Кафедра клинической лабораторной диагностики Суточный водный баланс

Кафедра клинической лабораторной диагностики

Суточный водный баланс организма человека Прием воды мл/сутки Потеря воды мл/сутки Питье 1200 Моча 1400 Пища 900 Легкие 400 300 Кожа 500 Кал 100 Обменные процессы ВСЕГО 2400

Дегидратация, недостаток воды в организме, возникает, если не восполняются потребности в ней. Кровь при этом становится более концентрированной, что приводит к нарушениям гемодинамики. В зависимости от выраженности обезвоживания выделяют три степени дегидратации: • n легкую (потеря до 5 % всей жидкости организма, 1 - 2 л); • n среднюю (потеря до 5 - 10 % жидкости, 2 - 4 л); • n тяжелая дегидратация возникает, когда недостаточность воды достигает более 10 % водных ресурсов организма, свыше 4 л). • n Дефицит воды в 20 % приводит к летальному исходу.

Распределение ионов между вне- и внутриклеточным пространством в ммолях/л воды

К+ - основной потенциалообразующий ион E 70 м. В + - + К К+ = 4, 0 ммоль/л - 150 ммоль/л - + RT [K+]i Е = ln F [K+]o Равновесное состояние для К. Трансмембранный градиент конц-ии К+ уравновешен мембранным потенциалом

Трансмембранный градиент Na+ достигается за счет Na, K-АТФазы E 70 м. В + - += 140 ммол/л Na Na+ + - 10 ммоль/л - + K+ Na, К-АТФаза Na+

Градиент К поддерживается МП; градиент Na удерживается АТФазой К+ + + - + К + Na Na+ K+ Na+ МП 70 м. В Na, К-АТФаза

+ полярными Сольватация ионов Na молекулами воды Na K + гидратная оболочка У ионов К отсутствует

+ и Na+ К • К+ свободно проникает через клеточную мембрану: РK : РNa : PCl = 1 : 0, 04 : 0, 45 • Повреждение клетки сопровождается снижением мембранного потенциала, потерей К+ клетками и повышением его в сыворотке • Na+ плохо проникает через клеточную мембрану, так как имеет гидратную оболочку • Повреждение клетки сопровождается уменьшением АТФ, остановкой работы Na, КАТФазы, накоплением Na в клетке и ее отеком

+ К • В организме взрослого человека 160 -200 г К+ • Внутри клеток 98 % К, вне клеток 2 % К • К - ион, который практически полностью диссоциирован • a = f • C ; активность (а) К практически совпадает с его концентрацией (С), коэффициент активности (f ) близок к 1

+ РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА К • Повседневный прием К 2 - 4 г • Преобладающее кол-во вводится с хлебом, картофелем, овощами, фруктами • Нет гормонов или биологически активных в-в, прямо контролирующих обмен К • Имеется относительное постоянство выведения К из организма

Клеточная регуляция К • Концентрация К в митохондриях и миофибриллах выше, чем в гиалоплазме • Критическим для клетки является внутри/внеклеточный градиент К • Гипокалийемия развивается при выраженном дефиците К в организме [Ki/Ko] Кi + Кo+

ГИПОКАЛИЙЕМИЯ

Нарушения при гипокалийемии • Подавляются процессы возбуждения в сердце (аритмии) • Нарушается нервно-мышечная передача в нервных окончаниях • Мышечная атония • Разрушение миофибрилл вплоть до развития креатининового диабета • Суммарно - мышечная слабость, сонливость, утомляемость, нарушения ритма сердца, изменения ЭКГ, дискоординация, параличи, замедленная речь

ГИПЕРКАЛИЙЕМИЯ

Реабсорбция Na в почках фильтрация + Na Na+ Na, K-АТФаза K+ Na+ реабсорбция

Регуляция реабсорбции Na в почках + Na Альдостерон активирует Na, K-АТФазу Na+ Na, K-АТФаза НУФ ингибирует Na, K-АТФазу K+ Na+ Вазопрессин увеличивает проницаемость мембраны

1. 1. 2. 3. 1. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Типы нарушений водно-электролитного обмена ГИПОТОНИЧЕСКА Я ГИПЕРГИДРАТАЦИ Я задержка воды, увеличение объема внутриклеточной воды при почечной недостаточности, при повышении вазопрессина в сыворотке С О Л И Na) ИЗОТОНИЧЕСКАЯ ГИПЕРГИДРАТАЦИ Я отеки при вторичном альдостеронизме, почки задерживают соли и воду 1. ( 1. ГИПОТОНИЧЕСКА Я ДЕГИДРАТАЦИЯ дефицит Na, вода входит в клетки, 1. Ж И Д К О С Т Ь 3. 4. 1. 2. 3. 1. 2. 1. 2. 3. Н О Р М А 5. 6. 7. 8. 1. 2. С О Л И ( N a) ГИПЕРТОНИЧЕСКА Я ГИПЕРГИДРАТАЦИ Я после введения гипертонических растворов, объем внеклеточной воды повышается, объем внутриклеточной воды снижается 2. 3. 4. 5. 6. 2. 1. 2. 3. 4. 1. ЖИДКОСТЬ 3. ИЗОТОНИЧЕСКАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ профузная рвота, понос, 7. 1. 8. 2. 1. 2. 3. ГИПЕРТОНИЧЕСКА Я ДЕГИДРАТАЦИЯ дефицит воды, вода выходит из клеток,

ГИПЕРНАТРИЕМИЯ дегидратация Увеличенная потеря воды • через почки (тубулярная недостаточность, несахарный диабет, глюкозурия при сахарном диабете, прием диуретиков ) • через кожу ( потоотделение) • через легкие ( гипервентиляция ) • через желудочно-кишечный тракт ( неукротимая рвота, понос ) Снижение поступления воды • неадекватное кормление новорожденных • дисфагия у стариков • недостаточное питье

Клинические и лабораторные показатели при дефиците Н 2 О и Na

Общая концентрация катионов в плазме около 150 ммоль/л, из них на натрий приходится примерно 140 ммоль/л, на калий около 4 ммоль/л, остальное количество составляют кальций, магний и другие катионы. Плазма электронейтральна, количество катионов в ней соответствует количеству анионов. Из анионов основное количество в норме приходится на хлор (около 112 ммоль/л) и бикарбонаты (около 25 ммоль/л). Оставшиеся анионы, составляющие так называемый анионный промежуток (АП), включают фосфаты, сульфаты, белки, органические кислоты такие как лактат, цитрат, пируват, ацетоацетат, гидроксибутират Анионный промежуток (АП) рассчитывается по формуле: АП = { [ Na+ ] + [ K+] } – { [ Cl- ] + [ HCO 3 - ] } Анионный промежуток в норме составляет 12 4 ммоль/л. Он может увеличиваться в несколько раз при заболеваниях, сопровождающихся накоплением органических кислот, в частности, при почечной недостаточности или диабетическом кетоацидозе

Осмоляльность измеряется как концентрация тех же осмотически активных компонентов, но выражается в осмолях/кг Н 2 О. . Референтные интервалы для биожидкостей человека. 1 день дети Моча 276 – 305 мосмолей кг Н 2 О 28 дней Взрослые 275 – 300 мосмолей кг Н 2 О 7 дней Плазма, сыворотка 274 – 305 мосмолей кг Н 2 О 280 – 300 мосмолей кг Н 2 О 50 – 1200 мосмолей кг Н 2 О

Потенциометрия и пламенная фотометрия Ион-селективные электроды Пламенная фотометрия Показатели методов близки Измеряется активность ионов Измеряется концентрация Образец не разрушается Образец сжигается

Одна из основных проблем нефрологии - нет корреляции между клиническими симптомами и патологическими изменениями в почках

6 проявлений заболеваний почек (клинические синдромы) • • • Протеинурия и нефротический синдром Синдром нефрита Острая почечная недостаточность (ОПН) Хроническая почечная недостаточность (ХПН) Пиелонефрит/инфекция мочевого тракта (ИМТ) Гипертензия

ПРОТЕИНУРИЯ И НЕФРОТИЧЕСКИЙ СИНДРОМ • Основной признак - протеинурия > 3 г/день • Основная причина гломерулонефрит • Нефротический синдром связан с протеинурией, включает : - протеинурию - отеки - гипоальбуминемию (за счет потери белка с мочой и отеков) - часто гиперхолестеринемия

НЕФРОТИЧЕСКИЙ СИНДРОМ • Механизм: - потеря заряда базальной мембраны ± увеличение размера пор • Нефротические почки сохраняют соль и воду, это стимулирует ренин-ангиотензинальдостероновую систему • Гипоальбуминемия ведет к онкотического давления отеки, объем плазмы увеличен • Гипоальбуминемия стимулирует синтетические процессы в печени увеличиваются холестерин и факторы свертывая в сыворотке

Фильтрующая мембрана в клубочках почек Просвет канальца подоцит Сиалогликопротеины, имеют отрицат. заряд подоцит базальная мембрана Эндотлиальные Фенестры клетки Просвет капилляра

Тубулярная абсорбция Просвет канальца Тубулярной реабсорбции и деградации подвергаются мелкие белки

ОСЛОЖНЕНИЯ НЕФРОТИЧЕСКОГО СИНДРОМА • Тромбоэмболия из-за потери АТ III, уменьшения объема плазмы, увеличения факторов свертывания (II, V, VIII, X) • Инфекции • Гиперхолестеринемия • Гиповолемия, почечная недостаточность • Потеря специфических белков (потеря трансферрина проявляется как гипохромная анемия, резистентная к препаратам железа)

СИНДРОМ НЕФРИТА • Основной признак - кровь в моче в результате гломерулярного кровотечения • Другие признаки : - гипертензия с перегрузкой жидкостью - снижение образования мочи ( фильтрации) - повышение в плазме мочевины и креатинина - снижение С 3, криоглобулинемия • Классич. развитие: через 1 -3 нед. после инфекции - гемолитическим стрептококком

ОПН • Возникает в результате поражения: - почки - мочевого тракта • Основная цель диагностики - определить развивается ли тубулярный некроз • При обструкции мочевого тракта (камень, опухоль и др. ) лечение начатое с опозданием развиваются необратимые изменения в почках

ХПН • Первичная причина результат поражения: гломерул интерстиция • Вторичная причина осложнение сахарного диабета сердечная недостаточность и др.

Пиелонефрит/инфекция мочевого тракта (ИМТ) • Одно из наиболее частых осложнений у женщин • Большинство женщин имеет > 1 случая ИМТ • Факторы риска: сахарный диабет, беременность, сексуальные факторы, инструментальные вмешательства, внутриматочные контрацептивы • При нелеченных формах может привести к поражению почек

Гипертензия • Общее проявление ХПН любой этиологии

Соотношение между клиническими синдромами и типами патологии почек ОТН - острый тубулярный некроз, ОИН и ХИН - острый и хронический интерстициальный некроз

Тест-полоски • • • Гематурия Глюкозурия Протеинурия Билирубин Нитриты (бактериурия)

Гематурия • Почечная - гломерулонефрит (нативные морфологически измененные эритроциты) - сосудистая патология (интестициальный нефрит, карцинома, метастазы в почки, системная красная волчанка, др. заболевания соединительной ткани • Внепочечная - камни, инфекции (цистит, простатит, уретрит), травмы, эмболия сосудов почек, после катетеризации • Нарушения свертывания крови - передозировка антикоагулянтами, васкулиты • Чрезмерная физическая нагрузка

Глюкозурия • • • Сахарный диабет Беременность Сепсис Тубулярный некроз Низкий почечный порог

Протеинурия • Анализ нужно проводить в суточной моче • Необходимо сочетать с исследованиями креатинина, измерением объема мочи

Бактериурия • Бактерии в моче не обязательно контаминирующая инфекция • Значимая бактериурия, если в 1 мл мочи > 109 микроорганизмов (чистая культура) • E. coli > 70%, при внутрибольничной инфекции < 40 % • Стафилок. >стрепток. > псевдомон. > протей > клепсиел • Тесты: - положит. тест на нитриты на тест-полосках - посев мочи для выявления чистой культуры и определения чувствительности к антибиотикам - определение лейкоцитарной эстеразы

Биохимия суточной мочи • Желательно измерить: - Na, K, Ca, мочевину, креатинин, белок - Одновременно измеряется креатинин сыворотки для расчета клиренса креатинина

ПОЧЕЧНАЯ КОЛИКА • Причины: - камни в почках, в лоханках, мочевом пузыре, мочеточнике - инфекции мочевого тракта - гематурия - почечная недостаточность

Камнеобразование • Способствующие факторы: - снижение образования мочи - гиперкальциурия - гипероксалурия - гипоцитратурия - гиперурикозурия • Лабораторные тесты - эритроциты (? ) - инфекции мочевого тракта - белок - р. Н (образованию кристаллов способствует кислая моча, в щелочной моче доминируют фосфатные камни)

Форма камней Кальций-оксалатные- острые Кальций-фосфатные - большие, гладкие Уратные - гладкие, коричневые, мягкие Цистиновые - желтые, с гексогональными кристаллами Смешанные камни - большие

Исследование крови при камнеобразовании • Мочевина, креатинин, мочевая к-та, Са+2, РО 43, бикарбонаты, общий белок/альбумин • При Са+2 необходимо исследовать функцию паращитовидных желез • Хроническая гиперкальциемия - характерный признак аденомы паращитовидных желез или эктопической эндокринной неоплазии

Гломерулонефрит Морфологическая классификация, основанная на исследовании в световом микроскопе (СМ), электронном микроскопе (ЭМ) и иммунофлуоресценции (ИФ) для выявления Ig и комплемента • • Болезнь минимальных изменений Мембранозная гломерулонефропатия Фокально-сегментарный гломерулосклероз Мембранозно-пролиферативный Пролиферативный Ig. A-болезнь (болезнь Бергера) Быстропрогрессирующий

Гломерулонефрит с минимальными изменениями • Характерен для детей с нефротическим синдромом • Гистологически: СМ - норма ИФ - отрицательна ЭМ - слияние ножек подоцитов • Склонность к ассоциации с лейкемией

Мембранозная гломерулонефропатия • Встречается в 30 % у взрослых с нефротическим синдромом • Гистологически: СМ - утолщение базальной мембраны ИФ - Ig. G и С 3 -компонент комплемента ЭМ - субэндотелиальные отложения • Исход: 25 % ремиссия, 50 % прогрессирование до ХПН за 10 лет до 10 % малигнизация

Фокально-сегментарный гломерулосклероз • Проявления - протеинурия и/или нефротический синдром • Гистологически: СМ - фокальный склероз с гиалиновыми отложениями, участками гломерулы нормальны ИФ - Ig. М и С 3 -компонент комплемента • Исход: > 50 % прогрессирет до ХПН • Форма устойчива к лечению стероидами

Мембранозно-пролиферативный гломерулонефрит (мезангиокапиллярный) • В 50 % нефротический синдром • уровень С 3 в сыворотке • Гистологически: СМ - клеточная пролиферация в мезангиуме, базальная мембрана расслоенная, типа «трамвайные линии» ЭМ - 2 типа: I - отложения в субэндотелии II - отлож. в базальной мембране • Ассоциации - криоглобулины, циркулирующие ИК

Пролиферативный гломерулонефрит • Типичное развитие - через 2 нед. после стрептококковой инфекции • уровень С 3 в сыворотке • Гистологически: СМ - пролиферация эндотелиальных и мезангиальных клеток, накопление нейтрофилов ЭМ - субэндотелиальные отложения ИФ - Ig. G и С 3 -компонент комплемента

Ig. A-болезнь (болезнь Бергера) • Частая причина рекуррентной гематурии у молодых • ИФ - Ig. A и С 3 • Аналогичные изменения набл. при пурпуре Шенляйн-Геноха • В 30 % прогрессирует до ХПН

Быстропрогрессирующий гломерулонефрит • Проявления - гематурия, олигурия, гипертония • Гистологически: СМ - гиперклеточность в гломерулах ЭМ и ИФ - вариабельность, часто накопление Ig. G и С 3 в субэндотелии

ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТ лабораторные тесты • Суточная моча - клиренс креатинина • Кровь : общий анализ + антинейтрофильные антитела С 3, С 4 -компоненты комплемента титр ASO НBs. Ag

ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ (ОПН) • ОПН - нарушение функции почек, развивающееся в течение нескольких часов или дней • Распространенность - 180 миллионов/год • Общий признак олигурия (< 400 мл мочи/день) • ОПН может окончиться фатально из-за К+, необходимы срочный диагноз и лечение

ОПН причины развития • 80 % ОПН связано с острым тубулярным некрозом (ишемия почек при снижении перфузионного давления) • 5 % ОПН связано с обструкцией мочевых путей • 15 % гломерулонефрит и др. патология почек

Диагностика ОПН • Повышение в сыворотке мочевины и креатинина * Если мочевина , а креатинин , то это дегидратация или гиперкатаболизм при лихорадке • Преренальная причина, если осмоляльность мочи > 500 мосмол/кг, в сыворотке мочевина/креатинин > 40 • Ренальная причина, если осмоляльность мочи < 350 мосмол/кг, мочевина/креатинин < 20 • Cиндромальная диагностика: следить за [ K+ ] ( K+ до 6, 5 ммоль/л может вызвать остановку сердца

ХРОНИЧЕСКАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ (ХПН) причины • • • Гломерулонефрит Пиелонефрит Сахарный диабет Обструкция мочевых путей Поликистоз Амилоидоз Миелома

ХПН лабораторная диагностика • Микроскопия • Суточная моча - белок и клиренс креатинина • Кровь - мочевина, креатинин, электролиты, глюкоза, электрофорез белка • Сочетанная патология: анемия - уменьшается при лечении эритропоэтином и препаратами железа патология костной ткани - Са+2, РО 4 -, паратиреоидный гормон, лечат препаратами Са и аналогами витаминина D (чтобы уменьшить риск кальцификации клапанов и сосудов)

ХПН (диализ) • Принцип: противоток крови и диализной жидкости через полупроницаемую мембрану, уходят жидкость и токсины • Проблемы: инфекции (гепатит, ВИЧ и др. ) - нарушения электролитов - кровотечения и коагулопатии (результат использования антикоагулянтов) - диализная деменция (из-за накопления алюминия в ЦНС)

ХПН (перитонеальный диализ) • Имплантируются 2 фистулы чрезкожно, в день до 5 раз вводится до 2 л диализата • Больные лечатся на дому • Анемия менее выражена • Осложнения: - перитониты - гипергликемия (всасывание глюкозы из диализата) - потеря белка

ХПН (пересадка почки) • Единственный метод лечения, возвращающей больного к нормальной жизни • Необходимо 95% совпадения по HLA между донором и реципиентом • Отторжение трансплантата проявляется повышением креатинина в сыворотке • Диагностика отторжения требует морфологического исследования трансплантата • Среднее время жизни - 8 лет

ОПУХОЛИ МОЧЕВОГО ТРАКТА Аденокарцинома (из почечного тубулярного эпителия Лабораторные признаки: гематурия - эритроцитоз (секреция эритропоэтина) - гиперкальциемия Метастазирует по полой вене в кость, печень, легкие

ОПУХОЛЬ ПРОСТАТЫ • До 10 % пожилых имеет опухоль простаты • У молодых опухоль быстро прогрессирует • ПСА - тест не очень точный - Только 1 из 3, у кого высокий ПСА, имеет опухоль простаты - ПСА отражает объем опухоли, а пациенты гибнут от метастазирования, которое не связано с ПСА - До 25 % гипертрофии простаты дают ПСА

Референтные интервалы для ПСА ( PSA ), нмоль/л • Здоровые мужчины < 40 лет • Здоровые мужчины > 40 лет < 4 в 100 % < 4 в 96 % от 4 до 10 в 4 % • Начальн. гипертроф. простаты < 4 у 91 % от 4 до 10 в 8 % > 10 1 % • Опухоль простаты < 4 у 15 % от 4 до 10 у 20 % > 10 у 65 % • ПСА 50 % через 6 мес. лечения ингибиторами 5 - редуктазы (используется для размеров простаты)