Патофизиология почек Кортикальный и юкстамедулярный нефроны

Патофизиология почек

Кортикальный и юкстамедулярный нефроны

Строение нефрона

Ультраструктура гломерулярных капилляров

Функции почек 1. Экскреторная ¨ 2. Инкреторная и продукты эндогенного и экзогенного происхождения ¨ 2. Водно-солевой обмен 3. Поддержание КОС (p. H крови 7, 4) ¨ ¨ метаболическая участие в регуляции АД (выработка ренина, кининов, ПГ Е 2 ) Участие в регуляции эритропоэза Участие в гемостазе – выработка факторов фибринолиза (u-PA) Метаболизм витамин D 3 Глюконеогенез

¨ Остаточный азот крови (небелковый азот крови) — азот веществ, остающихся после удаления белков плазмы крови. Остаточный азот состоит из азота мочевины (50 %), азота аминокислот (25 %), мочевой кислоты (4 %), креатина (5 %), креатинина (2, 5 %), эрготианина (8 %), аммиака и индикана (0, 5 %); 5 % азота содержится в полипептидах, глутатионе, билирубине и других небелковых соединениях. В норме содержание остаточного азота в сыворотке крови колеблется от 14, 3 до 28, 6 ммоль/л.

Регуляция гломерулярногно кровотока ¨ Вазоконстрикторы ¨ Вазодилататоры Angiotensin II ¨ Endothelin I ¨ Симпатическая Н. С. ¨ Thromboxane A 2 ¨ Adenosine ¨ ¨ ¨ NO ПГ E 2 Простациклин ПНУП

Фильтрация – перемещение воды и растворенных в плазме веществ из капилляров клубочка в гломерулярную капсулу Реабсорбция – возврат профильтровавшихся молекул в кровь Секреция – активный транспорт веществ из перитубулярных капилляров в канальцы почек Экскреция – выведение веществ из организма с мочой (Э = Ф – Р + С) Реабсорбция Фильтрация Канальцевая секреция Экскреция Секреция БАВ (ренин, эритропоэтин)

Клубочковая фильтрация ¨ Скорость клубочковой Масса почек составляет 1% от массы тела Объем крови, поступающий в почки составляет 25% сердечного выброса фильтрации (СКФ) – Объем фильтрата, продуцируемый почками за 1 минуту • У женщин – 115 мл/мин • У мужчин – 120 мл/мин – Суточный объем ультрафильтрата равен 180 л – Ультрафильтрат = плазма крови – белки

Скорость фильтрации СКФ = гидравлическая проницаемость × поверхность фильтрации × эффективное фильтрационное давление P фильтр. = P гидростат. – (P онк. + P капс. ) Гидро Д а в л е н и е статич еское давлен 20 = 55 – (25 + 10) ие в к лу бочка 55 мм рт. ст. х↓ ие ↑ лен ическое дав Онкот 25 мм рт. ст. Длина капилляра клубочка Эффект ивное ф ильтрац ионное давлени е↓

Фильтрация ¨ В Боуменово пространство поступают растворенные в плазме вещества – Продукты метаболизма и избыток ионов – Глюкоза, свободные жирные кислоты, аминокислоты, витамины – Не фильтруются вещества с большой молекулярной массой, такие, как белки плазмы

Процесс фильтрации ¨ В эндотелии Боуменово пространство цитоподии Фильтрационная щель капилляров имеются фенестры, через которые легко проходят протеины ¨ В базальной мембране фильтрационного барьера локализованы (-) заряженные протеогликаны

ГБМ

Канальцевая реабсорбция n n ~ 70% всего Na+ реабсорбируется в проксимальных канальцах Реабсорбция Na+ сопряжена с реабсорбцией других растворённых веществ и секрецией H+ Образование аммиака Секреция анионов

Регуляция реабсорбции Na+ в почке ¨ Скорость клубочковой фильтрации ¨ Изменение состава фильтрата ¨ Внешние факторы: ü Предсердный натриуретический фактор (↑СКФ и собирательные трубочки) ü Альдостерон (собирательные трубочки)

Канальцевая реабсорбция ¨ 2/3 воды реабсорбируется в проксимальных канальцах (пассивный процесс) Транспорт воды обусловлен: ¨ Гидростатическим давлением ¨ Осмотическим давлением ¨ Онкотическим градиентом В дистальных канальцах и собирательных трубках вода реабсорбируется под действием АДГ

Причины заболеваний почек I. A)Врожденные (наследственные Б)Приобретенные ¨ ¨ дефекты) ИНФЕКЦИОННО-ТОКСИЧЕСКОЕ ОПУХОЛИ ТОКСИЧЕСКОЕ ПОРАЖЕНИЕ Системные заболевания (СКВ) II. A)Ренальные Б)Экстраренальные (шок, нарушение регионарного кровотока, ДВС синдром, острый гемолиз эритроцитов) механическое нарушение оттока мочи эндокринопатии (несахарный диабет)

Поликистоз почек

Приобретенные поражения почек травма пиелонефрит рубец

Гематогенная инфекция staphylococcus E. coli Интраренальный рефлюкс Везикоуретральный рефлюкс Восходящая инфекция E. coli proteus enterobacter

Анализ мочи n n n - Цвет Удельный вес 1, 0021, 035 Прозрачность Реакция: слабокислая (р. Н 4, 5 -8) Химическое исследование: Белок (до 0, 033 г/л) Глюкоза Ацетон Желчный пигмент Уробилин n - Микроскопическое исследование Лейкоциты (м. : 0 -2; ж. : 3 -5 в поле зрения) Эритроциты единичные Цилиндры Гиалиновые Зернистые Восковидные - Эпителий Почечный Плоский единичный в п. зр. - Слизь - Соли м. б. в неб. кол-ве - Бактерии -

Механизмы нарушения функций почек ¨Нарушения фильтрации ¨Нарушения реабсорбции ¨Нарушения секреции

Нарушение клубочковой фильтрации ¨ Клубочковая протеинурия ¨ Гипофильтрация ¨ Гиперфильтрация

Клубочковая протеинурия Гломерулонефрит Амилоидоз Диабетический гломерулосклероз Тромбоз почечных сосудов Клубочковая протеинурия является неселективной, вызывается повреждением базальной мембраны В ультрафильтрат попадают: альбумин, трансферрин, церулоплазмин, серомукоид, αглобулины При глубоком поражении – α 2 -макроглобулин, βлипопортеиды, γ-глобулин ¨ ¨

Увеличение проницаемости фильтрационной мембраны

Механизмы патологической протеинурии

Механизмы патологической протеинурии (2)

Увеличение фильтрации ¨ Увеличение капиллярного давления (солевые растворы) ¨ Увеличение кровенаполнения почек (лихорадка) и спазм отводящей артерии ¨ Уменьшение онкотического давления (гипопротеинемия, нефротический синдром)

Уменьшение фильтрации ¨ Уменьшение кровенаполнения почки (шок) ¨ Увеличения онкотического давления (белковые растворы) ¨ Увеличение внутрикапсулярного давления (стриктура мочеточника, аденома простаты, нефроуролитиаз)

Механизмы нарушения реабсорбции ¨Почечные ¨Внепочечные

Синдром Фанкони ¨ Патоморфология ¨ • Дистрофия или некроз канальцевого эпителия ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ проксимальных канальцев • Дистрофия и атрофия канальцевого эпителия, деформация канальцев по типу «лебединой шеи» , возможно отсутствие щёточной каймы. Клиническая картина • D-резистентный рахит, деформация скелета, боли в костях, особенно в позвоночнике, переломы, диффузная остеомаляция, низкорослость • Клинические проявления потери воды и электролитов • Полиурия • Жажда • Мышечная слабость (гипокалиемия) • Судороги (гипокальциемия Лабораторные данные В крови: Снижение р. Н (метаболический гиперхлоремический ацидоз) • Гипокалиемия • Гипокальциемия • Гипоурикемия • В моче: Фосфатурия • Гиперкальциурия • Гипераминоацидурия • Глюкозурия • Гиперурикозурия • Гиперфосфатурия • Бикарбонатурия • Полиурия • b 2 -Микроглобулинурия • Щелочная реакция мочи • Уремия (при развитии ХПН)

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ НЕФРОНА РАЗЛИЧНЫМИ ЭТИОЛОГИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ Ишемия Токсины

Механизмы нарушения реабсорбции аминокислот ¨ «Преренальная аминацидурия» Чрезмерная концентрация аминокислот, превышающая порог реабсорбции (введение аминокислот, наследственные расстройства метаболизма). ¨ Дефект транспорта в проксимальных канальцах (на апикальной или базолатеральной мембране)

Канальцевая протеинурия ¨ Является селективной – экскреция белков с низкой молекулярной массой (альбумины)

Механизмы нарушения реабсорбции воды ¨ Нарушение регуляции реабсорбции воды (несахарный диабет) ¨ Увеличение объема фильтрата (гиперволемия) ¨ Гиперосмолярность мочи (глюкоза, мочевина, натрий)

Внепочечные механизмы нарушения реабсорбции Нейроэндокринные расстройства ¨ Несахарный диабет (АДГ недостаток) ¨ Синдром Пархона (АДГ избыток)

Канальцевая cекреция ¨ Протоны, ионы аммония, аммиак ¨ калий ¨ Органические ионы

Механизм реабсорбции бикарбонатов Просвет канальца эпителий канальца клубочек Н++HCO 3 H 2 O + CO 2 Кровеносный сосуд Na. HCO 3 карбоангидраза H 2 CO 3 Н H 2 CO 3 H 2 O CO 2 + HCO 3 - } HCO 3 Na+

Механизм образования бикарбоната Просвет канальца клубочек эпителий канальца H 2 O + CO 2 Н++В кровеносный сосуд Na. HCO 3 карбоангидраза H 2 CO 3 Н ВН + HCO 3 - } HCO 3 Na+

Ацидогенез просвет канальца клубочек Н++Na 2 HPO 4 эпителий канальца H 2 O + CO 2 Na. HCO 3 карбоангидраза H 2 CO 3 Н+ Na. H 2 PO 4 кровеносный сосуд HCO 3 - } HCO 3 Na+

Аммониогенез просвет канальца клубочек Na. Cl эпителий канальца H 2 O + CO 2 кровеносный сосуд Na. HCO 3 карбоангидраза H 2 CO 3 HCO 3 - Н+ NH 4+ глютаминаза NH 3 NH 4 Cl } HCO 3 - Na +

Последствия нарушения секреции и экскреции 1. Почечный канальцевый ацидоз (задержка Н+, NH 3, NH 4+) 2. Гипо и гиперкалиемия 3. Задержка солей мочевой кислоты

Причины острого повреждения почек Преренальные Тубулярный некроз Ишемия (50%) Ренальные Постренальные Острый Интерстициальный нефрит (10%) гломерулонефрит (5%) Токсины (35%)

Преренальные причины ОПП ¨ Уменьшение общего количества внеклеточной жидкости : кровопотеря, рвота, диарея ¨ Уменьшение СВ: кардиогенный шок, миокардиты, инфаркт миокарда ¨ Артериальная гипотензия : анафилактический, септический шок ¨ Констрикция почечных артерий : гепаторенальный синдром, гиперкальциемия ¨ Атеротромботическое поражение сосудов почки : ДВС синдром, злокачественная артериальная гипертензия

Острая гломерулопатия Основа – острый тубулярный некроз: 1. Уменьшение высоты щеточной каймы 2. снижение складчатости базолатеральных мембран 3. Некроз эпителия ¨

Постренальные причины ¨ Врожденные аномалии ¨ Опухоли ¨ Мочекаменная болезнь

Мочекаменная болезнь Types Composition % Radio- Appeareance opaque Calcium oxalate 60 +++ Small, smooth Hyperparathyroidism, hypercalciuria, or spiky hypocitraturia, hyperoxaluria, hyperuricosuria Calcium phosphate 20 +++ Slightly larger more friable Distal renal tubular acidosis Uric acid <10 - May be large Low urinary p. H, Hyperuricosuria Struvite <10 ++ Staghorn Infection with urease-producing microorganisms Cystine <5 Pale yellow, may be large Cystinuria + Pathogenesis

Соли Сульфаты Оксалаты

Соли Карбонат кальция Аммонийный фосфат магния

Calcium oxalate monohydrate

Биурат аммония

Цистин

Стадии ОПП 1. ОЛИГО- АНУРИЧЕСКАЯ стадия ↓объем мочи на 25 %, анурия продолжительность от 1 -3 недель ↑ креатинин ↑ K+ (гиперкалиемия) задержка жидкости, отеки

¨ 2 ПОЛИУРИЧЕСКАЯ стадия 3 -4 л мочи в сутки ¨ большие потери Na+ и K+ уменьшение объема внеклеточной жидкости ¨ ¨ 3 стадия исхода продолжительность 3 -12 месяцев ¨ восстановление креатинина плазмы до нормального значения ¨ около 30% почечной паренхимы не восстанавливается ¨

Определение ХБП Под ХБП следует понимать наличие любых маркеров, связанных с повреждением почек и персистирующих в течение более трёх месяцев вне зависимости от нозологического диагноза Национальные рекомендации. Смирнов А. В. 2012

Стадии ХБП Стадия Характеристика СКФ мл/мин 1 Признаки нефропатии с нормальной или повышенной СКФ 2 Признаки нефропатии с легким снижением СКФ 60 -90 3 Умеренное снижение СКФ Тяжелое снижение СКФ Терминальная ХПН (уремия) 30 -59 4 5 90 и более 15 29 Менее 15

Клинические проявления n n n Интоксикация АГ (гибель простагландинпродуцирующих клеток) Тошнота, рвота, диарея Отеки Зуд Эндокринные нарушения Нарушения глюконеогенеза (гипогликемия) Остеопороз Неврологические нарушения Анемия Иммуносупрессия n Ацидоз n Гипопротеинемия n Гиперлипидемия n Коагулопатии n Гипогликемия

Механизмы декомпенсации при ХБП Уменьшение массы почки Системная гипертензия Гиперплазия клеток мезангия Внутриклубочковая гипертензия Внутриклубочковая коагуляция Утолщение ГБМ Фокальный гломерулосклероз Гломерулярная гипертрофия Повреждение эпителия и эндотелия Протеинурия

Механизмы вторичного гиперпаратиреоидизма n n n Гиперфосфатемия и отрицательный кальциевый баланс Недостаточное образование 1, 25 дигидровитамина Д 3 Снижение плотности кальциевых рецепторов на паращитовидных железах Увеличение концентрации цитокинов Резистентность к ПТГ Замедление клиренса ПТГ

Нарушения концентрирования мочи ¨ Гипостенурия 1004 -1014 ¨ Изостенурия 1010 -1012 ¨ Никтурия

Мочевой синдром ¨ Гематурия ¨ Протеинурия ¨ Лейкоцитурия ¨ Цилиндрурия

Гематурия 1. Преренальная 2. Ренальная ¨ Клубочковые : ¨ Неклубочковые 3. Постренальная ¨ камни, травма, пороки развития, инфекция

Гематурия или эритроцитурия ¨ Микрогематурия - >1 эритроцита в п/зр. (при увеличении в 280 раз) ¨ Макрогематурия (не < 1 мл крови в 1 л мочи) ¨ Изолированная гематурия - временное явление (в большинстве случаев) и не указывает на заболевание. Если это единственный симптом, то необходимо повторить анализ через несколько дней или недель.

Неполный перечень причин эритроцитурии Преренальные Ренальные ¨ Передозировка Клубочковые антикоагулянтов Пролиферативные ¨ Первичные ¨ Гипо- и гломерулонефриты афибриногенемии ¨ Тромбоцитопении и ¨ Вторичные глом-иты Непролиферативные тромбоцитопатии ¨ Наследственный ¨ Заб-ния печени с нефрит (синдром нарушением синтеза Альпорта) факторов ¨ Фокальносегментарный свёртывания гломерулосклероз ¨ Нефросклероз ¨ ДВС-синдром

Неполный перечень причин эритроцитурии (2) Постренальные Неклубочковые Повреждения лоханки и Поликистоз почек мочеточника Тубулоинтерстициальные ¨ Камни в поражения почек: мочевыводящих путях ¨ Острый канальцевый ¨ Пороки развития некроз сосудов Опухоли ¨ Инфекция Сосудистые: Повреждения мочевого пузыря ¨ Злокачественная Повреждение гипертензия лекарственными Инфекционные: препаратами ¨ Пиелонефрит (циклофосфамид)

Клетки крови

Ренальная эритроцитурия

Нефротический синдром ¨ Массивная протеинурия (свыше 3, 5 г/сут) ¨ Липидурия ¨ Диспротеинемия ¨ Гипоальбуминемия ¨ Гиперлипидемия ¨ Гиперхолестеринемия

Липидурия

Острый нефритический синдром ¨ Представляет собой - симптомокомплекс, включающий: гематурию, олигурию, артериальную гипертонию, отеки и уремию или азотемию. ¨ Определение аналогично определению острого ГН

Отечный синдром ¨ 1. Задержка воды и Na – – активация РААС олигурия повышение АДГ внутрипочечная задержка воды ¨ 2. Снижение онкотического давления крови ¨ 3. Повышение осмолярности крови ¨ 4. Повышение проницаемости сосудов

Механизмы почечной гипертензии ¨ Активация РААС при реноваскулярной гипертензии ¨ Дефицит ПГ и кининов

Эпителий

Формирование цилиндров

Гиалиновые цилиндры

Зернистые цилиндры

Granular Casts

Восковые цилиндры

Жировые цилиндры

Бактериурия

История болезни ¨ 23 -летняя женщина ¨ жалобы на боли в суставах, утомляемость и повышенную чувствительность к солнечным лучам, зимой мёрзнут и болят руки. ¨ Объективно: сыпь на носу и щеках, лихорадка 39°С. АДс 150 мм рт. ст. Отёки ног +. В моче белок ++ и кровь +. Микроскопия мочи: 15 лейкоцитов и 30 эритроцитов в п/з. Креатинин – 15 мг/л. ¨ Какова причина развития протеинурии?

Обсуждение истории болезни ¨ У этой больной обострение красной волчанки (повреждение клуб. фильтра иммунными комплексами) ¨ Лейкоцитурия, гематурия, протеинурия и эритроцитарные цилиндры свидетельствуют об остром воспалении клубочков (потеря барьера для заряда и размера частиц). ¨ Повышенный креатинин и зернистые цилиндры в моче – нарушение функции почек

История болезни (2) ¨ 23 -летний мужчина, попавший в аварию ¨ Жалобы: разлитая боль в животе. ¨ Моча красная, положительная реакция на кровь ++++, и белок +. ¨ Микроскопия осадка: 500 эритроцитов в поле зрения. ¨ Каков вероятный механизм появления белка в моче?

Обсуждение истории болезни ¨ Механизм протеинурии у данного больного – это кровотечение, вызванное травмой мочеточника. ¨ В данном случае протеинурия не клубочковая. Кровь содержит 60 -80 г белка на 1 литр. Вместе форменными элементами в мочу попала плазма, содержащая белок.

История болезни (3) ¨ 62 -летний мужчина госпитализирован по поводу подагры. Длительно потреблял алкоголь домашнего приготовления. АД 160/105 мм рт. ст. Протеинурия ++, отсутствие крови в моче. Отношение белок/креатинин в моче = 2, 1 (в норме <0, 2). Электрофорез белков мочи выявил канальцевый характер протеинурии. Креатинин сыворотки = 18 мг/л, мочевины 85 мг/л (в норме 80 -250). Как связаны симптомы с употреблением алкоголя домашнего приготовления?

Обсуждение истории болезни ¨ Состояние данного больного соответствует клинической картине отравления свинцом. При очистке спирта в домашних условиях часто используют самодельные устройства, в которых в дистиллят попадает свинец, выделяющийся из пайки. Симптомы хрон. отравл. свинцом: подагра, гипертензия, почечная недостаточность, вызванная тубулоинтерстициальным заболеванием (хронический интерстициальный нефрит).