Патофізіологія нирок

ПАТОФІЗІОЛОГІЯ НИРОК.

ПОРУШЕННЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОЇ РІВНОВАГИ.

ПОРУШЕННЯ ВОДНО-СОЛЬОВОГО ОБМІНУ

 

ПАТОФІЗІОЛОГІЯ НИРОК

Нирки – найважливіший орган, який забезпечує гомеостаз позаклітинної рідини організму. Підтримання гомеостазу нормально діючими нирками здійснюється за рахунок їх екскреторної функції і включає три процеси: фільтрацію плазми клубочками, селективну реабсорбцію канальцями матеріалів, необхідних для підтримання внутрішнього середовища, секрецію іонів водню й амонію. Фільтрація відбувається пасивно, без затрати енергії. Реабсорбція і секреція – енергозалежні процеси. На реабсорбцію, наприклад, витрачається приблизно 10 % усього поглинутого кисню.

 

Топографія нирок.

 

Функції нирок

•         Екскреторна – виділення з організму води, кінцевих продуктів метаболізму, чужерідних для організму речовин, в т.ч. медикаментів

•         Гомеостатична – підтримка головних параметрів гомеостазу:

     – сталості осмотичного тиску, об’єму рідин, їх іонного складу;

     – кислотно-основної рівноваги: виведення нелетких (сірчана і фосфорна) і сильних органічних кислот (кетонові тіла), нейтралізація іонів водню і регуляція виділення гідрокарбонату

•         Інкреторна – синтез ферментів і біологічно-активних речовин, основні з яких

     – ренін і депресорні простагландини   (беруть участь в регуляції артеріального тиску)

     – еритропоетин і інгібітор еритропоезу   (необхідні для повноцінного кровотворення)

     – гормонально-активна форма вітаміну Д₃  (регуляція фосфорно-кальцієвого обміну)

Структурною і функціональною одиницею нирки, яка забезпечує виконання цих функцій, є нефрон

 

 

 

 Він складається з клубочка, проксимального канальця, петлі Генле і дистального канальця. Кожна нирка має близько 1 млн нефронів.

 

 

Порушення процесів сечоутворення

Порушення фільтрації. Процес клубочкової фільтрації спрощено можна уявити як проштовхування води і дрібних молекул плазми з капілярів у просвіт канальців під дією артеріального тиску (АТ). Цій виштовхуючій силі протидіють два фактори: осмотичний тиск (ОТ) компонентів плазми, які не фільтруються, і внутрішньонирковий тиск (ВТ). Згідно з теорією Старлінга, фільтраційний тиск (ФТ) можна розрахувати за формулою: ФТ = АТ – ОТ – ВТ = 25 мм рт.ст.

Швидкість клубочкової фільтрації залежить від стану базальної мембрани, яка складається з колагену і глікопротеїду. Цей суцільний шар товщиною 80-120 нм відділяє капілярний ендотелій від подоцитів. Пропускна здатність базальної мембрани визначається діаметром пор і величиною негативного заряду глікопротеїду.

Фільтрація у клубочках може зменшуватися або збільшуватися. Механізм цих змін легко зрозуміти з наведеної вище формули.

Зменшення фільтрації характерне для всіх станів, що супроводжуються загальним зниженням артеріального тиску до 80 мм рт.ст. (серцева недостатність, шок, гіповолемія). Те ж саме спостерігається при звуженні приносних капілярів клубочків (артеріальна гіпертензія, біль), органічних ураженнях аорти (коарктація), тромбозі й емболії ниркових артерій. Сповільнюється фільтрація при збільшенні онкотичного тиску плазми (зневоднення, переливання білкових кровозамінників) і внутрішньониркового тиску (закриття канальців циліндрами або сечовидільних шляхів камінцями). Проникність клубочкового фільтра обмежується при зменшенні маси діючих нефронів і потовщенні базальної мембрани.

До найважливіших наслідків зменшення клубочкової фільтрації належать: а) азотемія, тобто нагромадження у крові продуктів азотистого обміну – сечовини, сечової кислоти, креатину, індикану, індолу; залишковий азот при цьому може зрости в 10 разів; б) ренальний азотемічний ацидоз внаслідок затримки фосфатів, сульфатів і органічних кислот.

Збільшення фільтрації пов’язане з підвищенням артеріального тиску (надмірне споживання води, розсмоктування набряків) і зниженням онкотичного тиску (гепатит, цироз).

Клінічні прояви підвищеної проникності клубочкового фільтра:

 а) протеїнурія – виведення із сечею плазмових білків понад фізіологічні межі й поява білкових фракцій із молекулярною масою понад 70 кД;

б) гематурія – поява в сечі вилужених еритроцитів у вигляді тіней; цей симптом вважають одним із провідних для діагностики гострого і хронічного гломерулонефриту. (в нормі еритроцити не проходять через гломерулярний фільтр і відсутні в сечі). Гематурія є  ниркова  (при гломерулонефриті) і позаниркова   (при сечокам’яній хворобі, травмі нирок)

Еритроцити, які пройшли через базальну мембрану клубочка є зміненими, деформованими. Зміна форми еритроцитів передбачає їх гломерулярне походження

Такий вигляд при електронній мікроскопії мають пошкоджені  еритроцити в сечі

 

 

Порушення реабсорбції. 99 % ультрафільтрату, що утворюється в клубочках, піддається зворотному всмоктуванню. У проксимальних канальцях, крім води, майже повністю реабсорбуються білки, глюкоза, амінокислоти, електроліти, бікарбонат, фосфат. Нирковий епітелій вибірково реабсорбує одні речовини і запобігає реабсорбції інших. Він виконує цю функцію завдяки наявності специфічних мембранних молекул-переносників.

Порушення функції канальців називають тубулярною недостатністю. Вона буває спадковою і набутою. Вибіркові дефекти реабсорбції окремих компонентів ультрафільтрату зручно розглядати окремо.

Збільшення реабсорбції натрію і води має місце при альдостеронізмі й в олігуричній стадії гострої ниркової недостатності, коли в строму нирок з проксимальних канальців пасивно дифундує вода. Частіше трапляється зменшення реабсорбції: при нецукровому діабеті, внаслідок пригнічення метаболізму в канальцевому епітелії отрутами і медикаментами (ртутними діуретиками, уабаїном, діамоксом), при збільшенні в клубочковому фільтраті осмотично активних речовин – глюкози, сечовини. Найважчі порушення реабсорбції виникають при дистрофічних і запальних змінах канальцевого епітелію, коли канальці втрачають здатність до концентрації і розведення сечі. Втрату концентраційної здатності називають гіпостенурією, відносна густина сечі при цьому стані коливається в межах 1,006-1,012 (норма – 1,002-1,035). Якщо густина сечі тримається на рівні 1,010 і не змінюється під впливом водного завантаження, це називають ізостенурією (монотонним діурезом).

Порушення реабсорбції білків проявляється тубулярною протеїнурією. Її спостерігають при гіпоксії, опіках, гіпервітамінозі D, септицемії, отруєнні кадмієм.

Неповна реабсорбція глюкози призводить до глюкозурії, яка буває ниркового і позаниркового походження. Ниркова глюкозурія виникає на фоні нормального вмісту глюкози в крові. Відомі спадкові домінантні аномалії мембранних переносників, а також ферментів гексокінази і глюкозо-6-фосфатази, які забезпечують канальцеву реабсорбцію глюкози. Набуте зниження активності цих ферментів спостерігають при хронічних отруєннях сполуками свинцю, ртуті, урану. Ниркову глюкозурію можна відтворити за допомогою флоридзину, який гальмує фосфорилювання в клітинах канальців. Позаниркова глюкозурія виникає на фоні гіперглікемії, яка перевищує нирковий поріг, найчастіше при цукровому діабеті.

Затримка реабсорбції неорганічного фосфату і кальцію має спадковий генез. Описані два синдроми: 1) фосфатний нирковий діабет, який проявляється фосфатурією, кальціурією, вітамін D-резистентним рахітом, остеомаляцією, підвищенням чутливості канальцевого епітелію до паратгормону (псевдогіперпаратиреоз); 2) спадкова остеодистрофія з гіпокальціємією, гіперфосфатемією і резистентністю канальцевого епітелію до паратгормону (псевдогіпопаратиреоз).

Недостатня реабсорбція амінокислот спричиняє аміноацидурію – виділення із сечею вільних амінокислот, наприклад, у випадках посиленого катаболізму білків (розпад пухлини, запалення) або при спадкових блоках амінокислотного обміну (фенілкетонурія, цистиноз).

Комбіновані тубулопатії характеризуються поєднаними порушеннями реабсорбції двох і більше компонентів ультрафільтрату. Найбільш відомий приклад порушень такого типу – синдром Фанконі. Він включає глюкозурію, протеїнурію, аміноацидурію, фосфатурію, гіперкальціурію, гіпернатріурію, гіпостенурію, канальцевий ацидоз, вітамін D-резистентний рахіт.

 

Порушення секреції. Гальмування амоніогенезу і секреції водневих іонів утруднює виведення кислот із сечею. Розвивається канальцевий ацидоз. Головною причиною його вважають низьку активність глютамінази, яка бере участь в утворенні аміаку з глютаміну.

Гіперурикемія, що виникає внаслідок недостатньої секреції сечової кислоти канальцевим епітелієм, призводить до подагри.

 

Зміни складу сечі. Склад сечі змінюється при нирковій і позанирковій патології. Ці зміни мають діагностичне значення.

Протеїнурія – це виведення із сечею значної кількості білка (норма – 30- 80 мг за добу). Ниркова, або справжня, протеїнурія за механізмом буває клубочковою і тубулярною. Перша зумовлена підвищеною проникністю базальної мембрани клубочків, друга – неповною реабсорбцією білка епітелієм канальців. Стійкою і високою протеїнурією супроводжуються органічні ураження нирок, наприклад гострий і хронічний гломерулонефрит. У хворих із нефротичним синдромом вміст білка в сечі може сягати 120 г/л. Позаниркова (несправжня) протеїнурія виникає в результаті домішування білка в сечовивідних шляхах.

Гематурія – виділення крові із сечею. Характерна для гострого (менше – для хронічного) гломерулонефриту та інфаркту нирок. На ренальне походження гематурії вказує наявність у сечі вилужених еритроцитів у вигляді тіней.

Гемоглобінурією називають виділення із сечею гемоглобіну у випадках масивного гемолізу еритроцитів. Виникає при помилковому переливанні несумісної крові, отруєнні гемолітичними речовинами (миш’яком, сірководнем, аніліном), у хворих з важкими інфекційними недугами, опіками.

Циліндрурія – виділення із сечею особливих утворів, що формуються у просвіті ниркових канальців і заважають виділенню сечі. За складом циліндри поділяють на гіалінові та епітеліальні. Гіалінові циліндри складаються з білка, епітеліальні – із злущених клітин ниркових канальців. Іноді ці клітини зазнають дегенеративних змін із появою білкових зерен, тому циліндри, що з них утворюються, називають зернистими. При амілоїдозі й хронічному нефриті утворюються восковидні циліндри, які мають гіалінову основу.

 

Гостра ниркова недостатність

Це клінічний синдром різної етіології, який характеризується значним і раптовим зниженням клубочкової фільтрації, в результаті чого нирки втрачають здатність підтримувати склад рідин організму. За добу при нормальній дієті й нормальному метаболізмі в організмі утворюється 600 мосмоль осмотично активних речовин. Вони виводяться в 1,5-2 л води (добовий діурез). Мінімальна кількість сечі, з якою вони ще можуть бути виведені, складає 500 мл. Гостра ниркова недостатність виникає тоді, коли швидкість клубочкової фільтрації падає до 10 мл/хв (при нормі 100-140 мл/хв), а добовий діурез стає нижчим від 500 мл. Цей стан називають олігурією. Якщо добовий об’єм сечі не перевищує 100 мл, говорять про анурію.

Причини гострої ниркової недостатності поділяються на три категорії – преренальні, ренальні й постренальні.

До преренальних причин відносять ті, що зменшують об’єм циркулюючої крові (травматичний шок, крововтрата, опіки, блювота, діарея), збільшують судинну ємкість (сепсис, анафілаксія), викликають серцеву недостатність (інфаркт міокарда).

Ренальні причини пов’язані з нирковою патологією, яка може виникнути при дії нефротоксинів і медикаментів (важких металів, органічних розчинників, антибіотиків, рентгеноконтрастних речовин), при внутрішньосудинному гемолізі еритроцитів (ДВЗ-синдром), гострому гломерулонефриті, тромбозі й емболії ниркової артерії.

Постренальні причини – це обструкція сечовивідних шляхів камінцями, пухлиною, згустками крові, гіпертрофованою передміхуровою залозою.

У перебізі гострої ниркової недостатності виділяють чотири фази. Початкова фаза – це період від ураження нирок до розвитку олігурії, триває вона від кількох годин до тижня. Олігурична фаза характеризується різким зниженням швидкості клубочкової фільтрації, її тривалість – від кількох днів до кількох тижнів. Хворі гинуть саме в цей період. Під час наступної, діуретичної фази об’єм сечі поступово збільшується, а протягом фази видужання ниркові функції повністю відновлюються.

Гостра ниркова недостатність супроводжується високою смертністю. Цей показник найвищий при ішемічній і травматичній формах – 50-70 %, при інших формах він дорівнює 10-35 %.

 

Хронічна ниркова недостатність

Симптоматика хронічної ниркової недостатності розвивається тоді, коли швидкість клубочкової фільтрації знижується до 30 мл/хв (25 % від норми). Головні причини хронічної ниркової недостатності наведені в таблиці

 

Морфологічною основою хронічної ниркової недостатності є нефросклероз. Порушення ниркових функцій відбувається за рахунок зменшення маси діючих нефронів або за рахунок значного зниження швидкості клубочкової фільтрації в кожному нефроні без зменшення їх числа. Початкові ознаки недостатності з’являються при зниженні маси діючих нефронів до 50-30 % від вихідної кількості. Виражена клініка розвивається при зменшенні маси діючих нефронів до 30-10 %. Подальше зменшення їх кількості призводить до уремії. Людина може вижити при наявності 40000 нефронів (2 % від норми).

Хронічна ниркова недостатність характеризується системним ураженням організму. Серед гематологічних симптомів найхарактерніша анемія. Головним фактором, який спричиняє її розвиток, вважають дефіцит еритропоетину, що продукується нирками. Але навіть при достатній кількості еритропоетину кістковий мозок у ниркових хворих не здатний відповідати на його вплив повноцінною реакцією. Еритропоез зростає незначно, а новоутворені еритроцити мають високу схильність до гемолізу, який скорочує тривалість їх життя. Крім того, у хворих з хронічною нирковою недостатністю частим явищем є шлунково-кишкові кровотечі.

Порушення згортання крові проявляється у вигляді подовження часу кровотечі. Цей симптом пояснюється якісним дефектом тромбоцитів. Їх функція пригнічується гуанідинянтарною і оксифенілоцтовою кислотами, що нагромаджуються у крові.

Серед серцево-судинних ускладнень найважливішим є гіпертензія. Механізмів її виникнення багато: гіперпродукція реніну, недостатнє утворення вазодилятаторних простагландинів, обмеження екскреції натрію, збільшення об’єму позаклітинної рідини.

Характерна для хронічної ниркової недостатності остеодистрофія. Із зменшенням маси нефронів зменшується рівень іонізованого кальцію в крові, що стимулює паращитовидні залози. Виникає вторинний гіперпаратиреоз. Настає резорбція кісток, втрачається їх щільність. Остеодистрофічним змінам сприяє затримка всмоктування кальцію у травному каналі, оскільки при ураженні нирок сповільнюється утворення активної форми вітаміну D.

Термінальну фазу хронічної ниркової недостатності називають уремією. Симптоми уремії стають добре вираженими, коли швидкість клубочкової фільтрації опускається до 10 мл/хв і нижче. Вирішального значення в патогенезі цього синдрому надають уремічним токсинам, які є відпрацьованими продуктами азотистого обміну. Сюди відносять сечовину, похідні гуанідину (креатин, креатинін, гуанідинянтарну і гуанідиноцтову кислоти), ароматичні сполуки (фенол, індол, ароматичні аміни), кон’юговані амінокислоти, низькомолекулярні пептиди. Мають значення ацидоз і порушення балансу електролітів.

Важлива патогенетична роль належить пептидним гормонам: паратгормону, інсуліну, глюкагону, гастрину, вазопресину, адренокортикотропному і соматотропному гормонам. Нирки – важливий орган їх катаболізму, тому ниркова патологія призводить до нагромадження їх в організмі.

Поглиблює уремію дефіцит деяких сполук, які перестають синтезуватися за цих умов: еритропоетину і активної форми вітаміну D (1,25-диоксихолекальциферолу).

Найважливіші патоморфологічні ознаки уремії подані в таблиці:

 

При уремії токсичні речовини компенсаторно виводяться через екстраренальні екскреторні системи: шкіру, легені, слизову травного каналу, серозні оболонки. У цих органах різко зростає проникність судин, розвиваються набряк і реактивне запалення, часто – фібринозно-геморагічне.

 

Гломерулонефрит

Гломерулонефрит – переважно інфекційно-алергічне захворювання, яке морфологічно характеризується дифузним пошкодженням мембранних структур клубочка і клінічно проявляється олігурією, гематурією, протеїнурією, артеріальною гіпертензією і набряками. У його виникненні у 80 % випадків бере участь ß-гемолітичний стрептокок (бактеріальний гломерулонефрит). Особливо яскраво і типово проявляється хвороба після перенесеної ангіни, скарлатини, бешихи та інших інфекційних захворювань, здатних сенсибілізувати організм. Небактеріальний гломерулонефрит виникає у хворих із дифузним ураженням сполучної тканини (системний червоний вовчак, вузликовий періартеріїт), після вакцинації і серотерапії, охолодження, дії хімічних сполук, у тому числі й лікувальних препаратів.

За механізмом розвитку розрізняють імунокомплексний і нефротоксичний (антитільний) гломерулонефрит. В основі імунокомплексного гломерулонефриту лежить фіксація на базальній мембрані клубочка імунних комплексів, які утворюються і циркулюють у крові. Вони можуть бути гетерологічними, якщо до їх складу входять антигени бактеріального походження, або аутологічними, коли антигенами є білки власних тканин. На імунокомплексну форму припадає 80 % усіх випадків хвороби. Антитільний варіант трапляється рідше. Він пов’язаний з утворенням антитіл проти глікопротеїду базальної мембрани клубочка.

Імунні комплекси, що пошкоджують базальну мембрану, можуть відкладатися субендотеліально, субепітеліально або мезангіально. Субендотеліальні відклади нагадують пух. Вважають, що це комплекси антиген-антитіло. Субепітеліальні відклади виявляють субмікроскопічно у вигляді поодиноких гранул на зовнішній поверхні базальної мембрани. Мезангіальні відклади – це переважно глобуліни. Вони знаходяться біля мезангіальних клітин, які поглинають їх. Крім фагоцитарної функції, мезангіальні клітини продукують фібриноген, що проникає у простір між ендотеліальними клітинами і базальною мембраною.

З гетерологічними імунними комплексами пов’язана реакція капілярів клубочка за механізмом гіперчутливості негайного типу. Вона характерна для гострого і підгострого гломерулонефриту. Пошкодження мембрани аутологічними імунними комплексами здійснюється за механізмом гіперчутливості сповільненого типу, яка характерна для хронічних форм хвороби. При аутоімунізації (антитільний гломерулонефрит) полем запалення служить капсула клубочків, і хвороба носить підгострий характер.

Гострий гломерулонефрит розпочинається з інтракапілярних ексудативних змін, до яких швидко приєднуються екстракапілярні ексудативні, а потім лише продуктивні зміни. Це дало можливість виділити такі морфологічні форми гломерулонефриту, як інтракапілярний (патологічний процес розвивається в капілярах і мезангіумі) й екстракапілярний, при якому основні морфологічні зміни відбуваються в капсулі клубочка. За характером запалення вони можуть бути як ексудативними, так і продуктивними.

Ексудативний інтракапілярний гломерулонефрит виникає як реактивний процес на субендотеліальні відклади імунних комплексів. З пошкодженням мембран пов’язані плазморагія і лейкодіапедез, які призводять до набряку мезангіуму й інфільтрації його лейкоцитами. Ексудативний екстракапілярний гломерулонефрит характеризується накопиченням ексудату (серозного, фібринозного, геморагічного) в порожнині капсули, що по суті є морфологічним проявом ступеня пошкодження базальної мембрани капілярів.

Для проліферативного інтракапілярного гломерулонефриту притаманне розмноження ендотеліальних і мезангіальних клітин.

Нирки при гострому гломерулонефриті набряклі. Піраміди темно-червоні, кора сіро-коричневого кольору з червоним крапом на поверхні (строката нирка). Але на початку захворювання вони майже не змінені. Діагноз у таких випадках можливо встановити лише при гістологічному дослідженні.

Підгострий гломерулонефрит ще називають “швидкоплинним”, або “злоякісним”, що пов’язано із швидким розвитком (через 0,5-2 роки) хронічної ниркової недостатності. Гістологічним проявом його є розростання ендотеліальних клітин капсули. Вони наповнюють порожнину, розтягуючи її навпроти воріт, що за формою нагадує півмісяць. Розвивається екстракапілярний продуктивний гломерулонефрит.

Макроскопічно нирки при підгострому гломерулонефриті збільшені, в’ялі. Корковий шар широкий, набряклий, жовто-сірий, тьмяний, із червоним крапом, добре відмежований від темно-червоної мозкової речовини (велика строката нирка).

Хронічний гломерулонефрит не слід вважати фіналом гострого або підгострого. Частіше це самостійне захворювання, яке перебігає латентно, з рецидивами протягом багатьох років і закінчується хронічною нирковою недостатністю. За особливостями клінічного перебігу виділяють чотири форми хвороби: латентну, гіпертензивну, нефротичну і змішану (нефротично-гіпертензивну). Назви їх підкреслюють провідний синдром і ступінь його прояву.

Гістологічна картина хвороби строката. Вона представлена різними гістологічними типами.

Мембранозний гломерулонефрит морфологічно проявляється потовщенням та розщепленням базальної мембрани капілярів клубочка і не пов’язаний із проліферацією клітин. Імунні відклади однакового розміру виявляють субепітеліально. До цього часу немає пояснення, чому саме імунні комплекси розташовуються на субепітеліальному боці мембрани.

Мезангіальний гломерулонефрит характеризується проліферацією мезангіальних і епітеліальних клітин. Імунні комплекси виявляють у мезангіумі, субендотеліально і субепітеліально. З’ясовано, що мезангіальні клітини здатні продукувати тропоколаген, внаслідок чого мезангіум розширений і склерозований. Залежно від ступеня вираження змін мезангіуму і стінок капілярів, ця форма гломерулонефриту може бути мезангіо-проліферативною, мезангіо-капілярною і лобулярною. У першому випадку переважає проліферація мезангіоцитів без суттєвих змін капілярів, у другому – проліферація мезангіоцитів у поєднанні з дифузним потовщенням і розщепленням мембран капілярів, у третьому – внаслідок проліферації мезангіоцитів у центрі клубочка капіляри зміщуються на периферію, де стискаються і піддаються гіалінозу.

Завершується розвиток вказаних форм гломерулонефриту склерозом і гіалінозом капілярних петель, утворенням злук у порожнині капсули, що є морфологічним проявом фібропластичного гломерулонефриту. Нирки стають малими, сухими, малокрівними, зморщеними. Оскільки пошкоджені нефрони зазнають атрофії і склерозу, а збережені нефрони гіпертрофуються, поверхня нирок набуває зернистого вигляду. Іншими словами, розвивається вторинне (нефротичне) зморщення нирки.

 

Пієлонефрит

Пієлонефрит – неспецифічне запалення ниркової миски, її чашечок, паренхіми нирки з переважною локалізацією процесу в проміжній тканині. У зв’язку з цим, пієлонефрит називають інтерстиціальним нефритом. За характером запалення це гнійний нефрит, який може мати гострий або хронічний перебіг. Хворіють переважно жінки (1:5), що зумовлено анатомічною будовою уретри і гормональним статусом. З’ясовано, що естрогени викликають злущення і метаплазію епітелію, розслаблення лоханки. Сеча вагітних змінюється за амінокислотним складом, і ця зміна сприяє розвитку бактерій. Крім того, їх ріст посилюється гормоном жовтого тіла і його продуктами. У чоловіків пієлонефрит розвивається, переважно, в “простатичному” віці. До того секрет передміхурової залози, що містить антибактеріальні фактори, забезпечує специфічний захист. Урогенному розповсюдженню інфекції (кишкова паличка, ентерокок, стрептокок, стафілокок, протей) сприяє дискінезія сечоводів і миски. Інфекція може проникати в нирку, в тому числі й у миску, гематогенним (сепсис, ангіна, пневмонія) і лімфогенним (черевний тиф, коліт, ентерит, ендометрит) шляхами. Для розвитку пієлонефриту мало самого проникнення інфекції. Його виникнення визначається реактивністю організму і низкою місцевих причин, які зумовлюють порушення відтоку сечі й сечовий стаз.

При гострому пієлонефриті  проміжна тканина всіх шарів нирки набрякла і густо інфільтрована нейтрофілами.

Часто з’являються мікроабсцеси і геморагії. Нирка збільшена, повнокровна. Порожнини мисок і чашечок розширені, заповнені мутною сечею або ж гноєм. На розрізі тканина нирки строката з наявністю абсцесів.

Для хронічного пієлонефриту характерне поєднання склеротичних процесів з ексудативно-некротичними. Канальці дистрофічно змінені й атрофовані. Просвіти збережених канальців розширені й наповнені колоїдоподібним вмістом, епітелій приплюснутий. Така нирка за будовою нагадує щитовидну залозу (щитовидна нирка).

Гострий процес ускладнюється утворенням карбункула нирки, з’єднанням гнійних порожнин із мискою (піонефроз), переходом запалення на фіброзну капсулу (перинефрит) і навколониркову клітковину (паранефрит), а також папілонекрозом. Хронічний пієлонефрит ускладнюється нефрогенною артеріальною гіпертензією і хронічною нирковою недостатністю.

 

Сечокам’яна хвороба

Сечокам’яна хвороба – хронічне захворювання, при якому в ниркових чашечках, мисках і сечоводах утворюються камінці, різні за величиною, структурою і хімічним складом (фосфати, урати, оксалати, карбонати).

Серед факторів, які сприяють каменеутворенню, виділяють загальні (спадкові й набуті порушення мінерального обміну, характер харчування, мінеральний склад питної води, авітаміноз А) й місцеві (запалення, сечовий стаз, трофічні й моторні порушення функції чашечок, мисок, сечоводів).

Камені, перекриваючи шляхи відтоку сечі, викликають розширення, атрофію, запалення і склероз тих відділів сечовивідних шляхів, які розташовані вище перешкоди. Наприклад, камені миски спричиняють пієлоектазію і гідронефроз, камені чашечки – гідрокалікоз, камені сечовода – гідроуретеронефроз. Інфікування призводить до розвитку піонефрозу, уретериту, пієліту, пієло- і паранефриту. Процес може ускладнитися урогенним сепсисом і хронічною нирковою недостатністю.

 

Нефросклероз

Нефросклерозом називають ущільнення і зморщення нирок у результаті розростання сполучної тканини.

Артеріолосклеротичний нефросклероз, або первинно зморщена нирка, виникає при гіпертонічній хворобі. Артеріоли в таких хворих первинно пошкоджуються гіалінозом. Виникає блок кровотоку на рівні артеріол клубочка. Частина клубочків атрофується і склерозується, решта – компенсаторно гіпертрофується. Це зумовлює дрібну шорсткість поверхні нирок.

Склероз і зморщування нирки можуть розвиватися не тільки первинно у зв’язку із склерозом ниркових судин, але й вторинно на основі запалення (гломерулонефрит, пієлонефрит) або дистрофії (амілоїдоз). Таку нирку називають вторинно зморщеною. Поверхня її грубозерниста.

Атеросклеротично зморщена нирка розвивається при атеросклерозі. Постійна ішемія органа супроводжується атрофією паренхіми і проліферацією строми. Сполучна тканина розростається у вигляді рубців у місцях регенерації інфарктів. Тому поверхня нирок крупнобугриста.

У морфогенезі нефросклерозу розрізняють дві фази: нозологічну і синдромну. Характер ураження нирок протягом першої фази визначається особливостями пато- і морфогенезу основного захворювання. Згодом склерозу в рівній мірі піддаються всі ниркові структури, і з’ясувати першопричину його стає важко.

Мікропрепарат нирки при злоякісній формі нефросклерозу – нирковий клубочок з різким склерозом петель
кровоносних капілярів і зменшенням числа ендотеліоцитів; забарвлення гематоксиліном і еозином; × 525.

На цьому етапі нефросклероз є синдромом. Завершується нефросклероз хронічною нирковою недостатністю.

 

ПОРУШЕННЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОЇ РІВНОВАГИ

 

 

Діагностика порушень кислотно-основної рівноваги у хворого складається з наступних етапів.

1.Визначення актуальної кислотності крові (рН) за допомогою апарата Аструпа

Апарат Аструпа (або його аналог) використовується для точного визначення рН крові при постійній температурі (+38 °С). Кров беруть з пальця або мочки вуха без доступу повітря в три спеціальні капіляри. В першій порції рН визначають без доступу повітря, тобто в тих же умовах, в яких вона перебувала в судинному руслі. Іншу порцію насичують з балона сумішшю кисню з низьким вмістом СО₂ (коло 3 %) і після цього визначають рН. Третю порцію насичують сумішшю кисню з високим змістом СО₂ (коло 8 %) і також визначають рН. У такий спосіб отримують три значення рН:

рН₁ (перша проба) – при істинному значенні рСО₂ в досліджуваній крові;

рН₂(друга проба) – при низькому (близько 3 %) вмісті СО₂ в екввлібраційній газовій суміші за умови повного насичення гемоглобіну киснем (Нb = 100 %) і температурі +38 °С (рСО₂ = 28 мм рт.ст.).

рН₃ (третя проба) – при високому (близько 8 %) вмісті СО2 в еквілібраційній газовій суміші за умови повного насичення гемоглобіну киснем (HbO₂ = 100 %) і температурі +38 °С (рСО₂ = 58 мм рт.ст.).

2. Визначення основних показників кислотно-основної рівноваги за допомогою номограми Зігарда-Андерсена (мал. 1).

Номограма є спеціальним логарифмічним графіком. На осі абсцис відкладені значення рН в межах 6,8-7,8, а на осі ординат – рСО₂ в межах 10-150 мм рт.ст. На номограмі є три лінії: а) ізобара – горизонтальна пряма, проведена на рівні нормального значення рСО₂ в артеріальній крові (40 мм рт.ст.); б) лінія “буферних основ”; в) лінія “зсуву буферних основ”. За номограмою визначають основні показники кислотно-основної рівноваги – SB, ВВ, ВЕ, рСО₂.

Приклад: В апараті Аструпа отримано наступні значення рН еквіліброваної крові: рН₁ – 7,24, рН₂ – 7,39, рН₃ – 7,18. Визначити за номограмою SB, ВВ, ВЕ, рСО₂.

Послідовність дій:

 

Номограма Зігарда-Андерсена

1. Визначення SB. На номограму наносимо значення рН₃ (7,18) і відповідне значення рСО₂ (58 мм рт.ст.). Знаходимо точку їх перетину А. Аналогічно наносимо значення рН₂ (7,39) і рСО₂ (28 мм рт.ст.)_. Знаходимо точку їх перетину В. Через точки А і В проводимо лінію (“буферну лінію”), яка перетинає ізобару, лінію “буферних основ” і лінію “зсуву буферних основ”. Точка перетину “буферної лінії” з ізобарою (рСО₂ = 40 мм рт.ст.) дає величину 

 SB (в даному випадку – 17,5 ммоль/л).

2. Визначення ВВ. Цій величині відповідає точка перетину “буферної лінії” з лінією “буферних основ” (38 ммоль/л).

3. Визначення ВЕ. Цій величині відповідає точка перетину “буферної лінії” з лінією “зсуву буферних основ” (-7 ммоль/л).

4. Визначення рСО₂ досліджуваної крові. Для цього на номограмі відкладають значення рН₁ (7,24). Точка перетину лінії рН₁ з “буферною лінією” (точка С) відповідає шуканому значенню рСО₂ (47 мм рт.ст.).

3. Визначення типу порушення кислотно-основної рівноваги

Одержані у хворого показники кислотно-основної рівноваги порівнюють з показниками норми і зміни їх співставляють з даними табл.

В нашому прикладі зміни показників рН, SВ, ВВ і ВЕ відповідають метаболічному ацидозу, проте значення рСО₂ вище (а не нижче) за норму. Це вказує на наявність порушень дихання і дозволяє припустити змішаний характер ацидозу.

 

Зміни показників кислотно-основної рівноваги

 при різних типах ацидозів і алкалозів

 

Примітки: 1. Значок “мінус” означає зменшення, а значок “плюс” – збільшення показника, порівняно з нормою.

             2. ТК – титраційна кислотність сечі; це кількість мілілітрів 0,1-молярного розчину NaОН, яка йде на титрування сечі до рН = 7,40.

             3. Зірочками позначені зміни показників кислотно-основної рівноваги при захворюваннях нирок.

             4. В заголовку таблиці наведені межі норми відповідних показників.

4. Уточнення характеру ацидозу і алкалозу за допомогою формул

4.1. Формула Вінтерса і співавт. для метаболічного ацидозу:

рСО₂ = 1,5 [НСО₃] + 8.

Актуальне значення рСО₂ у хворого (знайдене зо номограмою Зігарда-Андерсена) може виявитися вищим або нижчим від розрахованого за формулою Вінтерса і співавт. Якщо різниця виявиться більшою, ніж 2, то це свідчитиме не тільки про наявність метаболічного ацидозу, але й про порушення дихання. В нашому випадку розрахункове значення рСО₂ = 1,5 × 17,5 + 8 = 34,25 мм рт.ст. Ця величина відрізняється від актуального значення рСО₂ (47 мм рт.ст.) на 47 – 34,25 = 12,75 мм рт.ст. Така велика різниця підтверджує наше припущення про змішаний характер ацидозу у хворого.

 4.2. Формула Ван Іперселя де Стріана і Франса для метаболічного алкалозу:

рСО₂ = 0,9 [НСО₃] + 15,6.

Якщо величина рСО₂ у хворого, знайдена за номограмою, сильно відрізнятиметься від розрахованої за формулою, можна думати не тільки про наявність метаболічного алкалозу, але й про існування додаткового дихального порушення.

5. Ідентифікація змішаних порушень кислотно-основної рівноваги за допомогою кислотно-лужної карти

Метод був запропонований Гольдбергом і співавт. в 1978 році. Кислотно-лужна карта (мал. 2) є графіком, на осі абсцис якого відкладені значення рСО₂, а на осі ординат – значення рН. На карті виділено шість секторів: “метаболічний ацидоз”, “гострий дихальний ацидоз”, “хронічний дихальний ацидоз”, “метаболічний алкалоз”, “гострий дихальний алкалоз”, “хронічний дихальний алкалоз”. Щоб визначити тип порушення кислотно-основної рівноваги, на карті проводять дві прямі лінії: першу – через точку осі ординат, яка відповідає актуальному значенню рН (7,24); другу – через точку осі абсцис, яка відповідає актуальному значенню рСО₂ (47 мм рт.ст.). Точка перетину цих ліній знаходиться між секторами “метаболічний ацидоз” і “гострий газовий ацидоз”. Це свідчить про змішаний характер ацидозу.

 

Кислотно-лужна карта

 

Довідкові матеріали

1.                Нормальні показники КОР (кров):

рН – 7,35-7,45, середнє значення – 7,40

рСО₂ – 35-45 мм рт.ст., середнє значення – 40 мм рт.ст.

     SВ – 21-25 ммоль/л

ВВ – 45-52 ммоль/л

ВЕ – (-2,3) -(+2,3) ммоль/л

2.                Аміак сечі – 20-50 ммоль/л

3.                Титраційна кислотність сечі – 20-40 ммоль/добу

4.                Кетонові тіла крові – до 1,72 ммоль/л

5.                Молочна кислота крові – 0,4-1,4 ммоль/л

6.                Розподіл ацидозів і алкалозів за ступенем зсуву рН

 

 

 

ПОРУШЕННЯ ВОДНО-СОЛЬОВОГО ОБМІНУ.

ДЕГІДРАТАЦІЯ.

 

У дорослої людини на воду припадає 65-70 % маси тіла. Залежно від того, де вона знаходиться, розрізняють внутрішньоклітинну рідину (45- 50 % від маси тіла) і позаклітинну (20 % від маси тіла). Остання складається з плазми крові (5 %) і міжклітинної рідини (15 %).

 

 

Загальний вміст води і розподіл її по секторах відзначаються постійністю. За добу людина випиває і приймає з їжею 2,5 л води, таку ж кількість вона втрачає з сечею, калом і потом, а також шляхом випаровування з слизових оболонок. Головним ефекторним органом, завдяки якому забезпечується сталість обміну води і її електролітного складу, є нирки.

Додаткова кількість води, яку необхідно ввести в організм для підтримання балансу, визначається почуттям спраги. Центри спраги функціонально зв’язані з паравентрикулярним і супраоптичним ядрами гіпоталамуса, які продукують антидіуретичний гормон (вазопресин).

Ефективно затримує воду і регулює іонний склад тканинних рідин система ренін-ангіотензин-альдостерон. Коли зменшується об’єм крові або втрачається натрій, збуджується юкстагломерулярний апарат нирок, який секретує фермент ренін. Внаслідок цього зростає концентрація ангіотензину ІІ у крові, а кора наднирників збільшує секрецію альдостерону. В результаті посилюється реабсорбція натрію і води в нирках.

Водний баланс може бути негативний (дегідратація, зневоднення, ексикоз) і позитивний (гіпергідратація).

Дегідратація розвивається або внаслідок первинного обмеження вживання води, або внаслідок надмірного і некомпенсованого виведення її з організму. Причиною обмеженого споживання води може стати її відсутність або тяжкий стан хворого (кома). Велика втрата рідини у випадках сильного потовиділення (робота в умовах високих температур), поносу (холера), поліурії (нецукровий діабет), обширних опіків також зневоднює організм, якщо цю втрату не вдається повністю компенсувати. Вода і солі (насамперед натрій) втрачаються спочатку з позаклітинної рідини, пізніше починає втрачатися внутрішньоклітинна рідина і калій.

Дегідратація призводить до загрозливих наслідків. Зменшується об’єм крові, підвищується її в’язкість, сповільнюється кровообіг, настає гіпоксія – кисневе голодування тканин. Зниження артеріального тиску може порушити фільтрацію сечі у клубочках нирок, викликати затримку шлаків і ацидоз, тобто зрушення кислотно-основної рівноваги в кислий бік. Дегідратація дуже небезпечна для дітей, у яких позаклітинна рідина складає до 90 % маси тіла.

Залежно від співвідношення води та електролітів дегідратації поділяються на три види – ізоосмолярна, гіпоосмолярна і гіперосмолярна. Ізоосмолярна дегідратація характеризується тим, що осмотичний тиск позаклітинної рідини після часткової втрати її не змінився, порівняно з нормою, тобто вода і солі втратилися рівномірно (еквівалентно), як, наприклад, під час гострої кровотечі. Гіпоосмолярна дегідратація відрізняється тим, що осмотичний тиск позаклітинної рідини при ній знижений. Це вказує на переважну втрату солей (понос, блювання, потовиділення). Гіперосмолярна дегідратація виникає тоді, коли втрата води перевищує втрату електролітів (гіпервентиляція у дітей).

Об’єктивним показником наявності дегідратації служить відносне збільшення гематокриту (об’єму формених елементів крові). Для з’ясування виду дегідратації достатньо визначити рівень натрію – головного катіона позаклітинної рідини.

Розрахунок кількості і складу рідини для введення хворому при дегідратації проводять наступним чином:

Приклад. Дані обстеження хворого: маса тіла – 70 кг, гематокрит – 0,50 л/л, вміст натрію в сироватці крові – 132 ммоль/л (середня норма – 142, коливання – 135-145), вміст калію – 3,8 ммоль/л (норма – 5, коливання – 3,9-5,8).

Висновки: 1. У хворого гіпоосмолярна дегідратація з дефіцитом калію.

                    2. Хворому необхідно поповнити воду, натрій і калій.

 

 

Етапи розрахунку

1.                Визначення дефіциту води

1.1.         Визначення ступеня дегідратації (процентної втрати позаклітинної рідини):

 

 

 

1.2.         Визначення кількості позаклітинної рідини у хворого:

 

1.3.         Визначення кількості позаклітинної рідини до захворювання:

 

 

1.4. Визначення кількості втраченої рідини, яку необхідно ввести хворому:

15,7 – 14,0 = 1,7 л

 

 

2. Визначення дефіциту натрію

2.1. Визначення дефіциту натрію в 1 л позаклітинної рідини:

142 – 132 = 10 ммоль/л

2.2. Визначення дефіциту натрію в усій позаклітинній рідині:

10 х 14 = 140 ммоль

2.3. Визначення процентної концентрації розчину NaCl для переливання. Готуємо такий розчин, щоб 1 мл його містив 1 ммоль NaCl, а 1 л – відповідно 1 моль NaCl (тобто 58,5 г сухої речовини). Це – приблизно 5,8 % розчин.

 

3. Визначення дефіциту калію

3.1. Визначення дефіциту калію в 1 л позаклітинної рідини:

5,0 – 3,8 = 1,2 ммоль/л

3.2. Визначення дефіциту калію в усій позаклітинній рідині:

1,2 х 14 = 16,8 ммоль

3.3. Визначення процентної концентрації розчину КСl для переливання. Готуємо розчин з розрахунку, щоб в 1 мл його знаходився 1 ммоль КСl. Тоді 1 л міститиме 1моль КСl, тобто 75,5 г (приблизно 7,5 % розчин).

Відповідь: Хворому необхідно перелити 1,7 л ізотонічного розчину глюкози (5,25 %), куди додати 140 мл 5,8 % розчину NaCl і 16,8 мл 7,5 % розчину КСl.

 

Дефіцит рідини і електролітів можна також розрахувати за формулами Мак Крістона і Міллера:

Де = 0,2 х М х (Е_н – Е_хв)

 

Позначення у формулах:

Дн₂о – дефіцит позаклітинної води (л)

Де – дефіцит електроліту в позаклітинній воді (ммоль)

Нс_н – середнє значення гематокриту в нормі (0,45 л/л)

Нс_хв – значення гематокриту у хворого (л/л)

Е_н – середня концентрація електроліту в сироватці крові в нормі (ммоль/л)

Е_хв– концентрація електроліту в сироватці крові хворого (ммоль/л)

М – маса тіла хворого (кг)

0,2 – об’єм позаклітинної рідини (20 %)

 

Як приклад хвороби, що супроводжується значним збільшенням діурезу (до 10 л і більше), можна привести нецукровий діабет. В основі його лежить нестача антидіуретичного гормону або нечутливість до нього епітелію ниркових канальців, у зв’язку з чим сповільнюється реабсорбція води. У тяжких випадках, особливо у дітей, настає дегідратація.

Позитивний водний баланс спостерігається після введення великої кількості води, особливо якщо це поєднується з порушенням видільної функції нирок. Водне отруєння буває у ослаблених хворих, яким вводять рідину, не дозуючи її кількості. Його легко викликати у дітей, оскільки вони не спроможні самостійно регулювати споживання води. Гіпергідратація небезпечна у хірургічних хворих з тяжкими травмами і крововтратами, а також у післяопераційному періоді. Як реакція на крововтрату у них розвивається рефлекторна олігурія (зменшення діурезу), яка поглиблюється звільненням антидіуретичного гормону під впливом наркозу. Після вливання таким хворим кровозамінних рідин у великих кількостях можливе водне отруєння. В терапевтичній клініці гіпергідратація спостерігається в другій (олігуричній) стадії гострої ниркової недостатності.

Розрізняють також три види гіпергідратацій – ізоосмолярну, гіпоосмолярну і гіперосмолярну. Короткочасну ізоосмолярну гіпергідратацію можна викликати введенням ізотонічного розчину (5,25 % розчину глюкози або 0,85 % розчину кухонної солі), гіпоосмолярну – кількаразовим введенням води у шлунок, гіперосмолярну – вимушеним вживанням морської води.

У зв’язку з порушенням обміну рідини між кров’ю і тканинами вода, яка затрималася в організмі, нагромаджується в міжклітинному просторі (набряк) або в порожнинах тіла (водянка). Цю прозору незапальну рідину низької густини і з малим вмістом білка (2-3 %) називають трансудатом. Скупчення її в порожнинах позначається спеціальними термінами: в черевній порожнині – асцит, в плевральній порожнині – гідроторакс, в порожнині перикарда – гідроперикард, в порожнині оболонки яєчка – гідроцеле, в шлуночках мозку – гідроцефалюс. Набряк шкіри і підшкірної клітковини має назву анасарка.

Через стінку капілярів відбувається постійний обмін рідини між кров’ю і тканинами. Швидкість і напрямок руху рідини визначають три головні фактори: 1) гідростатичний (кров’яний) тиск у капілярах, який виштовхує рідину за межі судинного русла; 2) онкотичний тиск плазми, який утримує воду в судинному руслі; 3) проникливість капілярної стінки. Для простоти викладу матеріалу ми залишили поза увагою гідростатичний і онкотичний тиски міжклітинної рідини. В артеріальній частині капіляра гідростатичний тиск вищий за онкотичний, тому рідка частина крові з розчиненими в ній поживними речовинами переходить у тканини, забезпечуючи їх живлення. У венозній частині капіляра і в венулах онкотичний тиск плазми залишається на попередньому рівні, а гідростатичний (кров’яний) тиск знижується, отже співвідношення між цими протилежно діючими силами зсувається в бік переважання онкотичного тиску. Міжклітинна рідина з продуктами метаболізму повертається назад у кров.

Дивлячись, який механізм відіграє провідну роль у патогенезі набряку, виділяють три групи їх – гемодинамічні, онкотичні і мембраногенні. Гемодинамічні набряки виникають при підвищенні венозного тиску (серцева недостатність, тромбоз вен, місцевий венозний застій, стояче положення протягом тривалого часу). Онкотичні набряки залежать від концентрації білків у крові. Білкові часточки утримують навколо себе воду. Якщо кількість їх зменшиться, то одночасно зменшиться онкотичний тиск, тобто водоутримуюча здатність плазми, і вода почне покидати судинне русло. Набряки такого типу характерні для голодування, цирозу печінки, ниркової недостатності, словом для тієї патології, яка супроводжується недостатнім синтезом або збільшеною втратою білків. Гіпопротеїнемія (зменшення вмісту білків у крові) і гіпоонкія (зниження онкотичного тиску плазми) стають безпосередніми причинами виходу рідини із капілярів. Патогенетичний механізм мембраногенних набряків полягає у первинному збільшенні проникливості судинної стінки під впливом отрут і біологічно активних речовин (наприклад, після укусів комах). У формуванні набряків різного походження співвідносна роль перелічених вище факторів не однакова.

Серцеві набряки належать до гемодинамічних, первинною ланкою їх патогенезу є сповільнення кровотоку і підвищення венозного тиску. Згодом на цю гемодинамічну основу нашаровується ендокринний компонент. У хворих з серцевою недостатністю компенсаторно зменшується об’єм циркулюючої рідини. Частково вона застоюється в венах, а частково переходить у тканини. Гіповолемія (зменшення об’єму крові) помилково сприймається регуляторними системами як прояв загального зменшення води в організмі. Ця помилка регуляції веде до збільшення секреції альдостерону корою наднирників і антидіуретичного гормону нейрогіпофізом. Внаслідок цього додатково затримуються натрій і вода. Отже, ендокринний механізм поглиблює і ускладнює серцеві набряки, замикаючи хибне коло.

Схема затримки натрію і води при декомпенсованих вадах серця.

 

Ниркові набряки також мають складну природу. У хворих з нефротичним синдромом головну роль відіграє втрата білка з сечею (альбумінурія) з наступним зменшенням онкотичного тиску плазми. При гломерулонефриті зменшується швидкість фільтрації первинної сечі клубочками нирок. Затримується вода. Не виведені шлаки скупчуються у тканинах і підвищують їх гідрофільність (схильність до нагромадження води). Базальна мембрана капілярних стінок стає більш проникливою. Вторинно зростає продукція альдостерону.

В основі печінкових набряків лежать гіпопротеїнемія і гіпоонкія плазми. Альбуміни крові майже повністю синтезуються печінкою. У хворих з гепатитами і цирозами білоксинтезуюча функція печінки страждає, що й приводить до онкотичних набряків. Крім того, розростання сполучної тканини при цирозі перешкоджає циркуляції крові в системі ворітної вени. В результаті утруднюється відплив рідини від внутрішніх органів і розвивається асцит.

Кахектичні набряки спостерігаються при голодуванні, а також у хворих з тяжкими, виснажливими хворобами. Головне в їх патогенезі – гіпопротеїнемія. Деяке значення мають трофічні розлади в стінках капілярів, які підвищують їх проникливість.

Токсичні набряки за природою мембраногенні. Підвищення проникливості судин можуть викликати хімічні речовини (фосген, люїзит), отрути комах (бджіл, ос, джмелів), токсини бактерій (збудників дифтерії, сибіркової виразки).

Нейрогенні набряки виникають у зв’язку з порушенням нервової регуляції обмінних процесів у тканинах та судинах і підвищенням проникливості останніх. Приклади – набряк кінцівок при сирингомієлії, набряк обличчя при невралгії трійчастого нерва. Трофічні розлади мають значення в патогенезі набряку Квінке.

Алергічні набряки за механізмом мембраногенні. Судинну проникливість підвищують біологічно активні речовини, що утворюються і звільнюються при алергічних реакціях – гістамін, серотонін, брадикінін та інші.

 

Набряк Квінке

 

В патогенезі запальних набряків мають значення всі три фактори – збільшення кров’яного тиску, збільшення онкотичного тиску тканинної рідини, збільшення проникливості судинних стінок.

 

Порушення мінерального обміну

І в нормі, і в патології мінеральний обмін найтісніше пов’язаний з обміном води. Конкретні форми їх порушень мають все ж істотні відмінності як за механізмом розвитку, так і за клінічними проявами. Тому доцільно розглянути їх окремо.

Гомеостаз електролітів належить до найбільш регульованих біологічних процесів. Станом електролітного балансу значною мірою визначаються такі важливі показники, як осмотичний тиск тканинних рідин, об’єм води і розподіл її по секторах, кислотно-лужна рівновага, рівень трансмембранного потенціалу, активність ферментних систем. Найбільшу роль у життєдіяльності організму відіграють натрій, калій, кальцій і фосфор.

Коло 80 % усього натрію знаходиться у позаклітинній рідині. Всередину клітини він проникає за градієнтом концентрацій, але водночас за допомогою так званого натрій-калієвого насоса активно відкачується назад у позаклітинний простір. Тому в клітинах його порівняно мало. Концентрація натрію у плазмі крові складає 142 ммоль/л, добова потреба – 4-5 г.

Порушення гомеостазу натрію проявляється гіпер- і гіпонатріємією. Гіпернатріємія може мати харчове походження. Навіть у здорових осіб, які хронічно вживають багато солі, висока концентрація натрію у позаклітинний рідині не завжди компенсується мобілізацією внутрішньоклітинної води, обмеженням реабсорбції натрію в ниркових канальцях або почуттям спраги. Ще більша затримка натрію спостерігається у хворих з порушеною регуляцією натрієвого обміну (гломерулонефрит, тривале лікування глюкокортикоїдами). До затримки натрію і розвитку набряків приводить вторинний альдостеронізм (збільшення продукції альдостерону корою наднирників), який супроводжує серцеву недостатність. Насичення організму натрієм сприяє розвитку артеріальної гіпертензії і запалення.

Гіпонатріємія виникає як наслідок значної і незбалансованої втрати цього електроліта – з травними соками (понос), сечею (цукровий діабет, ниркова недостатність), потом (робота в гарячих цехах, тривалий марш у спеку), ексудатом (обширний опік). При стеатореї (виведенні нерозщепленого жиру) багато натрію втрачається у вигляді солей жирних кислот. Негативний баланс натрію характерний для хронічної гіпофункції наднирників (хвороба Адисона). Дефіцит натрію часто буває у грудних дітей з гастроентеритами і блювотою. Для поповнення води таким дітям дають пити гіпотонічні розчини, сольовий вміст яких недостатній, щоб компенсувати втрату натрію.

Головним внутрішньоклітинним катіоном є калій. Висока концентрація його в клітинах підтримується за рахунок калію позаклітинної рідини. Він проникає у клітини проти градієнту концентрацій, тобто шляхом активного транспорту із затратою енергії. Цей транспорт здійснює той самий натрій-калієвий насос, який відсмоктує натрій із клітин.

Концентрація калію в сироватці крові порівняно низька – 4-5 ммоль/л. Збільшення концентрації понад 5,5 ммоль/л вважається гіперкаліємією. Причин її багато. Насамперед, це вихід калію із зруйнованих клітин при травмах, інфекціях, масивному гемолізі еритроцитів. При ацидозах калій покидає клітини в обмін на іони водню. В олігуричній стадії гострої ниркової недостатності зменшується виведення калію з сечею. Гіперкаліємія досягає високих цифр у хворих з Адисоновою хворобою. Вона пояснюється нестачею альдостерону, який в нормі активує секрецію калію дистальними канальцями нирок в обмін на іони натрію.

Гіперкаліємія приводить до порушення нервово-м’язової збудливості. При концентрації позаклітинного калію 7 ммоль/л порушується функція серця, що відбивається на електрокардіограмі (зубець Р знижений, зубець Т високий і гострий). При 10 ммоль/л з’являється передсердно-шлуночкова блокада, при 13 ммоль/л серце зупиняється в діастолі.

Гіпокаліємія – це зниження концентрації калію у позаклітинній рідині до 3,5 ммоль/л. Із численних причин її назвемо лише деякі. Аліментарна гіпокаліємія спостерігається при білковому голодуванні або тривалому парентеральному введенні поживних розчинів, які містять мало електролітів. Втрата калію часто пов’язана з блювотою і поносами. Вона буває також при нирковій патології, зокрема в діуретичній стадії гострої ниркової недостатності, у хворих з пієлонефритом, синдромом Фанконі. Зростає секреція калію нирковими канальцями у хворих з первинним альдостеронізмом (хвороба Кона – пухлина клубочкової зони кори наднирників), з серцевими і печінковими набряками, коли продукція альдостерону збільшується вторинно (вторинний альдостеронізм). При алкалозах калій входить у клітини в обмін на іони водню.

Гіпокаліємія стає небезпечною, коли загальний вміст калію в організмі зменшується на 10-30 %. Порушується нервово-м’язова збудливість і скоротливість м’язів. Зміни з боку серця виявляються на електрокардіограмі – подовження інтервалу Р-Q, збільшення зубця Р і сплощення зубця Т. Тривала гіпокаліємія може спричинити внутрішньоклітинний ацидоз, тому що іони калію, які покидають клітини, заміщуються іонами водню. У м’язах і нирках з’являються мікронекрози.

До найбільш розповсюджених елементів, що зустрічаються в організмі людини, належать кальцій і фосфор. Ці елементи майже повністю сконцентровані в кістках та зубах у формі гідроксиапатиту, тобто складають головний компонент кісткового скелета. Біологічна роль їх дуже велика. Кальцій необхідний для скорочення і розслабнення м’язів, секреторної діяльності залозистих клітин, зсідання крові, регуляції мембранної проникності, передачі нервового збудження. Фосфор входить до складу високоенергетичних сполук (аденозинтрифосфат, креатинфосфат) і нуклеїнових кислот, підтримує кислотно-основну рівновагу (фосфатний буфер). Метаболічно кальцій і фосфор дуже тісно пов’язані між собою, тому розлади їх обміну розглядають, звичайно, разом.

Баланс кальцію може порушуватися у зв’язку з недостатнім всмоктуваням його в тонкому кишечнику. Усі причини, які перешкоджають травленню жирів (механічна жовтяниця, ураження підшлункової залози, діарея), сприяють утворенню нерозчинних солей кальцію з жирними кислотами і виведенню його назовні. Всмоктування кальцію сповільнюється також при нестачі вітаміну D, який є природним стимулятором даного процесу. В цьому разі кальцій утворює нерозчинні фосфати.

Рівень кальцію у крові (2,5 ммоль/л) жорстко контролюється паратгормоном, вітаміном D і кальцитоніном, тому обмежене всмоктування його рідко дає аліментарну гіпокальціємію у дорослих. Вона зустрічається у новонароджених з низькою масою тіла або у тих, що перенесли токсикоз вагітності, асфіксію, травму мозку. Інші причини гіпокальціємії приведені в табл.

 

Причини порушення вмісту кальцію в крові

 

Гіпокальціємія проявляється тетанією, рахітом і остеодистрофією. Синдром тетанії виникає внаслідок зниження концентрації іонізованого кальцію в крові і проявляється високою нервово-м’язовою збудливістю – судорогами, бронхо- і ларингоспазмом, утрудненням дихання, блювотою. Він може завершитися асфіксією і смертю.

Рахіт – це хвороба, в основі якої лежить нездатність органічного матриксу кісток до кальцифікації. Синтетичну функцію у кістковій тканині виконують остеобласти. Вони формують кісткові пластинки (матрикс) з колагенових волокон і протеогліканів, а потім забезпечують відкладання у новостворену тканину мінеральних солей, головним чином гідроксиапатиту. За умов патології, особливо в ростучому організмі може статися невідповідність між швидкістю синтезу матриксу і швидкістю його мінералізації. Матрикс нагромаджується в надлишковій кількості, а мінералізація відстає, і кістки не набувають міцності.

Найбільші структурні зміни спостерігаються в ростучих кістках, зокрема в кістках черепа, на стику кісткового і хрящового відділів ребер, в мета- і епіфізарних відділах трубчастих кісток. В потилично-скроневих відділах черепа з’являються розм’якшення округлої форми (краніотабес), в ділянках лобних і скроневих горбів – периостальні розростання (остеофіти). Голова дитини набуває чотирикутної форми, тім’ячка збільшуються в розмірах і закриваються пізно. На стику кісткового і хрящового відділів ребер з’являються потовщення – рахітичні чотки. Епіфізи довгих трубчастих кісток також потовщуються, виникають так звані рахітичні браслети. Корковий шар діафізів, навпаки, стоншується. В результаті сповільнюється формування повноцінної кісткової тканини. Кістки ніг і таза легко деформуються, змінюється форма грудної клітки, викривлюється хребет.

Причин рахіту багато. Хворобу може викликати дефіцит вітаміну D в їжі і недостатня інсоляція. При нестачі вітаміну D порушується всмоктуваня кальцію в кишечнику. Вторинно збільшується секреція паратгормону, через що кальцій вимивається з кісток у кров, а фосфор виводиться з сечею. Це ще більше перешкоджає нормальній мінералізації кісток, і вони переповнюються некальцифікованим матриксом. Небезпечно тривалий час призначати дітям гепатотропні і протисудорожні препарати (наприклад, фенобарбітал), які гальмують перетворення вітаміну D в активну форму – 1,25-дигідрохолекальциферол. Розвивається вторинний гіперпаратиреоз, який зумовлює фосфатурію (втрату фосфору з сечею) і стримує утворення та відкладання гідроксиапатиту в кістковому матриксі. Фосфатурія як причина рахіту має самостійне значення у дітей з синдромом Фанконі, коли пригнічена реабсорбція фосфору у ниркових канальцях.

Спільною ознакою всіх захворювань, що розвиваються на фоні гіпокальціємії, є дистрофічні зміни в кістках – остеомаляція, остеопороз і остеофіброз. Остеомаляція вважається аналогом рахіту у дорослих, суть її зводиться до демінералізації і розм’якшення кісток. Остеопороз – це атрофія кісток як результат переважання резорбції (розсмоктування) кісткової речовини над її утворенням. В цьому випадку загальна маса кісток зменшена, міцність знижена, але мінеральний склад їх не порушений. Кістки стають крихкими, часто виникають переломи. Коли кісткова тканина заміщується сполучною, це явище називають остеофіброзом.

Збільшення концентрації кальцію в сироватці крові понад 2,75 ммоль/л розглядається як гіперкальціємія (табл. 1). Найчастіше вона спостерігається при первинному гіперпаратиреозі (вихід кальцію з кісток), гіпервітамінозі D (посилене всмоктування кальцію з кишечника), важких переломах і злоякісних пухлинах кісток (руйнування кісткової тканини). Гіперкальціємія ускладнюється звапненням тканин. Солі кальцію відкладаються в легенях, слизовій шлунка, нирках, міокарді, стінці артерій. В таких петрифікатах може формуватися кісткова тканина, тобто настає осифікація.

Наприклад, осифікат під назвою “вогнище Гона” утворюється в процесі загоєння первинного туберкульозного афекту. Іноді кальцинати можуть утворюватися і при нормальному рівні кальцію в крові – у змертвілих ділянках, старих тромбах, рубцях.

 

Звапнення змертвілих м’язових клітин (чорного кольору).

 

Солі можуть випадати не тільки в тканинах, але й у порожнистих органах і вивідних протоках залоз. Так утворюються камені або конкременти – дуже щільні утвори, які вільно лежать у порожнинах. Форма, величина і колір їх залежать від локалізації, механізму утворення і хімічного складу. Форма конкремента нерідко повторює форму порожнини, яку він виповнює – овальні і округлі камінці формуються в сечовому і жовчному міхурах, камінці з відростками – в ниркових мисках і чашечках, циліндричні – в протоках залоз. Камінці бувають поодинокими і множинними. Якщо їх багато, то вони деформовані внаслідок взаємного тиснення один на одного (фасетчасті камені). Поверхня їх переважно гладка, але буває й шорсткою (оксалати). Колір визначається їх хімічним складом: камені з фосфатів – білі, з уратів – жовті, жовчні (пігментні) камені – темнокоричневі або темнозелені. Крім жовчного міхура і сечовидільних шляхів, камені можуть утворюватися в протоках підшлункової і слинних залоз, у венах (флеболіти), у бронхоектазах. Як правило, камені утворюються при застої рідин і при запаленні слизових оболонок порожнистих органів і проток. Матриксом для каменів стае згущений секрет, слиз або ексудат. Застій і запалення доповнюють одне одного щодо швидкості прогресування каменеутворення.

Баланс фосфору не підтримується в такому вузькому діапазоні, як баланс кальцію. Гіпофосфатемія має патогенетичне значення у розвитку симптомів первинного і вторинного гіперпаратиреозу, рахіту, ниркової недостатності. Гіперфосфатемії самостійного значення взагалі не надають. Симптоми, що супроводжують її, відбивають паралельне порушення обміну кальцію.