Справочный материал по Физиологии.

Глава 28 – Регуляция ионного гомеостаза.

Под термином «гомеостаз» понимают динамическое постоянство внутренней среды организма, оптимально способствующее жизнедеятельности клеток в условиях влияния внешних и внутренних факторов. Практически все органы и ткани тела выполняют свои функции и в то же время помогают поддерживать гомеостатические параметры организма. Например, лёгкие непрерывно поставляют кислород во внеклеточную жидкость для использования его клетками. Почки поддерживают постоянство концентраций ионов и т.д. Особое значение для организма имеет поддержание pH и постоянства ионного состава внутренней среды (кислотно-щелочное равновесие). Во внутренней среде организма все гомеостатические процессы развёртываются в водной фазе.

Электролиты

Нормальный электролитный состав жидкостей организма приведён в табл. 28–1. Наибольшее клиническое значение имеют обмен натрия и калия.

Таблица 28–1. Электролитный состав жидкостей организма (мэкв/л).

	Содержание электролитов
Жидкость	Na+	K+	Cl–	HCO3–	PO43–
Плазма крови	142	4,5	100	25	2
Кишечный сок	120	20	110	30
Панкреатический сок	130	15		80
Внутриклеточная жидкость	10	150	5	10	100

Натрий

Na⁺является основным осмотическим фактором и электролитом внеклеточной жидкости. Внеклеточная жидкость содержит около 3000 мэкв натрия. На Na⁺приходится 90% от всех ионов межклеточного пространства. Натрий определяет объём внеклеточной жидкости, включая циркулирующую и депонированную кровь, лимфу, ликвор, желудочный и кишечный сок, жидкости серозных полостей. Изменение экскреция Na⁺в пределах 1% от его содержания может привести к значительным сдвигам объёма внеклеточной жидкости. Около 30% всего натрия организма находится в костях скелета.

 БалансNa⁺На рис. 28–4 представлен суточный баланс Na⁺в организме взрослого человека. Из поступающих при сбалансированной диете в организм 120 ммоль Na⁺лишь около 15% удаляется через потовые железы и ЖКТ, а 85% экскретируется с мочой. ПосколькуводапассивноперемещаетсямеждукомпартментамивследзаNa⁺(и сопутствующим Cl^–), ясно, сколь большое значение имеют почки для поддержания объёма жидкостей организма и их осмоляльности.

Рис. 28–4. Распределение и баланс Na⁺ в организме.

 Гипонатриемия— концентрация натрия в сыворотке ниже 136 мЭкв/л. Различают гипертоническую, нормотоническую и гипотоническую гипонатриемию.

 Гипертоническаягипонатриемиясопровождается накоплением большого количества осмотически активных веществ во внеклеточной жидкости (гиперосмоляльность внеклеточной жидкости). При этом вода из внутриклеточной жидкости переходит во внеклеточную, а осмоляльность плазмы нормальная или повышенная.

 Нормотоническаягипонатриемия(псевдогипонатриемия) возникает при переходе воды из внутриклеточной жидкости во внеклеточную. Переход обусловлен наличием осмотически активных компонентов внеклеточного пространства (например, глюкозы). Концентрация натрия в сыворотке уменьшается, но осмоляльность внеклеточной жидкости остаётся нормальной или даже выше нормы. Псевдогипонатриемия не связана с экзогенным избытком воды.

 Гипотоническаягипонатриемиявозникает при снижении экскреции воды почками или возрастании потребления воды. Клинически начинает проявляться при снижении концентрации натрия в плазме ниже 120 мЭкв/л: появляются тошнота, недомогание, сонливость, судороги, кома. Симптоматика обусловлена отёком головного мозга вследствие накопления большого количества внутриклеточной жидкости. Гипонатриемия не обязательно сопровождается гипергидратацией (хотя это наиболее частое следствие), возможна и так называемая гипонатриемическая дегидратация.

 Гипонатриемическаягипергидратацияобычно вызвана избытком воды при нормальном общем содержании Na⁺в организме, при этом возникает так называемая гипонатриемия разведения. Обычно гипонатриемия разведения возникает при неадекватном замещении потерь гипотоническими жидкостями; другая причина — синдром неадекватной секреции АДГ (вазопрессина), при котором происходит избыточная задержка свободной воды.

 Гипонатриемическаядегидратациявозникает вследствие реальных потерь натрия при усиленной его экскреции почками (лечение диуретиками, осмотический диурез) либо внепочечных причин (рвота, диарея). Потеря натрия превышает потерю воды. При этом развивается внеклеточная дегидратация. Характерно отсутствие жажды и неврологической симптоматики, развиваются ранние расстройства гемодинамики (гипотония, тахикардия), отмечают тенденцию к гипертермии.

 Гипернатриемия— повышение концентрации Na⁺в сыворотке выше 145 мЭкв/л. Клинически значимые признаки появляются при содержании Na⁺в сыворотке более 155 мЭкв/л. Гипернатриемия всегда предполагает гипертоничность всех жидкостей организма, так как повышение осмоляльности внеклеточной жидкости вызывает движение воды из внутриклеточного пространства, что приводит к дегидратации клеток. Гипернатриемия возникает вследствие почечных и внепочечных причин. К первым относят осмотический диурез и дефект рецепторов вазопрессина (АДГ) (центральный и нефрогенный несахарный диабет). К внепочечным причинам относят снижение потребления воды, профузное потоотделение, увеличение потерь через ЖКТ (диарея и длительная рвота), внутривенную инфузию гипертонического раствора натрия хлорида или натрия гидрокарбоната. Гипернатриемия может сопровождаться как дегидратацией, так и гипергидратацией.

 Гипернатриемическаядегидратация— потеря воды при избытке натрия. Её вызывает потеря гипотонической жидкости (например, при назначении маннитола, несахарном диабете, глюкозурии и диарее). При этом жидкость переходит из внутриклеточного пространства во внеклеточное и развивается внутриклеточная дегидратация. При этом типе отмечают жажду, неврологическую симптоматику (вплоть до потери сознания и комы) и тенденцию к повышению температуры тела. Снижения АД обычно не происходит.

 Гипернатриемическаягипергидратацияредка и связана с чрезмерным введением гипертонических растворов солей натрия (например, гипертонические растворы хлорида или бикарбоната натрия). Для развития отёков у мужчины с массой тела 70 кг должно накопиться не менее 3 л жидкости. При наличии отёков гипернатриемию можно предполагать после исключения локальных причин отёчного синдрома.

Калий

Калий — основной катион внутриклеточной жидкости (примерно 3000 мЭкв К⁺). Внеклеточная жидкость содержит очень мало калия — около 65 мЭкв. Соотношение внеклеточной и внутриклеточной концентрации калия — важная детерминанта электрической активности возбудимых мембран (например, проводящей системы сердца и нервных волокон). Для сохранения гомеостаза калия употребляемое в норме с пищей количество калия (40–60 мЭкв/сут) должно быть выведено почками.

 Баланс калия(рис. 28–5). В организме взрослого человека со средней массой тела 70 кг содержится около 3500 ммоль калия (то есть 50 ммоль/кг), пpи этом менее 70 ммоль (меньше 2%) сосредоточено во внеклеточном пространстве. Такое избирательное внутриклеточное накопление калия обусловлено, в частности, работой мембранного натрий-калиевого насоса (эту функцию выполняет Nа⁺,K⁺‑АТФаза), перекачивающего ионы K⁺из внешней среды внутрь клеток (одновременно ионы Nа⁺перемещаются в противоположном направлении) и поддерживающего трансмембранный градиент концентрации для них в соотношении 30:1. В основном внутриклеточная локализация калия ограничивает ценность такого показателя, как уровень K⁺в сыворотке крови, в качестве маркёра общего содержания калия в организме.

Рис. 28–5. Распределение и баланс K⁺ в организме.

 Гиперкалиемия— увеличение [K⁺] в сыворотке крови выше нормального уровня (более 5,5 ммоль/л).

 Причины гиперкалиемии:уменьшение экскреции почками,перераспределение калия из клеток в кровь,введение избытка калия в организм.

 Проявления гиперкалиемии

 Сердечные. Аритмии возможны при любом повышении содержания калия выше нормы, но, как правило, их отмечают только при концентрации калия в сыворотке более 6 мЭкв/л. Изменения на ЭКГ (удлинение интервала Р-R, высокий заострённый зубец Т, удлинение интервала QRS, желудочковые тахикардии, фибрилляция желудочков и асистолия).

 Нервно-мышечные. Изменяя трансмембранный электрический потенциал, тяжёлая гиперкалиемия может нарушать функцию мышц или нервно-мышечную передачу, приводя к выраженной слабости или параличу.

 Гипокалиемия— уменьшение [K⁺] в сыворотке крови ниже нормы (менее 3,4 ммоль/л). Существенно, что значительная часть K⁺(около 155 ммоль/л) содержится в клетках. В связи с этим даже значительная потеря калия клетками может сочетаться с небольшими изменениями его содержания в сыворотке крови.

 Причины гипокалиемии:недостаточное (менее 10 мэкв/сут) поступление калия в организм с пищей,избыточное выведение калия из организма,перераспределение K⁺из крови и/или межклеточной жидкости в клетки.

 Проявлениягипокалиемии

 Нервно-мышечные. Слабость скелетных мышц (может варьировать от умеренно выраженной до полного паралича), включая дыхательные мышцы. Вовлечение гладких мышц может приводить к снижению моторики ЖКТ, проявляющейся кишечной непроходимостью и запорами.

 Сердечно-сосудистые. Желудочковые аритмии, артериальная гипертензия или гипотензия, возможна остановка сердца.

 Почечные. Полиурия и никтурия вследствие нарушения концентрационной способности почек (гипокалиемия уменьшает чувствительность рецепторов почечных канальцев к вазопрессину — АДГ).

 Метаболические. Гипокалиемия нарушает высвобождение инсулина поджелудочной железой. Показано, что в результате этого толерантность к углеводам снижается.