простагландинов E и I

251

почками.

Лечение сводится к устранению причины, вызвавшей увеличение содержания Na+ в крови, а также к активизации выведения Na+ из крови с помощью различных салуретиков и диуретиков, блокаторов АПФ (снижающих образование ангиотензина-II и ангиотензина-III), антагонистов альдостерона (спиронолактона и др.), парентерально вводимых изотонических растворов или 5% р-ра глюкозы.

Гипонатриемия

Возникает при снижении содержания Na+ в сыворотке крови ниже нормального (менее 130 ммоль/л).

Этиология гипонатриемии включает такие причины:

недостаточное (менее 6-8 г/сут) поступление Na+ в организм с пищей, соками, водой как при полном, так и при частичном (натриевом) голодании;

избыточное выведение Na+ из организма в результате повреж-

дения почек, особенно их канальцев, сопровождающееся ухудшением реабсорбции Na+, или нарушение механизмов регуляции последнего (угнетение РААС, развитие гипоальдостеронизма, увеличение образования предсердного натрийуретического фактора, избыточный синтез простагландина Е);

некомпенсируемые потери организмом Na+ при длительных или часто повторяющихся диарее и рвоте (потери Na+ могут достигать 1015 % их содержания во внеклеточной жидкости) либо при частом использовании диуретиков;

увеличение содержания воды в крови вследствие избыточного потребления воды и бессолевых растворов либо возросшего образования АДГ, либо задержки воды в крови из-за угнетения ее фильтрации в почках или выхода жидкости из интерстициального сектора.

Патогенез и клиническая картина гипонатриемии обусловлены

развитием гипоосмолярности и гипогидратацией внеклеточного (в том числе внутрисосудистого) сектора, а также гипергидратацией внутриклеточного сектора.

Основные симптомы гипонатриемии: снижение эластичности кожи, тонуса мышц, нервно-мышечной возбудимости, развитие артериальной гипотензии (из-за уменьшения как тонуса миоцитов сосудов, так и силы сокращения кардиомиоцитов), а также психоневрологических, диспептических и других расстройств (обусловленных гипергидратацией, гипоксией и нарушением метаболических процессов различных клеток, особенно нейронов головного мозга).

252

Развитие гипонатриемии и ее клинических симптомов частично компенсируется активизацией РААС, секрецией альдостерона и ослаблением образования и действия предсердного натрийуретического фактора и почечных простагландинов E и I, участвующих в регуляции реабсорбции Na+.

Лечение гипонатриемии: 1) устранение причин, вызвавших снижение содержания Na+ в крови и интерстиции; 2) назначение солевых растворов как энтеральным, так и парентеральным путем (внутривенно); 3) проведение мероприятий и применение средств, ослабляющих гемодилюцию (ограничение поступления воды в организм, восстановление нарушенной экскреторной функции почек, парентеральное введение белковых растворов, плазмозаменителей, плазмы крови) и др.

9.2.2. Патология обмена калия

Калий (K+) – главный катион внутриклеточного сектора организма (где его содержание составляет около 3000 мэкв или 90% всех катионов этого сектора). В организм ежесуточно должно посту-

пать 2–4 г (40–60 мэкв) ионов К+. В покое величина МП живых клеток организма обусловлена более значительным поступлением К+ из клетки во внеклеточное пространство. К+ совместно с Na+ и другими ионами обеспечивают процессы возбуждения в возбудимых тканях. Существенные изменения содержания К+ во внутриклеточном, а также во внеклеточном секторах сопровождаются разнообразными расстройствами метаболических, структурных и физиологических процессов в организме, способными привести даже к его гибели. При нарушении обмена К+ в организме выявляют его положительный или отрицательный баланс, проявляющийся соответственно гипер- и гипокалиемией.

Гиперкалиемия

Гиперкалиемию диагностируют при повышении содержания К+ в сыворотке крови выше нормального уровня (т.е. более 5-5,5 ммоль/л).

Этиология гиперкалиемии обусловлена следующими причинами:

1) избыточное поступление К+ из клеток в интерстиций и кровь (при повреждении клеток различными механическими, термическими и биологическими патогенными факторами, при гемолизе эритроцитов, гипоксии, внутриклеточном ацидозе, ишемии, протеолизе, некробиозе, некрозе клеточно-тканевых структур); 2) избыточное поступление

253

К+ с пищей на фоне затруднения его выведения с мочой; 3) избыточное парентеральное (главным образом внутривенное) введение растворов калия (KCl и др.), частично гемолизированной крови; 4) недостаточное выведение К+ из организма (при повреждении почек, почечной недостаточности, гипоальдостеронизме или снижении чувствительности рецепторов дистальных извитых канальцев почек к альдостерону).

Патогенез и клиническая картина гиперкалиемии обусловлены

повышением осмолярности и гидратации внеклеточного, в том числе внутрисосудистого, сектора и снижением осмолярности и гидратации внутриклеточного сектора, приводящими к нарушениям как формирования МП и ПД, так и распространения возбуждения по возбудимым тканям, особенно по нервной и мышечной (скелетной, сердечной, гладкомышечной) тканям.

Ведущие клинические проявления гиперкалиемии: мышечная гипо-

тония, общая слабость, быстрая утомляемость, боли в мышцах (особенно при физической нагрузке). При увеличении содержания К+ в крови выше 6 ммоль/л развиваются брадикардия и аритмии сердца, связанные с расстройствами процессов автоматизма, возбудимости и проводимости возбуждения по проводящей системе и мышце сердца. Гиперкалиемия с концентрацией К+ в крови 8-10 ммоль/л приводит к блокаде сердца, а если содержание К+ превышает 12 ммоль/л то возникает остановка сердца в фазе диастолы.

Лечение гиперкалиемии заключается в применении: 1) средств,

устраняющих или резко ослабляющих причины, обусловившие развитие гиперкалиемии; 2) препаратов, активизирующих процессы транспорта К+ из межклеточной жидкости (в том числе крови) в клетки (путем внутривенного введения препаратов Са2+, раствора декстрозы и препаратов инсулина, раствора гидрокарбоната натрия и др.); 3) средств, активизирующих процессы выведения К+ из организма либо через почки (путем назначения диуретиков и минералокортикоидных препаратов) при ненарушенной выделительной функции почек, либо через кишечник (путем назначения катионообменных смол), либо посредством проведения гемодиализа или перитонеального диализа.

Гипокалиемия

Гипокалиемию диагностируют при содержании К+ в сыворотке крови ниже нормального (т.е. менее 3,5 ммоль/л). Учитывая, что со-

держание К+ во внутриклеточном секторе составляет около 150

254

ммоль/л, а во внеклеточном – около 4-5 ммоль/л, снижение его количества в крови обычно происходит только при значительных его потерях клетками.

Этиология гипокалиемии обусловлена следующими фактора-

ми:1) длительное недостаточное поступление К+ в организм с пищей, особенно с сухофруктами, овощами, молочными продуктами; 2) избыточные потери К+ организмом (при длительных профузных диареях, в меньшей степени – при интенсивном потоотделении и длительной многократно повторяющейся рвоте); 3) токсические повреждения почечной ткани, особенно канальцев; 4) первичный или вторичный гиперальдостеронизм (сопровождающийся повышением секреции К+ и усилением реабсорбции Na+ в канальцах почек); 5) неконтролируемый прием диуретиков; 6) чрезмерное поступление К+ в клетки (при гиперинсулинемии, инсулиноме, гиперкатехоламинемии, феохромоцитоме, усиленной пролиферации кроветворных клеток и др.).

Патогенез и клиническая картина гипокалиемии обусловлены из-

бирательной недостаточностью содержания К+ в крови, внеклеточном секторе и нередко во внутриклеточном секторе различных тканей, органов и всего организма. Это особенно сказывается на Na+-К+- соотношении, формировании МП, а также ПД, распространении возбуждения и активности возбудимых тканей.

Гипокалиемия приводит к следующим клиническим нарушениям:

1) снижению нервно-мышечной возбудимости, мышечной гипотонии, вплоть до развития паралича моторики пищеварительного тракта и снижения тонуса артериол и АД; 2) развитию аритмий сердца, замедлению проведения возбуждения в сердце, вплоть до его остановки в диастоле; 3) формированию внутриклеточного ацидоза, дистрофических изменений в тканях, особенно в сердце, почках, печени и кишечнике; 4) нервно-психическим расстройствам (например, сонливость, безразличие, психастения, снижение психической и физической работоспособности) и т.д.

Лечение гипокалиемии сводится к следующим основным меро-

приятиям: 1) ликвидация причин и механизмов развития основного заболевания; 2) устранение гипокалиемии путем как энтерального, так и парентерального назначения препаратов калия, проводимого под контролем содержания калия в сыворотке и эритроцитах крови.

255

9.2.3. Патология обмена кальция

Кальций (Са2+) – жизненно важный катион внутриклеточного сектора организма. По количеству ионов в организме Са2+ стоит на третьем месте, его содержание составляет около 1 кг. Основное количество Са2+ содержится в костях, меньше – в мышцах, еще меньше – в других органах.

Кроме обеспечения строения и функционирования костей туловища, конечностей, шеи и головы, Са2+ необходим для реализации следующих явлений: 1) процесса возбуждения в возбудимых тканях;

2)поддержания тонуса и обеспечения сокращений сердца, скелетных и гладких мышц (в том числе стенок сосудов, воздухоносных путей, пищеварительного тракта, мочевого пузыря, мочеточников, матки);

3)процесса свертывания крови; 4) обеспечения работоспособности и выносливости организма и т.д.

Ворганизме здорового человека кальций находится в динамическом постоянстве, в его поддержании принимают большое участие пищеварительный тракт, остеоциты, остеобласты, остеокласты костей, тканевая жидкость, кровь, почки и другие органы организма.

Ежедневно организм должен получать с пищей около 1,2 г каль-

ция, главным образом с молочными продуктами, мягкими костями лососевых, сардин и других рыб, хрящами животных, яичным желтком, зелеными листовыми овощами и др.

Следует отметить, что кальций лучше всасывается в кишечнике

при наличии витамина D2 и D3 после приема пищи, богатой белками, железом и фосфором. Хуже кальций всасывается при приеме его натощак, во время стресса, при наличии в пище магния, фитиновой кислоты, оксалатов и дефиците витамина D.

При нарушениях обмена кальция формируется либо положительный, либо отрицательный кальциевый баланс, проявляющийся соответственно превалированием поступления кальция в организм и высвобождения его из кальциевых комплексов над его выведением. В первом случае развивается гиперкальциемия, во-втором – гипокальциемия.

Гиперкальциемия

Гиперкальциемию диагностируют при увеличении общего содержания общего кальция в сыворотке крови выше нормального уровня (т.е. более 2,6 ммоль/л).

Этиология обусловлена следующими причинами: 1) повышенное

256

поступление кальция в организм в результате его парентерального введения либо увеличения содержания и активности кальцитриола (витамина D3), активизирующего всасывание ионизированного кальция в кишечнике; 2) уменьшение выведения ионизированного кальция почками из-за повышенного синтеза и активности паратгормона

исниженного образования и действия тиреокальцитонина; 3) усиленный выход ионизированного кальция в кровь из костной ткани, особенно вовлеченной в опухолевый процесс, а также вследствие длительного ацидоза, гиподинамии, повышенного синтеза паратгормона

исниженного образования тиреокальцитонина.

Патогенез и клиническая картина гиперкальциемии обусловлены

повышением содержания Са2+ в крови, интерстиции, моче и снижением его количества внутри клеток костной ткани, а также нарушением трансмембранного баланса различных катионов, особенно Mg2+ и К+. Важное место в генезе этих сдвигов занимает повышенный синтез паратгормона и недостаточное образование тиреокальцитонина. Это сопровождается развитием остеопороза (обусловленного усиленной декальцификацией костной ткани в результате резорбции ее остеокластами), возникновением дистрофических процессов в костной ткани, нарушением образования фосфорно-кальциевых комплексов в ней, уменьшением плотности и прочности костей, возникновением их переломов.

Гиперкальциемия, сопровождающаяся избыточным выведением кальция почками, часто приводит к кальцификации почечной ткани, развитию нефрокальциноза и кальциевых камней в почках и мочевыводящих путях.

Для гиперкальциемии характерно также возникновение разных функциональных и деструктивных расстройств пищеварительной системы (например, гипоили анорексия, тошнота, рвота, слабая перистальтика кишечника, запоры, язвенная болезнь желудка).

Уменьшение количества кальция в клетках обычно сопровождается снижением нервно-мышечной возбудимости, общей слабостью, быстрой утомляемостью, нарушением эмоционального состояния, снижением работоспособности.

Лечение гиперкальциемии направлено на устранение их причин, механизмов развития и клинических симптомов, в том числе на акти-

визацию выведения из организма избытка Са2+, ослабление резорбции костной ткани остеокластами путем назначения тиреокальцитонина и других веществ, активизирующих процессы рекальцификации

257

костей.

Гипокальциемия

Гипокальциемию диагностируют при уменьшении общего содержания кальция в сыворотке крови ниже нормального уровня (т.е. менее 2,2 ммоль/л).

Этиология обусловлена следующими причинами:1) снижение по-

ступления кальция с пищей и водой; 2) уменьшение всасывания Са2+ через слизистую оболочку кишечника; 3) усиление выведения Са2+ из организма в результате снижения реабсорбции в канальцах почек изза недостатка паратгормона, избытка тиреокальцитонина, повреждения канальцев и недостатка образования в них макроэргов; 4) торможение высвобождения кальция из костной ткани либо усиленное поступление его в костную ткань; 5) недостаток в крови Mg2+ и альбуминов и / или витамина D и желчи в кишечнике; 6) длительный некомпенсированный алкалоз, приводящий к усилению процесса связывания кальция белками.

Патогенез и клиническая картина обусловлены следующими изменениями:

•существенное повышение нервно-мышечной возбудимости и процессов возбуждения в нервной и мышечной тканях, особенно на фоне гиперкалиемии, что сопровождается возникновением клонических и тетанических судорог;

•развитие геморрагического синдрома в результате значительного снижения процесса свертывания крови и повышения проницаемости стенок сосудов;

•развитие гипотрофических и дистрофических процессов, в различных органах, особенно в эмали и дентине зубов, ногтях, волосах, хрусталике глаза;

•нарушение синтеза, секреции и эффекта различных ФАВ, в том

числе гормонов.

Лечение сводится к устранению причины, основного и ведущих звеньев патогенеза, а также клинических и биохимических проявле-

ний гипокальциемии. С этой целью назначают такие средства:1) паратгормон (парентерально); 2) препараты кальция (энтерально или парентерально); 3) средства, нормализующие электролитный баланс, кислотно-основное состояние и другие метаболические и функциональные расстройства.

258

9.2.4. Патология обмена магния

Магний (Mg2+) – жизненно важный внутриклеточный катион, где его количество значительно ниже, чем количества калия и кальция. В организме содержится около 25-30 г магния. Наибольшее его количество выявляют в костях, меньшее – в мышцах, еще меньше – в других тканях и органах.

Mg2+, будучи кофактором около 300 клеточных ферментов, занимает важное положение в реализации многообразных метаболических процессов, а значит и функций организма. Во внеклеточной жидкости Mg2+ находится в основном в свободном ионизированном состоянии (около 70 %), остальные 30 % – в связанном с белками (особенно альбуминами) состоянии. В сыворотке крови здорового человека количество Mg2+ составляет 0,65-1,1 ммоль/л.

При нарушениях обмена магния может возникать как положительный, так и отрицательный баланс магния, что приводит к гипермагниемии или гипомагниемии.

Гипермагниемия

Гипермагниемию диагностируют при повышении общего содержания магния в сыворотке крови выше нормального уровня (т.е. более 1,1 ммоль/л).

Этиология:

1)значительное увеличение поступления магния в организм в результате энтерального его приема в составе лекарств (слабительных, антацидов – магния оксида) либо парентерального (внутривенного) его введения в составе растворов при токсикозах беременности;

2)снижение выведения ионизированного магния из организма с почками из-за угнетения их экскреторной функции (при хронических диффузных гломерулонефритах, нефрозах, пиелонефрите, почечной недостаточности);

3)повышенное поступление магния из внутриклеточного сектора во внеклеточный, в том числе в кровь (при хроническом метаболическом ацидозе, болезни Аддисона, гипотиреозе, гипотермии и др.).

Патогенез и клиническая картина обусловлены:

1)повышением содержания ионизированного и связанного с белками, особенно с альбуминами, Mg2+, а также ионов К+ и Са2+ в сыворотке крови и интерстициальной ткани;

2)снижением количества этих ионов внутри клеток, приводящим

куменьшению активности многих магнийсодержащих ферментов и

259