Moderne Infusionstherapie Parenterale Ernahrung
Скачать 7.27 Mb.
|
Рис. 22. Трансминерализация при катаболическом состоянии обмена веществ. Примеры: Торможение аэробного клеточного обмена веществ шок, дегидратационные состояния изменения рН крови (ацидемия) катаболические состояния (операция, травма, ожог, стресс любого типа) изменение осмоляльности плазмы (гипертонические, ги« потонические состояния). 1.5. МЕХАНИЗМ РЕГУЛЯЦИИ ВОДНОГО, ЭЛЕКТРОЛИТНОГО И КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО БАЛАНСА Задача регулирующих процессов состоит в поддержании внутренних условий (гомеостаз) как предпосылки нормальных физиологических процессов. Непосредственным объектом регуляции является внеклеточная жидкость, конкретнее: — концентрация ионов водорода (изотидрия); — концентрация электролитов (изотония); — общий состав электролитов (изоиония); — объем внеклеточного пространства, точнее «физиологически активный объем» внеклеточного пространства (изо-волемия). Компенсирующая система обоюдно связанных друг с другом регулирующих циклов стабилизирует гомеостаз и контролирует выравнивание дефицита и избытка (рис. 23).  Рис. 23. Механизмы поддержания гомеостаза. Регулирование будет достаточным тогда, когда не нарушаются границы максимальной толерантности и обеспечиваются определенные минимальные потребности, а возможности системы остаются неограниченными. Механизм регуляции организма позволяет использовать обычную инфузионную терапию. Если в организм ввести подходящие растворы, то он благодаря интенсивной функциональной деятельности своего регулирующего механизма может восстановить нарушенное равновесие обмена веществ. Для поддержания гомеостаза в организме служат: — регуляция центральной нервной системой, которая получает информацию из периферических или центральных рецепторов об определенных величинах и осуществляет регуляцию либо по нервным путям, либо посредством гормонов — периферическая регуляция (почки, легкие), которая сама может реагировать на появляющиеся отклонения (авторегуляция), но также получает управляющие импульсы от высшей центральной нервной регуляции; — компенсаторные механизмы (например, буферные системы), которые в состоянии компенсировать нарушения. Важнейшее значение для поддержания гомеостаза имеют почки, чья деятельность в значительной мере определяет постоянство внутренней среды. 1.5.1. Механизм центральной нервной регуляции К нему относятся: — осмотическое регулирование, — регуляция обмена; — чувство жажды. Осмотическое регулирование Цикл осмотического регулирования (рис. 24) отвечает за концентрацию растворенных соединений (точнее, эффективное осмотическое давление) в плазме. Рецепторы: осмотические рецепторы гипоталамуса [Verney, 1946, 1947, 1948]. Они реагируют на осмотическое изменение концентраций между клетками и плазмой (внеклеточным пространством). Эффекторы: вазопрессин с соответствующим действием на почки: — при снижении эффективного осмотического давления плазмы освобождает меньшее количество вазопрессина →диурез; — при повышении эффективного осмотического давления выделяет больше вазопрессина → антидиурез.  Рис. 24. Осморегуляция. АДГ — вазопрессин.  Рис. 25. Регуляция обмена (по Mertz). ГТ — гломерулотропин. Регуляция обмена (рис. 25) Механизмы — Рецепторы растяжения: в системе низкого давления: рефлекс Gauer—Henry (левое предсердие), в системе высокого давления: барорецепторы каротидного синуса и дуги аорты; увеличение объема → диурез; уменьшение объема → антидиурез. — Альдостероновые механизмы: Непрямая стимуляция инкреции альдостерона (механизм Thurau, см. 3.7.13): снижение кровотока через почки, а также повышение концентрации натрия (или нагрузка натрием?) в верхних проксимальных канальцах (или количество реабсорбиро-ваиного натрия в области Macula densa?) стимулируют через систему ренин — ангиотензин инкрецию альдостерона, а также суживают сосуды.  При повышении внутриканальцевой концентрации натрия уменьшается клубочковая фильтрация. Таким образом приспосабливается клубочковая фильтрация к реаборбционной емкости канальцевого аппарата. Прямая стимуляция инкреции альдостерона: ангиотензин II, увеличение калия, снижение натрия, АКТГ. Наряду с этими действуют и другие механизмы, которые неясны еще во всех деталях (Truniger). Чувство жажды Жажда возникает вследствие: — повышения эффективного осмотического давления плазмы с последующим осушением клеток, приблизительно так же, как при введении 'Гипертонического раствора поваренной соли (морской воды) или потери воды, свободной от электролитов, например при лихорадке. При этом раздражаются так называемые осмотические рецепторы гипоталамуса (клеточная дегидратация этих рецепторов): — быстрого уменьшения внеклеточного пространства, особенно резкого уменьшения объема крови, например при кровотечениях, поносах и пр. (рис. 26).  Рис. 26. Возникновение чувства жажды. Недостаток калия в клетках также должен вызывать жажду (Black, Black, Milne). Сухость слизистых оболочек рта и глотки имеет второстепенное значение. В конце концов чувство жажды приводит к состоянию напряжения стенок желудка. 1.5.1.1. Гормоны как посредники регуляции Вазопрессин (антидиуретический гормон) Место образования: передний гипоталамус с дальнейшей транспортировкой в гипофиз. Посредник в осмотической и объемной регуляции. Механизм образования вазопрессина может быть активирован изменениями концентрации и объема, а также рядом других факторов: — повышение выделения свободного вазопрессина → антидиурез; под влиянием эмоциональных факторов, адреналина, боли, никотина, барбитуратов, анестезирующих веществ, морфина, ацетилхолина; — снижение выделения свободного вазопрессина → диурез: под влиянием алкоголя, глюкокортикоидов, хлорпромазина. Точка приложения — nown: дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки. Вазопрессин, вероятно, влияет на проницаемость эпителия канальцев, благодаря чему усиливается или ослабляется накопление воды. Разрушается в почках и легких. Альдостерон Место образования: кора надпочечников (клубочковая зона). Участвует в регуляции объема. Механизм действия альдостерона еще до конца не известен. По-видимому, регуляция объема осуществляется благодаря изменению содержания натрия под влиянием альдостерона (Merz). Точка приложения: дистальные извитые канальцы, собирательные трубочки. Альдостерон способствует абсорбции натрия в почках и выведению калия. Он регулирует потоотделение, слюноотделение, выработку дуоденального сока, стимулирует реабсорбцию натрия и выделение калия в толстой кишке. Альдостерон влияет и на соотношение калия и натрия в клетках и внеклеточном пространстве. Место разрушения: печень. Клиника Первичный альдостеронизм (Conn) наблюдается при аденомах коры надпочечников с избыточной выра» боткой альдостерона, что ведет к задержке натрия, почечной потере калия, полиурии, гипертонии и гипокалиемическому алкалозу. Около 40% больных с первичным альдосте-ронизмом или минзралокортикоидным синдромом по Wolff с соавт. имеют временно нормальную концентрацию калия в сыворотке. Уровень ренина снижен. Гипокалиемия и пони» жение концентрации ренина характерны для первичного альдостеронизма или минералокортикоидного синдрома (Wolff с соавт.). Вторичный альдостеронизм наблюдается при поражении почек или почечных сосудов, при декомпенсации цирроза печени или сердечной недостаточности и влияет через систему ренин — ангиотензин или церебрально (АКТЕ, гломерулотропин). Для него характерны отеки (см. 2.1.5). Вторичный альдостеронизм является не только причиной, но и следствием отеков (Hegglin с соавт.: альдостерон играет значительную роль не только в возникновении отека, но и при «устано-м вившемся состоянии отека». 1.5.2. Почки На долю почек наряду с выделением шлаков (мочевина и пр.) выпадает и поддержание гомеостаза в отношении воды,; электролитов, 'кислот и оснований. Функция почек обеспечивается деятельностью гломерул и канальцев (рис. 27): — в гломерулах происходит фильтрация плазмы; — в канальцах — активное и пассивное всасывание и дальнейшее выделение жидкости. Процессы фильтрации в клубочках Из крови, протекающей через клубочки, фильтруется свободная от белков плазма — ультрафильтрат. Его объем зависит от эффективного фильтрующего давления (норма, 45 мм рт. ст.). Оно получается при вычитании от средне: артериального давления (85 мм рт. ст.) коллоидно-осмотического давления (25 мм рт. ст.) плюс давление внутри капсул (15 мм рт. ст.). По мере падения давления в аорте и рефлекторного повышения почечно-сосудистого сопротивления уменьшаете; фильтрующееся количество жидкости, так же как при повышении внутрипочечного давления. При среднем артериальном давлении 40 мм рт. ст. фильтрация прекращается.  Рис. 27. Функциональная анатомия почек. 1 — клубочек; 2 — проксимальный каналец; 3 — тонкий сегмент петли Генле; 4 — широкая часть петли Генле; 5 — дистальный каналец; 6 — собирательная трубочка Правда, анурия может развиться уже при несколько более высоких средних значениях артериального давления, а именно когда образующийся в незначительном количестве гломерулярный фильтрат полностью реабсорбируется, особенно под влиянием механизма Thurau (см. 3.7.1.3). Количественные данные Скорость почечного кровотока: 1200 мл/мин (20% систолического объема крови) Скорость тока плазмы через почки: 650 мл/мин, при этом около 20% отфильтровывается 120 мл/мин, или 170 л/24 ч. Из объема циркулирующей крови в течение 24 ч отфильтровывается из плазмы 170 л воды со значением рН, осмоляльностью и электролитным составом плазмы (незначительные отклонения из-за разделения Gibbs—Donnan). Доработка этой так называемой первичной мочи происходит в канальцах. Функция проксимального изогнутого канальца Ультрафильтрат, образующийся в клубочках, большей частью снова всасывается в проксимальном сегменте. Однако максимально он может быть реабсорбирован только в том количестве, в каком позволяют способности «леток канальцев («максимальная транспортная емкость канальцев»), Она отличается для различных веществ. Если переступается определенный «плазменный порог», то это означает повышение количества соответствующего вещества, протекающего чер«з канальцы в единицу времени, с перегрузкой «максимальной транспортной емкости канальцев».  Рис. 28. Обмен ионов в почечных канальцах. А — реабсорбция бикарбоната натрия; Б — захват водородных ионов фосфатным буфером; В — образование аммиака; Г— обмен калия; К. А. — карбоангидраза; An— — анион. Вода пассивно следует за активно реабсорбированным натрием (обязательная реабсорбция воды). Реабсорбция гидрокарбоната происходит по схеме на рис. 28, А. Необходимые для этого ионы водорода образуются при диссоциации угольной кислоты. Хотя большая часть ионов водорода забирается в проксимальном изогнутом канальце, значение рН мочи несколько снижается. Незначительный забор ионов водорода в дистальном изогнутом канальце и собирательных канальцах сдвигает значение рН мочи сильнее из-за гидрокарбоната, связывающего ионы водорода. После того как ультрафильтрат проходит через проксимальную систему канальцев, его объем на .выходе уменьшается до 15—20 л. Дистальный изогнутый каналец и собирательные трубочки В дистальном изогнутом канальце (так же как в собирательных трубочках) реабсорбируются ионы натрия и калия, а ионы калия сверх того выводятся наружу. Отдача ионов калия, происходящая в дистальном канальце, представляет собой важнейший источник калия мочи. Натрий ответствен за электрический компонент выведения. По этой причине выделение калия связано с реабсорб-цией натрия.
Кроме того, в дистальном изогнутом канальце происходит факультативная реабсорбция воды (влияние на объем и концентрацию мочи). Факультативная реабсорбция воды в дистальном сегменте 15—20 л восстановленного клубочкового фильтрата, полученного в начальной части дистального сегмента, должно сократиться до окончательного объема мочи. Обширные исследования позволили понять механизмы процессов концентрирования и разведения. Они происходят в петле Генле в дистальных сегментах собирательных трубочек, а также в интерстициальном пространстве мозгового слоя почки. Благодаря особой микротехнике Wirz (1951, 1956) исследовал концентрацию мочи «а отдельных участках нефрона. Он обнаружил, что моча в проксимальных канальцах до начала тонкого восходящего колена петли Генле является изотонической. В петле Генле она еще более концентрируется и приобретает наивысшую концентрацию в колене петли на уровне верхушек сосочков. В начальной части дистального изогнутого канальца, т. е. в начале толстой части петли Генле, она снова гипотонична. Разъяснить эти данные позволяют следующие представления (рис. 29). В восходящей части петли Генле из мочи активно реабсорбируется натрий, а именно в области пограничной зоны [Ullrich et al., 1955, 1956; Ullrich, 1959]. Через межтканевое пространство эта соль диффундирует к восходящей части петли Генле. В результате повышается концентрация межтканевой жидкости и мочи, которая вытекает из проксимального сегмента канальцев в петлю Генле. Это повышение концентрации развивается благодаря току мочи до верхушек сосочков, где иа каждом уровне из-за диффузионных процессов происходит одновременное повышение концентрации натрия в прилегающем межтканевом пространстве. Глубина этого процесса охватывает не только колена, но и прилежащую интерстициальную ткань. Таким образом, три прохождении через восходящее колено моча концентрируется. Концентрация повышатся от подножия пирамиды к ее вершине. Дальнейшая обработка гипотонической мочи, поступающей в конечную часть петли Генле, зависит от проницаемости в дистальных изогнутых канальцах и собирательных трубочках. Состояние жажды — антидиурез Под влиянием секреции вазопрессина мембраны канальцев становятся более проницаемыми для воды, вследствие чего происходит изоосмотический выход воды до выравнивания осмотического давления в интерстициальной ткани почки, а именно в коре — до изотоничности, а в собирательных канальцах в связи с прохождением через слои с повышенной концентрацией — до тоничности (Wirz). Гипертоническая моча, таким образом, впервые образуется в собирательных трубочках (внутренняя пограничная зона). Диурез При незначительном количестве вазопрессина происходит малая реабсорбция воды, моча остается гипотонической и вследствие дальнейшей реабсорбции электролитов еще больше разбавляется (экстремальный случай: несахарный диабет). Уменьшение объема мочи, поступающей в диета л ьные изогнутые канальцы, происходит в коре, но первое концентрирование— в собирательных канальцах. Осмотический диурез Он встречается тогда, когда содержание натрия или других веществ в ультрафильтрате очень велико и почки не способны их реабсорбировать или при наличии вещества, которое почки не могут реабсорбировать, например маннитола. Это препятствует концентрированию мочи в канальцах, что приводит к выделению изотоничной мочи (относительная плотность 1010). То же бывает тогда, когда работоспособность дистальных канальцев и межтканевого пространства чем-либо ограничена, например при хронических пиелонефритах. При осмотическом диурезе увеличиваются потери воды (до 60%| отфильтрованной воды, Balint) и электролитов (до 25% отфильтрованного натрия, Balint).  Рис. 30. Номограмма мочи (выведение, мэкв/сут; Geigy; * — Gofman). ТК—титрационная кислотность ТК-20— 40 мэкв*. TK+NH4+ — общее количество выводимых водородных ионов, равное 40— 80 мэкв*, NH4+ TK=1,0+2.5. Концентрирование мочи и выделение растворенных веществ Здоровые почки могут выделить избыток воды или растворенных веществ (электролитов, мочевины и пр.), а также сэкономить их при недостатке путем образования разбавленной или концентрированной мочи. Средняя отдача электролитов за 24 ч представлена на рис. 30. Количество выделенных веществ (растворенных веществ) измерено в мосммоль. Осмоляльность измерена по снижению точки замерзания. Пределы концентрационной способности почек колеблются от максимальной концентрации мочи (1040) с выделением растворенных веществ 1400 мосммоль/л до максимального разбавления (1001) с выделением 40 мосммоль/л. Если концентрация мочи ограничивается до относительной плотности приблизительно 1020, то будет выведено лишь 650 мосммоль/л. Если известно соответствующее количество растворенного вещества, образующегося в процессе цикла обмена веществ, а также максимально достигаемая (концентрация мочи, то можно рассчитать, сколько необходимо мочи для выведения шлаков. Когда этого количества мочи не удается достигнуть, выводимые с ней вещества задерживаются. Абсолютный минимум объема мочи (максимальная концентрация, пища, содержащая углеводы) составляет 200 мг/м2-24 ч (Weil, табл. 9). Если при полном сгорании жиров и углеводов не образуется шлаков, то остаются про дукты разрушения белков, которые необходимо вывести. С возрастающим разрушением белков (например, при усиливающемся стрессе, см. 3.8.2.1) увеличивается выброс растворенных веществ. Появление в моче растворенных веществ в первую очередь зависит от обмена белка. Образование шлаковых веществ можно ограничить, назначив больному покой и пищу, богатую углеводами и жирами. |
