Виділення надлишку кислих радикалів і заощадження підстав здійснюються головним чином нирковими канальцями, тому ацидоз, який спостерігається у хворих дифузними захворюваннями нирок, носить переважно канальцевий характер. Однак було б неправильно пов'язувати виникнення ниркового ацидозу тільки з канальцевийрозладами порушеннями. Затримка кислотних аніонів в результаті зниження клубочкової фільтрації у хворих з нирковою недостатністю також істотно впливає на величину ниркового ацидозу. Хоча кислотні аніони після їх нейтралізації, як правило, втрачають свій кислий характер, проте їх надлишок сприяє ацидозу, витісняючи з позаклітинної рідини еквівалентну кількість бікарбонатів. Зниження гломерулярної фільтрації веде до зменшення фільтраційного заряду натрію, зниження іонообмінних процесів в канальцях і падіння секреції Н-іонів і аміаку. У результаті зниження кількості фильтруемого буфера-акцептора водню (в основному фосфатів) знижується утворення тітруемих кислот. Таким чином, нирковий ацидоз в ряді випадків носить змішаний характер і пояснюється як канальцевийрозладами, так і гломерулярними порушеннями (Bonomini, 1959- Hodler, 1964).
Залежно від характеру захворювання і супутнього йому ураження інших органів і систем патогенез ацидозу у ниркового хворого може мати ряд особливостей. Заслуговує на увагу аналіз екстраренальних факторів, які можуть посилити наявний ацидоз, а іноді набувають і самостійне патогенетичне значення в його розвитку. Сюди відносяться: вплив попереднього нефриту або супроводжуючого його інфекційного захворювання, а також підвищення катаболізму будь-якої етіології, що веде до підвищеного утворення в організмі Н-іонів, накопичення в крові органічних і неорганічних кислот-анемія, веде до зниження буферної ємності крові-гіпофункція кори надниркових залоз, сприяюча втраті бікарбонатів, натрію і зниження секреції аміаку і Н-іонів- зниження окисно-відновних процесів з утворенням недоокислених продуктів метаболізму в результаті циркуляторних порушень, що виникають при ацидозі (порочне коло: ацидоз веде до порушення периферичної ціркуляціі- останнє, порушуючи окислювально-відновні процеси в тканинах, посилює ацидоз) - зниження легеневої вентиляції і кисневої насиченості крові, що сприяє зменшенню буферної ємності системи гемоглобін - оксігемоглобін- підвищення рСO2 крові, провідне до дихального ацідозу- зниження ємності позаклітинних і внутрішньоклітинних буферних систем у виснажених хворих-зниження буферної ємності білків крові у хворих з гіпопротеінеміей- виснаження натрієвого депо, недостатня нейтралізація Н-іонів за рахунок іонного обміну з внутрішньоклітинним сектором- порушення функції ряду органів і систем: печінки (молочнокислий ацидоз), серця (циркуляторні порушення з утворенням недоокислених продуктів метаболізму, молочнокислий ацидоз), легенів (дихальний ацидоз), шлунково-кишкового тракта- неадекватна дієтетиці і лікарська терапія: переважно м'ясна їжа, тривале голодування, різке обмеження натрію- зловживання СаCl2, NH4Cl, великими кількостями фізіологічного розчину NaCl, аспірином, фенацетином, саліцилатами, антагоністами альдостерону, що знижують секрецію NH3 і Н-іонів, діуретиками (діамокс), провідними до втрати бікарбонатів і натрію-електролітні порушення (нестача натрію, що веде до гіпотонії, гіповолемії, зниження ниркового кровотоку і фільтрації із затримкою кислотних аніонів, зниженню іонообмінних процесів в ниркових канальцях, недостатнього утворення бікарбонату з СO2- надлишок хлору, що витісняє з позаклітинної рідини еквівалентну кількість НСO3- надлишок калію, що веде до підвищення катаболізму, порушення обмінних окислювально-відновних процесів, що збільшує реабсорбцію хлору, що знижує реабсорбцію НСO3, знижує продукцію аміаку і Н-іонів в канальцевих клітинах).
Кожен з цих чинників може накласти істотний відбиток на перебіг захворювання і вимагає своєчасної корекції.
Клініка ниркового ацидозу до останнього часу не отримала належного висвітлення в спеціальній літературі, тому ми вважаємо за доцільне привести тут наступне схематичне її виклад.
Помірний ацидоз (дефіцит підстав 3-5 мекв / л, зниження рН крові до 7,33-7,31): втома (фізична і розумова), нездужання, відсутність апетиту, головні болі, сухість у роті, нудота.
Ацидоз середньої тяжкості (дефіцит підстав 6-10 мекв / л, рН крові 7,30-7,21). Характерне для ацидозу порушення дихання, пов'язане з компенсаторною гіпервентиляцією. Дихання стає глибоким, іноді частішає, хворий витрачає при цьому великі зусилля. Слід зазначити, що компенсаторна гіпервентиляція зазвичай з'являється порівняно пізно і часто виражена слабо, що може бути пов'язано зі зниженням чутливості дихального центру в умовах уремічний інтоксикації, а також, можливо, з тим, що останній реагує не стільки на поза-, скільки на внутрішньоклітинні зрушення рН.
Важкий ацидоз (дефіцит підстав більше 10 мекв / л, рН крові 7,20 або нижче). Адинамія, гіпертермія, стійка до жарознижувальних засобів, гіпотонія, рефрактерна до адреналіну і норадреналіну (дія багатьох фармакологічних препаратів в умовах ацидозу перекручується або не проявляється), серцева недостатність, тахікардія, екстрасистолія, іноді стійка аритмія, пов'язані з пригніченням обміну в серцевому м'язі, порушення периферичної циркуляції (В. М. Балагін, 1967) в результаті спазму артерій і артеріол, паралічу капілярів і вен (блідість, ціаноз, холодна волога шкіра, «мармуровість», плямистість шкіри, симптом «білої плями» приздавленні шкіри, слабкий пульс) , задишка, велике гучне дихання Куссмауля, блювота, біль у м'язах і втрата у вазі в результаті тканинної деструкції, затьмарення свідомості, втрата свідомості, кома, олігурія, ниркова недостатність (при тяжкому ацидозі знижується нирковий кровообіг), симптоми гіперкаліємії (апатія, сонливість, порушення свідомості, парестезії, судорожне посмикування м'язів, м'язова слабкість, паралічі, нудота, блювання, проноси, атонія кишечника, зміни ЕКГ), пов'язані з тим, що надлишок Н-іонів позаклітинної рідини частково переходить в клітини в обмін на іони калію.
Слід підкреслити, що в ряді випадків корекція ацидозу без додаткового фармакологічного впливу може призвести до нормалізації артеріального тиску, серцевої діяльності і серцевого ритму, відновленню діурезу, зниження температури тіла, зникнення задишки, відновленню чутливості до пресорних речовин (норадреналіну, мезатону).
Переходячи до викладу методів дослідження ниркового ацидозу, слід насамперед зазначити, що кислотно-лужну рівновагу за своєю природою є динамічним. Стежити за його змінами можна тільки шляхом багаторазових динамічних спостережень за целим- комплексом показників. Слід також враховувати, що порушення кислотно-лужної рівноваги найкраще виявляються в умовах функціональних навантажувальних проб (навантаження кислотою або лугом).
Найбільш повне уявлення про характер порушення кислотно-лужної рівноваги можна отримати при дослідженні крові за методом Astrup (1957).
Аналіз даних, отриманих нами при дослідженні кислотно-лужної рівноваги у 204 хворих дифузними захворюваннями нирок (гострий і хронічний гломерулонефрит, хронічний пієлонефрит), показує, що ті чи інші порушення кислотно-лужної рівноваги нерідко спостерігаються у ниркових хворих, що й зрозуміло, якщо врахувати ту велику роль, яку відіграють нирки у підтримці сталості внутрішнього середовища організму. При дифузних захворюваннях нирок, іноді вже на самому початку, і особливо часто - у хворих з нирковою недостатністю, спостерігається тенденція до зрушення реакції крові в кислу сторону. Нирковий ацидоз носить переважно метаболічний характер і супроводжується зниженням стандартного бікарбонату крові, більш-менш вираженим дефіцитом буферних підстав, зниженням рН крові. При цьому, як уже зазначалося вище, гіпервентиляція і компенсаторное падіння парціального тиску вуглекислоти навіть у важких хворих рідко досягають великій мірі. З погіршенням функції нирок частота і тяжкість ацидозу, як правило, зростають, він набуває в ряді випадків декомпенсований характер. Найбільш часто ацидоз спостерігається у хворих на хронічний пієлонефрит, що пояснюється, очевидно, переважно канальцевим характером ураження нирок при цьому захворюванні. Серед хворих на гломерулонефрит ацидоз більш виражений і спостерігається частіше у хворих на гострий нефритом. Остання обставина пов'язана не тільки зі зниженням кіслотовиделітельной здатності нирок, але і з меншими процесами адаптації у хворих цієї групи, а також із загальними обмінними і електролітними порушеннями. Слід підкреслити, що гломерулонефрит, за сучасними уявленнями, не є чисто гломерулярні поразкою і, як правило, супроводжується більш-менш вираженими тубуло-інтерстиціальними змінами (М. Я. Ратнер і співавт., 1969). Остання обставина має принципове значення для розуміння природи ацидозу при цьому захворюванні. У міру прогресування ниркової недостатності різниця між величиною ацидозу у хворих різними захворюваннями нирок поступово стирається.
Як вже зазначалося вище, однією з основних причин ниркового ацидозу є зниження кіслотовиделітельной функції нирок. Дослідження показників, що характеризують здатність нирок до виділення кислот, набуває важливого значення ще й тому, що значно розширює можливість функціональної характеристики нирок, а також може бути використано в диференційно-діагностичних цілях у ниркових хворих. При цьому визначаються наступні показники: аміак, титруемая кислотність сечі, загальне виділення водневих іонів, екскреція з сечею органічних кислот, рН сечі. Доцільно визначення екскреції кислот як загальне (при даній фільтрації за добу), так і в перерахунку на 100 мл клубочкового фільтрату, що, наприклад, у випадках ниркової недостатності дозволяє судити про інтенсивність виділення кислих радикалів функціонуючими нефронами. При цьому нерідко виявляється, що, незважаючи на те, що сумарне виділення тітруемих кислот знижено, залишкові нефрони функціонують з підвищеним навантаженням і величина екскреції, яка припадає на кожен функціонуючий нефрон, перевищує норму.
Так як кіслотовиделітельной функція нирок значною мірою залежить від ступеня позаклітинного ацидозу, доцільно порівнювати показники, що характеризують виділення кислот при різних захворюваннях нирок, не тільки у функціонально рівноцінних групах, але і при однаковому ступені позаклітинного ацидозу і при стандартній кислотної навантаженні.
У хворих гострим і хронічним гломерулонефритом, а також хронічний пієлонефрит, зниження кіслотовиделітельной функції нирок, як правило, виражається насамперед у зменшенні екскреції аміаку, що веде до зниження загального сумарного виділення водневих іонів. Зниження здатності до виділення кислот у обстежених нами хворих було найбільш виражено при пієлонефриті, що підтверджено статистично і пояснюється переважним ураженням канальцевої частини нефрона. Різниця між показниками, що характеризують кіслотовиделітельной здатність нирок в умовах стандартного харчування, у хворих гострим і хронічним гломерулонефритом була статистично недостовірною. Показники виділення кислот у ниркових хворих, як правило, широко коливаються, що диктує необхідність динамічного спостереження. Поряд зі зниженням виділення кислот, може спостерігатися і підвищений їх виділення, що, з одного боку, є закономірною реакцією на ацидоз, а з іншого - свідчить про складний характер ниркового ацидозу, в ряді випадків не пов'язаного з порушенням кіслотовиделітельной здатності нирок-рН сечі у важких ниркових хворих, особливо у хворих на пієлонефрит, має тенденцію до зрушення в лужну сторону, що пояснюється як зниженням виділення кислот, так і спостерігається у ряду хворих втратою бікарбонатів.
Слід підкреслити важливість дослідження у ниркових хворих виділення з сечею бікарбонатів. Масивна бікарбонатурія є одним з істотних факторів, що ведуть до ацидозу, і вимагає своєчасної корекції.
Проведене нами дослідження виділення органічних кислот показує, що ацидоз у ряду хворих на хронічний пієлонефрит носить, очевидно, й не так запальний характер (в цьому випадку можна було б очікувати підвищеного виділення органічних кислот), скільки пов'язаний зі зниженням здатності нирок до виділення кислот і заощадження підстав. У розвитку ацидозу при хронічному пієлонефриті, за нашими даними, істотну роль грає втрата бікарбонатів і натрію.
У міру прогресування ниркового захворювання екскреція аміаку зазвичай знижується раніше і в більшій мірі, ніж виділення тітруемих кислот. Здатність окисліться сечу (екскретуватися тітруемих кислоти) у хворих на гломерулонефрит нерідко зберігається на самих пізніх стадіях захворювання. Стан, який ми умовно називаємо «фазою порушеної рівноваги» і характеризується великими размахами окремих показників кислотно-лужної рівноваги, змінюється у важких хворих порівняно стійким і прогресуючим зниженням більшості тестів.
Показники кислотно-лужної рівноваги добре відображають функціональний стан нирок і можуть бути використані для функціональної діагностики у ниркових хворих. Особливо важливе значення в цьому відношенні набувають функціональні навантажувальні проби, так як ті чи інші канальцевий дефекти в ряді випадків можуть бути виявлені тільки при навантаженні.
Чутливими функціональними пробами у ниркових хворих є проба з навантаженням бикарбонатом натрію (рис. 5) і проба з навантаженням хлористим амонієм (рис. 6).
При дослідженні кислотно-лужної рівноваги у хворих із захворюваннями нирок необхідно виходити з того, що в підтримці гомеостазу електроліти та показники кислотно-лужної рівноваги функціонують як єдина система, і, отже, дослідження їх доцільно проводити комплексно.
Отримані нами дані свідчать, що ацидоз у хворих дифузними захворюваннями нирок носить складний характер. Більш-менш докладний аналіз його в ряді випадків неможливий без комплексного динамічного дослідження показників кислотно-лужної рівноваги і електролітів в умовах стандартної дієти і функціональних навантажувальних проб. Приклади такого аналізу наведені нижче.
Рис. 5. Проба з навантаженням бикарбонатом натрію у здорових людей і у хворих дифузними захворюваннями нирок.
а - здоровие- 6 - хворі з хорошою функцією нирок-в - з помірним порушенням функції-г - при нирковій недостатності.
Стрілка - введення NaHCO3.
Рис. 6. Проба з навантаженням хлористим амонієм у хворих на хронічний гломерулонефрит.
Пряма лінія - функція нирок не нарушена- переривчаста - при нирковій недостатності. Стрілки - прийом NH4Cl.
Рис. 7. кислотно-і електролітовиделітельная функція нирок в умовах кислотного навантаження.
а - хвора гострим нефритом без порушення функції нирок-б - хвора на хронічний двостороннім пієлонефритом без порушення функції нирок-в - хвора на хронічний двостороннім пієлонефритом з порушенням функції нирок-т. к. - тітруемих кислоти.
У хворої гострим нефритом з хорошою функцією нирок (рис. 7, а) вихідні цифри екскреції аміаку та тітруемих кислот перебували на нижній межі норми. Практично весь хлор, введений при кислотної навантаженні, виводився нирками, екскреція органічних кислот, а також рівень неорганічного фосфору в плазмі крові нормальні, що свідчить про хорошу функції клубочків по виведенню кислотних аніонів. Виведення хлору відбувалося разом з натрієм. Проте в результаті різкого підйому екскреції аміаку після кислотного навантаження втрата натрію вже на другу добу припинилася і до кінця проби змінилася його затримкою. За час кислотного навантаження хвора екскретуватися з сечею 458,2 мекв натрію-в той же час загальне виділення водневих іонів за цей період склало 681,7 мекв. Виділення водневих іонів перевищило екскрецію натрію, а їх відношення
- Коефіцієнт, який ми умовно називаємо канальцевим,
характеризує здатність ниркових канальців екскретуватися метаболічний водень і консервувати натрій, склав 1,48. Підйом екскреції калію під час навантаження пояснюється, мабуть, тим, що консервація натрію в цьому випадку певною мірою здійснювалася за рахунок обміну натрію в ниркових канальцях на калій. Отже, ми бачимо, що здатність нирок виділяти кислотні аніони шляхом клубочкової фільтрації, а також здатність ниркових канальців секретувати аміак, водневі іони і консервувати натрій збережені. У той же час в період обстеження у хворої спостерігався виражений ацидоз зі зниженням рН крові до 7,26, в даному випадку, мабуть, значною мірою пов'язаний із загальними обмінними порушеннями, провідними до підвищеного утворення в організмі водневих іонів. Незважаючи на ацидоз, виділення водневих іонів до навантаження хлором залишалося на нижній межі норми. Таким чином, функціонально повноцінна (якщо судити по звичайно прийнятим в клініці тестам) нирка, в завдання якої входить виділення надлишку водневих іонів, порівняно слабо реагувала на підвищення їх концентрації в крові. Адекватним подразником для ниркових канальців, що спонукає їх до посиленої секреції водневих іонів, був в даному випадку не стільки сам ацидоз, скільки величина підлягає виділенню анионной навантаження і потреба в консервації натрію.
Розглянемо другий випадок ниркового ацидозу (див. Рис. 7, б). У хворої хронічним двостороннім калькулезним пієлонефритом з хорошою азотовидільної і концентраційної функції нирок, незважаючи на наявність гіперхлоремічним ацидозу (рН крові - 7,23), виділення аніонів хлору, органічних кислот і неорганічних фосфатів нирками не порушено.
Причиною ацидозу в цьому випадку є нездатність нирок екскретуватися достатні кількості аміаку і водневих іонів, причому в першу чергу страждає не добове їх виділення (воно нормальне), а здатність нирок адекватно відповідати на кислотну навантаження. Що стосується гіперхлоремії, то вона в даному випадку носить компенсаторний характер і пов'язана зі зниженням плазмової концентрації бікарбонатів. Незважаючи на хорошу загальну функцію нирок, екскреція аміаку і тітруемих кислот у відповідь на кислотну навантаження відбувається мляво і кількісно далеко не відповідає виділенню кислотних аніонів, у зв'язку з чим останні виділяються разом з натрієм. Це призводить до значної і тривалої втрати натрію і вираженого дефіциту буферних підстав крові (-11,8 мекв / л.) В умовах низької екскреції аміаку і водневих іонів починається посилений обмін натрію на калій. Нарешті, сума катіонів (аміаку, Н-іонів і калію), обмінюваних на натрій, перекриває кількісно його екскрецію. Втрата натрію припиняється і змінюється його затримкою.
Очевидно, що в даному випадку ми маємо справу з різновидом ниркового канальцевого ацидозу, що зустрічається у хворих з переважно канальцевим характером ураження. При цьому функція ниркових клубочків по виділенню кислотних аніонів збережена, а причиною ацидозу є нездатність канальців секретувати достатні кількості водневих іонів і пов'язана з цим значна втрата підстав.
Розглянемо третій випадок ниркового ацидозу (див. Рис. 7, в). У хворої з двостороннім хронічний пієлонефрит і вираженою нирковою недостатністю внаслідок різкого зниження клубочкової фільтрації значна частина кислотного навантаження залишилася невиділеної, посиливши ацідоз- реакції на кислотну навантаження у вигляді підвищення канальцевоїсекреції аміаку і тітруемих кислот не спостерігалося. У той же час істотно зросла втрата катіонів - натрію і калію.
Ацидоз в даному випадку вже не можна назвати чисто канальцевим. Він носить змішаний характер і пояснюється як зниженням функції клубочків по виділенню кислотних аніонів (про це ж свідчить значне підвищення в плазмі концентрації неорганічних фосфатів), так і нездатністю ниркових канальців до адекватної секреції аміаку і водневих іонів і пов'язаної з цим втратою підстав. Незважаючи на погане виділення хлору, гіперхлоремії в даному випадку не спостерігалося, що, мабуть, пояснюється накопиченням в плазмі сульфатів, фосфатів, органічних кислот.
Диференційно-діагностичне значення паралельного дослідження кислотно-лужної рівноваги і електролітів показано в табл. 4. Як випливає з таблиці, у двох хворих (гострим гломерулонефритом і хронічний пієлонефрит) з приблизно однаковою азотовидільної і концентраційної функції нирок, що знаходяться на однаковій дієті, ступінь ацидозу, величина екскреції аміаку та тітруемих кислот також приблизно однакові і в даному випадку не можуть бути використані з диференційно-діагностичною метою, проте постійна втрата натрію і виражений дефіцит буферних підстав крові змушують припустити в однієї з хворих значний канальцевий дефект, що знаходить підтвердження при навантажувальної пробі. Остання показує, що здатність відповідати на кислотну навантаження значним збільшенням секреції водневих іонів у хворої на пієлонефрит різко знижена. В умовах ацидозу, значної втрати натрію і вираженого дефіциту буферних підстав виділення кислот при збереженій канальцевої функції нирок мало б бути значно вище. Мабуть, канальцевая секреція аміаку і водневих іонів у хворої на пієлонефрит і в звичайних умовах наближається до максимально можливого рівня, внаслідок чого значний приріст цієї секреції в умовах кислотного навантаження неможливий. Виявлений у хворої на пієлонефрит значний дефіцит буферних підстав крові (-11,8 мекв / л) і втрата натрію змусили нас збільшити вміст натрію в дієті, а також вдатися до активної корекції ацидозу шляхом внутрішньовенних крапельних вливань розчину бікарбонату натрію, що призвело до певного клінічного ефекту . Разом з тим, подібна активна корекція ацидозу, пов'язана з введенням великої кількості натрію, у хворої гострим нефритом була б недоцільна, тим більше, що дефіцит підстав в даному випадку був невеликим (-5,5 мекв / л) і втрати натрію не спостерігалося.
З наведених прикладів випливає, що ацидоз у ниркових хворих може носити різний характер. Разом з тим, необхідно підкреслити, що при нирковому ацидозі нерідко істотно збільшується екскреція натрію з сечею. Кліренс натрію зростає. Проте зміни плазмової концентрації натрію незакономірно. Це й зрозуміло, якщо врахувати ті численні регуляторні механізми, під впливом яких знаходиться рівень натрію в плазмі крові. Слід мати на увазі також, що ацидоз викликає два протилежно спрямованих процеси: втрату позаклітинного натрію з сечею і приплив в позаклітинне рідина натрію з скелета і внутрішньоклітинного сектора. Залежно від вираженості цих процесів і видільної здатності нирок можуть спостерігатися значні коливання плазмової концентрації натрію.
Наведені дані свідчать про тісний зв'язок кислотно-лужної рівноваги та електролітного обміну, а також про необхідність комплексного дослідження. Комплексне дослідження показників кислотно-лужної рівноваги і електролітів дозволяє не тільки повніше представити особливості та роль окремих ниркових механізмів в регуляції кислотно-лужної рівноваги, а й охарактеризувати ці процеси кількісно, а також намітити більш конкретні шляхи корекції наявних порушень гомеостазу.