Νεφρική ρύθμιση του όγκου των υγρών, της ισορροπίας νατρίου και καλίου

Η πιο σημαντική λειτουργία των νεφρών είναι η διασφάλιση της σταθερότητας των υδάτινων χώρων του σώματος (ο όγκος του κυκλοφορούντος αίματος, του εξωκυττάριου και του ενδοκυτταρικού υγρού) και η διατήρηση της ομοιόστασης του νατρίου, του καλίου και άλλων ηλεκτρολυτών. Αυτό το κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στον ρόλο των νεφρών στη ρύθμιση της ισορροπίας δύο σημαντικών ηλεκτρολυτών - του νατρίου και του καλίου.

Στο ανθρώπινο σώμα, το νερό αποτελεί το 45 έως 75% του σωματικού βάρους. Κατανέμεται σε δύο κύριους υδάτινους χώρους - τον ενδοκυτταρικό και τον εξωκυτταρικό, οι οποίοι διαχωρίζονται μεταξύ τους από μια κυτταρική μεμβράνη. Το ενδοκυτταρικό υγρό αντιπροσωπεύει περίπου το 60% της συνολικής ποσότητας νερού στο σώμα. Το εξωκυτταρικό υγρό κατανέμεται στο πλάσμα, το διάμεσο υγρό (διάμεσο υγρό και λέμφος), τον οστικό και χόνδρινο ιστό και αντιπροσωπεύεται επίσης από το διακυτταρικό υγρό (ούρα, γαστρεντερικό νερό, εγκεφαλονωτιαίο υγρό κ.λπ.). Το διακυτταρικό υγρό κατ' όγκο αποτελεί περίπου το ήμισυ της συνολικής ποσότητας του εξωκυτταρικού υγρού.

Το νάτριο είναι το κύριο κατιόν του εξωκυττάριου υγρού, το χλώριο και τα διττανθρακικά άλατα είναι τα κύρια ανιόντα. Το κύριο κατιόν του ενδοκυττάριου υγρού είναι το κάλιο, τα κύρια ανιόντα είναι τα ανόργανα και οργανικά φωσφορικά άλατα και οι πρωτεΐνες.

Νεφρική ρύθμιση της ισορροπίας νατρίου και του όγκου υγρών

Κανονικά, η συγκέντρωση νατρίου στο πλάσμα και στο διάμεσο υγρό κυμαίνεται από 136 έως 145 mmol/L. Η αύξηση της συγκέντρωσης νατρίου στο αίμα πάνω από 145 mmol/L ονομάζεται υπερνατριαιμία, ενώ η συγκέντρωση του ηλεκτρολύτη στο αίμα, κοντά στα 160 mmol/L, θεωρείται επείγουσα κατάσταση. Η μείωση της συγκέντρωσης νατρίου στο αίμα κάτω από 135 mmol/L ονομάζεται υπονατριαιμία. Η μείωση της συγκέντρωσης νατρίου κάτω από 115 mmol/L είναι απειλητική για τη ζωή. Η περιεκτικότητα σε νάτριο στο ενδοκυτταρικό υγρό είναι μόνο 10% σε σύγκριση με το εξωκυτταρικό υγρό, η συγκέντρωση χλωριδίων και διττανθρακικών σε αυτό είναι χαμηλή. Η οσμωτική συγκέντρωση του πλάσματος, του διάμεσου υγρού και του ενδοκυτταρικού υγρού δεν διαφέρουν.

Η ημερήσια κατανάλωση επιτραπέζιου αλατιού (χλωριούχου νατρίου) από ένα υγιές άτομο στην Ουκρανία είναι περίπου 160-170 mmol/ημέρα. Από αυτήν την ποσότητα, 165 mmol απεκκρίνονται στα ούρα και περίπου 5 mmol στα κόπρανα.

Η ισορροπία του νατρίου ρυθμίζεται από τους νεφρούς. Η μεταφορά νατρίου στο νεφρώνα περιλαμβάνει σπειραματική διήθηση και επαναρρόφηση ηλεκτρολυτών στα σωληνάρια. Το νάτριο φιλτράρεται πλήρως στο σπειράμα. Περίπου το 70% του φιλτραρισμένου νατρίου επαναρροφάται στα εγγύς σωληνάρια. Περαιτέρω επαναρρόφηση ηλεκτρολυτών συμβαίνει στο κατιόν λεπτό τμήμα, στο ανιόν λεπτό τμήμα, στο άπω ευθύγραμμο σωληνάριο της θηλιάς του Henle, το οποίο παίζει σημαντικό ρόλο στη δημιουργία οσμωτικής κλίσης στο νεφρικό διάμεσο χώρο. Η συνδυασμένη επαναρρόφηση νατρίου και χλωριδίων συμβαίνει στα άπω σωληνάρια και στον φλοιώδη αθροιστικό πόρο. Η ενέργεια για αυτή τη διαδικασία παρέχεται από την Na ⁺, την K ⁺ -ATPάση.

Η ρύθμιση της ισορροπίας του νατρίου σχετίζεται στενά με τη ρύθμιση του όγκου των υγρών. Έτσι, με μια απότομη αύξηση της πρόσληψης επιτραπέζιου αλατιού στο σώμα, η απέκκρισή του με τα ούρα αυξάνεται, αλλά μια σταθερή κατάσταση επιτυγχάνεται μόνο μετά από 3-5 ημέρες. Στην αρχική περίοδο, υπάρχει θετικό ισοζύγιο νατρίου - κατακράτηση ηλεκτρολυτών στο σώμα. Χαρακτηρίζεται από αύξηση του όγκου του εξωκυττάριου υγρού, κατακράτησή του και αύξηση του σωματικού βάρους. Στη συνέχεια, σε απόκριση στην αύξηση του όγκου του εξωκυττάριου υγρού, η απέκκριση νατρίου αυξάνεται και η ισορροπία νατρίου αποκαθίσταται. Συνεπώς, όταν η κατανάλωση επιτραπέζιου αλατιού μειώνεται απότομα, εμφανίζεται το αντίθετο αποτέλεσμα. Η απέκκριση νατρίου μειώνεται εντός περίπου 3 ημερών. Κατά τη διάρκεια αυτής της σύντομης περιόδου αρνητικής ισορροπίας νατρίου, η συνολική ποσότητα νερού στο σώμα και, κατά συνέπεια, το σωματικό βάρος μειώνεται. Έτσι, υπό φυσιολογικές συνθήκες, η νατριούρηση αναπτύσσεται σε απόκριση στην αύξηση του όγκου του εξωκυττάριου υγρού, και με μείωσή του - κατακράτηση νατρίου. Υπό παθολογικές συνθήκες, η σχέση μεταξύ του όγκου του εξωκυττάριου υγρού και της απέκκρισης νατρίου από τους νεφρούς διαταράσσεται, η οποία κλινικά εκδηλώνεται με την ανάπτυξη οιδήματος ή κατάστασης αφυδάτωσης.

Οι μηχανισμοί με τους οποίους οι νεφροί ρυθμίζουν τη σταθερή περιεκτικότητα σε νάτριο, και επομένως την περιεκτικότητα σε νερό, στο σώμα είναι πολύπλοκοι και πολύπλευροι. Η απέκκριση νατρίου στα ούρα καθορίζεται από τη διαφορά μεταξύ της ποσότητας νατρίου που φιλτράρεται στα σπειράματα και της ποσότητας επαναπορρόφησής του.

Δεδομένου ότι η συγκέντρωση νατρίου στο αίμα είναι συνήθως μια τιμή που μεταβάλλεται ελάχιστα, η ρύθμιση της νεφρικής απέκκρισης νατρίου εξετάζεται από την άποψη της ρύθμισης του SCF και της επαναρρόφησης ηλεκτρολυτών.

Ο ρυθμός σπειραματικής διήθησης ορίζεται συνήθως ως ο πρώτος παράγοντας που ελέγχει την απέκκριση νατρίου. Ωστόσο, όπως προκύπτει από κλινικές παρατηρήσεις και πειραματικά δεδομένα, ακόμη και σημαντικές αλλαγές στη λειτουργία διήθησης των νεφρών (μέχρι την κατάσταση χρόνιας νεφρικής ανεπάρκειας), κατά κανόνα, δεν διαταράσσουν την ισορροπία νατρίου στο σώμα. Η μειωμένη GFR, ως καθοριστικός παράγοντας στις διαταραχές νερού-ηλεκτρολυτών, σπάνια ανιχνεύεται: στο οξύ νεφριτικό σύνδρομο, στο ολιγουρικό στάδιο οξείας νεφρικής ανεπάρκειας, στη φάση αυξανόμενου οιδήματος στο νεφρωσικό σύνδρομο. παρατηρείται επίσης σε οξείες κυκλοφορικές διαταραχές (οξεία καρδιακή ανεπάρκεια, καρδιογενές σοκ), μετά από οξεία απώλεια αίματος.

Σωληνοειδής επαναρρόφηση

Αυτός είναι ο κύριος παράγοντας που ρυθμίζει την ισορροπία του νατρίου. Η διαδικασία ελέγχεται από ορμόνες, η πιο σημαντική από τις οποίες είναι η αλδοστερόνη, καθώς και από φυσικούς παράγοντες που δρουν στην περιοχή του εγγύς σωληναρίου και την ανακατανομή της ενδονεφρικής ροής αίματος.

Αλδοστερόνη

Μεταξύ των παραγόντων που ρυθμίζουν την ισορροπία του νατρίου, αυτή η ορμόνη έχει τη μεγαλύτερη σημασία. Χαρακτηρίζεται ως ο δεύτερος παράγοντας που ελέγχει την απέκκριση νατρίου. Οι κύριες φυσιολογικές επιδράσεις της αλδοστερόνης είναι η ρύθμιση του όγκου του εξωκυττάριου υγρού και η ομοιόσταση του καλίου. Ο όγκος του εξωκυττάριου υγρού ρυθμίζεται από την αλδοστερόνη έμμεσα μέσω της επίδρασής της στη μεταφορά νατρίου. Η ορμόνη ασκεί την επίδρασή της κυρίως στους φλοιώδεις αθροιστικούς πόρους και σε ορισμένα τμήματα του άπω νεφρώνα, όπου, μέσω σύνθετων ενδοκυτταρικών μετασχηματισμών, η αλδοστερόνη ενισχύει την επαναρρόφηση νατρίου και αυξάνει την έκκριση καλίου στον αυλό του νεφρικού σωληναρίου. Κλινικές παρατηρήσεις επιβεβαιώνουν τον σημαντικό ρόλο της αλδοστερόνης στη ρύθμιση της ομοιόστασης του νατρίου. Έτσι, ανιχνεύεται σημαντική νατριούρηση σε ασθενείς με επινεφριδιακή ανεπάρκεια. Η ενεργός διέγερση της έκκρισης αλδοστερόνης εμφανίζεται σε ασθενείς με χαμηλό όγκο εξωκυττάριου υγρού και, αντίστροφα, η έκκριση αλδοστερόνης μειώνεται με την υπερογκαιμία.

«Ο Τρίτος Παράγοντας»

Άλλοι παράγοντες που ρυθμίζουν την ισορροπία νατρίου συνδυάζονται με τη γενική ονομασία «ο τρίτος παράγοντας». Σε αυτούς περιλαμβάνονται ορμονικοί παράγοντες (κολπική νατριουρητική ορμόνη, κατεχολαμίνες, κινίνες και προσταγλανδίνες), φυσικοί παράγοντες που δρουν μέσω του τοιχώματος των νεφρικών σωληναρίων (υδροστατική πίεση και ογκοτική πίεση στα νεφρικά τριχοειδή αγγεία) και αιμοδυναμικοί παράγοντες (αυξημένη μυελική νεφρική ροή αίματος, ανακατανομή της ενδονεφρικής ροής αίματος).

Το κολπικό νατριουρητικό πεπτίδιο προάγει τη διούρηση, αυξάνει την απέκκριση νατρίου, χλωρίου και καλίου στα ούρα. Ο μηχανισμός της νατριουρητικής δράσης της ορμόνης είναι πολύπλοκος. Ένας σημαντικός ρόλος στην ανάπτυξη της νατριούρησης αποδίδεται στην αύξηση της σπειραματικής διήθησης και του κλάσματος διήθησης, άμεση δράση της ορμόνης στα νεφρικά σωληνάρια με μείωση της επαναρρόφησης νατρίου κυρίως στην περιοχή των φλοιωδών αθροιστικών σωλήνων. Ένας ορισμένος ρόλος στην ανάπτυξη της νατριούρησης παίζει ο αποκλεισμός της παραγωγής αλδοστερόνης από την ορμόνη.

Ο ρόλος των κατεχολαμινών στη ρύθμιση της απέκκρισης νατρίου σχετίζεται με την επίδραση στις δυνάμεις Starling στα περιφερικά τριχοειδή αγγεία και στις αλλαγές στη νεφρική αιμοδυναμική.

Η νατριουρητική δράση των κινινών και των προσταγλανδινών σχετίζεται με τις αγγειοδιασταλτικές τους ιδιότητες, την ανακατανομή της ενδονεφρικής ροής αίματος και τις αλλαγές στην οσμωτική κλίση στον νεφρικό μυελό. Δεν αποκλείεται επίσης η άμεση επίδραση των κινινών και των προσταγλανδινών στη μεταφορά νατρίου στα περιφερικά τμήματα του νεφρώνα και στα εγγύς σωληνάρια.

Μεταξύ των φυσικών παραγόντων που επηρεάζουν την απέκκριση νατρίου, σημαντικός ρόλος αποδίδεται στις δυνάμεις Starling που δρουν μέσω του τριχοειδούς τοιχώματος στην περιοχή των εγγύς σωληναρίων. Η μείωση της ογκοτικής πίεσης στα περισωληναριακά τριχοειδή αγγεία ή/και η αύξηση της υδροστατικής πίεσης σε αυτά συνοδεύεται από μείωση της επαναρρόφησης νατρίου και αύξηση της νατριούρησης και αντίστροφα: με αύξηση της ογκοτικής πίεσης στα τριχοειδή αγγεία, αυξάνεται η επαναρρόφηση νατρίου στον εγγύς νεφρώνα. Χαμηλή ογκοτική πίεση στο απαγωγό σπειραματικό αρτηρίδιο ανιχνεύεται στην υποπρωτεϊναιμία, συμπεριλαμβανομένης της μη φυσιολογικής νεφρικής λειτουργίας, καθώς και σε καταστάσεις με υψηλό όγκο εξωκυττάριου υγρού, γεγονός που εξηγεί τη μείωση της εγγύς επαναρρόφησης νατρίου. Η αύξηση της ογκοτικής πίεσης λόγω της έγχυσης των περισωληναριακών τριχοειδών αγγείων με διάλυμα με υψηλή περιεκτικότητα σε λευκωματίνη οδηγεί σε ομαλοποίηση της επαναρρόφησης νατρίου.

Ανακατανομή της νεφρικής ροής αίματος

Ο ρόλος αυτού του παράγοντα στους μηχανισμούς ρύθμισης της απέκκρισης νατρίου παραμένει ασαφής και απαιτεί διευκρίνιση. Πιθανότατα, έχει ασήμαντη επίδραση στη ρύθμιση της ισορροπίας νερού-αλατιού.

Έτσι, οι νεφροί διατηρούν την ομοιόσταση του ισοζυγίου νερού-νατρίου μέσω σύνθετων μηχανισμών. Τον πρωταγωνιστικό ρόλο σε αυτούς παίζει το ορμονικό σύστημα των νεφρών και των επινεφριδίων. Αυτοί οι μηχανισμοί εξασφαλίζουν υψηλή αποτελεσματικότητα στη διατήρηση της σταθερότητας του νατρίου στο σώμα. Διαταραχές στην ισορροπία νερού-ηλεκτρολυτών του σώματος αναπτύσσονται όταν υπάρχει διαταραχή στα συστήματα ρύθμισής του και μπορούν να συσχετιστούν με εξωνεφρικά αίτια και νεφρική βλάβη.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]