Нарушения клубочковой фильтрации

Клубочковая фильтрация - это базисный процесс, который непрерывно протекает в нефронах. Весь объем плазмы крови 60 раз в сутки фильтруется и подвергается обработке почками. Скорость клубочковой фильтрации зависит от величины эффективного фильтрационного давления, проницаемости мембраны, а также от общей площади капиллярной поверхности клубочков нефронов. В норме эффективное фильтрационное давление составляет 20 мм рт.ст. Оно определяется разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочков (70 мм рт.ст.) и давлением (50 мм рт.ст), которое противодействует фильтрации (онкотическое в совокупности с гидростатическим давлением в капсуле Боумена – Шумлянского).

Уменьшение клубочковой фильтрации в почках обусловлено: 1) уменьшением эффективного фильтрационного давления; 2) уменьшением площади фильтрационной поверхности; 3) уменьшением фильтрационных свойств мембран. При уменьшении системного артериального давления (70 мм рт. ст. и менее) гидростатическое давление в почечных капиллярах резко снижается, сила осуществляющая фильтрацию приближается к нулевому значению, что влечет за собой блокирование процесса образования первичной мочи. Этот механизм нарушения клубочковой фильтрации особенно часто проявляется у пациентов с атеросклерозом почечных артерий. При уменьшении клубочкового кровотока в 2 и более раз в организме начинают появляться признаки почечной недостаточности. Пораженные атеросклерозом сосуды почек утрачивают способность к ауторегуляции. В норме, благодаря этому механизму, почки сохраняют устойчивое кровоснабжение даже при выраженных изменениях артериального давления в системе кровообращения.

Гормонами и биологически активными веществами, которые уменьшают клубочковую фильтрацию, являются норадреналин, адреналин и эндотелин. В клубочках почек они вызывают спазм приносящих артериол. Это приводит к уменьшению давления в клубочковых капиллярах и снижению интенсивности фильтрации плазмы через почечную мембрану. Нарушение фильтрации может быть вызвано фармакологическим ингибированием ангиотензинпревращающего фермента (и-АПФ). В высоких дозах препараты (и-АПФ) вызывают несбалансированное изменение тонуса приносящих и выносящих артериол, которое приводит к уменьшению эффективного фильтрационного давления и снижению скорости клубочковой фильтрации.

Клубочковая фильтрация уменьшается, если увеличивается онкотическое давление плазмы, например, при массивном переливании растворов с высоким содержанием белков, а также декстранов (полиглюкин). Повышенное гидростатическое давление в капсуле Боумена-Шумлянского и снижение фильтрации мочи возникает при нарушении ее оттока (стриктуры мочеточников, аденома предстательной железы, мочекаменная болезнь).

Одним из важнейших факторов снижения скорости клубочковой фильтрации является уменьшение площади фильтрационного поля нефронов. Некроз клубочков, уменьшение фильтрационной поверхности, необратимые нарушения процесса образования первичной мочи в почках наблюдается при токсическом действии лекарственных препаратов или нефротропных ядов. Острые и хронические диффузные поражения почечной ткани могут завершаться гломерулосклерозом. При гломерулосклерозе не только уменьшается площадь фильтрационной поверхности клубочков, но происходит утолщение и изменение свойств мембран. Мембрана перестает избирательно пропускать вещества из плазмы в капсулу и в организме начинают накапливаться конечные продукты белкового обмена (остаточный азот, мочевина, мочевая кислота, аммиак, пуриновые основания).

С возрастом в почках наблюдается постепенное снижение фильтрации за счет утолщения базальной мембраны, гиалиноза артериол, облитерации просвета внутриклубочковых капилляров и уменьшения количества функционирующих клубочков. Также нарушается регуляция сосудистого тонуса, показателем чего является эндотелиальная дисфункция в виде подавления выработки оксида азота и эндотелиального гиперполяризующего фактора. Независимо от возраста ухудшение фильтрационных свойств мембран нефронов происходит при амилоидозе почек, белковой форме дистрофии, возникающей при хронической гнойно-воспалительной патологии (остеомиелит костей таза, хронические обструктивные заболевания легких).

Увеличение клубочковой фильтрации в почках обусловлено: 1) увеличением эффективного фильтрационного давления и 2) повышением проницаемости, “разрыхлением” мембран нефронов.

Повышение эффективного фильтрационного давления в почечных клубочках возникает в результате сосудистых эффектов оксида азота эндотелиального происхождения, а также простагландинов (PGE2 и PGI2) и кининов (брадикинин). Они расширяют артериолы, усиливая капиллярный кровоток и клубочковую фильтрацию в почках. Реакции почечных сосудов, вызванные этими веществами, при патологии могут иметь приспособительное значение, а торможение синтеза простагландинов, например, высокими дозами нестероидных анальгетиков, приводить к уменьшению образования первичной мочи. Повышение фильтрационного давления в капиллярах клубочков на фоне спазма отводящей артерии возникает в начальной стадии гипертонической болезни, а также при выраженном психоэмоциональном стрессе.

Уменьшение онкотического давления плазмы при сохранении уровня гидростатического давления в сосудах почек приводит к увеличению эффективного фильтрационного давления. Около 80% общего коллоидно-осмотического давления плазмы создается альбуминами, почти 20% - глобулинами и ничтожно малая часть – фибриногеном. Поэтому при уменьшении содержания альбуминов и глобулинов в плазме (гипо - и диспротеинемии), связанном с недостаточным поступлением протеинов, нарушениями процессов их синтеза в печени и избыточным расходом или потерей белков, происходит увеличение скорости клубочковой фильтрации в почках. Усиленная фильтрация возникает в связи с белковым голоданием (алиментарная дистрофия, жесткая безбелковая диета и др.); нарушением гидролиза белков в желудке (атрофический гипоацидный гастрит), а также вследствие недостаточного всасывания продуктов переваривания протеинов в тонкой кишке (синдром мальабсорбции). Клубочковая фильтрация усиливается при печеночной недостаточности и угнетении синтеза альбуминов и глобулинов в гепатоцитах (цирроз печени, хронический гепатит и другие). Кроме того, коллоидно-осмотическое давление плазмы резко уменьшается вследствие потери белка с обширных раневых поверхностей тканей (ожоги, механические повреждения), а также при нефротическом синдроме.

При нефропатиях усиленная клубочковая фильтрация связана преимущественно с нарушением свойств и повышением проницаемости почечных мембран. Благодаря особенностям строения мембран (моногослойность, наличие пор), а также существованию на клетках почечного барьера высокого отрицательного заряда в норме белок и форменные элементы крови не могут проникнуть через мембрану в первичную мочу. Поэтому концентрация других компонентов первичной мочи неорганических и органических веществ, практически не отличается от их содержания в плазме.

При уменьшении или исчезновении заряда на мембране в первичной моче появляются альбумин, трансферрин, а также патологический иммуноглобулин (белок Бенс-Джонса). Кроме того, дефекты структуры базальной мембраны, увеличение размера ее пор остаются главной причиной появления в моче крупномолекулярных белков (иммуноглобулинов класса G). При действии химических веществ, обладающих нефротоксическим эффектом, повреждения базальной мембраны клубочков часто носят характер тотальной деструкции и сопровождаются появлением в моче форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов).

При усиленной фильтрации диурез может не изменяться, поскольку объем конечной мочи зависит и от интенсивности реабсорбции воды в почках. Нарушение баланса этих процессов существенно влияет на выделение мочи из организма. Например, уменьшение реабсорбции на 10% при неизменной фильтрации приводит к увеличению диуреза в 13 раз. Потери глюкозы, аминокислот, лактата, белков плазмы, фосфатов и других веществ организмом при повышении диуреза не происходит, до тех пор, пока скорость их фильтрации через почечную мембрану не превысит максимально возможную канальцевую реабсорбцию соединений из первичной мочи в кровь.