Regolazione renale del volume dei fluidi, equilibrio di sodio e potassio

La funzione più importante dei reni è quella di assicurare la costanza degli spazi acquatici del corpo (il volume del sangue circolante, i fluidi extracellulari e intracellulari) e il mantenimento dell'omeostasi di sodio, potassio e altri elettroliti. Il presente capitolo è dedicato al ruolo dei reni nella regolazione dell'equilibrio dei due elettroliti più importanti, il sodio e il potassio.

Nel corpo umano l'acqua varia dal 45 al 75% del peso corporeo. È distribuito in due importanti spazi d'acqua - intracellulari ed extracellulari, che sono separati l'uno dall'altro dalla membrana cellulare. Il liquido intracellulare rappresenta circa il 60% della quantità totale di acqua nel corpo. Liquido extracellulare è distribuito nel plasma, spazio interstiziale (fluido interstiziale e linfa), ossa e tessuto cartilagineo, e rappresentati fluido transcellulare (urina, il contenuto di acqua del sangue, fluido cerebrospinale, ecc). Il liquido transcellulare in volume è circa la metà della quantità totale di fluido extracellulare.

Il sodio agisce come il principale catione del fluido extracellulare, il cloro e i bicarbonati sono gli anioni principali. Il principale catione di fluido intracellulare è il potassio, gli anioni principali sono fosfati e proteine inorganici e organici.

Regolazione renale dell'equilibrio del sodio e del volume del fluido

Normalmente, la concentrazione di sodio nel plasma e nel liquido interstiziale è compresa tra 136 e 145 mmol / l. Un aumento della concentrazione di sodio nel sangue di oltre 145 mmol / l è chiamato ipernatriemia, mentre la concentrazione di elettroliti nel sangue, vicino a 160 mmol / l, è considerata una situazione di emergenza. Ridurre la concentrazione di sodio nel sangue inferiore a 135 mmol / l è chiamato iponatremia. Ridurre la concentrazione di sodio sotto i 115 mmol / l rappresenta una minaccia per la vita. Nel liquido intracellulare, il contenuto di sodio è solo del 10% rispetto al fluido extracellulare, la concentrazione di cloruri e bicarbonati in essa contenuti è bassa. La concentrazione osmotica di plasma, liquido interstizio e liquido intracellulare non differiscono.

L'assunzione giornaliera di sale da cucina (cloruro di sodio) da parte di una persona sana in Ucraina è di circa 160-170 mmol / giorno. Di questa quantità, 165 mmol viene escreto nelle urine e circa 5 mmol con le feci.

Il bilancio del sodio regola i reni. Il trasporto di sodio nel nefrone include la filtrazione glomerulare e il riassorbimento dell'elettrolito nei tubuli. Nel glomerulo, il sodio è completamente filtrato. Circa il 70% del sodio filtrato viene riassorbito nei tubuli prossimali. Ulteriore riassorbimento dell'elettrolita si verifica nel segmento sottile discendente, il segmento sottile ascendente, il tubulo rettale distale dell'ansa di Henle, che svolge un ruolo importante nella creazione del gradiente osmotico dell'interstizio renale. Nei tubuli distali e nel tubo di raccolta corticale c'è un riassorbimento combinato di sodio e cloruri. L'energia per questo processo è fornita da Na ⁺, K ⁺ -ATPase.

La regolazione del bilancio del sodio è strettamente correlata alla regolazione dei volumi liquidi. Quindi, con un forte aumento dell'assunzione di sale da cucina nel corpo, l'escrezione di esso con aumenti di urina, ma lo stato stabile è stabilito solo dopo 3-5 giorni. Nel periodo iniziale c'è un bilancio positivo di sodio - la ritenzione di elettrolita nel corpo. È caratterizzato simultaneamente da un aumento nel volume del liquido extracellulare, dal suo ritardo e dall'aumento del peso corporeo. Quindi, in risposta ad un aumento del volume del liquido extracellulare, l'escrezione di sodio aumenta e il bilancio del sodio viene ripristinato. Di conseguenza, quando il consumo di sale da cucina diminuisce drasticamente, si verifica l'effetto opposto. Per circa 3 giorni, l'escrezione di sodio diminuisce. Durante questo breve periodo di equilibrio negativo del sodio, la quantità totale di acqua nel corpo diminuisce e, corrispondentemente, il peso corporeo. Pertanto, in condizioni fisiologiche, in risposta ad un aumento del volume del fluido extracellulare, si sviluppano noduli di sodio, e quando diminuisce, si sviluppa la ritenzione di sodio. In condizioni patologiche, la relazione tra il volume del fluido extracellulare e l'escrezione renale di sodio è compromessa, che si manifesta clinicamente con lo sviluppo di edema o con uno stato di disidratazione.

I meccanismi con cui i reni regolano il contenuto costante di sodio e, di conseguenza, l'acqua nel corpo, sono complessi e sfaccettati. L'escrezione di sodio nelle urine è determinata dalla differenza tra la quantità di sodio filtrata nel glomerulo e la quantità del suo riassorbimento.

Poiché la concentrazione di sodio nel sangue, di regola, è piccola, la regolazione dell'escrezione renale di sodio è considerata dalla posizione di regolazione del GFR e dal riassorbimento dell'elettrolita.

Il tasso di filtrazione glomerulare viene generalmente definito come il primo fattore che controlla l'escrezione di sodio. Tuttavia, come risulta dal osservazioni cliniche e dati sperimentali, anche cambiamenti significativi nella funzionalità renale filtro (fino ad uno stato di insufficienza renale cronica) di solito non violare il bilancio del sodio nel corpo. Diminuzione GFR, come fattore determinante in acqua-squilibrio elettrolitico, rilevata raramente con sindrome nefritica acuta, nel passaggio oligurica sindrome nefrosica insufficienza renale, edema fase di crescita acuta; osservato anche nei disturbi circolatori acuti (insufficienza cardiaca acuta, shock cardiogeno), dopo perdita acuta di sangue.

Riassorbimento della tubercolosi

Questo è il fattore principale nella regolazione del bilancio del sodio. Il processo è sotto il controllo di ormoni, il più importante dei quali è considerato aldosterone, così come i fattori fisici che agiscono nel tubulo prossimale e la ridistribuzione del flusso sanguigno intrarenale.

Aldosterone

Tra i fattori che controllano l'equilibrio del sodio, questo ormone è della massima importanza. È caratterizzato come il secondo fattore che controlla l'escrezione di sodio. I principali effetti fisiologici dell'aldosterone sono la regolazione del volume del fluido extracellulare e l'omeostasi del potassio. Il volume del fluido extracellulare è regolato dall'aldosterone indirettamente attraverso l'effetto sul trasporto di sodio. L'ormone esercita i suoi effetti principalmente nel collettore corticale tubi e alcuni segmenti del nefrone distale, dove dalle trasformazioni intracellulari complesse aldosterone aumenta il riassorbimento di sodio e potassio aumenta la secrezione nel lume del tubulo renale. Le osservazioni cliniche confermano il ruolo importante dell'aldosterone nella regolazione dell'omeostasi del sodio. Pertanto, in pazienti con insufficienza surrenalica, viene rilevata una significativa narice di sodio; nei pazienti con un basso volume di liquido extracellulare, vi è una stimolazione attiva della secrezione di aldosterone e, in caso di ipervolemia, la secrezione di aldosterone, al contrario, diminuisce.

"Il terzo fattore"

Altri fattori di regolazione del bilancio del sodio sono uniti sotto il nome generico di "terzo fattore". Questi fattori includono ormoni (ormone natriuretico atriale, catecolamine, chinine, prostaglandine e), recitazione fisica attraverso la parete dei tubuli renali (pressione idrostatica e pressione oncotica in capillari renali); ed emodinamico (rafforzamento del flusso sanguigno renale midollare, ridistribuzione del flusso sanguigno intrarenale).

Il peptide natriuretico atriale promuove lo sviluppo della diuresi, aumenta il rilascio di sodio, cloro e potassio nelle urine. Il meccanismo dell'azione natriuretica dell'ormone è complicato. Un grande ruolo nello sviluppo della natriuresi è attribuito all'aumento della filtrazione glomerulare e della frazione di filtrazione, l'azione diretta dell'ormone sui tubuli renali con una diminuzione del riassorbimento del sodio, principalmente nella regione dei tubi di raccolta corticale; un certo ruolo nello sviluppo della natriuresi è giocato dal blocco della produzione ormonale di aldosterone.

Il ruolo delle catecolamine nella regolazione dell'escrezione di sodio è associato all'esposizione alle forze di Starling nei capillari periferici e ai cambiamenti nell'emodinamica renale.

L'effetto natriuretico delle chinine e delle prostaglandine è associato alle loro proprietà vasodilatatrici, alla ridistribuzione del flusso sanguigno intrarenale e ai cambiamenti nel gradiente osmotico nel midollo renale. Non escludere l'azione diretta delle chinine e delle prostaglandine sul trasporto di sodio nelle sezioni distali del nefrone e dei tubuli prossimali.

Tra i fattori fisici che influenzano l'escrezione di sodio, le forze di Starling, che agiscono attraverso il muro dei capillari nell'area dei tubuli prossimali, svolgono un ruolo importante. Riduzione della pressione oncotica okolokanaltsevyh capillari e / o un aumento della pressione idrostatica in esse è accompagnata da una riduzione del riassorbimento di sodio e aumento natriuresi, e viceversa: per aumentare la pressione oncotica nei capillari del riassorbimento di sodio nella parte prossimale degli aumenti nefrone. Bassa pressione oncotica nel glomerulare efferente arteriole rilevato dal hypoproteinemia, compresa la NA, nonché negli stati con un elevato volume di fluido extracellulare, che spiega la diminuzione riassorbimento prossimale del sodio. Un aumento della pressione oncotica dovuto alla perfusione dei capillari quasi capillari con una soluzione con un alto contenuto di albumina porta ad una normalizzazione del riassorbimento di sodio.

Ridistribuzione del flusso sanguigno renale

Il ruolo di questo fattore nei meccanismi di regolazione dell'escrezione di sodio rimane alla fine non stabilito e richiede specifiche. Molto probabilmente, ha un effetto insignificante sulla regolazione del bilancio del sale marino.

Pertanto, i reni mantengono l'omeostasi acqua-sodio attraverso meccanismi complessi. In questo caso, il ruolo principale in loro è giocato dal sistema ormonale dei reni e delle ghiandole surrenali. Questi meccanismi forniscono un'alta efficienza nel mantenere la costanza del sodio nel corpo. Le violazioni del bilancio idrico-elettrolitico del corpo si sviluppano con un'interruzione nei suoi sistemi di regolazione e possono essere associate a cause extrarenali e danni renali.

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