Регуляция объёма жидкости в организме

У здорового человека при увеличении объёма ВКЖ (например, вследствие введения изотонического солевого раствора) немедленно активируются почки, выводя из организма избыток воды и натрия и быстро возвращая этот объём к норме. Ведущая роль почек в регуляции объёма жидкости в организме известна очень давно. Однако до сих пор непонятно, почему почки продолжают задерживать воду и натрий в организме у больных с отёками. Можно понять, почему при наличии выраженного повреждения почек и угнетении их функций (хронической или острой почечной недостаточности — ХПН и ОПН) почки удерживают натрий и воду в организме больных в такой мере, что часто развиваются АГ и отёк лёгких. Но сложнее разобраться в механизмах, заставляющих здоровые почки удерживать воду и натрий, несмотря на значительное увеличение объёма ВКЖ и развитие отёков (как это, например, отмечают при циррозе печени или ЗСН). Ведь если пересадить почки больного с циррозом пациенту со здоровой печенью, никакой задержки натрия и воды наблюдаться не будет. Вывод, который можно сделать, однозначен: ни объём ВКЖ в целом, ни объём интерстициальной жидкости сами по себе не регулируют экскрецию воды и натрия почками. Можно предположить, что в организме существует ещё один, отличный от объёма ВКЖ или объёма интерстициальной жидкости, жидкостной компартмент, величина которого и есть такой регулятор. Это предположение было сделано в 50-х годах XX века Петерсом.

Термин «эффективный объём тела» был придуман для описания неопределённого, «загадочного» жидкостного компартмента организма, который с помощью непонятного механизма индуцирует задержку воды и натрия почками, несмотря на растущий объём ВКЖ. Учёные предположили, что почки отвечают на изменения производительности работы сердца (сердечный выброс). Это позволило объяснить, почему задерживаются вода и натрий при сердечной недостаточности, при которой производительность работы сердца падает. Но это предположение не служило универсальным объяснением всех случаев генерализованного отёка. Например, у многих больных с декомпенсированным циррозом печени и выраженной задержкой натрия и воды производительность работы сердца в норме или даже увеличена.

Позднее предположили, что в качестве эффективного объёма тела можно рассматривать общий объём циркулирующей крови (ОЦК) или плазмы. Но вскоре выяснилось, что у многих больных с задержкой натрия и воды вследствие, например, ЗСН или цирроза печени ОЦК (или объём циркулирующей плазмы) увеличен. Затем было высказано предположение, что функция почек регулируется только объёмом крови, находящейся в венозной части сосудистого русла. Это предположение возникло после того, как было выяснено, что увеличение давления в левом предсердии стимулирует экскрецию натрия и воды почками за счёт угнетения активности вазопрессина и нейрогенного снижения сопротивления почечных сосудов. Увеличение давления крови в правом или левом предсердии сопровождается ростом продукции предсердного натрийуретического пептида. Но несмотря на все эти механизмы регуляции давления в венозном русле, задержка натрия и воды всегда присутствует при застойной почечной недостаточности, когда давление в предсердиях обычно выше нормы.

Артериальная часть объёма циркулирующей крови остаётся последним компонентом, способным управлять экскрецией натрия и воды. Однако недавно предположили, что активность реабсорбции натрия и воды в почках определяется одновременно производительностью работы сердца и сопротивлением периферического артериального русла (рассчитываемый по ним показатель обозначили как «эффективный объём артериальной крови» — ЭОАК). ЭОАК определяет степень наполнения артерий кровью. Он падает при снижении производительности работы сердца или дилатации периферических артерий. Комбинация этих двух факторов может, таким образом, вызвать неполное заполнение артериального русла, которое и становится стимулом к задержке натрия и воды в организме. В некоторых случаях в результате этого появляются отёки. Рассмотрим случаи, при которых причина задержки натрия и воды — это падение производительности работы сердца. К ним относят: падение объёма ВКЖ (например, при диарее, рвоте, кровопотере); сердечную недостаточность, перикардиальную тампонаду или сдавливающий перикардит; падение ОЦК вследствие потери белка плазмой и гипоальбуминемии (например, при нефротическом синдроме, ожогах, других кожных аномалиях с потерями белков плазмы, энтеропатии, сопровождающейся потерей белка); увеличение проницаемости стенок капилляров (синдром повышенной проницаемости капилляров). Почти также многочисленны случаи, когда причиной задержки воды и натрия становится дилатация периферических артерий. Примеры таких случаев — тяжёлая анемия, бери-бери, болезнь Педжета и тиреотоксикоз. Состояние может также быть вызвано выраженным артериовенозным шунтированием, циррозом печени, сепсисом, беременностью, приёмом сосудорасширяющих лекарственных препаратов (в частности, миноксидила или гидралазина). Во всех указанных случаях отмечают дилатацию периферических артерий и ослабление экскреции воды и натрия почками.

Два основных компенсаторных механизма, направленных на предупреждение падения объёма крови, циркулирующей в артериальном русле, определяются составляющими ЭОАК — производительностью работы сердца и сопротивлением периферических артерий. Один из этих механизмов срабатывает очень быстро, он сформирован нейрогуморальным и гемодинамическим ответом. Другой действует медленнее и основан на модуляции экскреции натрия и воды почками. У пациентов с отёками обычно включаются оба механизма, но степень их активации зависит от стадии заболевания, на которой больной попадает под наблюдение врачей. Из-за активации указанных компенсаторных механизмов только измерения величины артериального давления (АД) недостаточно для оценки состояния артериального кровообращения. Независимо от того, падение ли производительности работы сердца или дилатация артерий вызвало «недозаполнение» артериальных сосудов, компенсаторные реакции развиваются примерно одинаково.

Нейрогуморальный компенсаторный ответ состоит в запуске трёх вазоконстрикторных механизмов: активации симпатической нервной системы, продукции вазопрессина и синтеза ангиотензина. Высвобождение вазопрессина и антиотензина усиливается как прямо, так и вторично. Неосмотическое высвобождение вазопрессина и продукция ренина связаны, соответственно, с усилением симпатической стимуляции гипоталамуса и с активацией β-адренергических рецепторов иннервирующих почки нервных волокон. При падении производительности работы сердца или при избыточной дилатации периферических артерий быстро развивается констрикция артерий (и, следовательно, происходит увеличение сопротивления периферического кровообращения) и/или увеличивается производительность работы миокарда. Сдвиги направлены на краткосрочное поддержание АД, а выигранное время используют для активации задержки воды и натрия почками для восстановления ЭОАК. При быстрых падениях объёма ВКЖ (например, из-за потери жидкостей в желудочно-кишечном тракте — ЖКТ) компенсаторная задержка натрия и воды часто оказывается достаточной для полной нормализации ЭОАК. Затем эта задержка прекращается и отёков не возникает. Но данный механизм не срабатывает при сердечной недостаточности: даже хроническая задержка натрия и воды не способна восстановить нормальную производительность работы больного сердца.

1. Таким образом, нейрогуморальный сосудистый ответ и задержка натрия и воды — важнейшие механизмы компенсации сдвигов ЭОАК. Однако ни быстрый, ни медленный компенсаторный механизмы не могут эффективно возместить падение сократимости миокарда, или тампонаду сердца, или снижение его производительности вследствие сдавливающего перикардита. Срабатывание механизма активации задержки натрия и воды в организме при таких ситуациях приводит к тому, что после заполнения артериального русла начинает заполняться и венозное (поскольку стимуляция задержки натрия и воды сохраняется). Вызванное же венозным переполнением увеличение гидростатического давления в капиллярах приводит к транссудации жидкости из крови в интерстиций тканей. В результате возникают отёки. При гипоальбуминемии и синдроме повышенной проницаемости капилляров усиленный выход жидкости в ткани препятствует увеличению производительности работы сердца. В результате, несмотря на задержку натрия и воды, производительность работы сердца не возрастает и развиваются отёки.
2. Дилатация периферических артерий — вторая причина развития «недозаполнения» артериального сосудистого русла. Этот сдвиг также не может быть полностью компенсирован защитными механизмами и, как правило, сопровождается развитием отёков. Дело в том, что дилатация периферических артериол на их предкапиллярных участках сопровождается расслаблением прекапиллярных сфинктеров этих артериол и, следовательно, увеличением гидростатического давления в капиллярах. Возможно, происходит также открытие новых, ранее не функционировавших капилляров, и увеличение общей поверхности доступной крови капиллярной стенки. Эти сдвиги на фоне задержки натрия и воды в организме приводят к тому, что значительная часть жидкости выходит из крови в интерстиций — развивается отёк .

Ещё одна причина, по которой больные с низкой производительностью работы сердца или дилатацией периферических артерий страдают от отёков, — неспособность самостоятельно прервать натрийзадерживающее действие альдостерона. У здоровых людей, которым была введена достаточно большая доза альдостерона или других минералокортикоидных гормонов, происходит увеличение скорости клубочковой фильтрации (СКФ), ослабевает реабсорбция натрия в проксимальных канальцах почек и в результате увеличивается количество воды и натрия, достигающее дистальных канальцев — основного места действия альдостерона. Увеличение же количества натрия, попадающего в дистальные канальцы, — главный «выключатель» натрийзадерживающего эффекта альдостерона и других минералокортикоидов. В результате отёки не возникают.

При констрикции периферических артерий, вызванной нейрогуморальным компенсаторным ответом на «недозаполнение» артериального русла, наблюдают снижение количества натрия, достигающего дистальной части нефронов (т.е. места действия альдостерона). Этот эффект прямо зависит от падения СКФ и активации реабсорции натрия в проксимальных канальцах. В результате организм не в состоянии самопроизвольно выйти из вызываемой альдостероном задержки натрия и развиваются отёки. Важность состояния почечного кровотока и величины СКФ для прерывания вызываемой альдостероном задержки натрия хорошо иллюстрируется характером сдвигов в почках, наблюдаемых при беременности. Хотя у беременных отмечают первичную дилатацию артерий и их «недозаполнение», задержки натрия в организме не происходит, поскольку СКФ при беременности увеличивается на 30—50% по сравнению с обычной. Не до конца установлены механизмы, которые приводят к такому приросту СКФ (развивается примерно на 2—4-й нед беременности). Но этот эффект не связан с увеличением ОЦК, которое у беременных развивается в более поздние сроки. Усиленная клубочковая фильтрация при беременности увеличивает количество натрия, достигающего дистальных почечных канальцев, что и становится причиной сравнительной лёгкости выхода в этом состоянии из вызванной альдостероном задержки натрия. Поэтому сильные отёки у беременных в норме не развиваются.