Автоматическая регуляция гомеостаза натрия и воды

Раздражение баро- и волюморецепторов-

Увеличение выработки ренина

I

Активация ренин-ангиотензинной системы (гипертензиноген->ангиотензин-1->ангиотензин-И->ангиотензин-П1)

Стимуляция секреции альдостерона (вторичный альдостеронизм)

Уменьшение выделения натрия из организма (через почки,желудочно-кишечный тракт.со слюной)

Гипернатриемия Раздражение осморецепторов

Усиление секреции АДГ

Увеличение реабсорбции воды почечными канальцами

Задержка жидкости в организме

Отек, водянка

ке наиболее часто встречаются сердечные, по­чечные, нейрогенные отеки, а также асцит при циррозе печени.

Сердечные отеки. Такие отеки возникают при развитии сердечной недостаточности (см. гл. 14). Наибольшей выраженности они достигают в ста­дию сердечной декомпенсации, однако могут быть выявлены еще задолго до этой стадии, осо­бенно при физической нагрузке.

В формировании сердечных отеков принима­ют участие многие патогенетические факторы, значимость и последовательность включения которых меняется по мере нарастания по­вреждения деятельности сердечно-сосудистой системы. Несомненно, что венозный застой кро­ви и повышение гидростатического давления (см. роль гидростатического фактора) играют суще­ственную роль, а нередко и ведущую в развитии сердечных отеков. Поэтому их называют застой­ными. Однако имеются данные о том, что воз­никновение сердечных отеков может предшество­вать повышению венозного давления и разви­тию застойных явлений.

Повышение давления в полых венах (недо­статочность правого сердца) вызывает рефлек­торный спазм лимфатических сосудов, приводя

к механической лимфатической недостаточно­сти, что также является важным звеном форми­рования сердечных отеков.

Нарастающее расстройство общего кровообра­щения вызывает гипоксию тканей с последую­щим расстройством их трофики и повышением проницаемости стенки сосудов. Нарушение кро­вообращения печени и почек сопровождается снижением синтеза белков (см. роль онкотичес-кого фактора) и активацией деятельности ренин-ангиотензинной системы (гипоксия почек). Уве­личение в крови биологически активных пепти­дов - ангиотензина-Н и ангиотензина-Ш - сопро­вождается усилием синтеза альдостерона и ан­тидиуретического гормона (повышению концен­трации этих гормонов в крови способствует так­же снижение расщепления их печенью) с после­дующей задержкой воды и солей в тканях (схе­ма 21).

Почечные отеки. При заболеваниях почек происходит нарушение водно-электролитного обмена, сопровождающееся задержкой воды в организме и возникновением отеков (см. гл.18). Характерной локализацией почечных отеков являются веки, лицо, при прогрессировании раз­вивается отечность всего тела (анасарка), скоп-

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Схема 22 Патогенетические факторы, участвующие в развитии отеков при нефротическом синдроме

Повреждение клубочкового и каналыдевого аппаратов почек

Увеличение проницаемости Уменьшение каналыдевой

почечных клубочков реабсорбции белков

Протеинурия Гипопротеинемия

Увеличение фильтрации воды из сосудов и ткани-----

Динамическая лимфатическая недостаточность Уменьшение объема циркулирующей крови (гиповолемия)

Увеличение продукции альдостерона (возможно повышение чувствительности почечных канальцев к альдостерону)

Задержка натрия в организме

Гипернатриемия

Раздражение осморецепторов

Увеличение продукции АДГ (возможно повышение чувствительности почечных канальцев к АДГ)

Увеличение реабсорбции воды почечными канальцами и собирательными трубочками

Задержка жидкости в организме

Отек,водянка

ление жидкости в серозных полостях (асцит, гидроторакс, гидроперикардиум и др.)-

Отеки при нефротическом синдроме. При

развитии нефротического синдрома ведущее ме­сто в формировании отека принадлежит резко­му уменьшению содержания белков плазмы кро­ви - гипопротеинемии. Отек по патогенезу на­зывается онкотическим. Это обусловлено боль­шой потерей белков плазмы крови (главным об­разом альбуминов, но также теряются и другие белки: церулоплазмин, трансферрин, гаптогло-бин, у-глобулин и др.) с мочой.

Протеинурия связана с повышением прони­цаемости почечных клубочков и нарушением обратного всасывания белков почечными каналь­цами. При этом концентрация белков в крови может падать до 30-20 г/л и ниже, а суточная потеря белков с мочой достигает 30-50 г (в нор­ме не превышает 50 мг/сут). Отсюда становится понятным значение коллоидно-осмотического фактора в развитии нефротических отеков. Уси­ленная транссудация жидкости из капилляров в ткани и развитие динамической лимфатичес-

кой недостаточности могут способствовать появ­лению гиповолемии (уменьшению объема цир­кулирующей крови) с последующей мобилизаци­ей альдостеронового механизма задержки натрия и антидиуретического механизма задержки воды в организме (схема 22).

Определенное значение в механизме задерж­ки воды и натрия при нефротическом синдроме может иметь повышение чувствительности по­чечной ткани к альдостерону и антидиуретичес­кому гормону.

Отеки при гломерулонефрите. В патогенезе отеков при хроническом гломерулонефрите боль­шое значение имеет снижение клубочковой филь­трации, что уже само по себе может вести к за­держке воды и солей в организме. Кроме того, в крови больных гломерулонефритом нередко от­мечается повышенная концентрация альдосте­рона и АДГ. Считается, что гиперсекреция аль­достерона обусловлена нарушением внутрипочеч-ной гемодинамики с последующим включением ренин- и ангиотензинной системы. Образующи­еся из ангиотензиногена крови под воздействием

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

ренина через ряд промежуточных продуктов ангиотензины-П и III активируют секрецию аль-достерона в надпочечниках, чувствительность которых к стимулирующему эффекту ангиотен-зина-Ш может повышаться.

Таким образом мобилизуется альдостероновый механизм задержки натрия в организме. Гипер-натриемия (усугубляющаяся сниженной фильт­рацией электролитов в почечных клубочках) через осморецепторы активирует секрецию АДГ, что сопровождается повышением не только ре-абсорбции воды в дистальных отделах почечных канальцев и собирательных трубочках, но и про­ницаемости обширной части капиллярной сис­темы организма - «генерализованный капилля-рит».

Имеются сведения и о повышении активнос­ти плазменного калликреина у больных с гло-мерулонефритом, что также ведет к увеличению сосудистой проницаемости. Отличительной осо­бенностью отеков при гломерулонефритах явля­ется высокое содержание белка в межтканевой жидкости и повышенная гидрофильность соеди­нительной ткани, возникающая под воздействи­ем альдостерона, АДГ и других гормонов, а так­же биологически активных веществ, выделяе­мых почками (см. гл. 18).

Асцит и отек при циррозе печени. При цир­розе печени, наряду с местным скоплением жид­кости в брюшной полости (асцитом), имеет мес­то скопление ее в тканях и межтканевых про­странствах организма (печеночные отеки). Пер­вичным моментом возникновения асцита при циррозе печени является затруднение внутри-печеночного кровообращения с последующим повышением гидростатического давления в сис­теме воротной вены. Постепенно скапливающа­яся внутри брюшной полости жидкость повы­шает внутрибрюшное давление до такой степе­ни, что оно противодействует выходу жидкости из сосудов в полость и затрудняет дальнейшее развитие асцита. Онкотическое давление крови при этом не понижается до тех пор, пока не на­рушается функция печени синтезировать белки. Однако как только это произойдет, асцит и отек развиваются значительно быстрее. Содержание белков в асцитической жидкости обычно очень низкое. С повышением гидростатического давле­ния в области воротной вены резко усиливается лимфоток в печени. При развитии асцита транс­судация жидкости превосходит транспортную

емкость лимфатических путей (развивается ди­намическая лимфатическая недостаточность).

Важная роль в механизме развития отеков при циррозе печени отводится активной задержке натрия в организме. Отмечено, что концентра­ция натрия в слюне и поте при асците низкая, а концентрация калия высокая. С мочой выделя­ется большое количество альдостерона. Все это указывает на повышение секреции альдостеро­на и недостаточную инактивацию его в печени с последующей задержкой натрия.

При нарушении способности печени синтези­ровать альбумины понижается онкотическое дав­ление крови вследствие развивающейся гипоаль-буминемии и к перечисленным выше факторам, участвующим в механизме развития отека, присоединяется еще онкотический.

Нейрогенные отеки. В механизме развития любого вида отека нарушение нервно-гумораль­ной регуляции водно-электролитного баланса всегда имеет место. Однако при некоторых ви­цах отеков роль нервной системы выступает наи­более ярко и непосредственно. Такие отеки на­зывают нейрогенными. В их происхождении важную роль играют повышение проницаемос­ти сосудистых стенок и нарушение обменных процессов в повреждаемых тканях. Так, напри­мер, развиваются отеки конечностей при сирин-гомиелии (образование полостей в сером веще­стве спинного мозга) и сухотке спинного мозга (поражение задних рогов и столбов спинного моз­га). Невралгия тройничного нерва нередко со­провождается развитием отека лица. К невро-генным относятся отеки кожи при истерии, кон-тузионные отеки и др.

Велика роль нервной системы и в развитии различных форм отека. Г. Квинке (немецкий врач-терапевт, описавший в 1882 г. острый ло­кальный ангионевротический отек). Различают аллергический (см. гл.7) и неаллергический (на­следственный, связанный с дефицитом ингиби­торов протеаз, и в частности Cj-эстеразы) отеки Квинке. Чаще эти отеки развиваются на лице и в глотке, но могут затрагивать и внутренние орга­ны (пищевод, желудок, кишечник, матку и даже сердце).

Значение отека для организма. Как видно из изложенного, в образовании различных ви­дов отеков (сердечные, почечные, печеночные, кахектические, токсические, воспалительные, аллергические, нейрогенные и др.) участвуют

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

многие общие механизмы: повышение гидроста­тического давления в сосудах, увеличение про­ницаемости сосудистой стенки для белков плаз­мы крови и коллоидно-осмотического давления в тканях, повышение онкотического давления тканевой жидкости, недостаточность лимфооб­ращения и возврата жидкости из тканей в кровь, уменьшение онкотического давления крови, включение механизмов, активно задерживающих натрий и воду в организме, повышение чувстви­тельности почечной ткани к альдостерону и АДГ, повышение гидрофильности соединительной тка­ни под воздействием этих и других гормонов и т.д.

Можно выделить несколько фаз в образова­нии отеков. В первую фазу имеет место увеличе­ние массы связанной, фиксированной с основ­ным веществом соединительной ткани воды. Когда масса связанной воды выравнивает вели­чину межтканевого давления до атмосферного (в норме эта величина на 6-7 мм рт. ст. ниже величины атмосферного давления), развивается вторая фаза обводнения, характеризующаяся накоплением свободной межтканевой жидкости - видимый отек.

При формировании отеков включается ряд компенсаторных механизмов, направленных на предотвращение, а по возможности и на устра­нение отека, - резко увеличивается лимфоотток, активнее вымываются мелкодисперсные белки из межтканевой жидкости, что снижает ее кол-лоидно-онкотическое давление; видимый отек не развивается до тех пор, пока отрицательное дав­ление межтканевой жидкости не будет выравне-но с атмосферным или превысит его. Если эти резервные возможности организма повышаются, а видимого отека еще не наблюдается, говорят о предотечном состоянии. Эти общие однотипные механизмы формируют отеки у разнообразных высокоорганизованных представителей животно­го мира, в том числе и у человека. Все сказан­ное, а также обязательное развитие отеков при различных повреждениях организма (отек - один из важнейших показателей повреждения) позво­ляют относить его к типовым патологическим процессам. Подобно любому патологическому процессу, отеки обладают как повреждающими свойствами (в этом заключается их сущность), так и элементами защиты.

Развитие отека приводит к механическому сдавлению тканей и нарушению в них кровооб-

ращения. Избыток межтканевой жидкости зат­рудняет обмен веществ между кровью и клетка­ми. Вследствие нарушения трофики отечные ткани легче инфицируются, иногда отмечается развитие в них соединительной ткани. Если отеч­ная жидкость гиперосмотична (например, у боль­ных с сердечными отеками, которые нарушают солевой режим), наступает обезвоживание кле­ток с мучительным чувством жажды, повыше­нием температуры, двигательным беспокойством и т.д. Если же отечная жидкость гипоосмотич-на, развивается отек клеток с клиническими признаками водного отравления. Нарушение электролитного баланса при отеках может при­вести к нарушению кислотно-щелочного состоя­ния жидких сред организма. Опасность отека в значительной мере определяется его локализа­цией. Скопление жидкости в полостях головно­го мозга, сердечной сумке, в плевральной поло­сти нарушает функции этих важных органов и нередко угрожает жизни.

Из защитно-приспособительных свойств сле­дует указать на следующие: переход жидкости из сосудов в ткани способствует освобождению крови от растворенных в ней (иногда токсичес­ких) веществ, а также сохранению изоосмоляр-ности жидкостных сред организма; отечная жид­кость способствует уменьшению концентрации различных химических и токсических веществ, снижая их патогенное действие. При воспали­тельных, аллергических, токсических и некото­рых других видах отеков вследствие затрудне­ния оттока крови и лимфы из очага поврежде­ния (отечная жидкость сдавливает кровеносные и лимфатические сосуды) происходит уменьше­ние всасывания и распространения по организ­му различных токсических веществ.

11.8.8. Принципы терапии водно-электролитных нарушений

Важнейшими звеньями терапии водно-элект­ролитных нарушений являются: 1) восстановле­ние и поддержание нормального объема цирку­лирующей крови и других водных пространств организма; 2) ликвидация наиболее опасных нарушений баланса электролитов и сдвигов кис­лотно-щелочного состояния; 3) восстановление и поддержание диуреза на уровне, обеспечиваю­щем баланс воды и электролитов в организме; 4) обеспечение нормального распределения жидко­стных объемов и электролитов по секторам.

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Осмысленное осуществление перечисленных мероприятий невозможно без установления при­чин развития водно-электролитных нарушений, правильной интерпретации клинических симп­томов и данных лабораторных исследований.

Важное место в коррекции водно-электролит­ных нарушений принадлежит инфузионной те­рапии (метод лечения, направленный на восста­новление и поддержание нормального объема и электролитного состава жидких сред организма), медикаментозной терапии тех патологических состояний, которые привели к нарушению вод­но-электролитного обмена, и соответствующей диетотерапии.

11.9. НАРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА

11.9.1. Нарушения обмена макроэлементов

Белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кис­лоты организма человека и животных состоят в основном из углерода, кислорода, водорода и азота. Необходимым для существования организ­ма является также ряд других химических эле­ментов, которые по суточной потребности и со­держанию в организме могут быть условно раз­делены на макроэлементы (Са, Р, К, S, Cl, Na, Mg) и микроэлементы.

Нарушения обмена натрия

На долю натрия - основного катиона внекле­точной жидкости, определяющего ее осмоляль-ность, приходится более 90% всех катионов плаз­мы крови. Третья часть натрия связана в кост­ной ткани, остальные ионы свободно обменива­ются. Нормальная концентрация натрия в сы­воротке крови у взрослых составляет 130-145 ммоль/л, в эритроцитах - 13-22 ммоль/л.

Na⁺,K^h-ATOa3a, входящая в состав мембран клеток, осуществляя активное выведение ионов натрия из цитоплазмы во внеклеточную среду, поддерживает градиент натрия, образующий на клеточной мембране электрохимический потен­циал, обеспечивающий функции возбудимости и проводимости нервной и мышечной тканей. Натрий играет ведущую роль в поддержании осмотического давления внеклеточной жидкости и ее объема, участвует в регуляции кислотно-

основного состояния, в транспорте углекислого газа, в активном переносе глюкозы и аминокис­лот в клетку, в поддержании пространственной конфигурации биомолекул и клеточных струк­тур.

Отклонения от физиологической нормы кон­центраций натрия, как внутриклеточного, так и содержащегося в экстрацеллюлярном простран­стве, могут стать важным звеном в патогенезе различных патологических процессов. У боль­ных гипертонической болезнью и крыс со спон­танной генетической гипертензией Ю.В. Пост­новым и С.Н. Орловым (1987) были выявлены генетически детерминированные нарушения структуры и функций мембран клеток возбуди­мого и невозбудимого типов (увеличение пассив­ного входа натрия в клетку, увеличение скорос­ти Na⁺/H'-обмена, Na', К¹, 2С1 ~-котранспорта). В патогенезе артериальной гипертензии может играть роль избыточная концентрация натрия во внеклеточной жидкости, повышающая чув­ствительность мышечных клеток к катехолами-нам. Напротив, сниженное содержание натрия в межклеточной среде, вызывающее уменьше­ние активности симпатических окончаний, мо­жет стать причиной развития гипотонии.

Ведущую роль в поддержании гомеостаза на­трия, который содержится в обычном рационе в количествах, в несколько раз превышающих потребность организма, играют почки. Основны­ми факторами регуляции почечной экскреции натрия являются ангиотензин-П и альдостерон, снижающие выведение иона в периоды ограни­ченного поступления его с пищей, а также пред-сердный натрийуретический фактор (секретиру-емый предсердиями при их растяжении, выз­ванном повышением артериального давления, в том числе связанном с увеличением объема плаз­мы), стимулирующий экскрецию натрия. Сти­муляция центра жажды, а также высвобожде­ние вазопрессина (антидиуретического гормона) из секреторных гранул в ответ на повышение осмотического давления межклеточной жидко­сти позволяют восстановить нормальную концен­трацию натрия за счет увеличения объема воды в организме.

Концентрация натрия в сыворотке крови не всегда отражает его общее содержание в орга­низме. При дефиците натрия в организме содер­жание ионов в крови пациентов может быть низ­ким (в случаях, когда потеря натрия сочетается

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

с задержкой воды), нормальным (изотоническая потеря натрия и воды) или повышенным (пре­вышение потери воды над потерей натрия).

Гипонатриемия может наблюдаться у боль­ных с различными острыми и хроническими заболеваниями. У ослабленных пациентов неред­ко отмечается повышение проницаемости кле­точных мембран для натрия при нормальной или сниженной активности натриевого насоса («син­дром больной клетки»). Ионы натрия при этом тяжелом метаболическом нарушении по гради­енту концентраций перемещаются внутрь кле­ток, ионы калия выходят в межклеточное про­странство. Неадекватный ионный состав содер­жимого клеток приводит к еще более глубоким нарушениям метаболизма, что формирует «по­рочный круг». Наряду с этим у некоторых боль­ных может наблюдаться неадекватная секреция вазопрессина, вызванная влиянием стресса.

Дефицит натрия в организме, объясняющий­ся недостаточным его поступлением, может быть вызван неадекватным парентеральным питани­ем, а также встречается у больных с сердечно­сосудистой недостаточностью, вынужденных цлительное время соблюдать бессолевую диету. Чрезмерные потери макроэлемента через почки наблюдаются при полиурической фазе острой почечной недостаточности, лечении диуретика­ми, недостаточной выработке минералокортико-идов (болезнь Аддисона и др.) и некоторых дру­гих заболеваниях. Натрий может теряться че­рез кожу при обильном потоотделении, ожогах, генерализованном дерматите и через желудоч­но-кишечный тракт при продолжительной рво­те, диарее и кровотечениях.

Гипонатриемия с нормальным (увеличенным) объемом внеклеточной жидкости наблюдается при чрезмерной продукции вазопрессина (гор­мон может продуцироваться опухолями тимуса, предстательной железы, карциномой бронхов), при застойной сердечной недостаточности (в слу­чае выраженной гиперсекреции вазопрессина в ответ на уменьшение объема сердечного выбро­са), олигурической фазе острой почечной недо­статочности, первичной психогенной полидип­сии и проявляется головной болью, апатией, спутанностью сознания, отеками, увеличением массы тела, подъемом артериального давления, спазмами мышц, судорогами.

Снижение концентрации натрия в крови при нормальном его общем количестве в организме

(связанное с перемещением воды из клеток во внеклеточное пространство) может быть вызва­но быстрым возрастанием содержания в плазме глюкозы или другого осмотически активного вещества, наблюдающимся чаще всего при са­харном диабете или при внутривенном введении значительных количеств глюкозы либо манни-тола за короткое время.

Гипонатриемия со сниженным объемом вне­клеточной жидкости может развиваться при по­терях содержащей натрий жидкости при ожо­гах, различных патологиях желудочно-кишеч­ного тракта, через почки: при передозировке диуретиков, первичном гипокортицизме, нефро-патиях с потерей солей (в том числе при поли-кистозе, хроническом пиелонефрите и др.), а также в условиях удаления жидкости, выходя­щей в полости тела: выпот в плевру, быстрое развитие асцита (во всех этих случаях потери натрия обычно несколько преобладают над по­терями воды). Это же состояние может разви­ваться при потерях изотонической жидкости через желудочно-кишечный тракт, почки или кожу в условиях частичного возмещения толь­ко воды, но не натрия. При гиповолемической гипонатриемии наблюдаются клинические про­явления, связанные в основном со снижением объема внеклеточной жидкости: слабость, апа­тия, раздражительность, головокружение, гипо-тензия, тахикардия, сухость слизистых оболо­чек, в тяжелых случаях - тремор, судороги, кома.

Неврологическая симптоматика гипонатрие­мии проявляется, когда уровень натрия в сыво­ротке крови снижается до 125-120 ммоль/л.

Псевдогипонатриемия может регистрировать­ся при выраженной гиперпротеинемии или ги-перлипидемии вследствие уменьшения доли воды в плазме (в норме - 93% от объема).

Гипернатриемия всегда вызывает клеточную дегидратацию вследствие выхода воды из кле­ток в межклеточную жидкость. Причинами ги-пернатриемии могут стать обезвоживание (про-фузное потение с низким содержанием натрия в выделяемой жидкости, наблюдающееся при тя­желой физической нагрузке и высокой темпера­туре окружающего воздуха); несахарный диабет (избыточная потеря воды без натрия); осмоти­ческий диурез с потерей воды без натрия (глю-козурия, кетонурия); нарушение механизма жажды; недоступность питьевой воды и избы­ток натрия при парентеральном введении ги-

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

пертонического солевого раствора или бикарбо­ната натрия, а также при нарушении выведе­ния макроэлемента (почечная недостаточность; избыток минералокортикоидов при застойной сердечной недостаточности, нефротическом син­дроме, стенозе почечной артерии, декомпенси-рованном циррозе печени, синдромах Кушинга и Конна). Симптомы связаны с перераспределе­нием воды между внутриклеточной и внеклеточ­ной средами в пользу последней и с дегидрата­цией в первую очередь нервных клеток (одыш­ка, отеки, венозный застой, гипертензия, потли­вость, усталость, беспокойство, возбуждение, усиление мышечного тонуса, кома).

Суточная потребность организма взрослого человека в хлориде натрия составляет около Юг.

Нарушения обмена калия

Калий является основным внутриклеточным катионом. Концентрация этого минерала в клет­ках в десятки раз превышает его содержание во внеклеточной жидкости (в сыворотке крови ка­лия содержится 3,7-5,2 ммоль/л, в эритроцитах - 77-96 ммоль/л). В клетках организма калий находится в свободном и связанном с белками, глюкозой, фосфатами и другими соединениями виде; внеклеточная жидкость содержит только 2% от общего его количества, преимущественно в виде ионов, концентрация которых поддержи­вается в узком диапазоне. Уровень калия в плаз­ме крови не является показателем его общего содержания в организме. Главная биологичес­кая роль калия - создание трансмембранного потенциала, обеспечивающего в том числе воз­будимость и проводимость нервных и мышеч­ных клеток, основным механизмом поддержа­ния которого является работа Ма⁴,К*-АТФазы. Распределение калия между внеклеточной жид­костью и внутриклеточной средой зависит от рН (ацидоз способствует развитию гиперкалиемии, алкалоз - гипокалиемии), некоторых гормонов (инсулин, адреналин, альдостерон), а также от концентрации катионов (например, магний вли­яет на активность Na"¹, К⁺-насоса). Общее коли­чество калия в организме и его содержание в плазме крови регулируются изменением коли­чества экскретируемого минерала почками, ко­торые в то же время не способны так же эффек­тивно удерживать калий, как натрий, и поэтому выведение калия наблюдается даже при суще­ственном недостатке его в организме.

Калий участвует в поддержании кислотно-основного состояния, осмотического давления, транспорте углекислого газа кровью, способству­ет всасыванию глюкозы и кальция в кишечни­ке, оказывает влияние на многие стороны внут­риклеточного обмена веществ (например, акти­вирует ферменты гликолиза енолазу и пируват-киназу, участвуя в синтезе АТФ).

Гипокалиемия может развиваться вследствие сниженного поступления (нерациональное парен­теральное введение, редко дефицит в пище) и/ или повышенного выведения калия из организ­ма через почки (полиурическая фаза острой по­чечной недостаточности, избыток минералокор­тикоидов: первичный и вторичный альдостеро-низм, синдром Кушинга и др.), желудочно-ки­шечный тракт (диарея, рвота, стеноз пилоричес-кого отдела желудка и др.), в результате уси­ленного потоотделения. Гипокалиемия может быть вызвана перемещением калия внутрь кле­ток (алкалоз, избыток инсулина, быстрая кле­точная пролиферация после ожогов, травм или голодания, лечение Р-адренергическими агони-стами или повышение Р-адренергической актив­ности при стрессе, ишемии миокарда и др.). При гипокалиемии наблюдаются нарушения сердеч­ных, нейромышечных, почечных функций: ги­потония, мышечная слабость, спазмы мышц ног, сниженные рефлексы, запоры, рвота, наруше­ние концентрационной способности почек, веду­щее к полиурии; на ЭКГ отмечаются тахикар­дия, аритмии, депрессия сегмента ST, депрес­сия или инверсия зубца Т, увеличение интерва­лов PR и QT, выраженный зубец U. Действие гипокалиемии на почки объясняется повышени­ем синтеза простагландинов - антагонистов ва-зопрессина, нейромышечные и сердечные про­явления - нарушением возбудимости и проводи­мости клеток. Тяжелая гипокалиемия (менее 2 ммоль/л) вызывает остановку сердца в систоле или паралич дыхательных мышц и летальный исход.

Гиперкалиемия развивается при избыточном поступлении калия в организм (внутривенное введение препаратов калия, переливание консер­вированной крови); сниженном выведении ка­лия (прием сохраняющих калий диуретиков или ингибиторов ангиотензинпревращающего фер­мента, острая и хроническая почечная недоста­точность, недостаточность минералокортикоидов, например при болезни Аддисона); выходе калия

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

из клеток (ацидоз, недостаток инсулина, ката-болические состояния при лихорадке, травме, сепсисе и др.)- К неврологическим симптомам гиперкалиемии относятся раздражительность, беспокойство, парестезии, слабость, вялый па­ралич. На ЭКГ больных отмечаются прежде все­го увеличение амплитуды и заострение зубца Т, затем уплощение зубца Р вплоть до его исчезно­вения, расширение комплекса QRS, удлинение интервала PQ, брадиаритмия. Тяжелая гиперка-лиемия (13 ммоль/л) вызывает остановку серд­ца в диастоле.

Суточная потребность организма взрослого человека в калии составляет 2-5 г.

Нарушения обмена кальция и фосфора

Организм взрослого человека содержит около 1000 г кальция и 600 г фосфора, 99% Са и 85% Р депонировано в скелете в виде кристаллов гид-роксиапатита. В сыворотке крови кальций и фосфат содержатся в связанной с белками и дру­гими соединениями форме, а также в виде ионов. Ионизированные формы кальция и фосфата яв­ляются физиологически активными. Содержание общего кальция в сыворотке крови в норме со­ставляет 2,3-2,7 ммоль/л, ионизированного - 1,1-1,4 ммоль/л, неорганического фосфора - 0,7-1,4 ммоль/л.

На гомеостаз кальция и фосфора оказывают влияние паратиреоидный гормон, кальцитонин икальцитриол, основными органами-мишенями которых являются кости, почки и кишечник. Паратиреоидный гормон стимулирует освобож­дение кальция и фосфата из костной ткани и почечный синтез кальцитриола, а также усили­вает реабсорбцию кальция и подавляет реабсор-бцию фосфата в почках. Кальцитриол активиру­ет резорбцию кости и усиливает почечную реаб­сорбцию кальция и фосфата и абсорбцию каль­ция и фосфата в кишечнике. Кальцитонин тор­мозит остеокластическую резорбцию, тем самым снижая высвобождение кальция и фосфата, а также способствует поступлению фосфата в клет­ки кости и периостальную жидкость.

Функции фосфора в организме не сводятся только к формированию минерального компонен­та кости. Он входит в состав нуклеиновых кис­лот, фосфопротеинов и фосфолипидов, участву­ет в метаболизме белков, липидов и углеводов, образовании макроэргических соединений (АТФ, креатинфосфата и др.), поддержании кислотно-

основного равновесия, необходим для активации ряда ферментов и нормального функционирова­ния нервов и мышц.

Ионы кальция принимают участие в мышеч­ном сокращении, выделении нейромедиаторов, контроле возбудимости, внутриклеточном мета­болизме, свертывании крови, поддержании це­лостности мембран, трансмембранном транспор­те, высвобождении веществ, синтезируемых в клетке (в том числе гормонов), поступлении в клетку веществ путем фаго- и пиноцитоза, ми­нерализации костей; являются кофакторами многих ферментов и неферментных белков. Каль­ций воздействует на разнообразные обменные процессы, выполняя функцию внутриклеточно­го мессенджера (в том числе в комплексе с каль-модулином служит посредником в передаче ре-гуляторных сигналов). Концентрация свободных ионов кальция в цитозоле, поддерживаемая в пределах 0,1-10 мкмоль/л, зависит от активнос­ти Са²⁺-АТФазы, кальциевых каналов и от кон­центрации кальция во внеклеточной жидкости. Ряд гормонов (оуадренергические катехолами-ны, вазопрессин и др.) изменяет проницаемость мембран для кальция, тем самым регулируя его вход в клетку, воздействуя на Na⁺/Ca²⁺-o6MeH-ник. Возможны также как мобилизация каль­ция из митохондрий и эндоплазматического ре-тикулума, так и накопление его в этих органел-лах.

В физиологических условиях происходит по­стоянное обновление костной ткани - резорбция костной ткани протекает параллельно с образо­ванием остеоида и его минерализацией. При раз­личных нарушениях гормональной регуляции (избыток или недостаток кальцитриола, парати-реоидного гормона, глюкокортикоидов, эстроге­нов и андрогенов, тиреоидных гормонов, инсу­лина, глюкагона, соматотропина), а также при нарушениях обмена кальция и фосфата сдвига­ется динамическое равновесие, обеспечивающее стабильное состояние скелета. Нарушения мета­болизма кальция и фосфора в костной ткани характерны для таких заболеваний, как рахит и остеомаляция, остеопороз, болезнь Педжета и

ДР-

Повышение концентрации внутриклеточного кальция, регистрируемое при различных пато­логиях, может служить причиной нарушения функций и даже гибели клеток различных орга­нов и тканей организма. Вытеснение кальция

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ