Патофизиология почек Кафедра патофизиологии Крас ГМА проф Шилов

Патофизиология почек Кафедра патофизиологии Крас. ГМА проф. Шилов С. Н.

Механизмы типовых нарушений экскреторной функции почек Нарушение мочеобразования является следствием расстройств процессов • клубочковой фильтрации, • канальцевой реабсорбции (транспорта ионов, воды, глюкозы, аминокислот и других веществ из канальцевой жидкости в кровь), • экскреции (транспорта ионов, жидкости и ряда веществ из крови в канальцевую мочу), • секреции (транспорта ионов и веществ из клеток эпителия канальцев в мочу).

Процессы фильтрации в почках • Образование мочи происходит путем фильтрации крови через клубочки нефронов. • Не проходят крупнодисперсные белки, форменные элементы крови. • Образование фильтрата осуществляется через структуры гломерулярного фильтра (базальная мембрана, эндотелий сосуда). Препятствует фильтрации электрический заряд, который покрывает фильтр и создается за счет сиалогликопротеина. • Фильтрация зависит от: - Состояния гломерулярного фильтра; - Площади фильтрующей поверхности; - От эффективного фильтрационного давления (ЭФД). ЭФД разница между гидростатическим давлением и суммой онкотического и внутрикапсулярного давления. ЭФД= КД - (ОД+ГД); КД - капиллярное давление, ОД- онкотическое давление крови, ГД – гидродинамическое давление мочи.

Нарушения клубочковой фильтрации • Снижение клубочковой фильтрации (< 70 мл в мин) • может происходить в результате воздействия внепочечных факторов снижения ОЦК: сердечной недостаточности, гипотензивных состояний, шока, коллапса (клубочковая фильтрация прекращается при снижении уровня почечного кровотока < 50 мл/мин); воздействия патогенных факторов на сами почки: артериосклероз почек, некроз, хронический гломерулонефрит, сахарный диабет, амилоидоз и другие болезни, при которых уменьшается площадь клубочкового фильтра. Увеличение объема клубочковой фильтрации результат возрастания эффективного фильтрационного давления при повышении тонуса выносящих артериол клубочков под влиянием катехоламинов, простагландинов, ангиотензина, вазопрессина. • К усилению клубочковой фильтрации приводит и ⇓ тонуса приносящих артериол клубочков (воздействие кининов, простагландинов), гипоонкия крови и увеличение проницаемости мембран клубочков под влиянием гистамина.

Снижение канальцевой реабсорбции • Причинами подавления активных механизмов реабсорбции часто являются генетические энзимопатии, приводящие к цистин-, аминоацид-, или фосфатуриям, бикарбонатурии, почечному ацидозу. • Активные и пассивные механизмы реабсорбции могут нарушаться вследствие поражения эпителия канальцев при воспалении, аллергических реакциях, дистрофических процессах, интоксикациях. Это сопровождается нарушением реабсорбции Na+, К+, Са 2+, Mg 2+, глюкозы, лактата, аминокислот, хлоридов и др.

Изменения показателей диуреза В норме суточный диурез около 1, 5 литра. • Полиурия при выделении за сутки > 2– 2, 5 литров мочи. Анурия полное прекращение выделения мочи. • Для уточнения за счет какой из функций почек (фильтрации, реабсорбции, секреции, экскреции) произошло нарушение диуреза, используют методы, в основе которых лежит определение клиренса или коэффициента очищения плазмы крови от различных веществ (инулин выводится только путем фильтрации).

Изменения способности почек к разведению и концентрации мочи • Анализ по Зимницкому: 8 порций мочи, взятой в течение суток через каждые 3 часа. • В норме колебания объема в каждой порции — от 50 до 200 – 300 мл, относительной плотности — не < 12– 16 единиц между максимальным и минимальным показателем. • Низкие показатели относительной плотности (<1010) гипостенурия, а мало меняющаяся в течение суток относительная плотность изостенурия, что свидетельствует о нарушении концентрационной способности почек. • Низкая относительная плотность при резком ⇓ амплитуды ее колебаний в разных порциях мочи (1004– 1008; 1006– 1010) гипоизостенурия (свойственна поздней стадии ХПН и свидетельствует о тяжелых нарушениях концентрационной способности почек). Увеличение относительной плотности мочи > 1029 — гиперстенурия, встречается реже (следствие ↑ реабсорбции воды в канальцах).

Изменение ритма мочеиспускания • Частое мочеиспускание поллакиурия — сопровождает полиурию или встречается при раздражении мочевыводящих путей (воспаление, конкременты), заболеваниях предстательной железы. • При олигурии (↓ суточного количества мочи) редкое мочеиспускание (оллакиурия). • При преобладании ночного диуреза над дневным никтурия (энурез — ночное недержание мочи, чаще у детей). У взрослых никтурия → результат нарушения кровоснабжения почек, аденомы простаты, амилоидоза почек, цистита, уретрита сердечной недостаточности.

Изменения состава мочи Практически при всех заболеваниях почек и мочевыводящих путей в моче появляются отсутствующие в норме компоненты: белок, эритроциты, лейкоциты, цилиндры. Протеинурия в сочетании с гематурией, лейкоцитурией и цилиндрурией объединяются в понятие «мочевой синдром» .

Протеинурия Патологическая протеинурия — один из наиболее важных признаков заболевания почек. • Главные факторы генеза ⇑ проницаемости клубочкового фильтра (базальной мембраны) для белков плазмы и ⇓ канальцевой реабсорбции профильтровавшегося в первичную мочу белка. • Секреция белка клетками патологически измененного эпителия канальцев и выделение белка вследствие тубулорексиса (распада клеток канальцевого эпителия) играют второстепенную роль.

Внепочечная протеинурия • Преренальная протеинурия (переполнения) обусловлена действием на организм патогенных факторов (охлаждение, длительная инсоляция), а также патологией (синдром размозжения, гемолиз, анафилаксия), которая приводит к изменению концентрации белка в плазме, качества и количества белковых фракций, появлению патологических белков (Бенс– Джонса). • Постренальная протеинурия обусловлена выделением с мочой слизи и белкового экссудата при воспалении мочевыводящих путей. Пре- и постренальная протеинурия встречаются относительно редко и бывают незначительными (до 1 г белка в сутки).

Гематурия Это выделение с мочой эритроцитов. Когда количество эритроцитов, выделяемых с мочой, в течение суток превышает 2 х106. • микрогематурию ( до 13 эритроцитов в поле зрения) и макрогематурию (моча цвета «мясных Различают помоев» , количество клеток в моче подсчету не поддается). • Для дифференцирования причины гематурии применяют «трехстаканную пробу» . При одном мочеиспускании последовательно мочатся в три сосуда. Если кровь в первой порции источник скорее всего в мочеиспускательном канале, если в первой и второй в мочевом пузыре, а если во всех трех → либо поражены лоханки, либо сами почки.

Лейкоцитурия • Это экскреция с мочой лейкоцитов, количество которых превышает норму: при микроскопии > 5 -6 в поле зрения, при исследовании суточной мочи — более 4 х 106 в сутки. • Лейкоцитурия может указывать на повреждение и почек и мочевыводящих путей. Если выявляется более 11– 12 клеток в поле зрения пиурия.

Цилиндрурия • Это экскреция с мочой цилиндров, которые представляют собой образующийся в просвете канальцев слепок из белка и (или) клеток. • Различают гиалиновые (не адсорбировавшийся и свернувшийся белок), зернистые (измененные и некротизированные клетки эпителия проксимальных отделов канальцев), восковидные (погибшие клетки эпителия дистальных отделов канальцев), эритроцитарные, лейкоцитарные и жировые цилиндры. • Все цилиндры имеют исключительно почечный генез, так как они образуются только в почечных канальцах.

Экстраренальные признаки заболеваний почек • Относят общие нефрогенные синдромы: отечный и тромбо-геморрагический, артериальную гипертензию, анемию, изменение показателей объема и состава крови. • К последним двум принадлежат: гиперволемия, гиповолемия, азотемия (↑ концентрации небелкового или остаточного азота), гипопротеинемия, диспротеинемия, негазовый почечный ацидоз (из-за ограничения выведения кислых метаболитов, ↓ в почках интенсивности ацидогенеза, аммониогенеза).

Этиология и патогенез основных заболеваний почек Все основные заболевания почек объединяют в понятие нефропатии. • Выделяют: нефропатии с преимущественным поражением тех или иных структур (гломерулопатии, тубулопатии), инфекционные (нефриты, пиелонефриты), паразитарные, иммуноаллергические, радиационные, лекарственные нефропатии; «сопутствующие» нефропатии, обусловленные коллагенозами, сахарным диабетом, амилоидозом, атеросклерозом, беременностью и др.

Нефротический синдром – неспецифический клинико-лабораторный симптомокомплекс, включающий массивную протеинурию, нарушения белкового, липидного и водно-солевого обменов, а также – отеки разной локализации и выраженности, вплоть до анасарки (генерализованного отека подкожной клетчатки).

Нефротический синдром • Ведущими морфологическими изменениями при нефротическом синдроме являются воспалительные изменения в почечных клубочках (гломерулонефрит). Поражение канальцев развивается позже. • Проявляется массивной протеинурией (на 80– 90 % за счет альбуминов), гипо- и диспротеинемией (коэф. альбумины/глобулины ⇓), гиперлипидемией и отеками. • Является единой «маской» многих, очень не схожих между собой, принципиально различающихся заболеваний: поражения клубочков (гломерулонефриты), метаболические расстройства (сахарный диабет, амилоидоз), серповидно-клеточная анемия, лекарственные поражения и др. • Различают первичный (результат первичного поражения почек, в 80% случаев — гломерулонефрит) и вторичный (сопровождает многие заболевания) нефротический синдром.

Патогенез нефротического синдрома • Образование в крови иммунных комплексов (ИК) в результате взаимодействия антител с антигенами как экзогенного (бактериальные, вирусные, пищевые и др. ), так и эндогенного происхождения с участием комплемента сыворотки. В других ситуациях ИК образуются вследствие реакции, в которую вступают поврежденные компоненты базальных мембран клубочковых капилляров и вырабатывающиеся к ним АТ. Осаждаясь на базальной мембране клубочков, либо образуясь непосредственно на них, ИК повреждают базальные мембраны. • Аутоаллергические механизмы активируют гуморальные и клеточные звенья воспалительной реакции, что приводит к ⇑ проницаемости базальных мембран, нарушению микроциркуляции в клубочковых капиллярах.

Нефриты К нефритам относится группа нефропатий, характеризующаяся двусторонним диффузным поражением почечной ткани воспалительного или иммуновоспалительного генеза с вовлечением в патологический процесс всех отделов нефрона, интерстициальной ткани, почечных сосудов.

Острый диффузный гломерулонефрит (ОДГ) Причиной ОДГ является чаще всего β-гемолитический стрептококк (12 -го типа группы А), имеет высокую способность к поражению базальной мембраны клубочков. • Гломерулонефрит своеобразная мембранная патология. Антитела, образующиеся против стрептококка, взаимодействуют не только с ним, но и с белками базальных мембран клубочков, имеющих сходные со стрептококком антигены ►► повреждение белков и других компонентов мембран, которые после подобных изменений становятся аутоантигенами. • Другие механизмы, приводящие к образованию почечных аутоантигенов: 1) прямое воздействие токсинов стрептококка на базальные мембраны; 2) воздействие на почки ИК, образующихся в крови вследствие связывания антител с внепочечными и внеклубочковыми антигенами (при участии комплемента С 3). ИК фиксируются на базальных мембранах клубочковых капилляров либо в мезангии нарушение микроциркуляции с развитием микротромбозов и микронекрозов в структурах клубочка. • Существенную роль в патогенезе играет нарушение почечной гемодинамики, микроциркуляции и реологических свойств крови

Хронический диффузный гломерулонефрит (ХДГ) • Это тоже воспалительное заболевание почек иммунопатологического генеза с преимущественным поражением почечных клубочков. У 10– 20 % пациентов ХДГ является исходом острого гломерулонефрита, а у 80– 90 % — самостоятельным заболеванием с вялым, клинически слабо выраженным, «скрытым» течением. • Когда ХДГ следствие острого гломерулонефрита, причины развития патологии те же, что при ОДГ. • При возникновении первично хронического ДГ очень важны обострения очаговой стрептококковой и иной инфекции, повторные охлаждения, неблагоприятные условия труда и быта, злоупотребление алкоголем, травмы.

Пиелонефриты • Острый или хронический пиелонефриты неспецифическое инфекционное воспаление слизистой лоханок, чашечек и паренхимы почек. • Возбудителями чаще являются бактерии, главным образом кишечная палочка, реже — энтерококки, стрептококки, протей. Возможно участия вирусной инфекции. • Источники инфекции ⇒ кариес зубов, фурункулез, тонзиллит, холецистит, мастит, остеомиелит, уретрит и др. • Проникновение инфекции в почки возможно нисходящим (гематогенным и лимфогенным) либо восходящим (урогенным) путем. • В механизме проникновении инфекции из лоханок в почечную ткань предрасполагающим фактором являются нарушения уродинамики и уростаз (при атонии или стриктуре мочеточников, конкрементах в мочевых путях, аденоме простаты).

Почечно- каменная болезнь Образованию конкрементов способствуют: 1) ↓концентрации в моче солюбилизаторов (веществ, поддерживающих соли мочи в растворенном состоянии — мочевина, креатинин, цитраты), ингибиторов кристаллизации солей (неорганический пирофосфат) и комплексообразователей (ионов Mg, цитратов); 2) ↑ содержания в моче так называемых «нуклеаторов» , веществ, инициирующих кристаллизацию солей в моче (коллаген, эластин, мукопротеины, сульфаниламиды); 3) сдвиги р. Н мочи (при р. Н около 5 образуются в основном ураты; при р. Н >7 — фосфаты кальция и т. п. ); 4) ↑ в моче содержания камнеобразующих солей (кальциевых); 5) затруднение оттока мочи.

Механизм образования камней • Механизм образования камней объясняется двумя теориями: кристаллизационной (а) и коллоидной (б). • А образование камней начинается с процесса кристаллизации солей, в ходе которой в состав камня включаются и органические компоненты (фибрин, коллаген, клеточный детрит). • Б вначале образуется органическая матрица, на которой уже впоследствии кристаллизуются соли.

Острая почечная недостаточность ОПН — это синдром, развивающийся в результате быстрого снижения или прекращения функции почек, в первую очередь экскреторной. • В зависимости от того, какой фактор вызвал ОПН, последнюю подразделяют на преренальную, ренальную и постренальную. В процессе развития эти формы трансформируются в ренальную форму ОПН.

Патогенез ОПН • Главными причинами преренальной ОПН являются шок и коллапс различной этиологии, массивная кровопотеря, сердечная недостаточность, тромбоз почечной артерии, нарушения водно-электролитного баланса (неукротимая рвота, длительная диарея и др. ). • Эти состояния обусловливают развитие выраженной ишемии почек, и, несмотря на то, что функции самих почек на начальных этапах ОПН остаются сохраненными, они не могут реализоваться из-за значительного ↓ величины почечного кровотока.

Патогенез ОПН • Ренальная форма ОПН — следствие прямого повреждающего действие на почки нефротоксических веществ (CCL 4, тяжелые металлы, антибиотики, сульфаниламиды, органические растворители). • Возможно непосредственное токсическое действие на эпителий канальцев (концентрация веществ в моче больше, чем в крови) и влияние с помощью других механизмов (обструкция почечных канальцев уратами или участие аллергических компонентов). • К этой форме ОПН относят и случаи ее возникновения на фоне собственно почечной патологии (гломерулонефрит, пиелонефрит, волчаночный нефрит и др. ).

Постренальная почечная недостаточность развивается вследствие нарушения оттока мочи различного генеза (камни, опухоли, сгустки крови, воспалительный отек, сдавление маткой при беременности…)

Патогенез ОПН • Главное звено патогенеза ОПН нарушение почечного кровотока, сопровождающееся значительным снижением объема клубочковой фильтрации. • Важны: критическое ↓ системного АД (до 40– 60 мм рт. ст. ) и шунтирование почечного кровотока, вазоконстрикция почечных артериол как реакция на артериальную гипотонию, микротромбозы и агрегация клеток крови в микрососудах почек (особенно при сепсисе, травматическом и геморрагическом шоке). • Дополнительные факторы патогенеза сужение просвета канальцев в результате накопления в поврежденных клетках ионов кальция, отека и набухания эпителия, закрытие канальцев клеточным детритом или цилиндрами.

Дифдиагностика форм ОПН • Для преренальной характерны: гипонатрийурия, ⇓мочевины и креатинина мочи. Для ренальной ОПН: гипернатрийурия, рост мочевины, креатинина и осмолярности мочи: • С целью дифдиагностики производят также расчет индекса экскретируемой фракции натрия. Na+мочи: Na+крови Naэкс = -------------- Cr мочи: Cr крови где Cr — креатинин. • Для преренальной ОПН индекс экскретируемой фракции натрия < 1, при остром канальцевом некрозе — > 1.

Хроническая почечная недостаточность • ХПН — это неизбежный исход многих хронических заболеваний почек, представляющий собой синдром, развивающийся как результат прогрессирующей гибели и уменьшения количества функционирующих нефронов. !!Клинические проявления начинаются при снижении числа функционирующих нефронов до 30 %. • Причины ХПН преренальные (хронические АГ, медленно прогрессирующий стеноз почечных артерий), ренальные (неизлеченные гломерулонефриты, пиелонефриты, тубулопатии и др. ) и постренальные (длительная обструкция мочевыводящих путей). • При ХПН происходит постепенное ↓ количества действующих нефронов ► прогрессирует фибропластический процесс, атрофия канальцев и практически полное отсутствие регенерации. Как следствие → нарушение всех механизмов мочеобразования.

Хроническая почечная недостаточность Обычно медленно прогрессирующее течение ХПН. Обостряют развитие интеркуррентные инфекции (грипп, отит, пневмония и др. ) и обострение основного процесса в почках. • Характерный признак обострения ХПН !! быстрое развитие уремической интоксикации (нарастание азотемии, снижение диуреза, нарушения КОС и др. ). • Особенность ХПН вплоть до развития уремии у больных сохраняется достаточный диурез или даже полиурия (остающийся интактный нефрон компенсаторно выводит большее, чем в норме, количество осмотически активных веществ). В первичной моче ↑ содержание воды, что в совокупности с атрофическими изменениями в канальцах приводит к ↓ канальцевой реабсорбции и падению концентрационной способности почек. → Моча с монотонно низкой относительной плотностью, изотоничной плазме (около 1011) гипоизостенурия. • !! Олигурия развивается в терминальной стадии ХПН

Уремия (мочекровие) - синдром аутоинтоксикации организма продуктами обмена веществ и экзогенными соединениями, в норме выводящимися почками. Непосредственные причины развития ОПН или ХПН. Уремия часто приводит к почечной коме (характеризуется угнетением функции ЦНС).

Патогенетические механизмы интоксикации при уремии • Гиперазотемия (накопление в крови мочевины, мочевой кислоты, креатинина! – это критерий тяжести); • Токсическое действие продуктов обмена ароматических аминокислот: фенолов, индолов, скатолов; • Токсическое действие веществ с молекулярной массой 200– 2000, которые принято называть «средними молекулами» ; • Повреждение упомянутыми продуктами метаболизма мембран и ферментных систем клеток; • Нарушение КОС (ацидоз); • Дисбаланс жидкости и ионов в клетках (↑в крови содержания калия и магния, ↓ кальция); • Гипергидратация и гипоксия головного мозга; • Нарушение электрофизиологических процессов в ткани мозга и сердца.

• Спасибо за внимание! • Вопросы? ЖЕЛАЮ УСПЕШНО СДАТЬ СЕССИЮ, ДОБРА И ЗДОРОВЬЯ!