Bubrežna regulacija volumena tekućine, ravnoteža natrija i kalija

Najvažnija funkcija bubrega je osigurati konstantnost tjelesnih vodenih prostora (volumen cirkulirajuće krvi, izvanstanične i unutarstanične tekućine) te održavati homeostazu natrija, kalija i drugih elektrolita. Ovo poglavlje posvećeno je ulozi bubrega u regulaciji ravnoteže dvaju važnih elektrolita - natrija i kalija.

U ljudskom tijelu voda čini 45 do 75% tjelesne težine. Raspoređena je u dva glavna vodena prostora - unutarstaničnom i izvanstaničnom, koji su međusobno odvojeni staničnom membranom. Unutarstanična tekućina čini oko 60% ukupne količine vode u tijelu. Izvanstanična tekućina raspoređena je u plazmi, intersticiju (intersticijska tekućina i limfa), koštanom i hrskavičnom tkivu, a predstavljena je i transcelularnom tekućinom (urin, gastrointestinalna voda, cerebrospinalna tekućina itd.). Transcelularna tekućina po volumenu čini oko polovicu ukupne količine izvanstanične tekućine.

Natrij je glavni kation izvanstanične tekućine, klor i bikarbonati su glavni anioni. Glavni kation unutarstanične tekućine je kalij, glavni anioni su anorganski i organski fosfati te proteini.

Bubrežna regulacija ravnoteže natrija i volumena tekućine

Normalno, koncentracija natrija u plazmi i intersticijskoj tekućini kreće se od 136 do 145 mmol/L. Povećanje koncentracije natrija u krvi iznad 145 mmol/L naziva se hipernatremija, dok se koncentracija elektrolita u krvi, blizu 160 mmol/L, smatra hitnim stanjem. Smanjenje koncentracije natrija u krvi ispod 135 mmol/L naziva se hiponatremija. Smanjenje koncentracije natrija ispod 115 mmol/L opasno je po život. Sadržaj natrija u unutarstaničnoj tekućini iznosi samo 10% u usporedbi s izvanstaničnom tekućinom, koncentracija klorida i bikarbonata u njoj je niska. Osmotska koncentracija plazme, intersticijske tekućine i unutarstanične tekućine se ne razlikuju.

Dnevna konzumacija kuhinjske soli (natrijevog klorida) kod zdrave osobe u Ukrajini iznosi otprilike 160-170 mmol/dan. Od te količine, 165 mmol se izlučuje urinom, a otprilike 5 mmol stolicom.

Ravnotežu natrija reguliraju bubrezi. Transport natrija u nefronu uključuje glomerularnu filtraciju i reapsorpciju elektrolita u tubulima. Natrij se u potpunosti filtrira u glomerulu. Oko 70% filtriranog natrija reapsorbira se u proksimalnim tubulima. Daljnja reapsorpcija elektrolita odvija se u silaznom tankom segmentu, uzlaznom tankom segmentu, distalnom ravnom tubulu Henleove petlje, koji igra važnu ulogu u stvaranju osmotskog gradijenta u bubrežnom intersticiju. Kombinirana reapsorpcija natrija i klorida odvija se u distalnim tubulima i kortikalnom sabirnom kanalu. Energiju za ovaj proces osigurava Na ⁺, K ⁺ -ATPaza.

Regulacija ravnoteže natrija usko je povezana s regulacijom volumena tekućine. Dakle, s naglim povećanjem unosa kuhinjske soli u tijelo, povećava se njezino izlučivanje urinom, ali stabilno stanje se uspostavlja tek nakon 3-5 dana. U početnom razdoblju postoji pozitivna ravnoteža natrija - zadržavanje elektrolita u tijelu. Karakterizira je povećanje volumena izvanstanične tekućine, njezino zadržavanje i povećanje tjelesne težine. Zatim, kao odgovor na povećanje volumena izvanstanične tekućine, povećava se izlučivanje natrija i obnavlja se ravnoteža natrija. Sukladno tome, kada se potrošnja kuhinjske soli naglo smanji, dolazi do suprotnog učinka. Izlučivanje natrija smanjuje se unutar otprilike 3 dana. Tijekom ovog kratkog razdoblja negativne ravnoteže natrija, ukupna količina vode u tijelu i, shodno tome, tjelesna težina se smanjuju. Dakle, u fiziološkim uvjetima, natriureza se razvija kao odgovor na povećanje volumena izvanstanične tekućine, a s njezinim smanjenjem - zadržavanje natrija. U patološkim uvjetima, odnos između volumena izvanstanične tekućine i izlučivanja natrija bubrezima je narušen, što se klinički manifestira razvojem edema ili stanjem dehidracije.

Mehanizmi kojima bubrezi reguliraju konstantan sadržaj natrija, a time i sadržaj vode, u tijelu su složeni i višestruki. Izlučivanje natrija u urinu određeno je razlikom između količine natrija filtriranog u glomerulima i količine njegove reapsorpcije.

Budući da je koncentracija natrija u krvi obično vrijednost koja se malo mijenja, regulacija bubrežne ekskrecije natrija razmatra se s gledišta regulacije SCF-a i reapsorpcije elektrolita.

Glomerularna filtracija se obično definira kao prvi faktor koji kontrolira izlučivanje natrija. Međutim, kako proizlazi iz kliničkih opažanja i eksperimentalnih podataka, čak ni značajne promjene u filtracijskoj funkciji bubrega (do stanja kroničnog zatajenja bubrega), u pravilu, ne narušavaju ravnotežu natrija u tijelu. Smanjena GFR, kao odlučujući faktor kod poremećaja vode i elektrolita, rijetko se otkriva: kod akutnog nefritičnog sindroma, u oliguričnoj fazi akutnog zatajenja bubrega, u fazi rastućeg edema kod nefrotskog sindroma; također se opaža kod akutnih poremećaja cirkulacije (akutno zatajenje srca, kardiogeni šok), nakon akutnog gubitka krvi.

Tubularna reapsorpcija

To je glavni faktor koji regulira ravnotežu natrija. Proces kontroliraju hormoni, od kojih je najvažniji aldosteron, kao i fizički faktori koji djeluju u području proksimalnog tubula i preraspodjele intrarenalnog protoka krvi.

Aldosteron

Među čimbenicima koji reguliraju ravnotežu natrija, ovaj hormon je od najveće važnosti. Karakterizira se kao drugi čimbenik koji kontrolira izlučivanje natrija. Glavni fiziološki učinci aldosterona su regulacija volumena izvanstanične tekućine i homeostaze kalija. Volumen izvanstanične tekućine reguliran je aldosteronom neizravno kroz njegov učinak na transport natrija. Hormon djeluje prvenstveno u kortikalnim sabirnim kanalićima i određenim segmentima distalnog nefrona, gdje, kroz složene unutarstanične transformacije, aldosteron pojačava reapsorpciju natrija i povećava izlučivanje kalija u lumen bubrežnih tubula. Klinička opažanja potvrđuju važnu ulogu aldosterona u regulaciji homeostaze natrija. Dakle, značajna natriureza detektira se kod pacijenata s insuficijencijom nadbubrežne žlijezde; aktivna stimulacija izlučivanja aldosterona javlja se kod pacijenata s niskim volumenom izvanstanične tekućine i, obrnuto, izlučivanje aldosterona smanjuje se s hipervolemijom.

"Treći faktor"

Ostali čimbenici koji reguliraju ravnotežu natrija objedinjeni su pod općim nazivom "treći čimbenik". Uključuju hormonske čimbenike (atrijski natriuretski hormon, kateholamine, kinine i prostaglandine), fizičke čimbenike koji djeluju kroz stijenku bubrežnih tubula (hidrostatski tlak i onkotski tlak u bubrežnim kapilarama); i hemodinamske čimbenike (povećan medularni protok krvi u bubregu, preraspodjelu intrarenalnog protoka krvi).

Atrijski natriuretski peptid potiče diurezu, povećava izlučivanje natrija, klora i kalija u urinu. Mehanizam natriuretskog djelovanja hormona je složen. Glavna uloga u razvoju natriureze pripisuje se povećanju glomerularne filtracije i filtracijske frakcije, izravnom djelovanju hormona na bubrežne tubule sa smanjenjem reapsorpcije natrija uglavnom u području kortikalnih sabirnih cijevi; određenu ulogu u razvoju natriureze igra blokada proizvodnje aldosterona hormonom.

Uloga kateholamina u regulaciji izlučivanja natrija povezana je s učinkom na Starlingove sile u perifernim kapilarama i promjenama bubrežne hemodinamike.

Natriuretski učinak kinina i prostaglandina povezan je s njihovim vazodilatacijskim svojstvima, preraspodjelom intrarenalnog protoka krvi i promjenama osmotskog gradijenta u bubrežnoj meduli. Nije isključen ni izravan učinak kinina i prostaglandina na transport natrija u distalnim dijelovima nefrona i proksimalnim tubulima.

Među fizičkim čimbenicima koji utječu na izlučivanje natrija, važnu ulogu imaju Starlingove sile koje djeluju kroz kapilarnu stijenku u području proksimalnih tubula. Smanjenje onkotskog tlaka u peritubularnim kapilarama i/ili povećanje hidrostatskog tlaka u njima prati smanjenje reapsorpcije natrija i povećanje natriureze, i obrnuto: s povećanjem onkotskog tlaka u kapilarama povećava se reapsorpcija natrija u proksimalnom nefronu. Nizak onkotski tlak u eferentnoj glomerularnoj arterioli otkriva se kod hipoproteinemije, uključujući NS, kao i u stanjima s velikim volumenom izvanstanične tekućine, što objašnjava smanjenje proksimalne reapsorpcije natrija. Povećanje onkotskog tlaka zbog perfuzije peritubularnih kapilara otopinom s visokim sadržajem albumina dovodi do normalizacije reapsorpcije natrija.

Preraspodjela bubrežnog protoka krvi

Uloga ovog faktora u mehanizmima regulacije izlučivanja natrija ostaje nejasna i zahtijeva pojašnjenje. Najvjerojatnije ima neznatan utjecaj na regulaciju ravnoteže vode i soli.

Dakle, bubrezi održavaju homeostazu vode i natrija putem složenih mehanizama. Vodeću ulogu u njima ima hormonski sustav bubrega i nadbubrežnih žlijezda. Ti mehanizmi osiguravaju visoku učinkovitost održavanja konstantnosti natrija u tijelu. Poremećaji u ravnoteži vode i elektrolita u tijelu razvijaju se kada dođe do poremećaja u njegovim regulacijskim sustavima i mogu biti povezani s ekstrarenalnim uzrocima i oštećenjem bubrega.

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