1. Нарушение процессов транспорта
2. Диуретики
3. Образование камней в почках
4. Резюме
5. Список использованной литературы

а) Нарушение процессов транспорта. Повышение или (что чаще) понижение интенсивности процессов транспорта данного вещества в почках приводит к ненормальному уровню его выделения.

1. Причины. На процессы транспорта могут влиять генетические дефекты или повреждения почек (например, отравление тяжелыми металлами) (табл. 5). Генетически обусловленные нарушения транспорта довольно редки. Тем не менее они демонстрируют значимость той роли, которую процессы транспорта в почках играют для организма.

2. Последствия. Изменения значений концентраций веществ в плазме крови или увеличение концентрированности мочи могут быть следствием негативных побочных эффектов:

- нарушения реабсорбции HCO₃^- в проксимальных канальцах или секреции H⁺ в дистальных канальцах вызывают соответственно в проксимальных или дистальных канальцах ацидоз;

- увеличение активности эпителиального Na⁺-канала приводит к повышению артериального давления из-за избытка соли в крови (синдром Лиддла);

- генетические дефекты, связанные с нарушением реабсорбции поваренной соли в петле Генле (синдром Бартера) или в дистальных извитых канальцах (синдром Джительмана) приводят к чрезмерному выведению ее из организма;

- при почечном сахарном диабете аффинность транспортеров глюкозы или их максимальная пропускная способность уменьшаются.

Различные нарушения транспорта могут ухудшать реабсорбцию аминокислот. Помимо того, что это приводит к потери организмом биохимических субстратов, повышенная концентрация аминокислот в моче может обусловливать патологические эффекты. В частности, увеличение выделения плохо растворимых веществ приводит к мочекаменной болезни.

Генетические дефекты транспорта часто затрагивают одновременно несколько органов, например, почки и кишечник. Клинические проявления, как правило, вызваны падением функциональности обоих органов.

б) Диуретики. Диуретики могут применяться для увеличения объемов выделения воды и электролитов. Это достигается путем прямого или косвенного ингибирования транспортных процессов в почках, связанных с диурезом (диуретики) или натрийурезом (салуретики).

На каждый важный процесс транспорта Na⁺ в различных сегментах нефрона может быть подобран подавляющий его специфический диуретик. В табл. 6 представлены наиболее значимые группы диуретиков, на рис. ниже показаны участки места их действия.

1. Проксимальные диуретики. Реабсорбция NaCl в проксимальных канальцах может быть уменьшена через ингибирование обращенных в их просвет Na⁺/H⁺-антипортеров или карбоангидраз. В настоящее время проксимальные диуретики не используются для увеличения выделения соли из организма, поскольку они одновременно повышают выделение и бикарбоната.

2. Петлевые диуретики. Наиболее эффективны мочегонные средства, ингибирующие Na⁺,K⁺,2Cl^--симпортеры в петле Генле (петлевые диуретики). Увеличение количества попадающего в дистальные канальцы Na⁺ способствует его реабсорбции через Na⁺-каналы, тем самым увеличивая секрецию в них K⁺. Таким образом, петлевые диуретики своим действием также приводят к потере K⁺.

Применяемая доза диуретиков не может быть увеличена, так как эти вещества могут ингибировать Na⁺,K⁺,2Cl^- -симпортеры и в других эпителиях (в частности, в эпителии сосудистой полоски (stria vascularis) во внутреннем ухе). Тем не менее в норме петлевые диуретики обеспечивают за счет проксимальной секреции концентрацию веществ в просвете петли Генле выше, чем в плазме крови.

Только таким образом можно достичь нужных объемов диуреза без одновременного развития глухоты (из-за ингибирования Na⁺,K⁺,2Cl^- -симпортеров во внутреннем ухе).

3. Дистальные диуретики. Тиазиды ингибируют NaCl-симпортеры в дистальных извитых канальцах. К тому же они являются мощными диуретиками и, как петлевые диуретики, приводят к потере K⁺. Уменьшение объема плазмы, вызываемое тиазидными диуретиками, стимулирует усиление реабсорбции Na⁺ в проксимальных канальцах и петлях Генле по компенсаторному механизму.

Именно в этом сегменте нефрона больше всего реабсорбируется Са²⁺. Таким образом, тиазидные диуретики снижают выделение Са²⁺ почками, этот эффект может быть использован при лечении пациентов, у которых наблюдается его выделение, превышающее норму и сопровождающееся кристаллизацией солей Ca²⁺ в моче.

4. Калийсберегающие диуретики. Ингибирование Na⁺-каналов в дистальных канальцах с помощью соответствующих блокаторов Na⁺-каналов или антагонистов альдостерона снижает не только реабсорбцию Na⁺, но и секрецию K⁺ (поэтому эти вещества называются калийсберегающими диуретиками).

Кроме того, блокаторы Na⁺-каналов могут достигать высоких концентраций в просвете канальцев, что делает возможным селективное ингибирование Na⁺-каналов в дистальных канальцах, не сопровождающееся их ингибированием, например в альвеолах легких.

5. Осмотический диурез. Должные объемы диуреза могут быть также достигнуты путем инфузии веществ, которые в почках реабсорбироваться не могут совсем или могут лишь в незначительной степени.

В терапевтических целях для этого применяется, в частности, многоатомный спирт маннитол. Маннитол попадает в фильтрат и за счет реабсорбции жидкости в нефроне повышает там свою концентрацию.

Высокая концентрация маннитола в просвете канальца способствует осмотическому удержанию воду и, следовательно, препятствует ее дальнейшей реабсорбции. Уменьшение реабсорбции воды сопровождается нарушением реабсорбции NaCl, так как относительная концентрация NaCl падает, что в результате должно преодолеваться за счет повышения градиента. Таким образом, реабсорбция NaCl затрудняется, и наступает натрийурез.

Осмотический диурез может быть помимо, этого, вызван веществами эндогенной природы, такими как глюкоза или бикарбонат, в случае если их реабсорбция не успевает за их фильтрацией. Превышение, в частности, при сахарном диабете, отфильтрованных количеств глюкозы над максимальной пропускной способностью процессов транспорта в почках ведет к тому, что глюкоза начинает выводится из организма (диабетическая глюкозурия).

Недостаточная реабсорбция глюкозы приводит к осмотическому диурезу. При этом организмом теряются не только глюкоза и вода, но и электролиты (особенно Na⁺ и K⁺). Потери воды вызывают жажду — это один из первых симптомов наличия сахарного диабета.

в) Образование камней в почках. Недостаточное выделение воды и/или плохо растворимых веществ может привести к кристаллизации этих веществ (уролитиаз).

Некоторые ионы или органические вещества иногда достигают избыточных концентраций в моче, которые превышают их растворимость (пересыщение раствора). Выход раствора из метастабильного состояния (см. ниже) приводит к выпадению этих веществ в осадок — уролитиаз (табл. 7).

1. Образующие конкременты вещества. Особенно распространенными формами мочекаменной болезни является отложение камней из оксалата кальция или фосфата кальция, в состав которых вторично могут входить такие ионы, как Mg²⁺ и NH₄⁺. Реже почечные камни могут состоять из мочевой кислоты, цистеина или ксантина. Первопричиной мочекаменной болезни могут быть как генетические нарушения, так и приобретенные дефекты транспортных процессов.

Так, камни, образованные цистеином, как правило, являются следствием дефекта транспортных процессов в почках (цистеинурия). Если процессы транспорта не нарушены, то увеличение отфильтрованных количеств веществ из-за увеличения их концентрации в плазме крови под действием преренальных факторов компенсируется ускорением и их выделения. К уролитиазу в равной степени может привести как усиленное всасывание оксалата, пуринов или кальция в кишечнике, так и активизация мобилизации кальция из костей или чрезмерное образование мочевой кислоты при массовой клеточной гибели.

2. Предрасполагающие к уролитиазу характеристики мочи. Для развития мочекаменной болезни важно не только устранение веществ, образующих конкременты. Их концентрация будет зависеть от общего объема мочи. Поэтому сильная степень антидиуреза способствует образованию мочевых камней. Рецепторы Ca²⁺ в петле Генле при гиперкальциемии ингибируют реабсорбцию NaCl в этом сегменте, снижая тем самым способность почек концентрировать мочу. Для того чтобы избежать это, в норме при антидиурезе повышается выведение кальция.

Образование камней, кроме того, зависит от уровня рН мочи. Кислый рН приводит к превращению неплохо растворимых уратов в очень слабо растворимую мочевую кислоту, тем самым способствуя формированию из мочевой кислоты камней.

Гидроортофосфат кальция гораздо менее растворим в щелочной среде, чем в кислой, поэтому щелочной рН мочи способствует образованию камней из CaHPO₄^2-. Однако ингибируется реабсорбция цитрата в проксимальных канальцах и из организма при алкалозе начинает выводиться цитрат, который образует с Са²⁺ хорошо растворимые комплексы.

Таким способом обычно предотвращается осаждение CaHPO₄^2-, однако алкалоз связан с потерей бикарбоната.

3. Метастабильное состояние. Пересыщение приводит к выпадению растворенных веществ в осадок не сразу. При так называемом метастабильном состоянии раствора вещества в избыточных концентрациях первоначально все еще остаются растворенными. Длительное удержание мочи (например, как при неполном опорожнении мочевого тракта, так и при пороке развития мочеиспускательного канала) ведет к появлению центров кристаллизации, способствующих выпадению веществ в осадок.

Дальнейшее повышение концентрации за предел диапазона, соответствующего метастабильному состоянию, немедленно ведет к кристаллизации.

4. Последствия. Конкременты застревают в почках или в мочевом тракте. В результате происходит закупоривание извитых канальцев с развитием почечной недостаточности или чрезвычайно болезненное растяжение мочеточника (почечная колика). Обратный ток мочи способствует размножению патогенных микроорганизмов и, таким образом, учащению случаев развития различных инфекций, поражающих мочевыводящие пути.

P.S. Терапия и метафилактика. Большинство мочевых камней может быть разрушено при помощи ударно-волновой терапии (литотрипсии). Иногда конкременты могут быть удалены только хирургическим путем. Риск повторного образования камней (рецидива) понижается за счет назначения обильного питья (метафилактика). Зная химический состав камней, возможно уменьшить нагрузку на почки по выведению определенных веществ путем ограничения их доли в диете.

В частности, возможно предотвратить первичное или повторное появление почечных камней из мочевой кислоты благодаря диете с низким содержанием пуринов. Потребление с пищей цитрата натрия приводит к алкалозу, усиливает выделение цитрата почками, тем самым уменьшая вероятность появление камней из оксалата Са²⁺. Дистальные диуретики (тиазиды, см. выше) увеличивают реабсорбцию Ca²⁺ в дистальных канальцах, уменьшая выведение Са²⁺ и риск развития мочекаменной болезни.

г) Резюме:

1. Нарушения процессов транспорта. Дефекты транспорта могут уменьшить реабсорбцию Na⁺-, HCO₃^-. глюкозы и аминокислот в почках, а также нарушить секрецию H+ в почках.

2. Влияние диуретиков. Объемы выведения воды и поваренной соли почками могут быть увеличены при помощи мочегонных средств. Диуретики оказывают свое влияние разными способами:
• ингибированием карбоангидразы,
• ингибированием Na⁺, K⁺, 2Cl^--симпортсров.
• ингибированием NaCl-симпортеров,
• ингибированием Na⁺-каналов,
• ингибированием рецепторов минералокортикоидов,
• увеличением выделения воды и электролитов из-за осмотически активных веществ.

Осмотический диурез происходит также после снижения пропускной способности или превышения транспорта глюкозы или HCO₃^-.

3. Уролитиаз. Недостаточное выделение воды и/или плохо растворимых веществ может привести к кристаллизации этих веществ (уролитиазу). Это происходит при избыточном насыщении мочи в первую очередь оксалатом кальция, фосфатом кальция, мочевой кислотой или цистеином, которые могут выпасть в осадок.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Метаболизм почек и протекающие в них биохимические процессы - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 25.6.2025