ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН НОРМА И ПАТОЛОГИЯ Обмен воды

ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН: НОРМА И ПАТОЛОГИЯ

Обмен воды Поступление воды: Выпитая жидкость ~ 1600 мл/сут С пищей ~ 700 мл/сут Метаболическая вода ~ 200 мл/сут _________ общий объем ~ 2500 мл/сут

Обмен воды Водные потери: Кожа ~ 500 мл/сут Легкие ~ 300 мл/сут Желудочно-кишечный тракт ~ 200 мл/сут Почки ~ 1500 мл/сут _________ общий объем ~ 2500 мл/сут

Обмен воды Жидкость организма трансклеточная внутриклеточная внеклеточная интерстициальная (СМЖ, плевральная, внутриглазная, Синовиальная и т. д. внутрисосудистая

Концентрация электролитов и органических компонентов в жидкостях тела

КАК ОРГАНИЗМ ПОДДЕРЖИВАЕТ ВОДНОСОЛЕВОЙ БАЛЛАНС ? ? ? ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ ? ? ? ДВИЖЕНИЕ РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ (ИОНОВ) ? ? ?

ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ: - ОБЪЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ - ФИЛЬТРАЦИЯ - ОСМОС ДВИЖЕНИЕ ИОНОВ: - ДИФФУЗИЯ - АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ

ОСОБЕННОСТИ ПРОСТОЙ ДИФФУЗИИ Пассивный процесс Движение из области высокой концентрации в область низкой Движение молекул прекращается по достижении равновесия Прямая зависимость от температуры Обратная зависимость от размера молекулы Имеет место в открытом объеме или через мембрану

ОСМОС Движение воды через полупроницаемую мембрану в зависимости от градиента концентрации (мембрана пропускает только воду, но не соли) Вода движется из области высокой водной концентрации в область низкой водной концентрации Вода движется из области менее концентрированного раствора в область более концентрированного раствора

Правило Гиббса-Донана Если недиффундирующий ион (белок) находится с одной стороны мембраны, проницаемой для других ионов, то диффундирующие ионы будут распределяться неравномерно по обеим сторонам этой мембраны

ОБЛЕГЧЕННАЯ ДИФФУЗИЯ Средство передвижения через клеточную мембрану многих полярных органических молекул Имеет зависимость от градиента концентрации Зависит от белков клеточной мембраны Нековалентная, обратная связь

АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ ДВИЖЕНИЕ ВЕЩЕСТВА ПРОТИВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГРАДИЕНТА, ЧТО НАПРЯМУЮ СВЯЗАНО МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ. ОСОБЕННОСТИ: - Требует источник химической энергии - Чувствителен к метаболическим ядам - Чувствителен к специфическим ингибиторам

РЕГУЛЯЦИЯ ОБЪЕМА ВНЕКЛЕТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

ПРОТИВОТОЧНО-ПОВОРОТНОМНОЖИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА УЧАСТНИКИ: - Все отделы почечных канальцев - Прямые сосуды мозгового вещества почки - Интерстиций

ППМС Противоточный механизм состоит в том, что движение канальцевой жидкости в нисходящем и восходящем отделах петли Генле происходит в противоположном направлении, так же как и в венозном (восходящем) и артериальном (нисходящем) отделах прямых сосудов мозгового вещества.

ППМС Поворотный механизм осуществляется в самом колене петли Генле, где движение канальцевой жидкости получает обратное направление.

ППМС Концентрационный множительный эффект обусловлен нарастанием осмотического давления в интерстициальной ткани в направлении от пограничной зоны, где осмотическое давление составляет 280 -300 мосмоль/л, к вершине пирамид, где оно достигает 1200 -1500 мосмоль/л.

ППМС Вертикальный Осмотический Градиент Горизонтальный осмотический градиент

ППМС • I - кора почки; II - наружное мозговое вещество; III внутреннее мозговое вещество; К - клубочек; Л проксимальный отдел канальца; НТ - нисходящий тонкий отдел петли Генле; ВТ - восходящий тонкий отдел петли Генле; ВО восходящий толстый отдел петли Генле; ДК дистальный извитый каналец; С - связующий отдел; СТ собирательная трубка; БП - беллиниев проток; Э - электролиты; НЭ неэлектролиты Схема процесса осмотического концентрирования мочи (по Ю. В. Наточину, 1983):

ППМС • цифрами в просвете клубочка и у проксимального отдела канальца показано количество электролитов (Э) и неэлектролитов (НЭ) (в процентах от общего количества осмотически активных веществ), профильтровавшихся со 100 частями воды клубочкового фильтрата. Цифры в просвете нефрона и между канальцами обозначают величину осмолярной концентрации. Сплошными стрелками показан активный транспорт натрия, пунктирными пассивное движение воды и мочевины (М) Схема процесса осмотического разведения мочи (по Ю. В. Наточину, 1983)

натрий Наиболее важным определяющим регулятором объема тела является баланс натрия, а наиболее важным регулятором баланса натрия является почка

натрий Реабсорбция 20% Na Реабсорбция 80% Na Симпорт Na и –глюкоза -аминокислота - орган. анионы Антипорт - фосфаты Na и протоны Симпорт Na + CL Симпорт 1 Na+1 K+2 CL

Na регуляторы транспорта Na внешние факторы ↑экскрецию Na - Na-уретические факторы -Прогестерон - паратиреоидн. гормон - глюкагон ↓ экскрецию Na -Альдостерон - КС - эстрогены -Гормон роста -Инсулин -Катехоламины Внутрипочечные факторы ↑экскрецию Na -кинины -простагландины ↓ экскрецию Na - Допамин

ОСМОТИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ РЕНИНАНГИОТЕНЗИНАЛЬДОСТЕРОНОВАЯ СИСТЕМА КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ АНТИДИУРЕТИЧЕСКИЙ ГОРМОН (ВАЗОПРЕССИН) ПРЕДСЕРДНЫЙ НАТРИЙУРЕТИЧЕСКИЙ ПЕПТИД

Клубочковая фильтрация Изменение объема внеклеточной жидкости Изменение скорости клубочковой фильтрации Изменение экскреции соли и воды

Na-уретические факторы Предсердный натрийуретический пептид - миоциты левого и правого предсердий (1: 1, 5 -3) - растяжение предсердий Уабаин - гипоталамус - угнетает Na-K-АТФазу в почках и др. органах Уродилатин - собирательные трубочки почки - тормозит реабсорбцию Na

ПНП

РААС ↓ гидростатич. давления ↓ доставки Nа к Macula densa

РААС контроль секреции ренина и ее действие на внеклеточный объем ↓ эффективный объем крови ↓ почечный кровоток баро. РЦ аорты и a. carotis ↓ АД Внутрипочечные барорецепторы ↑ фильтрац. фракция ↓ КФ ↑ проксим. кан. реабсорб. ↓ доставка Na k macula densa ↑ активность Почечной СНС ↑ высвобождение ренина + ↑ АНГИОТЕНЗИН ↑ катехоламины плазмы

РААС секреция и действие альдостерона ↑ ангиотензин плазмы ↓ Na плазмы + + кора надпочечников ↑ альдостерон плазмы ↑ реабсорбция Na + ↑ К плазмы ↑ секреция К ↑ реабсорбция воды ↑внеклеточный объем ↓ангиотензин плазмы

АДГ стимулы высвобождения АДГ ОСМОТИЧЕСКИЕ: - сокращение объема супраоптических паравентрикулярных ядер вследствие гиперосмолярности ВКЖ НЕОСМОТИЧЕСКИЕ: - сниженное АД в каротидных барорецепторах вслед. падения сердечного выброса или сокращения объема плазмы - сниженное растяжение стенки ЛП и больших легочных вен вслед. уменьшения интраторакального объема крови - эмоции – гнев, боль, психоз - лекарственные воздействия (морфин, барбитураты)

АДГ ингибиторы высвобождения АДГ ОСМОТИЧЕСКИЕ: - увеличение объема клеток супраоптических паравентрикулярных ядер вслед. Гипоосмолярности ВКЖ НЕОСМОТИЧЕСКИЕ: - повышенное АД в каротидных барорецепторах - повышенное растяжение ЛП и крупных легочных вен вслед. увеличения интраторакального объема крови - лекарственные воздействия (этиловый спирт, антихолинергические агенты)

АДГ регуляция осмотической концентрации жидкости в организме Избыток воды Снижение Sosm <285 m. Osm Дефицит воды Повышение Sosm >295 m. Osm ↑ жажды и потребления воды ↓АДГ ↑экскреции воды ↑ АДГ ↓ экскреции воды Нормализация осмоляльности плазмы

Na Нарушение баланса натрия Гиперосмолярные состояния (нарушение концентрирования мочи) гипернатриемия Гипоосмолярные состояния (нарушение разведения воды) гипонатриемия

Na гипернатриемия Потери Na и воды Потери воды Низкое содержание Na в организме Почечные потери: Осмотический диурез (маннитол, глю, Мочевина) Норм. содержание Nа в организме Внепочечн. потери: Обильный пот, Диаррея у детей Гипертон. моча Na<10 мэкв/л Изо/гипотон. моча Na>20 мэкв/л Гипотоничный Na. Cl Добавление Na почечные потери: Нефроген/центр/ парциальный инсипид. диабет, Гиподипсия Повышен. содержание Na в организме Внепочечн. потери: респираторные и кожные (незаметные) потери Первичный Гиперальдос. Теронизм, С-м Кушинга, гипертонич Диализ, гипертонич. Na. HCO 3, Na. Cl Гипертон. моча Na - различн Гипо/изо/гипер. Изо/гипер. Моча тонич. моча Na>20 мэкв/л Na - различный Замещение водой нормонатриемия Диуретики + Замещение водой

Na гипонатриемия Избыток общего содержания воды Дефицит общей воды и Na в организме с преоблад. дефицита Na Снижение внеклеточного объема Почечные потери: -осмотический диурез (маннитол, глю, Мочевина) -избыток диур-ков, -дефицит минералокортик-дов, -солетеряющ. нефрит, -бикарбонатурия, -кетонурия Умерен. расширение ВКО (отеков нет) Внепочечн. потери: -рвота, -диарея, -отеки, -панкреатит, -травма мышц Na мочи <10 ммоль/л Na мочи >20 ммоль/л Физ. расвор -дефицит ГКС, -гипотиреоз, -боль, эмоции, -наркотики, -синдром неадекв. Секреции АДГ Na мочи >20 ммоль/л Ограничение воды нормонатриемия Избыток Na и воды в организме с преоблад. избытка воды Расширение ВКО (отеки) -нефротический синдром, -цирроз, -сердечная недостаточность Na мочи <10 ммоль/л -ОПН, -ХПН Na мочи >20 ммоль/л Ограничение воды

Лекарства, вызывающие гипонатриемию АДГ-подобное действие: окситоцин, деамино-Dаргинин вазопрессин Повышают высвобождение АДГ: хлорпропамид, клофибрат, циклофосфамид, винкристин, карбамазепин (тегретол), амитриптилин (элавил), тиотиксен (наван), изопротеренол, никотин, морфин Потенцируют почечное действие АДГ: хлорпропамид, циклофосфамид, индометацин Угнетают секрецию АДГ: этанол, антагонисты наркотиков, фенитоин

ПАРАДОКСЫ РЕГУЛЯЦИИ ОБЪЕМА ЖИДКОСТИ ОРГАНИЗМА

№ 1 СН, цирроз, беременность Потеря жидкости ↓ОВЖ, ОЦК, объем плазмы ↑ ОВЖ, ОЦК, объем плазмы ? ? ? задержка натрия и воды

№ 2 Потеря жидкости СН с высоким серд. выбросом, цирроз, беременность ↓сердечного выброса ↑сердечного выброса ? ? ? задержка натрия и воды

№ 3 Решающий фактор – клубочковая фильтрация ↓ОВЖ ↓КФ задержка Na и воды НО при беременности ↑ОВЖ на 30 -50% ↑КФ на 30 -50% задержка Na и воды

№ 4 Осмолярная регуляция АДГ гиперосмолярность отеки гипоосмолярность ↑ АДГ НЕосмотическая регуляция ? ? ? Задержка Na и воды Перенастройка Осмотического Термостата ? ? ?

№ 5 Альдостерон – регулятор ренальной экскреции Na Введение избытка экзогенного альдостерона контроль Цирроз, СН Эффект «ускользания» ограниченная задержка Na, отеков нет ? Усугубление гипергидратации

№ 6 Предсердный натрийуретический пептид сердечная недостаточность, цирроз теория ↓ ПНП действительность ↑ ПНП резистентность задержка Na ? ? ? задержка Na

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ГИПОТЕЗА РЕГУЛЯЦИИ ОБЪЕМА ЖИДКОСТИ В ОРГАНИЗМЕ ROBERT W. SCHRIER, U. S. A

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ТЕОРИЯ Сердечная недостаточность Старлинг. «Теория застойной СН» : ↑ВД →транссудация жидкости в интерстиций →↓ОЦК →задержка Na и воды. Лечение: альбумин Стед и Эберт. «Теория прямого механизма» : СН → первичная Задержка Na и воды →↑ОЦК → ↑ВД → транссудация жидкости в интерстиций. Лечение: кровопускание ______________________ Особенности СН: Низкий или высокий сердечный выброс ↑ объем крови и плазмы 85% объема плазмы в венозной системе, 15% - в артериальной «недонаполнение» артериального русла

ГИПОТЕЗА РЕГУЛЯЦИИ ОБЪЕМА ЖИДКОСТИ ОРГАНИЗМА СНИЖЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОЙ ПЕРФУЗИИ ↓ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ СОСУДИСТОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ↓СЕРДЕЧНЫЙ ВЫБРОС Ретенция Na и воды почками ↑ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ СОСУДИСТРОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ↑СЕРДЕЧНЫЙ ВЫБРОС ВОССТАНОВЛЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ТЕОРИЯ СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ СН с высоким сердечным выбросом СН с низким сердечным выбросом ↓ СВ ↓ ПСС снижение наполнения артериальной системы ↑ неосмотическое высвобождение аргининвазопрессина ↑симпатическая нервная система ↑ РААС ↓почечной гемодинамики и экскреции Na и воды

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ТЕОРИЯ ↓объем внеклеточной жидкости СН с низким выбросом, тамнонада сердца, констриктивный перикардит ↓ОЦК при низком онкотич. давлении или повышен. капил. прониц-ти снижение сердечного выброса неосмотическая стимуляция вазопрессина активация желудочковых или предсердных рецепторов активация РААС Стимуляция СНС почечная ретенция воды ↑ периферич. и почечного сосудистого сопротивления почечная Задержка Na поддержание артериальной циркуляторной деятельности

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ТЕОРИЯ высокий сердечный выброс, сепсис, цирроз, АВФ, беременность периферическая артериальная вазодилатация активация артериальных барорецепторов неосмотичнская стимуляция вазопрессина ↑сердечный выброс задержка воды стимуляция СНС активация РААС ↑ ПСС и почечное R задержка Na поддержание сохранного объема артериальной циркуляции

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ТЕОРИЯ нарушение «ускользания» от эффекта альдостерона и резистентность к ПНП сниженный сердечный выброс / периферическая артериальная дилатация почечная вазоконстрикция ↓ КФ ↓почечное перфузионное давление ↑ α-адренергическая активность ↑ активность Ангиотензина II ↑ проксимальная канальцевая реабсорбция Na и воды ↓ дистальная доставка Na и воды нарушение ускользания от альдостерона и резистентность к ПНП

УНИФИЦИРУЮЩАЯ ТЕОРИЯ НЕПОЛНОЕ НАПОЛНЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО СОСУДИСТОГО РУСЛА М. Б. ВСЛЕДСТВИЕ СНИЖЕНИЯ СЕРДЕЧНОГО ВЫБРОСА ИЛИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ДИЛАТАЦИИ ОКСИД АЗОТА И ПОРТОСИСТЕМНОЕ ШУНТИРОВАНИЕ – ВАЗОДИЛАТИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ ПРИ ЦИРРОЗЕ ПЕЧЕНИ ЧЕМ ВЫШЕ УРОВЕНЬ РЕНИНА, АЛЬДОСТЕРОНА, НОРЭПИНЕФРИНА В КРОВИ →ТЕМ НИЖЕ КОНЦЕНТРАЦИЯ Na В ПЛАЗМЕ → ТЕМ ХУЖЕ ПРОГНОЗ Na плазмы 130 ммоль/л – предиктор неблагоприятного прогноза (Lee & Parker) ПРЕКРАЩЕНИЕ РЕТЕНЦИИ НАТРИЯ У БОЛЬНЫХ С СН ПОД ВЛИЯНИЕМ БОЛЬШИХ ДОЗ (400 МГ/СУТ) СПИРОНОЛАКТОНА ЛЕЧЕНИЕ ИНГИБИТОРАМИ АПФ СНИЖАЕТ 6 -МЕСЯЧНУЮ ЛЕТАЛЬНОСТЬ

ЖИЗНЬ –ЭТО СУЩЕСТВОВАНИЕ В НЕПОСРЕДСТВЕННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С СОЛЕВЫМИ РАСТВОРАМИ ПОСТОЯННО РАБОТАЮЩИХ КЛЕТОК, КОТОРЫЕ НЕ ЗНАЮТ, ПОЧЕМУ ОНИ ДОЛЖНЫ НЕУСТАННО ТРУДИТЬСЯ И КТО ЯВЛЯЕТСЯ ИХ ХОЗЯИНОМ» Джон Мэйсфилд ___________________________ «хозяин» - артериальная циркуляция Унифицирующая теория