Критические состояния в клинике инфекционных болезней 7 страница

Общие патогенетические механизмы поражения почек и наруше­ния их функции при преренальной и ренальной ОПН у инфекцион­ных больных. При ОПН страдают все функции почек, но в первую очередь нарушается функция, регулирующая водный обмен.

Ткани почек весьма чувствительны к снижению кровотока, ише­мии и гипоксии. Снижение кровотока в почечных сосудах вызывает снижение фильтрационного давления в клубочках с уменьшением образования ультрафильтрата, но при малонарушенной его реаб-сорбции, что приводит к олигурии, внеклеточной гипергидратации в сочетании с клеточной дегидратацией.

Скорость клубочковой ультрафильтрации определяется 3 основ­ными факторами:

— соотношением гидростатического и онкотического давлений в капиллярах клубочков и в полости их капсул;

ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

------------------------------------------------------------------------------------ ₅₂5

— скоростью тока плазмы крови через клубочки;

— суммарной площадью поверхности фильтрующих капилляров и их проницаемостью.

При инфекционных заболеваниях, осложняющихся ОПН, умень­шение скорости клубочковой фильтрации отмечают в случаях:

— снижения гидростатического давления в клубочках (при ин-фекционно-токсическом и дегидратационном шоке);

— повышения гидростатического давления в канальцах (закупор­ка их просвета преципитатами продуктов распада гемоглобина при гемоглобинурийной лихорадке, миоглобина — при массив­ном рабдомиолизе);

— повышения онкотического давления плазмы крови вследствие ее сгущения при дегидратационном шоке;

— снижения тока крови через клубочки вследствие острой недо­статочности кровообращения при инфекционно-токсическом, анафилактическом, дегидратационном шоке;

— снижения проницаемости и (или) суммарной площади филь­трующей поверхности клубочков при инфекциях, протекаю­щих по типу острого гломерулонефрита (ГЛПС).

При наличии указанных процессов может нарушаться функция почек, обеспечивающая поддержание белкового гомеостаза.

Основными барьерами для белков плазмы крови являются ос­новная мембрана капилляров клубочков и щелевидные диафрагмы между отростками эпителиальных клеток на мочевой стороне ка­пилляров клубочков. Они могут серьезно повреждаться при некото­рых инфекциях,особенно при ГЛПС, что приводит к значительной, внезапной, но непродолжительной протеинурии («мочевой белко­вый выстрел»). Для лептоспироза поврежение этого барьера менее характерно, поэтому он и сопровождается менее выраженной про-теинурией. В ультрафильтрат попадают в первую очередь альбуми­ны, что вызывает в конечном счете гипоальбуминемию, снижение онкотического давления плазмы крови, относительную гипергамма-глобулинемию, еще большее снижение скорости клубочковой филь­трации и прогрессирование олигоанурии.

Нарушение электростатического барьера на поверхности клеток эпителия клубочков за счет ацидоза и гипоксии при развитии ОПН также приводит в первую очередь к альбуминурии.

При ОПН страдает экскреторная функция почек, которые явля­ются важным органом регуляции азотистого обмена в организме.

Такие вещества, как мочевина и креатинин, выделяются с мочой в основном в зависимости от скорости клубочковой фильтрации; секреция их при этом имеет гораздо меньшее значение. Поэтому при снижении скорости клубочковой фильтрации в плазме крови по­степенно увеличивается концентрация мочевины, азота мочевины и

КРИТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ В КЛИНИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

526 -------------------------------------------------------------------------------------

креатинина. Их содержание в плазме крови весьма чувствительно к скорости клубочковой фильтрации и достаточно хорошо ее отража­ет. Уровень мочевины в крови в меньшей степени отражает скорость клубочковой фильтрации, чем уровень креатинина, так как мочеви­на синтезируется в печени (и может снижаться при ее недостаточ­ности), а ее концентрация в большей степени отражает характер пи­тания, интенсивность белкового распада.

При ОПН нарушается функция почек, регулирующая электролит­ный обмен и КОС. При ОПН содержание в крови К⁺, Н⁺, фосфатов, магния (а также уратов) не возрастает обычно до тех пор, пока ско­рость клубочковой фильтрации не снижается до нескольких процен­тов от нормы, что отмечается в клинике инфекционных болезней лишь при тяжелых поражениях почек. По мере снижения скорости клубочковой фильтрации канальцы способствуют экскреции ука­занных веществ путем увеличения самой их секреции и (или) увели­чения реабсорбции.

Повышенная секреция уратов, калия, фосфатов обеспечивает их нормальный уровень в плазме крови до тех пор, пока скорость клу­бочковой фильтрации не снижается до 25 % от нормальной.

Концентрация Na⁺ и С1~ в плазме крови при ОПН поддержива­ется длительно на нормальном уровне за счет прогрессирующего уменьшения процессов реабсорбции Na⁺ в сохранившихся каналь­цах, в результате чего возрастающая часть его фильтрующейся пор­ции не реабсорбируется и попадает в конечную порцию мочи.

При ОПН, сопровождающейся снижением количества функци­онирующих нефронов, для сохранения стабильной концентрации натрия хлорида в плазме крови необходимо возрастание его фрак­ционной экскреции по мере снижения скорости клубочковой филь­трации.

Нарушение концентрационной способности почек связано не только с гибелью части нефронов, но и с нарушениями этой фун­кции в оставшихся. Способность почек концентрировать мочу вы­зывают нарушения структуры петель нефронов, прямых каналь­цев, ухудшение кровотока в мозговом веществе почек и наруше­ния транспорта натрия хлорида в восходящей части петли нефрона. Существует мнение, что уремия сама по себе может нарушать реак­цию терминальных отделов нефрона на действие антидиуретическо­го гормона.

При ОПН снижение концентрации фосфатов в плазме крови происходит вследствие снижения их реабсорбции в канальцах, что обусловлено повышением концентрации паратгормона. Но умень­шение массы паренхимы почек приводит к снижению их способнос­ти разрушать паратгормон. При снижении скорости клубочковой

ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

527

фильтрации до 25 % от нормальной начинается задержка фосфатов в организме и развивается гипокальциемия.

При скорости клубочковой фильтрации ниже 50 % от нормы от­мечаются снижение содержания гидрокарбоната в плазме крови, а также ее буферной емкости и развитие метаболического ацидоза. Параллельное нарушение экскреции кислот, их накопление в тканях приводит к выраженному тканевому ацидозу с нарушением клеточ­ных механизмов, регулирующих трансмембранный транспорт ио­нов. Происходит выход К⁺ из клетки с развитием внутриклеточной дегидратации и внеклеточной гипергидратации. Метаболический ацидоз при ОПН у инфекционных больных является следствием гиперпродукции кислых продуктов в тканях, уменьшения синтеза аммиака в почках, реабсорбции и продукции НС0₃~. Падение со­держания НС0₃" в плазме крови в сочетании с задержкой С1~ поч­ками приводит вначале к развитию гиперхлоремического ацидоза. Однако дальнейшее снижение скорости клубочковой фильтрации с развитием выраженной азотемии вызывает задержку фосфатов, сульфатов, что сопровождается снижением концентрации С1" в плазме крови, несмотря на продолжающееся снижение содержания НС0₃". Это приводит к развитию нормохлоремического ацидоза.

Внутри- и внеклеточный баланс калия поддерживается его суточ­ной экскрецией в мочу в количестве, примерно равном его суточ­ному поступлению с пищей, за вычетом небольших потерь с потом и калом (но они могут существенно возратать при инфекциях, со­провождающихся обильным потоотделением или диареей, рвотой). Увеличению секреции калия способствует повышенная активность альдостерона, однако у больных с ОПН чувствительность клеток эпителия мочевых канальцев к альдостерону может нарушаться.

При ОПН нарушается функция обмена витамина D₃. Биотранс­формация его в почках не нарушается до снижения скорости клу­бочковой фильтрации до 25 % по сравнению с нормой. Снижение массы нефрона при ОПН сопровождается уменьшением синтеза ак­тивной формы D₃, что вызывает уменьшение абсорбции кальция в кишечнике и усиление гипокальциемии.

При ишемии паренхимы почек происходит активация ренин-ан-гиотензинной системы, однако это приводит к спазму афферентных артериол и к еще большему снижению кровотока в капиллярах клу­бочков. При шоке у инфекционных больных возможно истощение ренин-ангиотензинной системы еще до развития выраженной ОПН, истощаются и другие механизмы повышения АД. Поэтому ОПН, развивающаяся на фоне ИТШ при многих инфекциях, не сопровож­дается значительным повышением АД или оно повышается незна­чительно. Последнее создает предпосылки гиподиагностики шока

КРИТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ В КЛИНИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

528 -------------------------------------------------------------------------------------

(особенно дегидратациоиного), в первую очередь при ориентирова­нии врача только на «шоковый индекс».

Важной (первой) особенностью патогенеза ОПН при некоторых инфекциях (лептоспироз) является то, что первичные нарушения могут происходить на уровне канальцев, при этом вначале скорость клубочковой фильтрации может не снижаться. В таком случае на на­чальном этапе ОПН характер нарушений азотистого, водно-электро­литного обмена и КОС будет зависеть от преобладания поражения того или иного отдела петли нефрона, отличающегося своей специ­фической функцией (реабсорбция или секреция калия и т.д.). Это объясняет случаи ОПН с выраженной гиперазотемией, ацидозом, но без гиперкалиемии и т.д.

Второй особенностью патофизиологии ОПН у инфекционных больных является то, что нарушения функции почек происходят ча­ще всего в организме с уже исходно имеющимися выраженными на­рушениями водно-солевого обмена, КОС, метаболизма белков, гор­монов и т.д. Так, у больных холерой ОПН развивается вначале толь­ко по преренальному типу на фоне дегидратационного шока с уже развившимися метаболическим ацидозом, гипоксией, внеклеточной дегидратацией, гипонатриемией, гипокалиемией, гипохлоремией. Эти нарушения сами по себе способны вызвать ОПН с гибелью ка-нальцевого эпителия вследствие гипоксии, ацидоза, дисэлектролит-ных нарушений. Поэтому ОПН у таких больных имеет свои особен­ности.

Третьей особенностью ОПН у инфекционных больных является повышенный катаболизм белков при тяжелых инфекциях, что со­провождается быстрым нарастанием азотемии.

Таким образом, при ОПН происходит нарушение жизненно важ­ных функций почек, что приводит к азотемии, метаболическому ацидозу, гиперкалиемии, гиперфосфатемии, гипермагниемии, гипо-кальциемии, внутриклеточной дегидратации и внеклеточной гипер­гидратации.

Ранее существовавшие две теории патогенеза ОПН — сосудистая и канальцевая представляют собой скорее исторический интерес. Согласно первой теории, ОПН развивается вследствие поражения почечных канальцев; согласно второй — почечных сосудов.

Особенности патогенеза преренальной ОПН у инфекционных больных. Преренальная ОПН развивается на фоне дегидратацион­ного шока или ИТШ вследствие снижения артериального почечного кровотока и ишемии почки. Ишемия почки наступает в результате спазма афферентных артериол и (или) вазодилатации эфферентных артериол, что вызывает уменьшение тока плазмы крови через клу­бочки и снижение гидростатического давления до уровня, при кото-

ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Д

ром снижается СКФ. Уменьшение ее до 50 % от нормы уже приводит к развитию азотемии, электролитных и метаболических нарушений. Снижение СКФ при почечной гипоперфузии вызывает компенса­торное усиление реабсорбции воды и натрия в канальцах и сниже­ние суточного диуреза до 500 мл и менее (олигурия).

Вследствие олигурии почечный клиренс мочевины снижает­ся с постепенным повышением ее уровня в крови. Снижается клиренс креатинина (хотя и в меньшей степени, чем мочевины). Выделяющаяся моча становится концентрированной, Осмолярность мочи в 2 раза превышает осмолярность плазмы крови. Содержание натрия в моче резко падает, концентрация калия может быть высо­кой за счет явлений вторичного альдостеронизма, обусловленного снижением почечного кровотока.

Показатели концентрации натрия в моче при преренальной ОПН могут быть неоднозначны. При возникновении преренальной оли­гурии на фоне выраженного метаболического алкалоза (например, вследствие упорной рвоты) из-за усиленной экскреции гидрокар­боната концентрация натрия в моче может быть высокой даже при гиповолемии и низкой СКФ. Одновременно наблюдается низкое со­держание хлора в моче в сочетании с ее щелочной реакцией.

Местное выделение вазоактивных веществ способствует спазму артериол сосудистого русла почек. Его вызывают в первую очередь «регулирующие» почечный кровоток катехоламины и ангиотен-зин П. В результате еще больше снижаются почечный кровоток и СКФ.

Помимо снижения почечного кровотока при преренальной ОПН снижается гидростатическое давление в капиллярной сети клубоч­ков. Соответственно падает и СКФ. К преренальной азотемии может приводить и снижение объема внеклеточной жидкости вследствие потерь натрия (при дегидратационном шоке у больных холерой — см. соответствующий раздел).

На первых этапах олигурия преренального генеза обратима при условии быстрого устранения причин, вызвавших ее (своевремен­ная адекватная регидратационная терапия при гиповолемическом шоке, быстрое восстановление гемодинамики и почечного кровото­ка при лечении ИТШ). Однако при сохранении снижения почечного кровотока преренальная олигурия заканчивается присоединением органических поражений, а в дальнейшем может развиться ану­рия. В почечных канальцах возникают явления некроза, повышает­ся внутриканальцевое давление, происходит отек окружающей по­чечной паренхимы, вызывающий сдавление канальцев снаружи, что еще больше повышает в них давление и снижает СКФ. Основные этапы патогенеза преренальной ОПН представлены на рис. 30.

34 — 2-3077

530-

КРИТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ В КЛИНИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

 

Гипотензия

Уменьшение объема цир­кулирующей жидкости

Абсолютное или относительное уменьшение эффективного объема крови

Вазоконстрикция в различных органах, кроме жизненно важных Т

Гидростатическое давление в капил­лярах почечных клубочков I

Центральные барорецепторы

Почечный кровоток i

Сократительная способность сердца Т

Периферические барорецепторы

Скорость клубочковой фильтрации I

Концентрация в сыворотке мочевины и креатинина Т

Рис. 30

Схема патогенеза преренальной ОПН (Джеймс А.Шейман, 1999)

Однако приведенная на рис. 30 схема патогенеза преренальной ОПН больше отражает патогенетические механизмы ее развития при дегидратационном гиповолемическом шоке. В «чистом» виде таков механизм развития ОПН при холере, холероподобном эше-рихиозе. Но уже при гиповолемическом шоке на фоне гастроинтес-тинальной формы сальмонеллеза или на фоне ПТИ стафилококко­вой этиологии в патогенезе ОПН могут существенную роль играть и другие факторы (например, поражение почечной паренхимы не­посредственно токсинами возбудителей и т.д.). Тем более, патоге­нез преренальной ОПН на фоне ИТШ еще несколько сложнее из-за возможного добавочного воздействия на почку таких факторов, как рабдомиолиз, гемолиз, ДВС-синдром, активация протеаз сыво­ротки крови. Поэтому ОПН при ИТШ нельзя рассматривать только как преренальную. С самого начала она может носить смешанный характер и быть обусловлена как преренальными, так и ренальными факторами (рис. 31).

Патогенез ренальной ОПН у инфекционных больных обусловлен преимущественным поражением либо клубочков, либо мочевых ка-

ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

531

 

Шок, недостаточность кровообращения

Гипоперфузия почек

Гемолиз, рабдомиолиз

 

Образование ангиотензина II

Освобождение ренина

Гемоглобину-

рия, миогло-

бинурия

 

Снижение клубочковой филь­трации и почечного плазмотока

Образование пигмент­ных конгломератов

 

 

	Дисфункция канальцев
	<	г		>'
,-,		Азотемия
ил игу	м	1*

Рис. 31

Формирование почечной недостаточности при шоке (Г.А. Рябов., 1994)

нальцев, а чаще всего и тех, и других. Поражение канальцев возни­кает при закупорке их просвета цилиндрами и осколками клеток, иммунными комплексами, содержащими возбудителей или их ан­тигены, что вызывает значительное повышение внутриканальцево-го давления, а в дальнейшем — и снижение давления фильтрации. Важную роль в развитии ОПН играет обратный ток клубочкового фильтрата через поврежденный эпителий почечных канальцев, что сопровождается отеком паренхимы почек с последующим дополни­тельным сдавлением канальцев извне. Это, в свою очередь, приводит к еще большему повышению внутриканальцевого давления и к еще большему снижению давления фильтрации первичной мочи, СКФ.

Первичное поражение клубочков возбудителями, их токсинами или иммунными комплексами вызывает повышение проницаемости эндотелия и мембраны, выход жидкой части плазмы в интерстици-альное пространство и последующее сдавление сосудистой капил­лярной сети, что ухудшает микроциркуляцию и усугубляет отек. Это приводит к снижению СКФ и развитию азотемии.

По мнению многих исследователей, в развитии ОПН у инфекци­онных больных задействованы оба механизма, т.е. патологические процессы, происходящие в клубочках, канальцах и сосудах, взаимо­связаны и взаимозависимы. При прогрессировании процесса пато-

34*

КРИТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ В КЛИНИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

532 -------------------------------------------------------------------------------------

генетические механизмы становятся все более сходными, хотя пус­ковые существенно различаются, что мы и попытались отразить на рис. 32.

На фоне шока снижение почечного кровотока в течение 6—8 ч и более вызывает прекращение фильтрации мочи в почечных клубоч­ках. Также развиваются необратимые структурные изменения в по­чечных канальцах, особенно в тех отделах, которые расположены в корковом веществе, вследствие гипоксии, ацидоза, нарушения мик­роциркуляции. Поврежденные канальцы неспособны реабсорбиро-вать натрий, вследствие чего теряется его значительное количество. В результате катаболизма белков, нарушений экскреции почками увеличивается содержание свободного калия. Этому способствуют гипонатриемия, гипокальциемия, ацидоз. Происходит перемещение калия из внутриклеточного во внеклеточное пространство, накопле­ние его в плазме крови. Развивается метаболический ацидоз, про­исходит накопление кислот в тканях. Это в свою очередь усиливает клеточную дегидратацию с потерей калия клетками и внеклеточную гипергидратацию, что усугубляет отек паренхимы почек, вызывает сдавление мочевых канальцев и еще большее повышение внутрика-нальцевого давления, уменьшение давления фильтрации первичной мочи и СКФ. Усиление тканевого ацидоза, гипоксии, дисэлектролит-ные нарушения и внеклеточная гипергидратация, гиперазотемия приводят к развитию отека легких, мозга, остановке дыхания и кро­вообращения центрального генеза.

При быстром и полном восстановлении гемодинамики и микро­циркуляции функция почек чаще всего нормализуется, признаки ОПН ликвидируются, хотя эпителий почечных канальцев, высоко­чувствительный к гипоксии, быстро гибнет. Даже при быстром вы­ведении из шока может развиться длительная олигурия, что соот­ветствует ренальному типу ОПН. Критерии перехода функциональ­ной почечной недостаточности («почки при шоке») в тяжелое пора­жение почек («шоковая почка») до сих пор отчетливо не определены и требуют дорогостоящих, часто трудоемких дополнительных инс­трументальных и лабораторных исследований.

В последнее время все больше внимания уделяется так называе­мой протеазной теории патогенеза ОПН. Согласно этой теории, при инфекционно-токсическом и анафилактическом шоке происходит активация протеаз вследствие активной секреции их клетками по­раженных тканей или (и) выхода протеаз из лизосом разрушенных клеток. Одновременно снижается и истощается активность ингиби­торов протеаз, в результате чего протеолитические ферменты ока­зывают повреждающее действие на эндотелий микрососудов почек с гибелью части эпителия клубочков и иовышением проницаемос­ти их мембран. Это приводит к выходу жидкой части плазмы крови

ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

533

Ишемическое или токсическое воздействие на почку

Сосудистые факторы i

Клубочковые факторы i

Канальцевые факторы i

 

Снижение почечно­го перфузионного давления Спазм афферентных артериол Дилатация эфферентных артериол

Повышение проницае­мости клубочков Уменьшение площади фильтрационной по­верхности

Обструкция

канальцев

Обратный ток мочи

в канальцах

и коллапс

Гибель эпителия

канальцев

 

Снижение гидроста­тического давления в клубочках 4-

Уменьшение

клубочковой

ультрафильтрации 4-

Сближение внут-риканальцевого давления с давле­нием клубочковой фильтрации 4

/

Снижение скорости клубочковой фильтрации 4

Олигоанурия Т

Нарушение выведения азотистых соединений, водно-электролитного

баланса, КОС Т

Тканевый ацидоз, клеточная дегидратация, внеклеточная гипергидратация Т

Отек мозга, легких Асистолия из-за гиперкалиемии

Рис. 32

Основные патогенетические механизмы, участвующие в развитии ОПН

КРИТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ В КЛИНИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

534 -----------------------------------------------------------------------------------------------------

в интерстициальное пространство почки с отеком ее паренхимы и сдавлением мочевых канальцев. В свою очередь, повышается внут-риканальцевое давление и снижаются давление ультрафильтрации и СКФ. Повышенная проницаемость мембран клубочков приводит к попаданию протеаз в ультрафильтрат, что вызывает лизис эпите­лия мочевых канальцев, обструкцию просвета тонкой части петли нефрона погибшими клетками, белковыми преципитатами, это еще больше повышает внутриканальцевое давление и уменьшает СКФ. Однако подобный механизм, вероятно возможный при развитии ОПН при фульминантном вирусном гепатите (особенно с выражен­ными явлениями панкреатита), представляется лишь вторичным при развитии ОПН у больных холерой, где основным пусковым факто­ром является резкое снижение почечного кровотока вследствие де­гидратации и потери электролитов.

При тяжелой форме ОПН вследствие возникающей гиперазоте­мии происходят нарушения в свертывающей системе крови: нару­шается тромбоцитообразование, приводящее к выраженной крово­точивости, массивным кровотечениям.

Особенности патогенеза ОПН при некоторых инфекционных за­болеваниях. Причина ОПН при ГЛПС — серозно-геморрагический отек межуточного вещества пирамид с последующим сдавлением канальцев и клубочковыми нарушениями, обусловленными иммуно­патологическими процессами. Клубочковая фильтрация снижается вследствие фиксации на основной мембране клубочков иммунных комплексов — специфических и аутоиммунных. Это обусловлива­ет гибель клеток эндотелия клубочков, повышение проницаемости их мембран и выход плазмы крови в паренхиму почки, отек парен­химы с последующим сдавлением мочевых канальцев. Давление в последних повышается, что способствует снижению СКФ и разви­тию олигоанурии. Большую роль играют и нарушения микроцирку­ляции в почках при ГЛПС, что сопровождается микротромбозами капилляров, гипоксией тканей и ацидозом, развитием отека межу­точного вещества и микрогеморрагий. Быстрое повышение прони­цаемости мембран клубочков для белков крови обусловливает «бел­ковый пушечный мочевой выстрел» — внезапную, массивную, но кратковременную протеинурию. Концентрационная способность почек при ГЛПС восстанавливается гораздо медленнее, поэтому у больных наблюдается длительная изогипостенурия. Поскольку дли­тельность вирусемии при ГЛПС составляет от 4 до 7 дней, действие факторов, повреждающих почки, прекращается к 8—10-му дню бо­лезни. Благодаря высокой регенераторной способности нефронов их функция восстанавливается относительно быстро (если больной не погиб). Возбудитель ГЛПС, циркулирующий в странах Европы, в отличие от азиатского варианта, обычно не приводит к развитию