ויסות כלייתי של נפח נוזלים, מאזן נתרן ואשלגן

התפקיד החשוב ביותר של הכליות הוא להבטיח את הקביעות של מרווחי המים בגוף (נפח הדם במחזור הדם, הנוזל החוץ-תאי והתוך-תאי) ולשמור על הומאוסטזיס של נתרן, אשלגן ואלקטרוליטים אחרים. פרק זה מוקדש לתפקיד הכליות בוויסות מאזן שני אלקטרוליטים חשובים - נתרן ואשלגן.

בגוף האדם, מים מהווים 45 עד 75% ממשקל הגוף. הם מחולקים בשני חללי מים עיקריים - תוך תאיים וחוץ תאיים, המופרדים זה מזה על ידי קרום התא. נוזל תוך תאי מהווה כ-60% מכמות המים הכוללת בגוף. נוזל חוץ תאי מחולק בפלזמה, באינטרסטיציום (נוזל אינטרסטיציאלי ולימפה), בעצם וברקמת סחוס, ומיוצג גם על ידי נוזל טרנס-תאי (שתן, מים במערכת העיכול, נוזל מוחי שדרתי וכו'). נוזל טרנס-תאי לפי נפח מהווה כמחצית מכמות הנוזל החוץ תאי הכוללת.

נתרן הוא הקטיון העיקרי של הנוזל החוץ-תאי, כלור וביקרבונטים הם האניונים העיקריים. הקטיון העיקרי של הנוזל התוך-תאי הוא אשלגן, האניונים העיקריים הם פוספטים אנאורגניים ואורגניים וחלבונים.

ויסות כלייתי של מאזן נתרן ונפח נוזלים

בדרך כלל, ריכוז הנתרן בפלזמה ובנוזל הבין-תאי נע בין 136 ל-145 מילימול/ליטר. עלייה בריכוז הנתרן בדם מעל 145 מילימול/ליטר נקראת היפר-נתרמיה, בעוד שריכוז האלקטרוליט בדם, הקרוב ל-160 מילימול/ליטר, נחשב מצב חירום. ירידה בריכוז הנתרן בדם מתחת ל-135 מילימול/ליטר נקראת היפו-נתרמיה. ירידה בריכוז הנתרן מתחת ל-115 מילימול/ליטר מסכנת חיים. תכולת הנתרן בנוזל התוך-תאי היא רק 10% בהשוואה לנוזל החוץ-תאי, ריכוז הכלורידים והביקרבונטים בו נמוך. הריכוז האוסמוטי של הפלזמה, הנוזל הבין-תאי והנוזל התוך-תאי אינו שונה.

הצריכה היומית של מלח שולחן (נתרן כלורי) על ידי אדם בריא באוקראינה היא כ-160-170 מילימול ליום. מתוך כמות זו, 165 מילימול מופרשים בשתן וכ-5 מילימול בצואה.

מאזן הנתרן מווסת על ידי הכליות. הובלת נתרן בנפרון כוללת סינון גלומרולרי וספיגה חוזרת של אלקטרוליטים בצינורות. הנתרן מסונן לחלוטין בפקעית. כ-70% מהנתרן המסונן נספג בחזרה בצינורות הפרוקסימאליים. ספיגה חוזרת נוספת של אלקטרוליטים מתרחשת במקטע הדק היורד, במקטע הדק העולה ובצינורית הישרה הדיסטלית של לולאת הנלה, אשר ממלאת תפקיד חשוב ביצירת גרדיאנט אוסמוטי באינטרסטיציום הכלייתי. ספיגה חוזרת משולבת של נתרן וכלורידים מתרחשת בצינורות הדיסטליים ובצינור האיסוף הקורטיקלי. אנרגיה לתהליך זה מסופקת על ידי Na ⁺ ו-K ⁺ -ATPase.

ויסות מאזן הנתרן קשור קשר הדוק לוויסות נפחי הנוזלים. לכן, עם עלייה חדה בצריכת מלח שולחן בגוף, הפרשתו עם שתן עולה, אך מצב יציב נוצר רק לאחר 3-5 ימים. בתקופה הראשונית, יש מאזן נתרן חיובי - אצירת אלקטרוליטים בגוף. הוא מאופיין בעלייה בנפח הנוזל החוץ-תאי, אצירתו ועלייה במשקל הגוף. לאחר מכן, בתגובה לעלייה בנפח הנוזל החוץ-תאי, הפרשת הנתרן עולה ומאזן הנתרן משוחזר. בהתאם, כאשר צריכת מלח שולחן יורדת בחדות, מתרחשת השפעה הפוכה. הפרשת הנתרן יורדת תוך כ-3 ימים. במהלך תקופה קצרה זו של מאזן נתרן שלילי, כמות המים הכוללת בגוף, ובהתאם, משקל הגוף יורדים. לכן, בתנאים פיזיולוגיים, נתריאורזיס מתפתח בתגובה לעלייה בנפח הנוזל החוץ-תאי, ועם ירידה בו - אצירת נתרן. בתנאים פתולוגיים, הקשר בין נפח הנוזל החוץ-תאי להפרשת הנתרן על ידי הכליות מופרע, דבר המתבטא קלינית בהתפתחות בצקת או מצב של התייבשות.

המנגנונים שבאמצעותם הכליות מווסתות את תכולת הנתרן הקבועה, ולכן את תכולת המים, בגוף הם מורכבים ורב-גוניים. הפרשת הנתרן בשתן נקבעת על ידי ההפרש בין כמות הנתרן המסוננת בפקעיות לבין כמות הספיגה החוזרת שלו.

מכיוון שריכוז הנתרן בדם הוא בדרך כלל ערך שמשתנה מעט, ויסות הפרשת הנתרן הכלייתית נבחן מנקודת מבט של ויסות SCF וספיגה חוזרת של אלקטרוליטים.

קצב הסינון הגלומרולרי מוגדר בדרך כלל כגורם הראשון השולט בהפרשת הנתרן. עם זאת, כפי שעולה מתצפיות קליניות ונתונים ניסיוניים, אפילו שינויים משמעותיים בתפקוד הסינון של הכליות (עד למצב של אי ספיקת כליות כרונית), ככלל, אינם משבשים את מאזן הנתרן בגוף. קצב סינון גלומרולרי מופחת, כגורם מכריע בהפרעות מים-אלקטרוליטים, מזוהה לעיתים רחוקות: בתסמונת נפריטית חריפה, בשלב האוליגורי של אי ספיקת כליות חריפה, בשלב של בצקת גוברת בתסמונת נפרוטית; הוא נצפה גם בהפרעות במחזור הדם החריף (אי ספיקת לב חריפה, הלם קרדיוגני), לאחר אובדן דם חריף.

ספיגה חוזרת צינורית

זהו הגורם העיקרי המווסת את מאזן הנתרן. התהליך נשלט על ידי הורמונים, שהחשוב שבהם הוא אלדוסטרון, כמו גם גורמים פיזיים הפועלים באזור האבובית הפרוקסימלית וחלוקה מחדש של זרימת הדם התוך-כלייתית.

אלדוסטרון

בין הגורמים המווסתים את מאזן הנתרן, הורמון זה הוא בעל חשיבות עליונה. הוא מאופיין כגורם השני השולט בהפרשת הנתרן. ההשפעות הפיזיולוגיות העיקריות של אלדוסטרון הן ויסות נפח הנוזל החוץ-תאי והומאוסטזיס של אשלגן. נפח הנוזל החוץ-תאי מווסת על ידי אלדוסטרון בעקיפין באמצעות השפעתו על הובלת נתרן. ההורמון מפעיל את השפעתו בעיקר בצינורות האיסוף הקורטיקליים ובמקטעים מסוימים של הנפרון הדיסטלי, שם, באמצעות טרנספורמציות תוך-תאיות מורכבות, אלדוסטרון משפר את ספיגת הנתרן מחדש ומגביר את הפרשת האשלגן לתוך לומן אבובית הכליה. תצפיות קליניות מאשרות את התפקיד החשוב של אלדוסטרון בוויסות הומאוסטזיס של נתרן. לפיכך, נטריאורזה משמעותית מזוהה בחולים עם אי ספיקת יותרת הכליה; גירוי פעיל של הפרשת אלדוסטרון מתרחש בחולים עם נפח נוזל חוץ-תאי נמוך, ולהפך, הפרשת אלדוסטרון פוחתת עם היפרוולמיה.

"הגורם השלישי"

גורמים נוספים המווסתים את מאזן הנתרן משולבים תחת השם הכללי "הגורם השלישי". הם כוללים גורמים הורמונליים (הורמון נתריורטי פרוזדורי, קטכולאמינים, קינינים ופרוסטגלנדינים), גורמים פיזיים הפועלים דרך דופן צינוריות הכליה (לחץ הידרוסטטי ולחץ אונקוטי בנימי הכליה); וגורמים המודינמיים (זרימת דם מוגברת בכליה מדולרית, פיזור מחדש של זרימת דם תוך-כלייתית).

פפטיד נאטריורטי פרוזדורי מקדם דיאורזה, מגביר את הפרשת הנתרן, כלור ואשלגן בשתן. מנגנון הפעולה הנטריורטית של ההורמון מורכב. תפקיד מרכזי בהתפתחות נאטריאורזה מיוחס לעלייה בסינון הגלומרולרי ובחלק הסינון, פעולה ישירה של ההורמון על צינורות הכליה עם ירידה בספיגת נתרן מחדש בעיקר באזור צינורות האיסוף הקורטיקליים; תפקיד מסוים בהתפתחות נאטריאורזה ממלא חסימת ייצור האלדוסטרון על ידי ההורמון.

תפקידם של קטכולאמינים בוויסות הפרשת נתרן קשור להשפעה על כוחות סטארלינג בנימים היקפיים ולשינויים בהמודינמיקה הכלייתית.

ההשפעה הנטריורטית של קינינים ופרוסטגלנדינים קשורה לתכונותיהם הרחבות כלי הדם, פיזור מחדש של זרימת הדם התוך-כליתי ושינויים בגרדיאנט האוסמוטי במוח הכליה. גם ההשפעה הישירה של קינינים ופרוסטגלנדינים על הובלת נתרן בחלקים הדיסטליים של הנפרון והצינוריות הפרוקסימליות אינה נשללת.

בין הגורמים הפיזיים המשפיעים על הפרשת נתרן, תפקיד חשוב ניתן לכוחות סטארלינג הפועלים דרך דופן הנימים באזור הצינורות הפרוקסימאליים. ירידה בלחץ האונקוטי בנימים הפריא-טובוליים ו/או עלייה בלחץ ההידרוסטטי בהם מלווה בירידה בספיגת נתרן מחדש ובעלייה בנטריאורזה, ולהיפך: עם עלייה בלחץ האונקוטי בנימים, ספיגת הנתרן מחדש בנפרון הפרוקסימלי עולה. לחץ אונקוטי נמוך בעורקיק הגלומרולרי המוציא מזוהה בהיפופרוטאינמיה, כולל NS, כמו גם במצבים עם נפח גבוה של נוזל חוץ-תאי, מה שמסביר את הירידה בספיגת הנתרן הפרוקסימלית. עלייה בלחץ האונקוטי עקב זילוח של הנימים הפריא-טובוליים עם תמיסה בעלת תכולת אלבומין גבוהה מובילה לנורמליזציה של ספיגת הנתרן מחדש.

פיזור מחדש של זרימת הדם בכליות

תפקידו של גורם זה במנגנוני ויסות הפרשת הנתרן נותר לא ברור ודורש הבהרה. סביר להניח שאין לו השפעה משמעותית על ויסות מאזן המים-מלחים.

לפיכך, הכליות שומרות על הומאוסטזיס של מים-נתרן באמצעות מנגנונים מורכבים. את התפקיד המוביל בהן ממלאת המערכת ההורמונלית של הכליות ובלוטת יותרת הכליה. מנגנונים אלה מבטיחים יעילות גבוהה של שמירה על קביעות הנתרן בגוף. הפרעות באיזון המים-אלקטרוליטים של הגוף מתפתחות כאשר ישנה התמוטטות במערכות הבקרה שלו ויכולות להיות קשורות לסיבות חוץ-כלייתיות ולנזק לכליות.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]