Процесс концентрирования или разведения мочи требует выделения воды и растворенных веществ почками почти независимо друг от друга. При разведении мочи вода выделяется в значительно большем количестве, чем растворенные вещества. И наоборот, при концентрировании мочи выделение растворенных веществ выше, чем воды.
Общий клиренс растворенных в плазме веществ может быть выражен как осмолярный клиренс (Сосм); он представляет собой объем плазмы, освобождающийся от растворенных веществ каждую минуту. Осмолярный клиренс рассчитывают по той же формуле, что и клиренс любого вещества: Сосм=Uосм х V / Pосм, где Uоcm - осмолярность мочи, V - количество мочи и Росм - осмолярность плазмы.
Например, если осмолярность плазмы - 300 мосм/л, мочи - 600 мосм/л и количество мочи - 1 мл/мин (0,001 л/мин), интенсивность осмовыделения составит 0,6 моем/мин (600 мосм/л х 0,001 л/мин). Осмолярный клиренс составит 0,6 моем/мин, поделенные на 300 мосм/л, или 0,002 л/мин (2,0 мл/мин). Это означает, что каждую минуту от растворенных веществ освобождаются 2 мл плазмы.
Относительная скорость выделения растворенных веществ и воды может оцениваться на основе принципа клиренса свободной воды. Клиренс свободной воды (Сн2о) Рассчитывают как разницу между выделением воды (расход мочи) и осмолярным клиренсом: СH20=V-Cосм.
Таким образом, клиренс свободной воды представляет собой интенсивность, с которой свободная от растворенных веществ вода выделяется почками. Когда клиренс свободной воды положителен, избыток воды выделяется почками; при отрицательном его значении почками удаляется из плазмы избыток растворенных веществ, а вода сберегается.
Использование рассмотренного ранее примера позволяет определить , что если образование мочи составляет 1 мл/мин, а осмолярный клиренс - 2 мл/мин, клиренс свободной воды должен равняться 1 мл/мин. Это означает, что вместо выведения с водой избытка растворенных веществ почки возвращают воду в системный кровоток, что происходит при дефиците воды в организме. Таким образом, каждый раз, когда осмолярностъ мочи превышает осмоляр-ностъ плазмы, клиренс свободной воды будет отрицательным, указывая на сбережение воды почками.
При образовании разведенной мочи
(т.е. когда осмолярность мочи меньше, чем плазмы) клиренс свободной воды будет положительным, указывая на преимущественное по сравнению с растворенными веществами удаление из плазмы воды. Поэтому при положительном клиренсе вода, очищенная от растворенных веществ и называемая «свободной», выводится из организма, а плазма концентрируется.
Нарушение способности почек
формировать концентрированную или разведенную мочу может быть следствием следующих причин.
1. Нарушение секреции АДГ . Чересчур высокая или, наоборот, слишком низкая секреция АДГ сказывается на мочеобразующей способности почек.
2. Нарушение противоточного механизма . Высокая осмолярность мозгового слоя - необходимое условие для концентрирующей способности почек. Максимальная концентрация мочи, независимо от уровня АДГ, ограничена степенью гиперосмолярности мозгового слоя.
3. Невосприимчивость дистальных канальцев , собирательных трубочек и собирательных протоков к АДГ.
Невозможность секретировать АДГ . Центральный несахарный диабет. Невозможность синтеза или выделения АДГ из заднего отдела гипофиза может быть вызвана травмой головы, нейроинфекцией или носить врожденный характер. Поскольку дистальные отделы нефрона непроницаемы для воды при отсутствии АДГ, данная патология была названа центральным несахарным диабетом. В результате заболевания образуется большой объем разведенной мочи, который может превысить 15 л/сут. Механизмы жажды, которые будут рассмотрены в этой статье далее, при чрезмерной потере жидкости активизируются, но пока больной пьет достаточное количество воды, значительного уменьшения объема жидких сред организма не происходит. Основным клиническим симптомом данной патологии будет выделение большого объема разведенной мочи. Однако при ограничении водного режима, например предписанного диетой или при бессознательном состоянии (больной находится в клинике с травмой головы), могут быстро возникать симптомы тяжелого обезвоживания.
Лечением центрального несахарного диабета является назначение синтетического аналога АДГ- десмопрессина, который избирательно действует на V2-рецепторы выходных отделов дистальных канальцев и собирательных трубочек, повышая их проницаемость для воды. Десмопрессин, назначенный в виде инъекций, назального спрея или внутрь, быстро приводит объем выделяемой мочи к норме.
4649 0
Функциональные или нагрузочные пробы дают информацию о резервных возможностях органа, о компенсации и механизмах адаптации к повышенной нагрузке.
Среди проб на максимальное концентрирование мочи наиболее широко известны пробы с сухоедением и проба с питрессином. В классической пробе с сухоедением по методике Фольгарда накануне исследования суточное потребление жидкости значительно ограничивается с 18 ч дня, предшествующего исследованию, а затем в течение суток (всего 36 ч) вообще запрещается употребление жидкости. В порциях мочи, выделяемой в последние 12 ч исследования, относительная плотность у здорового человека увеличивается до 1,022—1,040, осмолярность мочи достигает значений 900-1200 мосмоль/л . Однако проведение пробы с сухоедением весьма обременительно для больного и часто прерывается в связи с плохим самочувствием.
В последние годы предложен ряд модификаций метода. С. Bengtsson и U. Bengtsson (1976) при массовом обследовании 1405 женщин Гетеборга в качестве скрининг-метода на концентрирующую способность почек использовали 13-часовой период водной депривации (с 7 ч вечера до 8 ч утра). Нижней границей нормы для осмоляльности мочи в условиях 13-часового лишения жидкости определено 660 мосмоль/кг Н2О.
Проба с питрессином
5 единиц питрессина (вазопрессин-танната в масле) вводят подкожно либо внутримышечно вечером накануне дня обследования. Затем в течение дня определяют относительную плотность и осмолярность мочи. У здорового человека осмолярность мочи увеличивается до 800-1200 мосмолъ/л, относительная плотность ее возрастает до 1,024 и более. Проба с питрессином значительно легче переносится обследуемым. Она может быть проведена и по более простой методике - при введении питрессина вечером осмолярность определяется в утренней порции мочи или питрессин вводится утром (в 8 ч 30 мин) и осмолярность определяется в дневной порции (с 14 ч 30 мин до 16 ч 30 мин).
В исследованиях К. Rutsaimanis и P. Tasker (1973) дегидратация организма достигалась внутривенным введением фуросемида с последующим полным ограничением жидкости в пище в течение 16 ч. В этих условиях осмолярность мочи достигала значений 1000-1200 мосмоль/л Н2О. При сопоставлении метода быстрой дегидратации с питрессиновым тестом различия в показателях оказались незначительными (не превышали 46 мосмоль/л Н2О) и статистически незначимыми.
Противопоказаниями к проведению функциональных проб на максимальное концентрирование являются ранний детский возраст, беременность, эпилепсия, тяжелая форма гипертонической болезни, хроническая коронарная недостаточность, пиелонефрит и мочекаменная болезнь в стадии обострения, ХПН. Во время проведения проб на максимальную концентрирующую способность почек работа органа происходит в условиях усиленной продукции АДГ, который через сложную систему механизмов изменяет проницаемость конечной части дистальных канальцев и собирательных трубочек для воды и мочевины. В итоге почки выделяют малый объем мочи с высокой концентрацией в ней осмотически активных веществ - осмоляльность мочи достигает 1200 мосмоль/кг Н2О, - и концентрационным коэффициентом U/P, приближающимся к 4, что свидетельствует о крайне высоком осмотическом градиенте мозгового слоя. Такой тип диуреза известен как,антидиурез”.
При оценке теста на максимальное концентрирование мочи необходимо учитывать, что в физиологических условиях эта способность почек снижается по мере старения организма.
Потребление большого количества воды (более 5 л в день в течение даже суток до начала исследования) снижает максимальную концентрацию осмотически активных веществ в моче. По данным С. Voamonde и соавт. (1974), гипергидратация организма в течение 24 ч снижает Uосм.макс на 12%, в течение 48 ч - на 30% (механизм полученных нарушений окончательно не ясен). Обсуждается возможность снижения проницаемости канальцев для воды вследствие угнетения их чувствительности к АДГ либо уменьшение гипертоничности мозгового слоя.
В условиях патологии причинами неспособности почек к максимальному концентрированию мочи являются:
1) заболевания почек (хронический ГН, хронический пиелонефрит, амилоидоз почек, ОПН, гидронефроз, мочекаменная болезнь и т. д.);
2) снижение концентрации циркулирующего АДГ (причинами которой могут быть нарушение секреции АДГ и ускорение катаболизма его на периферии), истинный несахарный диабет, первичная полидипсия, хронический алкоголизм);
3) нечувствительность канальцев почек к АДГ и воздействие ингибиторов его действия (нефрогенный диабет, гиперкальциемия, гипокалиемия, повышенная продукция ПГЕ1 катехоламинов, воздействие α-адренергических веществ);
4) осмотический диурез вне зависимости от причин, его вызвавших.
Оценка способности почек к максимальному разведению
Оценка водовыделительной функции почек и их способности максимально разводить мочу определяется в условиях водной нагрузки, которая может быть однократной или длительной (непрерывной). При однократной водной нагрузке максимальный диурез сохраняется в течение короткого срока, при непрерывной нагрузке многократный прием воды поддерживает мочеотделение на максимальном уровне в течение длительного времени.
Противопоказаниями к проведению функциональных проб на максимальное разведение являются отечный синдром любого генеза, гипертоническая болезнь, хроническая коронарная недостаточность, сердечная недостаточность, состояние олигурии либо анурии при остром ГН, ОПН, нефротическом синдроме, ХПН.
В классической пробе Фольгарда на разведение больному натощак в течение 30 мин предлагают выпить не менее 1,5 л воды либо некрепкого чая или фруктового сока (из расчета 20-22 мл на 1 кг массы тела обследуемого). Далее в течение 4 ч каждые 30 мин определяют объем выделенной мочи, ее осмолярность и относительную плотность.
При оценке результатов пробы исходят из следующих критериев: у здорового человека в течение 4 ч выделяется не менее 75% выпитой жидкости; максимальное водовыделение, доходящее до 10-20% от величины клубочковой фильтрации, наблюдается во 2-й и 3-й получасовые периоды; относительная плотность мочи снижается до 1,001-1,002, осмоляльность мочи падает ниже 100 мосмоль/кг Н2О (до 58-64 мосмоль/кг Н2О), концентрационный индекс всегда меньше 1 (чаще в пределах 0,2-0,3); при этом осмолярный клиренс - количество выделяемых осмотически активных веществ - существенно не изменяется. Клиренс осмотически свободной воды - величина всегда положительная, составляет более 10 мл/мин и характеризует объем воды, выделяемой почкой без осмотически активных веществ. Такой тип диуреза известен как „водный диурез”.
В условиях водной нагрузки увеличивается содержание воды во внеклеточной жидкости со снижением ее осмолярности. Гипоосмолярность плазмы приводит к раздражению периферических осморецепторов и выраженному торможению секреции АДГ нейрогипофизом. В свою очередь блокада секреции АДГ обусловливает резкое снижение проницаемости дистального отдела нефрона и собирательных трубок для воды. В результате в этих отделах нефрона происходит реабсорбция осмотически активных веществ без эквивалентного количества воды и в конечном итоге выделяется гипотоническая моча.
На основании всего изложенного О. Шюк и соавт. (1961, 1975) предположили, что в условиях максимального водного диуреза имеется возможность оценить состояние функций изолированно дистального сегмента нефрона и собирательных трубок:
1) количество осмотически активных веществ, реабсорбируемых в дистальном сегменте и собирательных трубках СH2O = V(Pocм-Uосм);
2) величину дистальной экскретируемой фракции осмотически активных веществ:
ЕРосм = Uосм/Pосм.100%, т.е. Сосм 100%;
3) реабсорбцию натрия в дистальном сегменте нефрона и дистальную эффективную секрецию калия:
RdNa = V(PNa - UNa ).
Дистальная эффективная секреция калия рассчитывается как:
(Uk V - Pk V) / Pk = Ck -V.
Таким образом, состояние максимального водного диуреза дает возможность клиницисту не только оценить способность почек к максимальному разведению, но и количественно охарактеризовать функции дистального сегмента нефрона.
Патофизиологическими причинами нарушения способности почек к максимальному разведению являются:
а) недостаточное поступление жидкости в разводящий сегмент нефрона;
б) нарушение реабсорбции электролитов в разводящем сегменте;
в) проницаемость дистального отдела нефрона и собирательных трубок для воды.
В физиологических условиях нарушения максимального разведения наблюдаются при изменении физического режима обследуемого. Так, при переходе от длительной гипокинезии к обычной двигательной активности задержка выделения воды обусловлена компенсаторным перераспределением жидкостных фаз [Наточин Ю. В. и др., 1975). На результаты пробы оказывают влияние психическое состояние больного .
В клинической практике неспособность почек максимально разводить мочу имеет место при патологии, сопровождающейся снижением клубочковой фильтрации и изменением функции канальцев, при эндокринной патологии (нарушение блокады секреции АДГ либо экстрагипофизарной его секреции, гипокортицизме, гипотиреоидизме и т. д.), при употреблении ряда лекарственных препаратов, влияющих на функцию почек (наркотики, барбитураты, клофибрат и др.).
Оценка способности почек к регуляции кислотно-щелочного состояния
КЩС означает постоянство концентрации водородных ионов, а условно также концентрации ионов буферных систем в экстрацеллюлярной жидкости. Концентрация водорода в жидкостях организма вследствие крайне малых величин выражается не в абсолютных значениях, а посредством отрицательного логарифма pH. В нормальных условиях pH крови колеблется в очень незначительных пределах (от 7,35 до 7,43), несмотря на поступление различного количества кислых и щелочных продуктов с пищей и метаболизм, что обеспечивается комплексной регуляцией легкими и почками. При обычной диете и нормальной вентиляции легких pH крови сохраняется неизменным при условии ежедневного выделения почками около 40-60 ммоль водорода. Механизмы подкисления мочи - секреция ионов водорода в ответ на реабсорбцию бикарбонатов и экскреция титруемых кислот и аммония.
В клинической практике для оценки способности почек поддерживать КЩС применяют исследование pH мочи, секреции аммиака, титруемых кислот и экскреции бикарбонатов. Техника, исследования описана в руководствах О. Wrong и Н. David (1959), J. Elkinton (I960), Ю. В. Наточина (1974), С. И. Рябова и др. (1979).
У здорового человека pH мочи в нормальных условиях может колебаться в пределах 4,5-7,5, чаще смещаясь к низким значениям (в кислую сторону). Перегрузка мясной пищей способствует выделению более кислой мочи, в то время как овощная диета, обильное щелочное питье значительно повышают pH мочи. Титруемая кислотность мочи, т. е. количество водородных ионов, связанных с анионами слабых кислот, измеряется объемом щелочи, необходимым для повышения pH мочи до уровня pH крови. В норме экскреция титруемых кислот составляет 10-30 ммоль в сутки (7-21 мкмоль/мин).
Экскреция бикарбонатов в нормальных условиях невелика и составляет 1-2 ммоль в сутки; 99,9% профильтровавшихся бикарбонатов реабсорбируется в канальцах почек.
Секреция аммиака у здорового человека, равная 30-60 ммоль (21-35 мкмоль/мин), составляет свыше 60% от общего количества выводимых ионов водорода. При этом аммиак, связываясь с водородом, способствует выведению анионов сильных кислот (в виде солей аммония). С титрационной кислотностью выделяются анионы слабых кислот. Общая экскреция почкой кислоты- тотальная экскреция водородных ионов - составляет 40-90 ммоль в сутки, т. е. почки полностью выводят избыток кислот, содержащихся в обычной диете. Пределом выведения кислот является тот уровень титрационной кислотности и экскреции аммиака, при котором pH мочи достигает 4,5. При pH мочи ниже 6,0, т. е. в условиях полной реабсорбции бикарбонатов, общая экскреция водородных ионов составляет сумму суточной экскреции аммония и титруемых кислот.
Для характеристики аммониогенеза применяется также вычисление аммонийного коэффициента - отношение секреции аммиака к общей экскреции водородных ионов (норма 0,645). Аналогичной информативностью обладает и отношение суточного выделения ионов аммония к титруемой кислотности мочи (норма 1,0-2,5). Эти показатели наиболее четко характеризуют функциональное состояние почек и резервы компенсации в условиях нагрузочных проб.
Нарушения экскреции водорода и аммония наиболее отчетливо выявляются в условиях метаболического ацидоза, который может быть вызван пероральным введением хлорида аммония. Функционирование почек в этих условиях направлено на противодействие метаболическому ацидозу, т. е. на сохранение постоянства pH крови за счет снижения pH мочи, повышения экскреции аммония и водородных ионов.
Общепринятыми являются два варианта нагрузочных проб с хлоридом аммония: кратковременная (10-часовая) и длительная (3-дневная). При выполнении кратковременной нагрузочной пробы (по Wrong и Davies) обследуемый натощак выпивает хлорид аммония (0,1 г на 1 кг массы тела, желательно в желатиновых капсулах), запив его 1 л воды. Кровь берут дважды: до нагрузки и через 2-4 ч после нее. Мочу собирают за 2 ч до приема аммония, а затем ежечасно в течение 3 ч; особенно ответственным является период спустя 4-6 ч после кислотной нагрузки. У здоровых pH мочи в течение 5 ч снижается до 5,3 и менее; общая экскреция Н превышает 60 мкмоль/мин; при этом экскреция титруемых кислот должна быть не менее 25 мкмоль/ /мин, а экскреция аммония - не ниже 35 мкмоль/мин.
При длительной нагрузочной пробе (по Elkinton) обследуемый ежедневно в течение 3 дней принимает хлорид аммония из расчета 0,1 г на 1 кг массы тела (дробно в течение 1-3 ч). Развитие метаболического ацидоза контролируется уменьшением щелочного резерва крови либо снижением концентрации стандартных бикарбонатов (SB) до 16-18 ммоль/л. По достижении состояния ацидоза на 3-и сутки собирают мочу под вазелин и определяют в ней исследуемые показатели. Длительная нагрузочная проба выявляет максимальную способность почек к поддержанию КЩС и по сравнению с пробой Wrong и Davies дает более стабильные результаты.
При нормальной функции почек pH мочи снижается до 5,0, суточная экскреция Н в среднем составляет 96 ммоль, экскреция аммония - 63 ммоль, аммонийный коэффициент - 64,5%; концентрация бикарбонатов и хлоридов в крови не увеличивается более чем на 6 ммоль/л.
Неспособность почек снижать pH мочи менее 6,0, увеличивать экскрецию аммония и водородных ионов при наличии системного ацидоза наблюдается при почечном канальцевом ацидозе, гипокалиемии и гиперкальциурии.
При нефропатиях различного генеза степень нарушения изучаемых функций пропорциональна выраженности тубулоинтерстициального компонента. При развитии ХПН со снижением МДН происходит резкое угнетение абсолютной экскреции аммония, водородных ионов и снижение аммонийного коэффициента как показателя аммониогенеза; в то же время в перерасчете на действующий нефрон экскреция водородных ионов значительно превышает нормальный уровень и, по-видимому, является одним из механизмов адаптации функционирования органа при ХПН [Ратнер М. Я. и др., 1977].
Противопоказаниями к проведению кислотных нагрузочных проб являются заболевания, осложненные системным ацидозом (сахарный диабет, недостаточность коры надпочечников, метаболический ацидоз внепеченочного происхождения) и нефропатии различного генеза с заведомо выраженным нарушением почечных функций (в том числе почечный канальцевый ацидоз) в связи с опасностью усугубления ранее имевшегося ацидоза.
Клиническая нефрология
под ред. Е.М. Тареева
В настоящее время остро стоит вопрос о необходимости разработки дополнительных критериев диагностики и оценки функционального состояния почек с целью определения стадии процесса, прогнозирования развития заболевания .
Почки являются основным органом поддержания гомеостаза в организме, что обеспечивается следующими функциями:
- обеспечение постоянства кислотно-основного, электролитного состава крови;
- поддержание объема крови и других жидкостей внутренней среды;
- экскреция конечных продуктов обмена и чужеродных веществ;
- секреция физиологически активных веществ (ренина, простагландинов, эритропоэтина, активных форм витамина Д).
Осуществление каждой из функций обеспечивается несколькими процессами, лежащими в основе деятельности почки: гломерулярной фильтрацией, канальцевой реабсорбцией и секрецией, синтезом новых веществ в структурах почки.
В механизме образования мочи и сохранения осмотического гомеостаза в организме важную роль играют осмотическое концентрирование и осмотическое разведение мочи.
Осмотическое концентрирование - образование мочи с большей концентрацией осмотически активных веществ, чем в плазме крови. Осмотическое разведение мочи - выделение мочи с меньшей концентрацией осмотически активных веществ, чем в плазме крови.
Показателями осмотической концентрации являются осмолярность и осмоляльность. Осмолярность (мОсм/л) - концентрация осмотически активных веществ в 1 литре раствора. Осмоляльность (мОсм/кг Н2О) - концентрация осмотически активных веществ в 1 кг воды (т.е. растворителя).
Факторы, определяющие осмоляльность плазмы - концентрация натрия, глюкозы, азотистые продукты (в основном мочевина), а также отсутствующие в норме (так называемые неизмеряемые) осмоли - спирты, маннитол. Осмоляльность плазмы - один из наиболее строго поддерживаемых физико-химических параметров, имеющий коэффициент вариации 1,67% (для сравнения: коэффициент вариации для калия составляет 6,6%) [Ю. В. Наточин, 1993]. В норме осмоляльность плазмы составляет 280-295 мОсм/кг Н2О.
Осмоляльность мочи определяется в основном электролитами и мочевиной, составляет 300-800 мОсм/кг Н2О. Но в зависимости от величин приема жидкости и экстраренальных потерь может колебаться в более широком диапазоне - от 200 до 1200 мОсм/кг Н2О.
В процессе осмотического концентрирования мочи в почке принимают участие все отделы канальцев, интерстициальная ткань, сосуды мозгового вещества .
Механизмы осмотического концентрирования мочи (рис. 1):
. Проксимальный каналец: реабсорбция воды и осмотически активных веществ (главным образом натрия и мочевины) происходит в таких соотношениях, что осмоляльность канальцевой жидкости остается равной осмоляльности ультрафильтрата плазмы (280-295 мОсм/кг Н2О).
. Нисходящий отдел петли Генле (стенка проницаема для воды, непроницаема для осмотически активных веществ): продолжается реабсорбция воды в интерстиций по осмотическому градиенту. По мере продвижения от коркового слоя по мозговому веществу почки до вершин пирамид количество канальцевой жидкости постепенно уменьшается, а ее осмоляльность возрастает, достигая 1200-1500 мОсм/кг Н2О в месте поворота нисходящего отдела петли Генле в восходящий отдел.
. Тонкий восходящий отдел петли Генле (проницаем для воды): в этом отделе концентрация осмотически активных веществ в канальцевой жидкости выше, чем в интерстиции, поэтому вода по осмотическому градиенту из интерстициальной ткани поступает в просвет этого отдела.
. Толстый восходящий отдел петли Генле (стенка непроницаема для воды, но проницаема для натрия, хлора): при движении жидкости по этому отделу идет активная реабсорбция натрия и хлора, а вода остается в просвете канальцев, и в начальные отделы дистального извитого канальца всегда поступает гипотоничная жидкость (менее 200 мОсм/кг Н2О).
. Дистальные канальцы, собирательные трубки: продолжающийся процесс реабсорбции воды, осмотически активных веществ (натрия, мочевины) регулируется антидиуретическим гормоном (АДГ).
АДГ увеличивает проницаемость стенки дистальных канальцев и собирательных трубок для воды, усиливает реабсорбцию натрия и хлора в клетках восходящего толстого отдела петли Генле, повышает проницаемость стенок собирательных трубок для мочевины в мозговом слое почки. Таким образом, под действием АДГ увеличивается реабсорбция воды из просвета канальцев в интерстициальную ткань почек. В результате выделяется мало мочи с высоким содержанием в ней осмотически активных веществ (до 1200 мОсм/кг Н2О). При дефиците АДГ проницаемость стенок дистального сегмента нефрона и собирательных трубок для воды снижается, натрий продолжает реабсорбироваться в интерстициальную ткань, снижается накопление мочевины в мозговом веществе почки. Это приводит к уменьшению реабсорбции воды, выделению большого количества гипоосмолярной мочи (около 400 мОсм/кг Н2О).
Поддержание водного баланса в организме обеспечивается регуляторной системой, включающей волюморецепторы, осморецепторы, натриорецепторы, нервные и гуморальные центры. При обезвоживании организма увеличивается концентрация осмотически активных веществ в плазме крови, возбуждаются осморецепторы, усиливается секреция АДГ, возрастает всасывание воды в канальцах. Активация волюморецепторов (при увеличении в организме воды и солей натрия) ведет к снижению секреции АДГ, активации натрийуретического гормона, уменьшению секреции ренина, ангиотензина, альдостерона. Это ведет к снижению реабсорбции натрия, увеличению диуреза. В конечном итоге происходит восстановление объема крови и внеклеточной жидкости.
Для оценки концентрационной функции почек используют ряд методов:
1. Определение относительной плотности и осмоляльности мочи.
Относительная плотность определяется количеством растворенных веществ в моче. На относительную плотность мочи влияют характер пищи, количество выпитой жидкости, выраженность экстраренальных потерь, характер растворенных в моче частиц (белок, сахар). В норме в обычных условиях относительная плотность составляет 1008-1025 г/л.
Осмоляльность мочи является более строгим показателем, в меньшей степени зависящим от характера растворенных частиц. Осмоляльность и относительная плотность тесно связаны между собой (табл. 1). Исполь-зование единиц осмоляльности дает возможность сравнения мочи и крови.
2. Проба Зимницкого. Исследование проводится в условиях свободного приема жидкости на фоне физиологического стола. В течение суток каждые 3 часа мочу собирают в отдельные банки, измеряют ее количество и определяют относительную плотность. За эти же временные промежутки учитывают объем выпитой жидкости. Пробу следует оценивать с учетом возможных экстраренальных потерь.
Проба Рейзельмана - модификация пробы Зимниц-кого, согласно которой сбор мочи проводят через свободные интервалы времени. Используется в детском возрасте.
При сохраненной способности почек к осмотическому разведению и концентрированию мочи отмечаются:
- значительные колебания объема мочи в отдельных порциях (50-250 мл);
- максимальная относительная плотность, характеризующая способность почек концентрировать мочу, должна быть не ниже 1025 г/л;
- минимальная относительная плотность, отражающая способность почек к осмотическому разведению мочи, у здорового человека должна быть ниже осмотической концентрации (осмоляльности) безбелковой плазмы, равной 1010-1012, и обычно составляет 1003-1006;
- значительные колебания относительной плотности мочи: разница между максимальными и минимальными показателями должна составлять не менее 12-16 ед. (например от 1006 до 1020 или от 1010 до 1026 и т. д.); значительные суточные колебания относительной плотности мочи связаны с сохраненной способностью почек то концентрировать, то разводить мочу в зависимости от постоянно меняющихся потребностей организма;
- отчетливое (примерно двукратное) преобладание дневного диуреза над ночным.
3. Нагрузочные тесты. Проба на концентрирование.
Исследуемый находится в режиме сухоедения в течение 12-24 часов. Из рациона исключаются вода, фрукты, ягоды, овощи, включаются рассыпчатые каши, сухари, крутое яйцо, творог, мясо. Исследование начинается в 15.00, опорожняют мочевой пузырь, после чего моча собирается каждые 3 часа, определяется количество мочи, относительная плотность или осмоляльность. Время окончания пробы определяется по мере получения результатов (достижение уровня удельной плотности 1025 г/л и выше), а также с учетом самочувствия пациента.
. дети раннего возраста
. заболевания центральной нервной системы
. активность воспалительного процесса в почках
. почечная недостаточность
. обменные нефропатии (в т.ч. нервно-артритический диатез).
В основе нарушения концентрационной способности почек лежит снижение осмотического давления в ткани мозгового слоя почек. Это может быть обусловлено как поражением самих почек, так и экстраренальными факторами (табл. 2) .
При прогрессировании заболеваний почек снижение концентрационной способности сочетается с нарушением способности почек к разведению.
4. Нагрузочные тесты. Проба с водной нагрузкой.
Во время исследования не дается пища, пациент находится на полупостельном режиме. Используют кипяченую воду комнатной температуры 20 мл/кг, которая выпивается в течение 15-30 минут. Затем опорожняется мочевой пузырь, и мочу собирают каждые 30 минут в течение двух часов (4 порции) и еще в течение 1-2 часов через час (1-2 порции). Для получения продолженного максимального диуреза в начале каждого очередного сбора мочи ребенку дают выпить количество воды, равное объему полученной мочи за предыдущий период плюс количество воды на экстраренальные потери.
Противопоказания к проведению пробы:
. отечный синдром
. гипертензионный синдром
. сердечная недостаточность
. состояния, сопровождающиеся тахикардией.
Интерпретация результатов:
- здоровый ребенок за первые два часа выделяет не менее 70% выпитой жидкости, относительная плотность мочи при этом снижается (до 1001-1005 г/л);
- при снижении способности почек к разведению мочи значения относительной плотности не достигают этих показателей (обычно 1004- 1009 г/л);
- при полном выпадении функции разведения относительная плотность находится на уровне 1010-1012 г/л, т. е. соответствует осмотической концентрации плазмы (изостенурия).
Олигурия, обусловленная нарушением функции почек, в большинстве случаев сочетается со снижением осмоляльности мочи (или удельной плотности). Олигу-рия у пациентов с сохраненной функцией почек сопровождается отделением мочи с нормальной или повышенной удельной плотностью (табл. 3).
Нагрузочные пробы позволяют оценить функциональное состояние почек и их резервные возможности, но наличие ряда противопоказаний (в т.ч. ранний детский возраст) ограничивает их применение.
В настоящее время для оценки концентрационной функции почек используется десмопрессин (синтетический аналог природного антидиуретического гормона аргинин-вазопрессина). По сравнению с естественным гормоном, десмопрессин обладает более мощным и прологированным действием и не оказывает выраженного сосудосуживающего эффекта.
Одной из лекарственных форм десмопрессина является препарат Пресайнекс - спрей назальный дозированный. Согласно результатам зарубежных многоцентровых исследований препарат отличается высокой точностью дозировки, удобной формой выпуска, безопасным и эффективным способом применения, не вызывает атрофию слизистой оболочки носа.
Дозы Пресайнекса для проведения теста на концентрационную способность почек зависят от возраста:
Средняя доза
Взрослые - 40 мкг/сут
Дети до года - 10 мкг/сут
Дети старше года - 10-20 мкг/сут
Проведение теста на концентрационную способность почек с использованием Пресайнекса предусматривает последовательное выполнение следующих условий:
. Ввести спрей в дозе, рекомендуемой для проведения теста.
. Опорожнить мочевой пузырь (первую порцию выливают). Повторный забор мочи осуществить через 4 часа после первого опорожнения мочевого пузыря.
. Еще один забор мочи — через 4 часа.
. Для определения осмоляльности собирается всего две порции мочи в течение 8 часов.
. Во время исследования ограничить количество принимаемой жидкости (объем жидкости, поступившей за 1 час до исследования и в течение 8 часов после, не должен превышать 0,5 литра).
Полученные результаты оценивают по показателям осмоляльности.
. Норма осмоляльности для взрослых — до 1200 мОсм/кг Н2О.
. У детей норма осмоляльности - 600 мОсм/кг Н2О (должна достигать в течение 5 часов после введения препарата).
. Если выявленный показатель осмоляльности ниже указанных значений, то тест необходимо повторить. Повторное выявление низкого показателя свидетельствует о нарушении концентрационной способности почек. В этом случае пациент нуждается в дополнительном углубленном обследовании.
Таким образом, применение Пресайнекса является новым неинвазивным методом диагностики нарушений концентрационной функции почек, в том числе у детей раннего возраста.
4. Папаян А. В. Клиническая нефрология детского возраста: Руководство для врачей / А. В. Папаян, Н. Д. Савенкова. - СПб.: СОТИС, 1997. - 720 с.
5. Соматические болезни у детей: Руководство для врачей / Под ред. М. С. Игнатовой. - Москва - Оренбург, 2002. - 672 с.
Почки выполняют ряд важных функций в жизнедеятельности организма:
- концентрационная функция (концентрирование мочи);
- клубочковая фильтрация (выделение мочи);
- канальцевая реабсорбция (способность канальцев почек возвращать попавшие в мочу полезные для организма вещества: белок, глюкозу…);
- канальцевая секреция (способность выделять некоторые продукты обмена веществ в мочу).
Нарушение этих функций наблюдается при различных формах почечных заболеваний. Поэтому, исследование функции почек дает возможность врачу поставить правильный диагноз, определить степень и тяжесть заболевания почек, а также помогает оценить эффективность лечения и определить прогноз состояния больного.
Для оценки функционального состояния почек используются следующие параметры:
- пробы Зимницкого, Фольгарда (показатель концентрационной способности);
- исследование биохимического состава крови и некоторых ее физических свойств (азотовыделительная, гомеостатическая и эндокринная функции);
- исследование физико-химических свойств мочи и ее биохимический состав;
- проба Реберга (парциальные показатели деятельности почек).
Проба Зимницкого
Определяет способность почек концентрировать и выводить мочу в условиях обычного водного и пищевого режима, ее приспособление к суточным колебаниям жидкости, поступающей в организм.
Проба Зимницкого физиологична и проста по технике проведения. Для определения суточного диуреза мочу собирают порциями через каждые 3 часа (всего 8 порций за сутки). Измеряется количество мочи и ее относительная плотность, подсчитывается суточный, дневной и ночной диурез.
У здорового человека суточный диурез колеблется в пределах нормы (соотношение дневного диуреза к ночному - 3:1). В отдельных порциях минимальные колебания плотности составляют не менее 10 г/л и колебания количества 40-300 мл. При этом чем больше эти колебания, тем выше адаптационная способность почек. При вовлечении в патологический процесс почечных клубочков нарушается образование первичной мочи (гипостенурия в сочетании с олигурией). При потере канальцами почек способности концентрировать мочу (изостенурия) относительная плотность мочи меняется в узких пределах (1010-1011 г/л). Преобладание ночного диуреза над дневным является ранним признаком почечной недостаточности.
Проба Фольгарда
Две пробы (проба на разведение и проба на концентрацию) позволяют вычислить наиболее ранние нарушения концентрационной функции почек. Противопоказаниями для проведения пробы Фольгарда являются: почечная недостаточность, нефротический синдром, острая и хроническая недостаточность кровообращения.
Проба на разведение
Водная функциональная проба выполняется натощак после опорожнения мочевого пузыря. Пациент в течение 30 минут выпивает воды из расчета 20 мл на 1 кг своего веса. Затем, оставаясь в постели, в течение 4 часов каждые полчаса собирает мочу. У здорового человека в течение 4 часов выводится не менее 75% выпитой жидкости. Максимальное ее количество приходится на вторую-третью порцию, относительная плотность мочи падает до 1001-1003 г/л. При относительной плотности 1005-1010 г/л ставится диагноз изостенурия. Более 1010 г/л - гиперстенурия.
Проба на концентрацию
Проводится через 4 часа после водной нагрузки. Больному дают обед без жидкости, и он весь день питается всухомятку. Моча собирается каждые 2 часа в течение 8 часов. В норме моча выделяется уменьшающимися порциями с постепенным увеличением относительной плотности до 1025-1035 г/л. Если относительная плотность составляет 1015-1016 г/л - начальная почечная недостаточность, пиелонефрит, тубулопатии. При плотности 1010-1012 г/л - изостенурия.
Исследование азотовыделительной функции
В крови определяется содержание остаточного азота и его компонентов. Нормальная концентрация небелковых азотистых компонентов в крови составляет 14-28 ммоль/л (0,2-0,4 г/л). Повышение остаточного азота (гиперазотемия) бывает продукционным и ретенционным.
Продукционная гиперазотемия
Развивается при повышенном поступлении продуктов азотистого обмена в кровь как проявление тканевого распада, и обусловлена повышенным содержанием аминокислот, мочевой кислоты, креатинина при малоизмененном уровне мочевины.
Причины продукционной гиперазотемии:
- острые и хронические инфекции;
- сепсис;
- лихорадка;
- обширные ранения;
- поражения печени и поджелудочной железы;
- злокачественные новообразования;
- лучевая болезнь;
- применение стероидов;
- тиреотоксикоз.
Ретенционная гиперазотемия
Является следствием недостаточного выделения с мочой азотсодержащих веществ при нормальном их поступлении в кровь.
Почечная ретенционная гиперазотемия
Обусловлена снижением выделительной функции почек и определяется степенью поражения нефрона. Уровень остаточного азота повышается за счет мочевины.
Причины почечной ретенционной гиперазотемии:
- гломерулонефрит;
- пиелонефрит;
- амилоидоз;
- туберкулез почек.
Внепочечная ретенционная гиперазотемия
Является следствием нарушения оттока мочи по мочевыводящим путям, нарушения гемодинамики с последующим снижением клубочковой фильтрации.Причины внепочечной ретенционной гиперазотемии:
- сдавливание мочевыводящих путей опухолью, гипертрофированной предстательной железой;
- сердечно-сосудистая декомпенсация;
- обезвоживание организма.
Концентрация мочевины в крови составляет 2,5-8,3 ммоль/л, - это примерно 50% остаточного азота. Она характеризует состояние белкового обмена, мочевинообразовательную функцию печени, выделительную функцию почек. От уровня мочевины в крови в значительной мере зависит ретенционная гиперазотемия.
Увеличение концентрации индикана крови наблюдается при интенсификации процессов гниения в кишечнике, ретенционной гиперазотемии и чаще всего свидетельствует о тяжелой почечной недостаточности.
Повышение уровня креатинина в крови наиболее достоверно отражает недостаточность азотовыделительной функции почек и имеет большое значение при определении степени почечной недостаточности. Концентрация креатинина в крови обратно пропорциональна клиренсу. Двукратное повышение уровня креатинина в крови сопровождается снижением клубочковой фильтрации вдвое.
Клиренс - объем плазмы крови, который, проходя через почки за определенное время (1 мин), полностью очищается от того или иного вещества. Очищение от вещества осуществляется путем фильтрации в клубочках, или путем секреции в канальцах, а также их комбинацией.
Исследование гомеостатической функции
Включает в себя определение электролитного состава плазмы крови. При заболеваниях почек содержание электролитов изменяется в результате нарушения механизма их обмена. Острая почечная недостаточность, хронический нефрит, пиелонефрит характеризуются гипернатриемией, гиперкалиемией, гиперхлоремией.
Клубочковая фильтрация
Норма: 90-140 мл/мин.
Повышенная клубочковая фильтрация (более 140 мл/мин) наблюдается при ранних этапах:
- сахарного диабета;
- гипертонической болезни;
- нефропатического синдрома.
Пониженная клубочковая фильтрация (15-50 мл/мин) наблюдается при почечной недостаточности от компенсированной до субкомпенсированной стадии.
Сильно пониженная клубочковая фильтрация (менее 15 мл/мин) наблюдается при декомпенсированной почечной недостаточности, как правило требующей подключения больного к аппарату "искусственная почка" или пересадки почки.
Проба Реберга
Исследование фильтрации по эндогенному креатинину помогает врачу определить выделительную функцию почек и способность почечных канальцев выделять и всасывать обратно некоторые вещества.
У больного утром натощак в лежачем положении собирают мочу за 1 час и посредине этого отрезка времени берут кровь из вены для определения уровня креатинина.
клубочковой фильтрации , которая характеризует выделительную функцию почек:
Ф = С м /С к ·Д м
где
С м - концентрация в моче профильтрованного вещества;
С к - концентрация фильтрующегося вещества в крови;
По формуле высчитывают величину канальцевой реабсорбции :
R = (Ф-Д м)/Ф·100
где
Ф - клубочковая фильтрация;
Д м - объем мочи, выделенной в минуту.
Канальцевая реабсорбция в норме колеблется в пределах 95-99%. Этот показатель может снижаться до 90% и ниже у людей без заболеваний почек при употреблении большого количества жидкости или приеме мочегонных препаратов. Самое выраженное снижение данного показателя наблюдается при несахарном диабете. Стойкое снижение канальцевой реабсорбции (ниже 95%) наблюдается при нарушении функции канальцев:
- пиелонефрит;
- интерстициальный нефрит;
- применение диуретиков;
- почечная недостаточность.
ВНИМАНИЕ! Информация, представленная сайте сайт носит справочный характер. Администрация сайта не несет ответственности за возможные негативные последствия в случае приема каких-либо лекарств или процедур без назначения врача!
Нарушения концентрационной способности почек в различных условиях (жажда, водная нагрузка) и при изменениях осмолярности плазмы проявляются гипостенурией, изостенурией и астенурией.
Гипостенурия – ограничение концентрационной способности почек при различной осмолярности мочи (от максимальной до минимальной). При этом удельный вес мочи может достигать 1,025, а осмолярность мочи – 850 ммоль/л. Изостенурия – состояниие, характеризующееся выраженным ограничением концентрационной функции почек, при этом удельный вес мочи не превышает 1,010, а осмолярность мочи – 300 ммоль/л. Астенурией называют состояние, при котором фактически полностью нарушена концентрационная способность почек. Удельный вес мочи не превышает 1,001, осмолярность мочи ниже 50 ммоль/л.
В основе нарушений концентрационной способности почек могут быть метаболические, эндокринные, гемодинамические, морфологические изменения в почках. Снижение осмотического градиента между канальцевой мочой и мозговым веществом имеет существенное значение. Так, при осмотическом диурезе в канальцевой моче подержится избыточное количество осмотически активных, нереабсорбируемых веществ (например, маннитол, мочевина, глюкоза – выше почечного порога), которые препятствуют току жидкости из просвета канальца в интерстиций.
Концентрационная способность почек снижается у истощенных больных, так как из-за имеющегося у них дефицита энергии и транспортных АТФ-аз замедляется перемещение веществ против градиента концентрации из канальцевой мочи, имеющей низкую осмолярность, в мозговое вещество.
Реабсорбция натрия в дистальных канальцах нарушается при гипоксии, гипотермии, приеме диуретиков, и это препятствует развитию гиперосмолярности в почечной паренхиме. Напротив, альдостерон способствует развитию гиперосмолярности в ткани почки.
Нарушения почечной гемодинамики при повышении системного артериального давления, ограничении почечного кровотока, гиперемии воспалительного характера при тубулоинтерстициальном нефрите могут вызывать уменьшение осмотического градиента и тем самым способствовать снижению концентрационной функции почек.
Повреждения клеток канальцев сопровождаются изменениями состава и объема мочи. Нарушения функции проксимальных канальцев проявляются снижением секреции ионов [Н + ] и реабсорбции бикарбонатов и воды, последней - за счет блокады противоточного механизма и выведения большого объема разбавленной мочи. При этом, как правило, утрачивается способность клеток дистальных канальцев и собирательных трубок реагировать на АДГ. Выраженные нарушения концентрационной функции почек наблюдаются при дефиците АДГ или отсутствии чувствительности к этому гормону клеток канальцев. Это заболевание называют несахарным диабетом, который бывает центрального и почечного генеза. С целью дифференциальной диагностики этих двух состояний проводят пробу с солевой нагрузкой для выявления сохранившейся чувствительности клеток почечных канальцев к АДГ и способности концентрировать мочу.
При повреждении нефроцитов чувствительность клеток к альдостерону снижается, и обменные механизмы с участием натрия блокируются. В моче концентрация натрия по сравнению с плазмой крови непропорционально возрастает.
Повреждение проксимальных канальцев сопровождается снижением реабсорбции калия и, соответственно, гипокалиемией. Нарушение реабсорбции глюкозы, фосфатов, аминокислот, уратов приводит к снижению их уровня в крови и тканях и, соответственно, изменению метаболизма.
Таким образом, при повреждении канальцев в венозной крови, оттекающей от почек, определяются кислый показатель рН, гипокарбонатемия, гипокалиемия, гипофосфатемия, гипоурикемия и нормальное содержание мочевины и креатинина. Объем мочи увеличен, в ней определяется относительно высокая концентрация натрия, даже при снижении почечного кровотока и непропорционально низкая концентрация мочевины.