Патологическая физиология почек
Общие сведения и классификация почечных синдромов
Патологическая физиология почек изучает механизмы развития нарушений функций мочевыделительной системы. В клинической патофизиологии выделяют четыре основных больших почечных синдрома: нефротический, острую почечную недостаточность, хроническую почечную недостаточность и тубулоинтерстициальный синдром. Данные патологические состояния сопровождаются развитием ряда сопутствующих синдромов: мочевого, отёчного, гипертонического, анемического и уремического, которые в совокупности формируют клиническую картину поражения почек.
Мочевой синдром представляет собой изменение количественного и качественного состава мочи, выявляемое при лабораторном исследовании. К количественным нарушениям относятся полиурия (избыточное выделение мочи), олигурия (резкое снижение диуреза) и анурия (полное отсутствие мочи). Качественные изменения характеризуются появлением в моче патологических компонентов: белка (протеинурия), глюкозы (глюкозурия), эритроцитов (гематурия), а также избытка солей, например, фосфатов (фосфатурия). Данные сдвиги, как правило, обусловлены повреждением или нарушением нейрогуморальной регуляции почечных канальцев.
Отёчный и гипертонический синдромы
Отёчный синдром является классическим проявлением нефропатий. Локализация отёков специфична — первоначально они появляются на лице («мешки под глазами»), а при тяжелом течении жидкость накапливается в полостях тела (плевре, перикарде, брюшной полости), формируя генерализованные отеки вплоть до анасарки. Основным патогенетическим механизмом отёков является усиленная канальцевая реабсорбция натрия и воды.
Задержка натрия опосредована гиперактивацией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС). Первичный гиперальдостеронизм (например, при опухоли клубочковой зоны коры надпочечников) редко вызывает массивные отёки из-за включения компенсаторных механизмов выведения натрия в других отделах канальцев. Наибольшее значение имеет вторичный гиперальдостеронизм, возникающий на фоне сердечно-сосудистой недостаточности или снижения онкотического давления плазмы крови (гипопротеинемии). Дефицит белка в плазме (при голодании, патологии печени, массивной протеинурии) ведет к выходу жидкости из сосудистого русла в ткани, снижению объема циркулирующей крови и последующему рефлекторному выбросу альдостерона, который усиливает реабсорбцию натрия во всех отделах почечных канальцев, замыкая порочный круг образования отёков.
Гипертонический (артериальный гипертензивный) синдром при заболеваниях почек обусловлен выбросом в системный кровоток мощного вазоконстриктора — ангиотензина II. Активация РААС происходит в ответ на почечную гипоксию, сердечную недостаточность, атеросклероз почечных артерий или тромбоэмболию. Спазм периферических сосудов приводит к стойкому повышению артериального давления, что, в свою очередь, ускоряет гибель почечной паренхимы.
Анемический и уремический синдромы
Анемический синдром при патологии почек связан с поражением клубочкового и канальцевого аппарата, что ведет к критическому угнетению синтеза эритропоэтина. Эритропоэтин необходим для стимуляции пролиферации и созревания эритроцитов в красном костном мозге. При его дефиците тормозится синтез ДНК в эритропоэтин-чувствительных клетках, снижается выработка нормоцитов и падает концентрация гемоглобина. Дополнительными факторами развития почечной анемии выступают токсическое угнетение костного мозга азотистыми шлаками, потеря железа и трансферрина с мочой, а также дефицит цианокобаламина.
Уремический синдром (уремия) — угрожающее жизни состояние, развивающееся при критическом снижении выделительной функции почек («мочекровие»). В крови катастрофически накапливаются токсичные продукты белкового обмена: мочевина, мочевая кислота, креатинин, а также продукты гниения белков в кишечнике (индол, скатол, фенол), которые в норме должны экскретироваться с мочой. Уровень азотемии может достигать 35–37 ммоль/л. Токсины отравляют центральную нервную систему, вызывая тяжелую энцефалопатию, судороги и уремическую кому, которая становится непосредственной причиной смерти пациента.
Нефротический синдром
Нефротический синдром характеризуется массивной протеинурией, выраженной гипопротеинемией, гиперлипидемией и массивными отёками. Он может быть первичным (связанным с генетическими дефектами, например, при липоидном нефрозе) и вторичным. Вторичный нефротический синдром развивается на фоне гломерулонефрита, сахарного диабета, амилоидоза, системной красной волчанки, отравления солями тяжелых металлов, а также вследствие применения ряда лекарственных средств (пенициллинов, сульфаниламидов, кортикостероидов).
В основе патогенеза нефротического синдрома лежат иммунные механизмы. На поверхности капилляров клубочков откладываются иммунные комплексы, иммуноглобулины класса М, амилоид или гликолипопротеиды. Т-лимфоциты продуцируют факторы, повышающие проницаемость клубочкового фильтра для макромолекул. В результате в мочу уходит огромное количество альбуминов. Снижение онкотического давления плазмы приводит к переходу жидкости в ткани (отёк). Развивающаяся при этом гиповолемия активирует симпатическую нервную систему и РААС. Снижение венозного возврата к сердцу угнетает секрецию предсердного натрийуретического пептида, что дополнительно усиливает задержку натрия и воды, усугубляя отёчный синдром.
Острая почечная недостаточность (ОПН)
Острая почечная недостаточность — синдром внезапного критического снижения фильтрационной функции почек, сопровождающийся быстрым отравлением организма. Этиологические факторы ОПН делятся на три группы. Преренальные факторы связаны со снижением системного артериального давления и падением объема циркулирующей крови (массивная кровопотеря, ожоги, неукротимая рвота, диарея, передозировка диуретиков, шоковые состояния). Ренальные факторы включают местные нарушения кровообращения (тромбоз или эмболия почечной артерии), острые воспалительные процессы (гломерулонефрит, интерстициальный нефрит), а также прямое токсическое поражение ядами (тяжелые металлы, змеиный яд, грибные токсины) или продуктами массивного гемолиза эритроцитов. Постренальные факторы связаны с острой обструкцией мочевыводящих путей камнями, опухолями или гиперплазированной предстательной железой.
Ключевым звеном патогенеза ОПН является спазм приносящих артериол под действием ангиотензина II и катехоламинов в ответ на ишемию. В течении ОПН выделяют четыре стадии. Скрытая стадия длится от нескольких часов до суток. За ней следует стадия олигоанурии, характеризующаяся резким падением или полным прекращением диуреза. В этот период происходит катастрофическое расстройство гомеостаза: развиваются системные отеки, отек головного мозга и легких, гиперкалиемия (вызывающая тяжелые аритмии и остановку сердца), декомпенсированный ацидоз и гиперазотемия. Если пациент выживает, наступает стадия полиурии, обусловленная нарушением канальцевой реабсорбции, за которой следует постепенное выздоровление.
Хроническая почечная недостаточность (ХПН)
Хроническая почечная недостаточность представляет собой медленно прогрессирующее необратимое снижение функции почек вследствие гибели нефронов. Причинами ХПН выступают артериальная гипертензия, хронический гломерулонефрит, диабетическая нефропатия, подагра, системная красная волчанка и длительная обструкция мочевых путей. Повышение давления создает порочный круг, разрушая почечные сосуды, что в свою очередь ведет к дальнейшему росту давления.
Заболевание обладает длительной латентной стадией, так как почки обладают колоссальным функциональным резервом. Клинические проявления отсутствуют вплоть до гибели 70 процентов нефронов. Когда клубочковая фильтрация снижается до 20 процентов, манифестирует развернутая клиническая картина. При снижении фильтрации ниже 10 процентов развивается терминальная уремия.
Стадии ХПН включают начальную полиурию (гибель около 50 процентов нефронов нарушает способность к концентрированию мочи), олигурию (при гибели более 70 процентов нефронов) и терминальную стадию. Уремическая интоксикация носит тотальный характер: возникает анорексия, тошнота, рвота (организм пытается блокировать поступление новых веществ), мучительный кожный зуд, полиневриты, уремический перикардит и плеврит. В крови накапливаются калий, фосфор, магний; развивается тяжелейший метаболический ацидоз. Основным механизмом прогрессирования ХПН является гиперфильтрация в оставшихся жизнеспособных нефронах, что ведет к их быстрому истощению, повреждению и склерозированию.
Гломерулонефрит
Гломерулонефрит — двустороннее диффузное заболевание почек иммунно-воспалительного характера. Острая форма часто развивается после перенесенной стрептококковой инфекции (β-гемолитический стрептококк группы А, типы 4 и 12). Триггером может выступать переохлаждение (исторически известное как «окопный нефрит»), вызывающее аутоиммунный ответ, а также вакцинация, сывороточная болезнь или диффузные заболевания соединительной ткани.
Патогенез гломерулонефрита включает два основных механизма. Цитотоксический механизм связан с выработкой аутоантител непосредственно к базальной мембране клубочков, что вызывает быстрое и тяжелое течение болезни. Иммунокомплексный механизм (наиболее частый) заключается в формировании в крови комплексов «антиген-антитело» (с участием IgG и IgM), которые фильтруются в почках и оседают на базальной мембране капилляров клубочков, запуская каскад воспалительных реакций с участием системы комплемента и нейтрофилов. Клинически острый гломерулонефрит проявляется олигурией, гематурией, протеинурией, отёками и гипертензией.
Хронический гломерулонефрит может быть исходом острого процесса или развиваться первично. По клиническим признакам выделяют четыре формы: латентную (протекающую с минимальной протеинурией или гематурией, без отёков), гипертензивную (повышение артериального давления, отёки, гематурия), нефротическую (массивные отёки и тяжелая протеинурия) и смешанную. Прогрессирование заболевания ведет к замещению паренхимы соединительной тканью (склерозу) и неизбежному развитию ХПН.
Пиелонефрит и тубулоинтерстициальный синдром
Пиелонефрит представляет собой инфекционно-воспалительное заболевание, при котором поражаются лоханки, чашечки и интерстициальная ткань почечной паренхимы. Инфекция может проникать в почку гематогенным (с током крови) или восходящим (из нижних мочевых путей) путем. Развитию заболевания способствуют застой мочи (обструкция камнем, аденомой предстательной железы), сахарный диабет, ожирение и хронические интоксикации.
Патологический процесс начинается в эпителии пузырно-лоханочной системы и распространяется на эпителий прямых канальцев мозгового вещества, а затем и на корковое вещество. Клинически острый пиелонефрит сопровождается выраженной интоксикацией, лихорадкой, болями и дизурией. При хронизации процесса развивается артериальная гипертензия, умеренный отёчный синдром, полиурия (сменяющаяся олигурией) и анемия. Итогом хронического пиелонефрита является сморщивание почки и развитие ХПН.
Тубулоинтерстициальный синдром характеризуется атрофией канальцевого эпителия и выраженным склерозом стромы почки в ответ на воздействие токсических, метаболических или физических факторов. При данном синдроме клубочки могут оставаться интактными, однако резко нарушаются функции концентрирования и разведения мочи. Это проявляется полиурией, глюкозурией, фосфатурией, тяжелым ацидозом и формированием синдрома Фанкони.
См. также
Патологическая физиология Нефрология Урология Почечная недостаточность Клиническая медицина