Глава 12 нарушения водно-электролитного обмена

Поддержание артериального и венозного давления, нагнетательной функции сердца, обеспечение кровообращения во внутренних органах и периферических тканях, регуляция процессов гомеостаза невозможны без адекватного водно-электролитного баланса. С патогенетической точки зрения, эти нарушения могут быть первопричиной клинической смерти.

В норме содержание жидкости у взрослого человека составляет 45–65 % от массы тела (около 30–45 л).

Большая часть жидкости — до 30 л — находится внутри клеток (клеточный сектор) в виде свободной воды и воды, связанной с белками, липидами и другими ее компонентами. Во внеклеточном секторе содержится 10–15 л жидкости, причем 75 % ее объема находится в межклеточном пространстве, включая жидкость полостей тела, а 25 % объема — в сосудистом русле в составе плазмы крови. Соотношение ионов и осмотическое давление в плазме крови и в интерстициальной жидкости практически одинаковы. Вместе с тем клеточные мембраны, обладая механизмом селективного транспорта катионов, обеспечивают относительную независимость внутриклеточного водно-электролитного баланса, качественно и количественно отличного от внеклеточного сектора. В силу этого при нарушениях водного обмена расстройства развиваются прежде всего и в большей степени во внеклеточном секторе. Состав и количество жидкости во внутриклеточном секторе более постоянны, и изменения их возникают, как правило, вторично.

Итак, внутриклеточная и внеклеточная жидкости находятся в постоянном равновесии, в основе чего лежит сохранение их осмолярности. Понятие «осмолярность» (которая выражается в осмолях или миллиосмолях) — это осмотическая активность веществ, определяющая их способность поддерживать осмотическое давление в растворах. При этом учитывается количество молекул как недиссоциирующих веществ (глюкозы, мочевины), так и количество положительных и отрицательных ионов диссоциирующих соединений (например, натрия хлорида). Следовательно, 1 осмоль глюкозы равен 1 грамм-молекуле, в то же время 1 грамм-молекула NaCl равна 2 осмолям. Двухвалентные ионы, например, ионы кальция, хотя и образуют два эквивалента (электрических заряда), но дают в растворе только 1 осмоль.

Единица «моль» соответствует атомной или молекулярной массе элементов и представляет собой стандартное количество частиц (атомов — у элементов, молекул — у соединений), выраженное числом Авогадро (6,2210²³). Для перевода количества элементов, вещества, соединений в моли необходимо разделить количество их граммов на атомную или молекулярную массу. Так, 360 г глюкозы дают 2 моля (360:180, где 180 — молекулярная масса глюкозы). Молярный раствор соответствует 1 молю вещества в литре. Растворы при одинаковой молярности могут быть изотоническими только при наличии недиссоциирующих веществ, которые увеличивают осмолярность пропорционально диссоциации каждой молекулы.

В норме осмолярность плазмы составляет 285–295 мосм/л, причем 50 % осмотического давления внеклеточной жидкости приходится на натрий, а в целом электролиты обеспечивают 98 % ее осмолярности. Основным же ионом клетки является калий (вспомните курс нормальной физиологии). Клеточная проницаемость натрия, по сравнению с калием, резко снижена (в 10–20 раз) и обусловлена основным регулирующим механизмом ионного равновесия — «натриевым насосом», способствующим активному движению калия внутрь клетки и выталкиванию натрия из клетки. Вследствие нарушения метаболизма клетки происходят выраженные изменения функции «натриевого насоса». Это приводит к перемещению воды внутрь клетки и ее гипергидратации из-за резкого повышения внутриклеточной концентрации натрия, а затем и хлора.

Регуляция водного и ионного обменов в организме осуществляется комплексом нейроэндокринных реакций. Кратко изложим их.

Поступление жидкости в организм определяется чувством жажды, которое формируется соответствующим центром гипоталамуса. Сигналом для возбуждения его нейронов является гиперосмия внеклеточной жидкости.

Сбалансированное выделение воды и электролитов осуществляется почками. Напомним, что интенсивность реабсорбции ионов натрия и воды определяется действием на канальциевый эпителий почек в основном двух гормонов: альдостерона и вазопрессина, или антидиуретического гормона (АДГ). При повышении их влияний происходит задержка ионов натрия и воды в организме и наоборот. Сигналом для усиления синтеза и выделения альдостерона клубочковым слоем надпочечников обычно является снижение объема циркулирующей жидкости, воспринимаемое волюморецепторами. Альдостерон, действуя на клетки-мишени, стимулирует аденилциклазную систему, что, в свою очередь, приводит к активации механизмов транспорта ионов натрия из провизорной мочи в перитубулярные капилляры в обмен на ионы калия. Кроме того, существует почечный механизм активации выработки альдостерона: ренин-ангиотензиновая система, где активный полипептид ангиотензин-3, действуя на клубочковый слой надпочечников, стимулирует выработку альдостерона. Увеличение же образования ренина, как известно, наблюдается при ряде заболеваний почек, сопровождающихся снижением кровотока в их корковом слое.

Сигналом для усиления секреции АДГ является увеличение осмотического давления плазмы крови или внеклеточной жидкости, воспринимаемое осморецепторами. Деполимеризация гиалуроновой кислоты под воздействием гиалуронидазы, которую активирует АДГ, приводит к повышению проницаемости базальной мембраны канальцев и увеличению реабсорбции воды из канальцевой мочи.

Минимальная потребность в экзогенной воде у здорового человека составляет не менее 1500 мл в сутки (не > 2,5 л), так как при нормальной температуре тела должно выделиться не менее 500 мл мочи, 600 мл — испариться через кожу и 400 мл — через легкие.

На практике водно-электролитный баланс ежесуточно определяется по количеству жидкости, поступающей в организм и выделяющейся из него. При этом трудно учесть потери воды через кожу и легкие. Для более точного определения водного баланса используют специальные весы-кровати.

В определенной мере о степени гидратации можно судить по уровню ЦВД (хотя его величины зависят от тонуса сосудов и производительности сердца). Тем не менее сопоставление показателей ЦВД, диастолического давления в легочной артерии, ОЦК, гематокрита, гемоглобина, общего белка, осмолярности крови и мочи, их электролитного состава, суточного баланса жидкости наряду с клинической картиной позволяет выяснить степень расстройств водно-электролитного баланса.

I. Механизмы водно-электролитного гомеостаза у новорожденных. К концу беременности и в первые недели после рождения происходят изменения функций почек, оказывающие влияние на баланс жидкости и электролитов. К концу беременности объем экстрацеллюлярной жидкости (ЭЦЖ) увеличивается, но сразу после рождения происходит уменьшение объема ЭЦЖ. По мере созревания почек и их адаптации к условиям внеутробной жизни увеличивается интенсивность экскреции мочи, приводя к потере ЭЦЖ (с этим, по крайней мере отчасти, связана физиологическая потеря массы тела после рождения). Скорость гломерулярной фильтрации снижается, поэтому меньше натрия выводится с мочой. Одновременно падает скорость тубулярной реабсорбции, что приводит к уменьшению способности почек к обратному всасыванию натрия в канальцах. В результате этих изменений появляется отрицательный баланс жидкости и электролитов, который может сохраняться до 2–3-й недели жизни.

У недоношенных новорожденных вследствие незрелости почек этот дисбаланс может быть более выраженным.

Некоторые заболевания новорожденных могут усугублять замедленную реабсорбцию натрия в почках, приводя к еще большим потерям натрия с мочой. Это и расстройства дыхания, требующие вспомогательной вентиляции легких, и респираторный дистресс-синдром, и асфиксия.

II. Неощутимые потери жидкости происходят с испарением воды с кожи и слизистых оболочек. Они особенно велики у недоношенных новорожденных из-за тонкой кожи. Помещение ребенка в термонейтральную среду существенно уменьшает эти потери.

III. Основными электролитами, содержащимися в жидкостях организма новорожденного, являются натрий, хлор и калий. У новорожденных особого внимания заслуживает баланс натрия, дисбаланс калия и хлора редко вызывает проблемы.