Добавил:
Ivansavin314
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Патофизиология обмена веществ.pdf
51
-При избытке контринсулиновых гормонов.
Характеризуется высоким приростом глюкозы в крови при сахарной
нагрузке и медленной нормализацией.
Толерантность повышена:
- При избытке инсулина (инсулома).
- При недостатке контринсулиновых гормонов (глюкагон, адреналин,
глюкокортикостероиды, тироксин).
Рис. 5. График изменения концентрации глюкозы в крови при сахарной
нагрузке
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 30 60 90 120 150
ммоль/л
минуты
норма
тяжелый СД
52
4. Патология водно-солевого обмена
4.1. Общее содержание и распределение воды в организме
Общее содержание воды в организме (общая вода тела – ОВТ) зависит
от возраста, массы тела и пола. Общая вода тела у взрослого человека в
возрасте 25-30 лет составляет в среднем примерно 60% от массы тела.
Содержание общей воды тела с возрастом уменьшается, причем процесс этот
продолжается непрерывно до глубокой старости. В старости несколько
повышается объем внеклеточной жидкости, в то время как содержание воды
в клетках продолжает падать.
Внутриклеточный водный сектор организма (внутриклеточная вода
тела – ВВТ). Значительная часть воды (30-35% от массы тела) сосредоточена
внутри клеток – внутриклеточный (интрацеллюлярный) водный сектор
организма. Это вода клеточной массы организма. У здорового мужчины 25
лет и массой 70 кг внутри клеток сосредоточено примерно 25 л воды, у
здоровой женщины того же возраста и массой 60 кг – примерно 17 л (при
ОВТ ~ 32 л).
Большая часть внутриклеточной жидкости химически связана с
гидрофильными структурами протоплазмы, но на поверхности коллоидных
структур (белковых молекул) имеется относительно свободная, т.н.
мобильная вода клеток.
При различных патологических состояниях объем внутриклеточного
водного сектора может меняться как в сторону его увеличения (например,
при водной интоксикации), так и в сторону снижения (водное истощение).
Эти изменения происходят чаще за счет изменения объема мобильной воды
клеток. Как правило, изменение объема внутриклеточного сектора организма
развивается медленнее и позже по сравнению с изменением объема
внеклеточного водного сектора (особенно объема плазмы крови). Движущей
силой изменения объема внутриклеточной воды является изменение
осмолярности внеклеточной жидкости. Основные осмотически активные
вещества – ионы натрия, глюкоза, белки.
53
Внеклеточный (экстрацеллюлярный) водный сектор организма
(внеклеточная вода тела — ВнВТ). Объем его составляет 20-25 % от массы
тела человека (около 17 л у мужчин с массой тела 70 кг). Этот сектор
включает в себя воду плазмы крови, интерстициальную и трансцеллюлярную
жидкости.
1. вода плазмы крови – часть внеклеточного водного сектора
(интраваскулярный водный подсектор организма), наиболее легко меняет
свой объем. Одной из важнейших функций плазмы крови является
формирование среды для нормальной жизнедеятельности форменных
элементов крови. Объем плазмы крови составляет 3,5-5% от массы тела.
Содержание белков в плазме крови у здорового взрослого человека равно 7080 г/л (это создает величину коллоидно-осмотического давления 25-28 мм.
рт. ст.), что значительно превышает содержание их в интерстициальной
жидкости (10-30 г/л). На долю чистой воды в плазме крови приходится 93%
от ее объема.
2. интерстициальная жидкость находится во внеклеточном и
внесосудистом пространствах. Она непосредственно омывает клетки, близка
по ионному и молярному составу к плазме крови (за исключением
содержания белка) и вместе с лимфой составляет 15-18 % от массы тела. Эта
жидкость находится в постоянном обмене с плазмой крови, так что за сутки
из сосудов в ткани переходит приблизительно 20 л жидкости с
растворенными в ней веществами и такое же количество возвращается из
тканей в общий кровоток, причем 3 л – через лимфатические сосуды.
3. трансцеллюлярная жидкость — особая группа жидкостей
организма. Они не состоят в простом диффузном равновесии с плазмой
крови, а образуются в результате активной деятельности клеток, отчего
занимают в организме особое положение. К трансцеллюлярным жидкостям
относятся пищеварительные соки, содержимое почечных канальцев,
синовиальная, суставная и спинномозговая жидкости, камерная влага глаз и
др. На их долю у взрослого человека приходится 1-1,5 % от массы его тела.
54
Внеклеточный бассейн отделен от внутриклеточного плазматическими
мембранами клеток. В свою очередь, в пределах внеклеточного сектора
внутрисосудистая жидкость отделена от интерстициальной
гистогематическими барьерами, а трансцеллюлярная заключена в покрытые
эпителием полости. Это обеспечивает разный состав жидкостей в различных
отсеках, и в результате формируются градиенты ионов и давления,
необходимые для реализации различных физиологических функций.
Информация о количество и состав жидкости в различных отсеках
организма (по Б.Д. Роузу) представлена в таблице.
отсек
объем,
л (на 70
кг
массы
тела)
Na
+
мэкв/л
K
+
мэкв/л
Cl
-
мэкв/л
HCO
3
-
мэкв/л
PO
4
3-
мэкв/л
внутриклеточный
27
12
150
4
12
40
интерстициальный
11
145
4,4
117
27
2,3
внутрисосудистый
3
142
4,5
104
24
2
трансцеллюлярные:
1
желудочный сок
2-2,5 в
сут
60
7
100 0 0
панкреатический
сок
1,5-2 в
сут
130
7
60
100
0
пот
0,2 в
сут
45 5 58 0 0
4.2. Регуляция водного обмена
Регуляция объема жидкости организма осуществляется с помощью
поведенческих реакций, в основе формирования которых лежит чувство
жажды, волюмо- и осморефлекторными актами с участием ряда гормонов —
антидиуретического гормона (АДГ), минералокортикоидов (в первую
очередь альдостерона), натрийуретического гормона. При увеличении
осмотического давления плазмы крови (например, при избытке в крови
ионов натрия, глюкозы), осморецепторы, расположенные в гипоталамусе,
обеспечивают выход АДГ из задней доли гипофиза в кровоток. АДГ
повышает реабсорбцию воды в канальцах почек, и осмотическое давление
55
плазмы крови нормализуется. Обратное явление возникает при снижении
осмотического давления плазмы крови. Если уменьшается объем
циркулирующей крови, например, после кровопотери, волюморецепторы,
расположенные в правом предсердии и, возможно, в гипоталамусе,
стимулируют выработку альдостерона. Последний усиливает реабсорбцию
ионов натрия в канальцах почек, при этом повышается осмотическое
давление плазмы крови, происходит стимуляция осморецепторов и
усиливается выход АДГ. Объем циркулирующей крови восстанавливается.
Эти рефлексы обеспечивают связь обмена натрия и воды в организме.
Водный баланс организма
Суточная потребность в воде у здорового взрослого человека в среднем
составляет 40 мл на 1 кг массы тела. Суточный водный баланс взрослого
человека можно представить в виде таблицы:
Поступление воды в организм, л
Выделение воды из организма, л
Питье и жидкая пища 1,0 – 1,4
Твердая пища 1,0
Эндогенная метаболическая вода
0,3
Через почки 1,3 – 1,5
С испражнениями 0,1 – 0,2
Через кожу 0,5 – 0,6
Через легкие 0,4
Всего: 2,3 – 2,7
Всего: 2,3 – 2,7
В нормальных условиях количество поступающей в организм воды
равно общему количеству выделяемой воды. Из трёх источников
поступления в организм человека воды основным является питьё и жидкая
пища. В процессе обмена липидов, углеводов и белков образуется
эндогенная, или метаболическая, вода. Окисление 100 г каждого из этих
субстратов - липидов, углеводов, белков - сопровождается образованием
соответственно 107 мл, 55 мл и 41 мл воды. Удельный вес метаболической
воды возрастает при отклонениях от нормального состояния организма. Так,
резкое повышение энергозатрат, усиление катаболизма, активизация
56
окисления энергетических субстратов при инфекции, травме, и др., приводит
к увеличению образования метаболической воды в 2 – 3 раза.
Нарушение водного баланса организма получило название дизгидрия.
Если выведение воды из организма превышает ее поступление, развивается
отрицательный водный баланс, который приводит к гипогидратации
(обезвоживанию). При полном лишении воды у взрослого человека через 6-8
дней наступает смерть. Положительный водный баланс возникает тогда,
когда поступление воды в организм превышает ее выведение, развивается
гипергидратация. В зависимости от локализации различают внутри- и
внеклеточную гипо- и гипергидратацию, от преимущественной потери воды
и электролитов - гипоосмолярную, гиперосмолярную и изоосмолярную гипои гипергидратацию.
4.3. Этиология и патогенез гипогидратации (дегидратации)
Изоосмолярная дегидратация обусловлена потерей эквивалентных
количеств воды и электролитов. При этом не меняется осмолярность
внеклеточной воды, поэтому не происходит перераспределения внутри- и
внеклеточной жидкости.
Этиология:
острые стремительные потери соков желудочно-кишечного тракта;
непродолжительные рвота и поносы (гастроэнтериты, токсикоз
беременности, стеноз привратника, острая бактериальная дизентерия,
язвенный колит, высокая тонкокишечная непроходимость);
острая кровопотеря;
обширная механическая травма, массивные ожоги поверхности тела,
применение диуретиков и др.
При данном виде обезвоживания потеря воды организмом происходит
в основном за счет внеклеточной жидкости (до 90% от объема потерянной
жидкости), что крайне неблагоприятно сказывается на гемодинамике из-за
быстро наступающего сгущения крови. Нарушения функций органов и
систем организма при изотоническом обезвоживании проявляются быстрее и
57
протекают тяжелее, чем при гипертонической дегидратации.
Прогрессивно уменьшается масса тела, падает величина артериального
и центрального венозного давления, уменьшается минутный объем сердца,
быстро развиваются сердечно-сосудистая недостаточность и циркуляторная
гипоксия, расстраивается деятельность центральной нервной системы,
нарушается выделительная функция почек. Быстро нарастают апатия и
адинамия, расстраивается сознание и возникает коматозное состояние.
Гипоосмолярная гипогидратация является следствием преобладания
потери организмом электролитов над жидкостью. Снижение осмотического
давления во внеклеточной жидкости способствует переходу воды в клетки,
поэтому гипоосмолярная гипогидратация обычно сопровождается
внутриклеточной гипергидратацией. Дефицит воды и электролитов чаще
всего связан с потерями жидкостей, содержащих большое количество ионов,
прежде всего натрия.
Этиология:
неукротимая рвота, понос (особенно при холере) и гиперсаливация;
промывание желудка бессолевыми растворами;
возмещение изотонических потерь жидкостей организма растворами,
не содержащими электролитов (неправильная коррекция);
желчные и кишечные свищи;
обильное потоотделение (тяжелая физическая нагрузка, работа в
горячих цехах, длительные марши);
ограничение потребления соли;
осмотический диурез, например, в случае недостаточности коры
надпочечников (гипоальдостеронизм);
почечная недостаточность (полиурическая фаза).
Гипоосмолярная гипогидратация проявляется первоначально
симптомами внеклеточной дегидратации, что приводит к расстройствам
микроциркуляции и развитию капиллярно-трофической недостаточности.
58
Нарушения микроциркуляции часто усугубляются тромбозом. Диурез
снижается как в результате уменьшения почечного кровотока, так и в связи с
увеличением реабсорбции воды в канальцах почек. Концентрация солей в
межклеточном пространстве резко снижается, избыток воды поступает в
жидкости клетки, возникает клеточная гипергидратация. Больной не
ощущает жажды, отказывается от воды. Наибольшую опасность для
больного представляют сгущение крови как результат внеклеточной
гипогидратации и коматозные состояния как следствие внутриклеточной
гипергидратации.
Гиперосмолярная гипогидратация является следствием преобладания
потери воды организмом над потерей электролитов.
Этиология:
экстремальные ограничения приема воды;
нарушение глотания (при ожогах пищевода, бешенстве);
значительная потеря жидкости через дыхательные пути при
гипервентиляции (невротическая одышка, неправильная искусственная
вентиляция легких);
несахарный диабет при дефиците АДГ; в этом случае возникает
выраженная полиурия, а суточный диурез может составлять 8-12 л.
При водном дефиците наблюдается относительное повышение
концентрации электролитов в плазме крови, что приводит к возрастанию ее
осмотического давления. Последнее вызывает перемещение воды из
интерстициальной жидкости в кровяное русло, что вызывает повышение
осмотического давления во внеклеточной жидкости. Высокое осмотическое
давление интерстициальной жидкости, в свою очередь, вызывает
перемещение воды из внутриклеточного сектора в интерстициальное
пространство и в плазму крови. Таким образом, уменьшается общее
количество воды в организме, падает объем интерстициальной жидкости и
плазмы крови. Снижается объем циркулирующей крови. Таким образом, в
данном случае наблюдается смешанная (внеклеточная и внутриклеточная)
59
дегидратация. Тяжелое водное истощение вызывает дегидратацию ткани
мозга, что сопровождается диапедезными кровоизлияниями,
внутричерепными геморрагиями из-за разрыва кровеносных сосудов.
Основные проявления гипогидратации
Для внеклеточной дегидратации характерны снижение объема
циркулирующей крови, ее сгущение, артериальная гипотензия, в общем
анализе крови выявляется повышенный гематокрит, увеличивается
(относительно) содержание общего белка, гемоглобина. В результате
сгущения крови нарушается микроциркуляция во всех органах и тканях,
может появиться выраженная одышка, олигурия.
Первым симптомом внутриклеточной дегидратации является жажда,
она появляется при потере внутриклеточной жидкости в количестве 2% от
массы тела. При потере жидкости в количестве 6% от массы тела
присоединяются сухость слизистых, кожи, снижается тургор тканей,
повышается температура тела. Потеря 7-14% ведет к обезвоживанию
нервных клеток, появляется сонливость с периодами возбуждения,
патологическое дыхание, олигурия, развивается коматозное состояние.
4.4. Этиология и патогенез гипергидратации
Задержка воды в организме (гипергидратация, гипергидрия,
обводнение) может наблюдаться при чрезмерном введении воды (водное
отравление, водная интоксикация) либо при ограничении выделения
жидкости из организма. При этом могут развиваться видимые и скрытые
отеки и водянки.
Изоосмолярная гипергидратация – увеличение общего содержания
воды в организме при сохранении ее нормальной осмотической
концентрации (300-330 мосмоль/л). Жидкость накапливается во
внеклеточном секторе - повышается объем циркулирующей крови и
межклеточной жидкости, развиваются отеки.
Основные причины развития изоосмолярной гипергидратации:
повышение величины гидростатического давления в капиллярах и
60
усиление процесса фильтрации жидкости из сосудов в
интерстициальное пространство (например, при недостаточности
правого желудочка);
резкое снижение онкотического давления в крови (потеря белка с
мочой, цирроз печени, белковое голодание и т. д.);
повышение проницаемости капиллярной стенки (диффузный
капиллярит при гломерулонефрите);
затруднение лимфооттока;
введение избыточных количеств изотонических растворов.
Гипоосмолярная гипергидратация (водное отравление или
интоксикация). У человека и животных водное отравление возникает в том
случае, если поступление воды в организм превосходит способность почек к
ее выведению:
олигурическая стадия острой почечной недостаточности;
внутривенное капельное введение больших количеств гипотонических
растворов;
у детей, выпивающих на спор большое количество жидкости;
при гиперпродукции АДГ (болезнь Пархона).
От чрезмерной водной нагрузки развивается внеклеточная
гипергидратация, снижение осмотического давления внеклеточной жидкости
способствует ее перемещению в клетку (клеточная гипергидратация).
Появляются симптомы водного отравления организма: постоянная тошнота,
частая рвота, отвращение к воде. Эти симптомы обусловлены набуханием
нейронов головного мозга. Возникает порочный круг: рвота приводит к
потере солей, т. е. к внеклеточной гипоосмии, а, следовательно, к
внутриклеточной гипергидратации, которая вновь провоцирует рвоту.
В экспериментальных условиях у собак при повторном (до 10-12 раз)
введении в желудок воды до 50 мл на 1 кг массы с интервалом в 0,5 ч
наступает острая водная интоксикация. При этом возникают рвота,