Учебники / Адо

риемии и водной интоксикации. В течение нескольких дней после травмы эпизоды расстройств, характерных для несахарного диабета, могут повторяться, но не быть постоянными, так как регенерация клеток, секретирующих АДГ, происходит в течение нескольких недель или месяца с момента травмы.

При нефрогенном несахарном диабете в условиях недостатка воды сохраняется способность клеток к высвобождению АДГ, однако способность почечных канальцев реагировать на АДГ нарушена. Это наблюдается при врожденных дефектах почечных канальцев, действии многихлекарств, а также при отдельных болезнях почек, характеризующихся повреждением медуллярной области или сосочка почек (поликистоз, обструктивная уропатия, поражение интерстиция). Из большого перечня лекарств, ведущих к нарушению реакции на АДГ, выделяют литий, демеклоциклин, амфотерцин В.

Падение объема внеклеточной жидкости может привести к гиповолемическому шоку и вызвать тяжелую гипоперфузию мозга, сердца, почек, способствуя появлению таких осложнений, как тромбоз сосудов головного мозга, инфаркт миокарда, острый тубулярный некроз.

9.5. Нарушение электролитного баланса

Биологические жидкости организма человека (внутриклеточные и внеклеточные) представляют собой растворы, содержащие электролиты. Определенный ионный состав жидкостей необходим для поддержания многих жизненных процессов. Например, функция некоторых ферментов оптимальнатолько в условиях определенной концентрации ионов и величины рН. Эффект многих гормонов осуществляется благодаря изменению проницаемости клеточной мембраны для некоторых ионов.

Ионный состав внутри клетки значительно отличается от ионного состава внеклеточной жидкости (табл. 9.3).

Таблица 9.3

Ионный состав (мэкв/л) основных биологических жидкостей организма человека

248

Калий — преобладающий катион внутри клетки; магний и фосфаты также сосредоточены в основном внутри клетки. В противоположность этому натрий содержится преимущественно во внеклеточной жидкости.

9.5.1. Нарушение баланса натрия

Объем внеклеточной жидкости главным образом зависит от общего содержания натрия и сопровождающих его анионов в данной области. Изменение содержания натрия сопровождается параллельным изменением объема жидкости, что необходимо для постоянства ее осмоляльности. У здорового человека осмоляльность внеклеточной жидкости остается постоянной (около 285 мОсм/кг Н20).

Главную роль в регуляции ионного состава и объема жидкостей играют почки. Изменение объема биологических жидкостей вызывает соответствующий ответ регулирующих систем почек; так, увеличение объема способствует увеличению экскреции натрия и воды, и, наоборот, уменьшение объема вызывает снижение экскреции натрия. Эта закономерность нарушается при патологических процессах: если задержка натрия преобладает над его экскрецией, объем внеклеточной жидкости значительно увеличивается и развиваются отеки; если преобладает экскреция натрия, наблюдается падение содержания натрия во внеклеточной жидкости и уменьшение объема внеклеточной жидкости.

Гипонатриемия — снижение концентрации натрия в сыворотке крови ниже 135 мэкв/л. Развитию гипонатриемии способствуют:

•потеря натрия при рвоте, поносе, перераспределение жидкости в «третье» пространство (ожоги, перитонит, панкреатит, рабдомиолиз);

•потеря натрия почками при лечении диуретиками, развитии осмотического диуреза — заболеваниях, сопровождающихся накоплением осмотически активных веществ в крови (глюкоза, мочевина), или при использовании осмотических диуретиков (маннит); при некоторых заболеваниях почек (интерстициальный нефрит, медуллярный кистоз, обструкция мочевых путей);

•гиперволемия с выраженным отечным синдромом (сердечная недостаточность, цирроз печени, нефротический синдром, острая и хроническая почечная недостаточность).

249

Гипонатриемия может отражать снижение общего содержания натрия

ворганизме, но при некоторых состояниях снижение концентрации натрия

вплазме сопутствует его нормальному или даже увеличенному общему содержанию. Это связано с тем, что разные причины вызывают неодинаковую интенсивность потери натрия и воды и в зависимости от соотношения интенсивности потери последних развиваются гиповолемическая гипонатриемия, гиперволемическая гипонатриемия и эуволемическая гипонатриемия.

При гиповолемической гипонатриемии потеря натрия несколько преобладает над потерей воды, хотя имеет место значительное снижение общего содержания воды, развивается гипоосмоляльность плазмы. Это расстройство гомеостаза чаще наблюдается при применении диуретиков. В некоторых случаях гиповолемия, вызванная, например, снижением внутрисосудистого объема или перераспределением жидкости в «третье» пространство, может обусловить стимуляцию высвобождения АДГ и способствует задержке жидкости.

В большинстве случаев гипонатриемия не приводит к каким-либо клиническим симптомам. При падении осмоляльности плазмы меняется осмотический градиент гематоэнцефалического барьера, возникает усиленное движение воды к мозгу, способствующее гипергидратации клеток мозга и развитию мозговой симптоматики. Жалобы пациентов на тошноту, общую слабость возникают при концентрации натрия в плазме ниже 125 мэкв/л; коматозное состояние развивается при содержании натрия в плазме ниже 110 мэкв/л.

При увеличении объема внеклеточной жидкости в некоторых случаях наблюдается гиперволемическая гипонатриемия. Это расстройство развивается при сердечой недостаточости или других заболеваниях, сопровождающихся уменьшением «эффективного» объема крови, отеками и увеличением общего содержания натрия. При этом, несмотря на значительное увеличение содержания воды, увеличивается секреция АДГ (неосмотическая стимуляция), также способствующая задержке воды и развитию отеков.

При умеренно выраженной гиперволемии, обусловленной избирательной задержкой воды (без сопутствующего увеличения общего содержания натрия) может развиться эуволемическая гипонатриемия. В этих случаях отеков не бывает, несмотря на умеренное увеличение объема внеклеточной жидкости. Эуволемической гипонатриемии способствует снижение экскреции воды, вызванное эктопической стимуляцией секреции АДГ. Это расстройство наблюдается при различных заболеваниях — злокачественных опухолях, инфекционных болезнях легких, туберкулезе, раке легкого, патологии ЦНС и определяется как синдром неадекватной секреции АДГ. Развитие этого синдрома могут вызвать некоторые лекарства — наркотики, клофибрат, винкристин, нестероидные противовоспалительные препараты.

Гипернатриемия — увеличение концентрации натрия в плазме свыше 145 мэкв/л.

250

Развитию гипернатриемии способствуют:

•потеря воды желудочно-кишечным трактом (понос, рвота), кожей (ожоги);

•потеря воды почками (осмотический диурез, применение петлевых диуретиков, постобструктивный диурез);

•введение препаратов натрия с лечебной целью (при ацидозе, искусственном питании);

•избыток минералокортикоидов.

Гипернатриемия может отражать увеличение общего содержания натрия в организме, но в некоторых случаях наблюдается и при снижении общего содержания натрия.

Поскольку концентрация натрия главным образом определяет осмоляльность внеклеточной жидкости, гипернатриемия отражаетее гиперосмоляльность. Если во внеклеточной жидкости накапливаются другие растворенные вещества, например мочевина или глюкоза, возникает

гипертоничность внеклеточной жидкости или гиперосмолярность. Хотя

глюкоза относится к неэффективным осмолям, в условиях дефицита инсулина изменяется проницаемость клеточных мембран, что с одновременно высокой концентрацией глюкозы в крови ведет к гиперосмолярности или гипертоничности плазмы. Гипертоничность и гиперосмоляльность приводят к тяжелым расстройствам, например у больных сахарным диабетом могут развиться значительная дегидратация, вызванная осмотическим диурезом, а также

Гиперволемическая гипернатриемия обычно возникает при введении солей натрия или изотонического раствора натрия хлорида в больших количествах. Из других причин следует отметить первичный гиперальдостеронизм и синдром Кушинга. При гиперволемической гипернатриемии увеличение внеклеточного объема вызывается потерей внутриклеточной жидкости, в связи с чем развивается клеточная дегидратация. Это проявляется расстройством функций ЦНС, нарушением чувствительности, раздражительностью, очаговой неврологической симптоматикой, лихорадкой, жаждой.

Гиповолемическая гипернатриемия чаще развивается при значи-

тельной потере воды почками или желудочно-кишечным трактом. Несмотря на снижение содержания не только воды, но и натрия, преобладание потери воды способствует гипернатриемии. При гиповолемической гипернатриемии вода перемещается из клеток во внеклеточное пространство, и при этом развивается клеточная дегидратация: из клеток может теряться 2/3 воды, что вызывает тяжелое состояние больных сахарным диабетом и гиперосмоляльную кому.

При некоторых расстройствах, приводящих главным образом к потере воды, развивается эуволемическая гипернатриемия. Объем внеклеточной жидкости существенно не меняется, поскольку теряется только часть воды из этой области. Это состояние может наблюдаться при потере воды кожей (сильном потоотделении, лихорадке) или почками (несахарный диабет центрального генеза или нефрогенный несахарный диабет).

251

9.5.2. Нарушение баланса калия

Концентрация калия в плазме здорового человека (с массой тела 70 кг) составляет 3,5—4,9 мэкв/л. Концентрация калия внутри клетки — 150 мэкв/л. Таким образом, 98 % калия составляет внутриклеточный калий и только 2 % — внеклеточный. В то же время концентрация калия во внеклеточной жидкости — основной фактор, определяющий нервномышечную возбудимость, поэтому регуляция концентрации внеклеточного калия имеет большое клиническое значение.

Существует тесная корреляция между уровнем калия в сыворотке и нарушением общего содержания калия — его избытком или дефицитом. Расстройство баланса калия проявляется гипокалиемией и гиперкалиемией.

Гипокалиемия — снижение концентрации калия в плазме ниже 3,5 мэкв/л. Баланс общего содержания внеклеточного калия определяется соотношением потребляемого и выделяемого калия с мочой и регулируется почками. 90 % калия свободно фильтруется в гломерулах, около 50 % фильтруемого калия реабсорбируется в проксимальных канальцах и только 10 % — достигает дистальных канальцев и собирательных трубок. Эти сегменты являются основным источником экскретируемого калия, поскольку калий высвобождается в просвет дистальных канальцев и собирательных трубок путем канальциевой секреции.

Причинами гипокалиемии могут быть следующие состояния:

• расстройства, обусловленные нарушением экскреции калия или нарушением перераспределения калия между вне- и внутриклеточной жидкостью. Разные патологические процессы в почках могут вызвать нарушение секреции калия в этих сегментах, однако более частой причиной гипокалиемии является применение тиазидных диуретиков, вызывающих снижение общего содержания калия. Тиазидные диуретики могут способствовать падению концентрации калия в плазме путем следующих механизмов:

•при увеличении потока мочи в дистальных канальцах;

•при увеличении высвобождения натрия в дистальных канальцах, способствующего усилению секреции калия;

•при увеличении секреции альдостерона.

•сходные механизмы обусловливают потерю калия почками при других формах патологии почек — остром тубулярном некрозе (фаза выздоровления), постобструктивном диурезе, осмотическом диурезе, применении некоторых лекарств (циспластин, аминогликозиды,

-пенициллин в сверхвысоких дозах);

• потере калия почками могут также способствовать присутствие в канальцевой жидкости нереабсорбируемых анионов, таких, как НС03~, увеличение высвобождения бикарбонатов в дистальных канальцах. Например, пусковым фактором, обусловливающим гипокалиемический метаболический алкалоз, является потеря HCI при тошноте и рвоте. Однако потеря чистого калия при этом невелика,

252

но потеря HCI вызывает увеличение концентрации бикарбонатов в сыворотке, что способствует увеличению высвобождения бикарбонатов в дистальном нефроне и превышению реабсорбционных возможностей канальцев;

•потеря калия с потом, с соками желудочно-кишечного тракта (рвота, дренаж желудка, диарея). Желудочный сок может содержать до 2 мэкв/л, а пищеварительные соки кишечника — д о 8 — 10 мэкв/л калия;

•гипокалиемия от разведения, возникающая вследствие введения в

организм осмотических растворов, не содержащих калий;

•гипокалиемия от перемещения калия из межклеточного пространства в клетки.

Последствия гипокалиемии. Гипокалиемия вызывает увеличение разницы трансмембранной концентрации калия и потенциала покоя клеточной мембраны, что приводит к гипополяризации и падению возбудимости клетки. Гипокалиемия оказывает значительный эффект на состояние мышцы сердца. Изменения на ЭКГ наблюдаются при Иадении калия в плазме ниже 3 мэкв/л и включают уплощение зубцов Т, депрессию сегмента ST, появление зубца U, удлинение интервала PR, увеличение амплитуды Рволн. Эти изменения ЭКГ обратимы при адекватной коррекции гипокалиемии. Гипокалиемия может оказать аритмогенный эффект, способствуя предсердным и желудочковым аритмиям. Падение концентрации калия может влиять на сосудистую систему и вызывать снижение артериального давления, что показано на экспериментальной модели гипертензии.

Однако падение концентрации калия в плазме у пациентов с эссенциальной гипертензией совпадало с повышением артериального давления. Гипертензивный эффект в последнем случае объясняется антинатриуретическим и антидиуретическим эффектом гипокалиемии.

Влияние снижения содержания калия на скелетную мускулатуру варьирует в зависимости от степени этого снижения. При умеренно выраженной гипокалиемии могут наблюдаться миалгии, слабость, которые более выражены при уровне калия ниже 3 мэкв/л.

Хроническое падение содержания калия вызывает нарушение функций почек: уменьшение скорости клубочковой фильтрации и почечного кровотока, нарушение концентрационной функции почек, способствующие полидипсии и резистентной к АДГ полиурии.

В эксперименте на животных и при наблюдениях в клинике хроническая гипокалиемия (продолжительностью не менее месяца) вызывает характерные патологические изменения в ткани почек (атрофию канальцев и формирование клеточной инфильтрации, интерстициальный фиброз). Падение общего содержания калия с сопутствующей гипокалиемией, помимо влияния на возбудимость мышц, приводит к нарушению функций эндокринной системы и многим метаболическим расстройствам. Наблюдаются уменьшение секреции инсулина с невосприимчивостью

253

к углеводам, с развитием в некоторых случаях сахарного диабета, падение уровня альдостерона в плазме и увеличение образования аммиака в почках.

Трансмембранное распределение калия модулируется гормональными влияниями, состоянием кислотно-основного баланса, осмоляльностью внеклеточной жидкости и другими факторами, нарушающими активность Na+, К+-аденозинтрифосфатазы или пассивный перенос калия через мембрану. Гипокалиемия вследствие перераспределения калия чаще наблюдается при стрессовых ситуациях, когда в крови внезапно увеличивается уровень катехоламинов (тяжелый ангинозный статус, инфаркт миокарда) или применяются агонисты (3-адренергических рецепторов (при бронхиальной астме). Катехоламины способствуют переходу внеклеточного калия внутрь клетки. Инсулин также способствует увеличению усвоения калия клетками, поэтому при лечении инсулином возможно развитие гипокалиемии.

Метаболический и респираторный алкалоз способствует гипокалиемии, однако механизмы, обусловливающие гипокалиемию при алкалозе, не полностью ясны.

Гиперкалиемия — повышение концентрации калия в плазме до уровня выше 5 мэкв/л.

Причины гиперкалиемии. Увеличенное поступление калия в плазму может быть связано с избыточным поступлением его извне или обусловлено увеличением выхода калия из клеток.

Стабилизация гиперкалиемии может быть обусловлена нарушением экскреции калия почками или быть следствием внепочечных причин. В клинических условиях нередко встречается ятрогенная гиперкалиемия — при введении в высоких дозах хлорида калия или калиевой соли пенициллина и потреблении продуктов, богатых калием.

Эндогенным источником гиперкалиемии является интенсивное поступление калия из клеток при рабдомиолизе, быстром рассасывании опухоли при химиотерапии, внутрисосудистом гемолизе, массивном же- лудочно-кишечном кровотечении, а также при интенсивной мышечной нагрузке, например во время марафона.

Различные факторы могут вызывать изменение распределения внутриклеточного калия и способствовать выходу его во внеклеточное пространство. Дефицит инсулина может способствов!ать гиперкалиемии при хронической почечной недостаточности. При диабете повышение концентрации калия бывает связано как с дефицитом инсулина, так и с осмотическим эффектом глюкозы. Однако гиперкалиемия при этом более вероятна при наличии сопутствующей почечной недостаточности или гипоальдостеронизме. Гиперкалиемия может быть обусловлена ингибицией активности Na+-, К+-насосов, что наблюдается при применении сердечных гликозидов.

Гиперкалиемия при нарушении выделения калия почками наблюдается при значительном снижении скорости клубочковой фильтрации, но в некоторых случаях развитие гиперкалиемии возможно при умеренном

254

снижении клубочковой фильтрации или даже нормальном ее уровне. К таким случаям относятся неадекватное высвобождение натрия в дистальных канальцах и падение потока мочи в дистальных канальцах при недостаточности надпочечников (болезнь Аддисона), нарушении тубулярной секреции калия (обстуктивная уропатия, тубулоинтерстициальные нефропатии), атакже при использовании спиронолактонов.

Последствия гиперкалиемии. Гиперкалиемия изменяет функцию возбудимости тканей в связи со снижением соотношения внутриклеточного и внеклеточного калия. Последствия этих изменений особенно вредны для состояния сердца. Тяжесть электрокардиографических изменений обычно параллельна степени повышения калия в сыворотке. Однако тяжелая форма гиперкалиемии в некоторых случаях может не соответствовать изменениям на ЭКГ. Высокий остроконечный зубец Г — р а н н и й признак гиперкалиемии; в более тяжелых случаях обнаруживаются уплощение зубца Р, расширение комплекса QRS. В некоторых случаях гиперкалиемия может быть следствием технических погрешностей (исследование гемолизированной сыворотки, неправильная техника забора крови).

9.5.3. Нарушение баланса кальция

Кальций играет первостепенную роль в метаболических и многих физиологических процессах организма человека. Он является главным составным элементом костей. Ионы кальция играют важную роль в передаче внутриклеточных сигналов, различных реакциях ферментов, коагуляции крови. Кальций определяет нервно-мышечную проводимость. Регуляция стабилизации баланса кальция — процесс большой важности.

99 % кальция (приблизительно 1000 г) сосредоточено в костях. Наряду с этим кальций содержится в плазме и внеклеточной жидкости. Концентрация кальция в плазме составляет 8,9—10,1 мг/100 мл или 2,23— 2,52 мэкв/100 мл. Концентрация ионизированного кальция при рН 7,4 колеблется от4,75 до 5,20 мг/100 мл. Количество ионизированного кальция варьирует в зависимости от величины рН: алкалоз уменьшает концентрацию ионизированного кальция, ацидоз оказывает обратный эффект. Общая концентрация кальция в плазме зависит от содержания альбуминов и глобулинов: уменьшение или увеличение содержания альбуминов в плазме на каждый 1 г/100 мл соответственно уменьшает или увеличивает содержание кальция сыворотки на 0,8 мг/100 мл.

Баланс кальция зависит от количества кальция, абсорбированного кишечником, реабсорбированного почечными канальцами, и количества, выделенного с калом и мочой. В среднем здоровый человек ежедневно потребляет 600—1000 мг кальция и теряет около 100 мг.

Стабилизация содержания кальция в плазме поддерживается влия-

нием паратиреоидного гормона (паратгормона), витамином D и кальцитонином (рис. 9.5; 9.6). В зависимости от уменьшения или увеличения содержания кальция в плазме стимулируется (или блокируется) высвобождение (или синтез) паратгормона, способствующего мобилизации

255

Рис. 9.5. Мобилизация адаптационных механизмов при гипокальциемии.

Rajin Kumar. В кн.: The Principles and Practice of Nephrology / R. Jacobson et al. —

Mosby, 1995. — P. 968.

>

(или снижению мобилизации) кальция из костей, и наряду с этим повышается (или снижается) содержание в сыворотке 1,25-дигидрооксивита- мина D3 — активного метаболита витамина D, который увеличивает (или снижает) реабсорбцию кальция проксимальными канальцами соответственно.

Гипокальциемия — понижение концентрации кальция в плазме до уровня 8,8 мг/100 мл и ниже, однако этот показатель не всегда отражает концентрацию ионизированного кальция. Например, при гипоальбуминемии низкая концентрация кальция может сочетаться с нормальным содержанием ионизированного кальция.

Причины гипокальциемии и механизмы, способствующие ее развитию. Причиной гипокальциемии может быть нарушение высвобождения или синтеза паратгормона паращитовидными железами. Различают первичный, или идиопатический, гипопаратиреоз и псевдогипопаратиреоз.

256

Рис. 9.6. Мобилизация адаптационных механизмов при гиперкальциемии. Rajin Kumar. В кн.: The Principles and Practice of Nephrology / R. Jacobson et al. — Mosby, 1995.-P. 968.

Гипокальциемия может наблюдаться при разных патологических процессах: злокачественных новообразованиях, острой и хронической почечной недостаточности, остром панкреатите, дефиците витамина D. Механизмы, обусловливающие гипокальциемию при разных заболеваниях, неодинаковы. При злокачественных новообразованиях предполагается влияние медиаторов, высвобождаемых опухолевыми клетками и способствующих стимуляции функции остеобластов и усилению образования кости.

При острой и хронической почечной недостаточности гипокальциемия обусловлена нарушением продукции 1,25-дигидроксивитамина D3 клетками проксимальных канальцев, приводящей к дефициту витамина D, а также задержкой фосфатов. Дефицит витамина D сопровождается гипокальциемией и гипофосфатемией, в результате чего может развиться вторичный гиперпаратиреоз. Некоторые лекарственные средства — противосудорожные, фенобарбитал — могут обусловить главным образом гипокальциемию предположительно вследствие-их способности снижать концентрацию 1,25-гидроксивитамина D3B сыворотке.

Последствия гипокальциемии. Клинические проявления гипокальциемии обычно развиваются при снижении кальция до уровня ниже 7 мг/ 100 мл, но более характерны при быстром снижении кальция. Повышенная возбудимость нервной ткани может способствовать тетании или спонтанному сокращению мышц, особенно областей кистей и стоп. При быст-

257