Регуляция объема жидких сред организма I
Определенный внутрисосудистый объем - необходимое условие сохранения жизни. И снижение объема, и перегрузка объемом значительно повышают заболеваемость и смертность. Для поддержания внутрисосудистого объема необходим натрий , поскольку он является главным внеклеточным катионом и содержится преимущественно во внеклеточной жидкости. Главный внеклеточный анион - хлорид - также необходим, но поскольку содержание натрия и хлорида в организме обычно изменяется параллельно (в силу необходимого равенства количества катионов и анионов), основным регулятором внутрисосудистого объема считается просто уровень натрия. В некоторых случаях (например, при метаболическом алкалозе ) главной причиной уменьшения внутрисосудистого объема служит снижение концентрации хлорида. В других (например, при метаболическом ацидозе ) уровень натрия снижается в большей степени, чем хлорида.
Натриевый баланс регулируется на уровне почек; потребление натрия практачески не регулируется (даже в случаях пристрастия к соли, характерного для детей с хроническим сольтеряющим синдромом ). Регуляция натриевого баланса осуществляегся путем изменения того процента фильтруемого в клубочках натрия, который реабсорбируется в почечных канальцах. В норме с мочой выводится менее 1% фильтруемого натрия. У здорового человека внепочечные и почечные потери натрия соответствуют потребляемому количеству этого элемента, причем именно почки адаптируются к резким колебаниям его потребления. Экскреция натрия с мочой может снижаться чуть ли не до нуля и столь же резко возрастать.
В регуляции экскреции натрия с мочой принимают участие как внутри-, так и внепочечные механизмы. У детей эта экскреция зависит главным образом от объема жидкости в организме, точнее - от эффективного внутрисосудистого объема. Механизмы регуляции выведения натрия реагируют именно на эффективный внутрисосудистый объем. Например, при застойной сердечной недостаточности имеет место перегрузка объемом, но эффективный внутрисосудистый объем снижается, поскольку из-за нарушенной функции сердца перфузия почек и других органов уменьшается. В результате почки усиленно задерживают натрий.
Основная часть фильтруемого натрия реабсорбируется в проксимальных почечных канальцах и петлях Генле, однако главным местом регуляции выведения натрия из организма являются дистальные канальцы и собирательные трубочки. В проксимальных канальцах (главном месте реабсорбции бикарбоната , глюкозы , фосфата , аминокислот и других веществ) реабсорбируется около 65 % фильтруемого натрия. Реабсорбция натрия здесь сопряжена с транспортом других веществ в силу присутствия специфических котранспортеров (или в случае бикарбоната - натрий- водородного насоса, обменивающего натрий на водород). Применительно к бикарбонату и фосфату такой совместный транспорт играет важную клиническую роль. Например, при метаболическом алкалозе в условиях сниженного внутрисосудистого объема выведение бикарбоната с мочой должно было бы компенсаторно возрастать, но поскольку сниженный объем стимулирует задержку натрия, одновременно задерживается и бикарбонат, что препятствует коррекции метаболического алкалоза. Подобно этому, увеличение внутрисосудистого объема усиливает выведение фосфата с мочой, даже в случаях снижения его уровня в крови. Кроме того, при усиленной реабсорбции натрия в проксимальных канальцах в них возрастает также реабсорбция мочевой кислоты и мочевины . Это лежит в основе повышения уровня последних в крови при обезвоживании , которое стимулирует задержку натрия в проксимальных канальцах. Клетки проксимальных канальцев проницаемы для воды, и поэтому вода в этом сегменте нефрона реабсорбируется параллельно реабсорбции натрия.
Второе место по абсолютному количеству реабсорбируемого натрия занимает петля Генле. На люминальной поверхности клеточной мембраны функционирует Na+,K+,2Сl- -котранспортер, который возвращает натрий и хлорид в клетки, обменивая их на калий. Фуросемид и другие петлевые диуретики , усиливающие экскрецию натрия, ингибируют этот транспортер. Восходящий отдел петли Генле непроницаем для воды, и поэтому натрий здесь реабсорбируется без воды. АДГ стимулирует задержку натрия в этом сегменте нефрона, что способствует созданию в мозговом веществе почек гипертоничной среды. Это обеспечивает максимальную задержку воды при действии АДГ на собирательные трубочки мозгового вещества. Поскольку петлевые диуретики ингибируют задержку натрия в восходящем отделе петли Генле, они снижают гипертоничность мозгового вещества почек и тем самым препятствуют эффекту АДГ, увеличивающему концентрированность мочи.
В дистальных канальцах задержка натрия осуществляется чувствительным к тиазиду Na+С1- -котранспортером. Этот сегмент нефрона относительно непроницаем для воды и поэтому играет важную роль в доставке обедненной натрием жидкости в собирательные трубочки. В результате в отсутствие секреции АДГ у больных с низкой осмоляльностью плазмы выделяется вода без натрия. Тиазидные диуретики , блокируя задержку натрия и воды в этом сегменте, препятствуют выделению воды без электролитов. Это отчасти объясняет тяжелую гипонатриемию, которая иногда развивается у больных, длительно принимающих тиазидные диуретики.
На уровне собирательной трубочки, конечном сегменте нефрона, регулируется экскреция воды, калия, кислоты и натрия. Хотя количество реабсорбируемого натрия здесь меньше, чем в любом другом сегменте нефрона, регуляция экскреции натрия на этом уровне играет важнейшую роль. Реабсорбция натрия в собирательных трубочках осуществляется натриевыми каналами . Раскрывающиеся под действием альдостерона эти каналы способны реабсорбировать практически весь натрий, поступающий в собирательные трубочки. Переход натрия в клетки создает в просвете трубочки отрицательный заряд, что способствует экскреции ионов К+ и Н+. Калийсберегающие диуретики , амилорид и триамтерен , блокируют эти каналы и тормозят реабсорбцию натрия, снижая экскрецию калия. Калийсберегающий диуретик спиронолактон действует другим способом: он блокирует связывание альдостерона с его рецепторами и тем самым снижает активность натриевых каналов не прямо, а косвенно. Собирательные трубочки - важнейшее место регуляции водного баланса, поскольку под действием АДГ в них встраиваются водные каналы , что повышает проницаемость для воды, а гипертоничность мозгового вещества почек создает условия для образования максимально концентрированной мочи.
Смотрите также:
