Skysčių tūrio, natrio ir kalio balanso reguliavimas inkstuose

Svarbiausia inkstų funkcija – užtikrinti organizmo vandens erdvių (cirkuliuojančio kraujo, tarpląstelinio ir tarpląstelinio skysčio tūrio) pastovumą ir palaikyti natrio, kalio bei kitų elektrolitų homeostazę. Šis skyrius skirtas inkstų vaidmeniui reguliuojant dviejų svarbių elektrolitų – natrio ir kalio – pusiausvyrą.

Žmogaus kūne vanduo sudaro 45–75 % kūno svorio. Jis pasiskirsto dviejose pagrindinėse vandens erdvėse – tarpląstelinėje ir užląstelinėje, kurias viena nuo kitos skiria ląstelės membrana. Ląstelinis skystis sudaro apie 60 % viso vandens kiekio organizme. Užląstelinis skystis pasiskirsto plazmoje, intersticiume (intersticiniame skystyje ir limfoje), kauliniame ir kremzliniame audinyje, taip pat yra transląsteliniame skystyje (šlapime, virškinimo trakto vandenyje, smegenų skystyje ir kt.). Transląstelinio skysčio tūris sudaro apie pusę viso užląstelinio skysčio kiekio.

Natris yra pagrindinis tarpląstelinio skysčio katijonas, chloras ir bikarbonatai – pagrindiniai anijonai. Pagrindinis tarpląstelinio skysčio katijonas yra kalis, pagrindiniai anijonai yra neorganiniai ir organiniai fosfatai bei baltymai.

Natrio balanso ir skysčių tūrio reguliavimas inkstuose

Normaliomis sąlygomis natrio koncentracija plazmoje ir intersticiniame skystyje svyruoja nuo 136 iki 145 mmol/l. Natrio koncentracijos padidėjimas kraujyje virš 145 mmol/l vadinamas hipernatremija, o elektrolitų koncentracijos kraujyje sumažėjimas, artimas 160 mmol/l, laikomas kritiniu atveju. Natrio koncentracijos kraujyje sumažėjimas žemiau 135 mmol/l vadinamas hiponatremija. Natrio koncentracijos sumažėjimas žemiau 115 mmol/l kelia pavojų gyvybei. Ląstelės skystyje natrio kiekis sudaro tik 10 %, palyginti su užląsteliniu skysčiu, chloridų ir bikarbonatų koncentracija jame yra maža. Plazmos, intersticinio skysčio ir tarpląstelinio skysčio osmosinė koncentracija nesiskiria.

Sveikas Ukrainos žmogus per parą suvartoja maždaug 160–170 mmol valgomosios druskos (natrio chlorido). Iš šio kiekio 165 mmol išsiskiria su šlapimu, o maždaug 5 mmol – su išmatomis.

Natrio pusiausvyrą reguliuoja inkstai. Natrio pernaša nefrone apima glomerulų filtraciją ir elektrolitų reabsorbciją kanalėliuose. Natris visiškai filtruojamas glomeruluose. Apie 70 % filtruoto natrio reabsorbuojama proksimaliniuose kanalėliuose. Tolesnė elektrolitų reabsorbcija vyksta nusileidžiančiame plonajame segmente, kylančiame plonajame segmente, distaliniame tiesiajame Henlio kilpos kanalėlyje, kuris atlieka svarbų vaidmenį kuriant osmosinį gradientą inkstų intersticyje. Kombinuota natrio ir chloridų reabsorbcija vyksta distaliniuose kanalėliuose ir žievės surinkimo latakuose. Šiam procesui energiją teikia Na ⁺, K ⁺ -ATPazė.

Natrio balanso reguliavimas yra glaudžiai susijęs su skysčių tūrių reguliavimu. Taigi, smarkiai padidėjus valgomosios druskos suvartojimui organizme, padidėja jos išsiskyrimas su šlapimu, tačiau stabili būsena nusistovi tik po 3–5 dienų. Pradiniu laikotarpiu yra teigiama natrio balansas – elektrolitų susilaikymas organizme. Jam būdingas padidėjęs tarpląstelinio skysčio tūris, jo susilaikymas ir kūno svorio padidėjimas. Vėliau, reaguojant į padidėjusį tarpląstelinio skysčio tūrį, padidėja natrio išsiskyrimas ir atsistato natrio balansas. Atitinkamai, smarkiai sumažėjus valgomosios druskos suvartojimui, pasireiškia priešingas efektas. Natrio išsiskyrimas sumažėja maždaug per 3 dienas. Per šį trumpą neigiamo natrio balanso laikotarpį sumažėja bendras vandens kiekis organizme ir atitinkamai kūno svoris. Taigi, fiziologinėmis sąlygomis reaguojant į padidėjusį tarpląstelinio skysčio tūrį, išsivysto natriurezė, o jam sumažėjus – natrio susilaikymas. Patologinėmis sąlygomis sutrinka ryšys tarp tarpląstelinio skysčio tūrio ir natrio išsiskyrimo per inkstus, kuris kliniškai pasireiškia edemos išsivystymu arba dehidratacijos būsena.

Mechanizmai, kuriais inkstai reguliuoja pastovų natrio kiekį, taigi ir vandens kiekį organizme, yra sudėtingi ir daugialypiai. Natrio išsiskyrimą su šlapimu lemia skirtumas tarp glomeruluose filtruoto natrio kiekio ir jo reabsorbcijos kiekio.

Kadangi natrio koncentracija kraujyje paprastai yra mažai kintanti vertė, natrio išsiskyrimo per inkstus reguliavimas laikomas SCF ir elektrolitų reabsorbcijos reguliavimo požiūriu.

Glomerulų filtracijos greitis paprastai apibrėžiamas kaip pirmasis natrio išsiskyrimą kontroliuojantis veiksnys. Tačiau, kaip matyti iš klinikinių stebėjimų ir eksperimentinių duomenų, net ir reikšmingi inkstų filtracijos funkcijos pokyčiai (iki lėtinio inkstų nepakankamumo būsenos) paprastai nesutrikdo natrio pusiausvyros organizme. Sumažėjęs GFR, kaip lemiamas veiksnys vandens ir elektrolitų sutrikimams, retai aptinkamas: esant ūminiam nefritiniam sindromui, esant ūminiam inkstų nepakankamumui oligurinėje stadijoje, didėjančios edemos fazėje esant nefroziniam sindromui; jis taip pat stebimas esant ūminiams kraujotakos sutrikimams (ūminiam širdies nepakankamumui, kardiogeniniam šokui), po ūminio kraujo netekimo.

Tubulinė reabsorbcija

Tai yra pagrindinis natrio balansą reguliuojantis veiksnys. Procesą kontroliuoja hormonai, iš kurių svarbiausias yra aldosteronas, taip pat fiziniai veiksniai, veikiantys proksimalinių kanalėlių srityje ir perskirstantys intrarenalinį kraujo tekėjimą.

Aldosteronas

Tarp natrio balansą reguliuojančių veiksnių šis hormonas yra svarbiausias. Jis apibūdinamas kaip antras veiksnys, kontroliuojantis natrio išsiskyrimą. Pagrindinis aldosterono fiziologinis poveikis yra tarpląstelinio skysčio tūrio ir kalio homeostazės reguliavimas. Tarpląstelinio skysčio tūrį aldosteronas reguliuoja netiesiogiai, veikdamas natrio pernašą. Hormonas pirmiausia veikia žievės surinkimo latakuose ir tam tikruose distalinio nefrono segmentuose, kur, vykdydamas sudėtingas tarpląstelines transformacijas, aldosteronas sustiprina natrio reabsorbciją ir padidina kalio sekreciją į inkstų kanalėlių spindį. Klinikiniai stebėjimai patvirtina svarbų aldosterono vaidmenį reguliuojant natrio homeostazę. Taigi, pacientams, sergantiems antinksčių nepakankamumu, nustatoma reikšminga natriurezė; aktyvi aldosterono sekrecijos stimuliacija pasireiškia pacientams, kurių tarpląstelinio skysčio tūris mažas, ir, atvirkščiai, aldosterono sekrecija mažėja esant hipervolemijai.

„Trečiasis faktorius“

Kiti natrio balansą reguliuojantys veiksniai jungiami bendru pavadinimu „trečiasis veiksnys“. Jie apima hormoninius veiksnius (prieširdžių natriuretinį hormoną, katecholaminus, kininus ir prostaglandinus), fizinius veiksnius, veikiančius per inkstų kanalėlių sieneles (hidrostatinį slėgį ir onkotinį slėgį inkstų kapiliaruose); ir hemodinaminius veiksnius (padidėjusią inkstų smegenų kraujotaką, intrarenalinio kraujotakos persiskirstymą).

Prieširdžių natriuretinis peptidas skatina diurezę, padidina natrio, chloro ir kalio išsiskyrimą su šlapimu. Hormono natriuretinio veikimo mechanizmas yra sudėtingas. Svarbų vaidmenį natriurezės vystymesi atlieka glomerulų filtracijos ir filtracijos frakcijos padidėjimas, tiesioginis hormono poveikis inkstų kanalėliams, sumažinant natrio reabsorbciją, daugiausia žievės surinkimo vamzdelių srityje; tam tikrą vaidmenį natriurezės vystymesi atlieka hormono blokuojama aldosterono gamyba.

Katecholaminų vaidmuo reguliuojant natrio išsiskyrimą yra susijęs su poveikiu Starlingo jėgoms periferiniuose kapiliaruose ir inkstų hemodinamikos pokyčiais.

Kininų ir prostaglandinų natriuretinis poveikis susijęs su jų kraujagysles plečiančiomis savybėmis, intrarenalinio kraujotakos persiskirstymu ir osmosinio gradiento pokyčiais inkstų šerdyje. Taip pat neatmetama tiesioginė kininų ir prostaglandinų įtaka natrio pernašai distalinėse nefrono dalyse ir proksimaliniuose kanalėliuose.

Tarp fizinių veiksnių, turinčių įtakos natrio išsiskyrimui, svarbus vaidmuo tenka Starlingo jėgoms, veikiančioms per kapiliarų sienelę proksimalinių kanalėlių srityje. Onkotinio slėgio sumažėjimas peritubuliniuose kapiliaruose ir (arba) hidrostatinio slėgio padidėjimas juose yra susijęs su natrio reabsorbcijos sumažėjimu ir natriurezės padidėjimu, ir atvirkščiai: didėjant onkotiniam slėgiui kapiliaruose, padidėja natrio reabsorbcija proksimaliniame nefrone. Mažas onkotinis slėgis eferentinėje glomerulų arteriolėje nustatomas esant hipoproteinemijai, įskaitant NS, taip pat esant dideliam tarpląstelinio skysčio kiekiui, o tai paaiškina proksimalinės natrio reabsorbcijos sumažėjimą. Onkotinio slėgio padidėjimas dėl peritubulinių kapiliarų perfuzijos tirpalu, kuriame yra daug albumino, normalizuoja natrio reabsorbciją.

Inkstų kraujotakos perskirstymas

Šio faktoriaus vaidmuo natrio išsiskyrimo reguliavimo mechanizmuose lieka neaiškus ir reikalauja patikslinimo. Labiausiai tikėtina, kad jis turi nereikšmingą poveikį vandens ir druskos pusiausvyros reguliavimui.

Taigi, inkstai palaiko vandens ir natrio homeostazę sudėtingais mechanizmais. Pagrindinį vaidmenį juose atlieka inkstų ir antinksčių hormoninė sistema. Šie mechanizmai užtikrina aukštą natrio pastovumo palaikymo organizme efektyvumą. Organizmo vandens ir elektrolitų pusiausvyros sutrikimai atsiranda, kai sutrinka jo reguliavimo sistemos, ir gali būti susiję su ekstrarenalinėmis priežastimis bei inkstų pažeidimais.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]