You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
СУЧАСНІ УЯВЛЕННЯ ЩОДО<br />
ФІЗІОЛОГІЇ ТА ПАТОФІЗІОЛОГІЇ<br />
ВОДНО-СОЛЬОВОГО ГОМЕОСТАЗУ<br />
А. І. <strong>Гоженко</strong><br />
доктор медичних наук,<br />
професор, Заслужений<br />
діяч науки <strong>та</strong> техніки,<br />
Президент Українського<br />
наукового товариства<br />
патофізіологів<br />
ДП УКРНДІ медицини<br />
транспорту МОЗ України
Богомолец<br />
Александр Александрович<br />
(12.09.1881 – 19.06.1946)<br />
Выдающийся патофизиолог,<br />
теоретик медицины
Описаны механизмы<br />
образования местных<br />
отеков
«Норма <strong>водно</strong>го обмена организма,<br />
в свою очередь, однако, содержит<br />
не мало проблем, еще далеких от<br />
своего окончательного разрешения»
«Для понимания механизма образования отека<br />
необходимо знание факторов, регулирующих при<br />
нормальных условиях содержание воды в<br />
организме. Не подлежит никакому сомнению, что<br />
факторы эти – физико-химического характера.<br />
Но точно <strong>та</strong>к же не может быть сомнений в том,<br />
что нам в настоящее время далеко не вполне<br />
известны как факторы, принимающие участие<br />
в этой регуляции, <strong>та</strong>к и относительная роль уже<br />
изученных факторов».
«Отсюда – необходимый вывод, столь часто,<br />
к сожалению, упускаемый из вида практическими<br />
врачами: понять патологическое явление можно,<br />
только взяв за исходный пункт его изучения<br />
соответствующую физиологическую норму, в<br />
резуль<strong>та</strong>те количественного нарушения которой<br />
это патологическое состояние возникает».
«Дальнейшие поиски фактов,<br />
которые позволили бы построить<br />
единую теорию патогенеза отека».
Возникновение многоклеточных организмов<br />
произошло в условиях <strong>водно</strong>й среды Первичного<br />
океана, о чем свидетельствует близость<br />
ионного сос<strong>та</strong>ва внеклеточной жидкости.<br />
С тех пор, все клетки организма находятся<br />
в постоянно с<strong>та</strong>бильной концентрации ионов,<br />
соответствующей сос<strong>та</strong>ву Первичного океана.
Переход клеток в солевую среду<br />
Первичного океана пос<strong>та</strong>вил задачу по<br />
поддержанию ионного сос<strong>та</strong>ва клеток –<br />
возникли ионные насосы, основной<br />
из которых NaK-АТФаза или натриевый<br />
насос, а <strong>та</strong>кже специальные ионные каналы.
Переход организмов из <strong>водно</strong>й среды на<br />
сушу пос<strong>та</strong>вил особую задачу по обеспечению<br />
с<strong>та</strong>бильности <strong>водно</strong>го обмена.<br />
Содержание необходимого количества<br />
воды – главное условие осуществление<br />
ме<strong>та</strong>болизма, функционирования биомолекул.<br />
Водный баланс клетки –<br />
главное условие ее существования.<br />
Критерием нормального обеспечения живых<br />
организмов водой является концентрация<br />
водорастворимых веществ, в первую очередь<br />
ионов, в клетках и во внеклеточной среде, между<br />
которыми всегда должно быть равенство величин.
На уровне клетки и внеклеточной<br />
жидкости физиологическая регуляция<br />
осуществляется путем поддержания<br />
распределения ионов и транспор<strong>та</strong><br />
воды по времени по водным каналам,<br />
в основе которых находятся аквапорины.
В организме количество воды контролируется<br />
путем поддержания постоянного осмотического<br />
баланса внеклеточной жидкости, который зависит,<br />
в первую очередь, от концентрации:<br />
Nа + (≈135-140 мМоль/л) ≈ 93%<br />
К + - 4-5 мМоль/л, Са + , Мg + ≈ 3 мМоль/л<br />
органических веществ ≈ 6-10 мМоль/л
Для поддержания оптимальной осмоляльности<br />
внеклеточной жидкости (285-300 мосмоль/л) в организме<br />
сформировалась осморегулирующая система, первая<br />
и самая точная функциональная система, которая<br />
обеспечивает регуляцию <strong>водно</strong>го обмена.<br />
Показано, что точность реагирования системы<br />
осморегуляции находится в пределах 1%.
Осмоляльность – основная конс<strong>та</strong>н<strong>та</strong><br />
гомеос<strong>та</strong>за, термин которой ввел в 19 веке<br />
К. Бернар, которая поддерживается во<br />
внеклеточной жидкости.<br />
От ее соотношения к осмоляльности<br />
клетки зависит пассивный ток воды<br />
через клеточную мембрану, а значит –<br />
адекватное обеспечение клеток водой.
Система осморегуляции успешно<br />
функционирует уже у земноводных.<br />
В последующем, с возникновением<br />
с<strong>та</strong>бильной гемодинамики, важным<br />
критерием нормального <strong>водно</strong>го<br />
баланса у человека с<strong>та</strong>ло количество<br />
внутрисосудистой жидкости, от чего,<br />
в значительной мере, зависит<br />
гемодинамика, а значит и обеспечение<br />
организма кислородом.<br />
При прочих различных условиях с<strong>та</strong>бильность<br />
(дос<strong>та</strong>точность) внутрисосудистого объема жидкости,<br />
во многом, зависит от общего содержания воды во<br />
внеклеточном секторе.
Известным является распределение<br />
воды (60%) в организме:<br />
40% находится в клетках;<br />
20% сос<strong>та</strong>вляет внеклеточную<br />
жидкость.<br />
В свою очередь, внеклеточная жидкость состоит из:<br />
-межклеточной (внесосудистой) - 15%<br />
-внутрисосудистой - 5%
Относительно контролируемой<br />
конс<strong>та</strong>нтой, при этом, является<br />
внутрисосудистый объем, контроль<br />
которого осуществляется по растяжению<br />
стенок правого предсердия<br />
в зависимости от величины венозного<br />
возвра<strong>та</strong>, величина которого во<br />
многом зависит от внутрисосудистого<br />
объема жидкости.<br />
Система поддерживающая постоянство<br />
воды, которая возникла в организме путем<br />
регуляции объема внеклеточной жидкости,<br />
получила название волюморегулирующей.
Две основные гомеос<strong>та</strong>тические<br />
системы организма человека - осмо- и<br />
волюморегулирующая - обеспечивают<br />
необходимое постоянство воды в<br />
организме человека.<br />
Критерием дос<strong>та</strong>точности количества воды<br />
во внеклеточном пространстве является<br />
осмоляльность, величина которой в основном<br />
зависит от концентрации натрия.
Концентрация натрия во внеклеточной<br />
жидкости является основным контролируемым<br />
и регулируемым параметром.<br />
Общее содержание натрия в организме<br />
не контролируется.<br />
Натриевый баланс<br />
является важнейшим,<br />
а натриевая регуляция<br />
наиболее совершенной и<br />
физиологически значимой.<br />
Баланс любого вещества в организме определяется<br />
его поступлением извне, распределением и выведением<br />
из организма.
Na<br />
H2O<br />
Поступление воды и натрия в организм<br />
человека является непостоянным, распределение<br />
ограниченным, отсюда важность<br />
регуляции выведения из организма воды,<br />
натрия (солей), которая является основным<br />
регулируемым функциональным процессом.<br />
Главным органом, который<br />
осуществляет эффекторные<br />
функции, являются почки –<br />
наиболее важный<br />
гомеос<strong>та</strong>тический орган.
Особенностью функции почек<br />
является то, что это орган<br />
является эффектором целого ряда<br />
функциональных систем.<br />
Во-первых, почки обеспечивают<br />
выведение основного количества<br />
конечных продуктов обмена веществ<br />
(шлаков), а, во-вторых, регуляцию<br />
<strong>водно</strong>го и солевого баланса.
Таким образом, почки осуществляют<br />
огромную работу, поддерживая в организме<br />
физиологически важное количество натрия,<br />
от чего зависит осмоляльность и объем<br />
внеклеточной жидкости, и, как следствие,<br />
внутриклеточное содержание воды.
Точность поддержания <strong>водно</strong>-солевого гомеос<strong>та</strong>за<br />
зависит от осморегулирующей системы (вазопрессин<br />
и волюморегулирующей – альдостерон и αПНУГ), где<br />
главным регулируемым процессом является активный<br />
транспорт натрия и пассивный – воды.<br />
В физиологических условиях<br />
главными регулируемыми<br />
процессами в почках являются<br />
реабсорбция и секреция.<br />
Базовым процессом является<br />
транспорт натрия, от которого<br />
во многом зависит баланс этого<br />
иона и, соответственно, баланс<br />
воды в организме.
Важнейшей функциональной регуляцией<br />
гомеос<strong>та</strong>за почками является сохранение<br />
натрия в организме путем, чаще всего,<br />
уменьшения его выделения, или в случае<br />
избыточного потребления – выведения<br />
из организма. Базовым процессом всегда<br />
является реабсорбция натрия, приоритетом<br />
его сохранения в организме, избежание<br />
потерь профильтрованного натрия.
«Дефицит натрия для организма человека<br />
более опасен, чем избыток»
Ауторегуляция почечного кровотока<br />
является важным механизмом для<br />
осуществления экскреторной функции<br />
почек, которая обеспечивает выведение<br />
конечных продуктов обмена веществ –<br />
шлаков.<br />
Контроль ауторегуляции имеет<br />
два механизма:<br />
-внутрипочечный<br />
-внепочечный.<br />
- -<br />
+ +<br />
пРАС А ІІ сРАС
Согласование фильтрационного заряда натрия<br />
и способности реабсорбировать натрий направлено<br />
на обеспечение с<strong>та</strong>бильного количества натрия<br />
в организме (учет можно вести по величине экскреции<br />
этого иона). С<strong>та</strong>бильность экскреции натрия<br />
свидетельствует об эффективности гомеос<strong>та</strong>за<br />
(при с<strong>та</strong>бильном поступлении извне).<br />
Na<br />
F Na = GFR x P Na
Внепочечный контроль ауторегуляции<br />
почечного кровотока реализуется за счет<br />
симпатической нервной системы, αПНУГ,<br />
альдостерона и АДГ.<br />
Гиповолемия и гипонатриемия через внепочечные<br />
регуляторы активируют систему внутрипочечной<br />
регуляции почечного кровотока → снижают его →<br />
уменьшают фильтрационный заряд натрия →<br />
уменьшают экскрецию натрия.<br />
Внепочечный контроль регуляции<br />
почечного кровотока является<br />
приоритетным по отношению<br />
к внутрипочечному.
Состояние почечных механизмов регуляции<br />
натриевого гомеос<strong>та</strong>за практически полностью<br />
зависит от состояния натриевого баланса.<br />
Позитивный баланс в организме человека<br />
(поступление натрия ≥ его выведения).<br />
Выведение натрия из организма осуществляется<br />
двумя путями: с потом и мочой.<br />
Пот – при минимальном потоотделении (терморегуляция)<br />
выделяется 0,5 л с минимальной<br />
концентрацией натрия 0,35 % - т.е суточная потеря<br />
натрия с потом сос<strong>та</strong>вляет 1,65 г.<br />
Верхний предел потери натрия с потом около 35-40 г за сутки.<br />
Выведение с мочой в среднем не менее 100 ммоль – т.е. 5,9 г.<br />
Общие потери натрия за сутки – минимально 1,65 + 5,9 = 7,55 г.<br />
В норме у человека поддерживается баланс натрия:<br />
поступление = выведение.
? ?<br />
гомеос<strong>та</strong>з
Почка у здорового человека приоритетно<br />
выполняет гомеос<strong>та</strong>тические функции.
При патологии почек единственно возможным<br />
механизмом приспособления является уменьшение<br />
фильтрационного заряда натрия до величин, которые<br />
способна реабсорбировать почка.<br />
Уменьшение фильтрационного заряда натрия достигается<br />
путем снижения клубочковой фильтрации –<br />
это приспособление.<br />
Цена этого приспособления – азотемия (почечная<br />
недос<strong>та</strong>точность).<br />
Na const = АЗОТЕМИЯ
Основной патогенетически обоснованный принцип<br />
лечения поврежденной почки – обеспечение нормального<br />
количества натрия в организме. Оптимальное содержание<br />
натрия в организме обеспечивает устойчивое состояние<br />
гемодинамики.<br />
Баланс натрия определяет состояние – оптимальный<br />
гомеос<strong>та</strong>з (осмо-, волюмо-ионный сос<strong>та</strong>в внеклеточной<br />
жидкости).<br />
Na - const
Современная система регуляции <strong>водно</strong>-солевого<br />
гомеос<strong>та</strong>за – три функциональных блока:<br />
І – превентивные механизмы;<br />
ІІ – центральное звено;<br />
ІІІ – эффекторное звено.<br />
Совокупная согласованная рабо<strong>та</strong> трех блоков<br />
обеспечивает <strong>водно</strong>-солевой гомеос<strong>та</strong>з – одно<br />
из основных условий жизнедеятельности организма.<br />
І<br />
+ +<br />
– –<br />
ІІ<br />
Росм = 300<br />
ммоль/л<br />
V<br />
+ +<br />
– –<br />
ІІІ
Почки – основной эффекторный орган<br />
регуляции <strong>водно</strong>-солевого гомеос<strong>та</strong>за.<br />
Регуляция почек на 2-х уровнях:<br />
- канальцевом;<br />
- клубочковом.<br />
Клубочковый уровень при патологии –<br />
уменьшение фильтрации.<br />
Исход:<br />
- Острая почечная недос<strong>та</strong>точность.<br />
- Хроническая почечная недос<strong>та</strong>точность.<br />
Рабо<strong>та</strong> почек определяется их морфофункциональным<br />
состоянием и регуляторными<br />
влияниями.
Натрий в гомеос<strong>та</strong>зе является<br />
центральным звеном регуляции<br />
Осмоляльность<br />
Na<br />
Внеклеточная жидкость
Водно-солевой гомеос<strong>та</strong>з<br />
Росм = 300<br />
ммоль/л<br />
Na<br />
ОВЖ – 20%
Современная теория<br />
патогенеза отеков<br />
Местные<br />
Локальные нарушения<br />
перераспределения жидкости<br />
во внеклеточном секторе<br />
(выход жидкости из сосудов<br />
увеличение во внесосудистом<br />
секторе)<br />
Общие<br />
Задержка изотонического<br />
раствора натрия хлорида<br />
в организме.<br />
Адаптивная реакция<br />
волюморегулирующей<br />
системы (сердечные,<br />
печеночные, почечные)
Системные отеки – увеличение объема<br />
внеклеточной жидкости, в основном<br />
во внеклеточном секторе.<br />
Сердечные<br />
Отеки<br />
Почечные<br />
Кахектические<br />
Печеночные<br />
Гормональные<br />
Общие отеки первоначально всегда имеют<br />
адаптивный характер и являются следствием<br />
активной почечной задержки жидкости (натрия).
Отеки<br />
Сердечные<br />
Почечные<br />
Печеночные<br />
Механизм<br />
адаптивной<br />
задержки<br />
натрия и воды<br />
в организме<br />
Кахектические<br />
Гормональные, ОПН<br />
Нарушение реакции<br />
<strong>водно</strong>-солевого обмена
Цель задержки жидкости (натрия)<br />
в организме – нормализация<br />
гемодинамики.<br />
Механизм – увеличение<br />
(восс<strong>та</strong>новление до нормы)<br />
объема циркулирующей крови.<br />
Общие отеки – побочное следствие<br />
перераспределения увеличенного количества<br />
внеклеточной жидкости.
«И если чи<strong>та</strong>телю все же покажется,<br />
что окончательное решение проблемы<br />
отека не приблизилось, а отодвинулось<br />
от него, я позволю себе ему напомнить,<br />
что звезды с<strong>та</strong>ли для нас много доступнее<br />
с тех пор как мы точно узнали, как далеко<br />
они от нас отстоят».
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!<br />
prof.gozhenko@gmail.com
Change language