Нарушения электролитного обмена

Минеральные вещества организма составляют около 4% от массы тела. Они находятся в растворенном состоянии в виде электролитов в экстра- и интрацеллюлярной среде, в связи с белками, в составе различных органических соединений, а также в минеральной фазе обызвествленных тканей (скелета и зубов). Методом радиоактивной индикации установлено, что обызвествленные ткани являются важным депо минеральных элементов. Значительная часть кальция, фосфата, натрия и других минеральных веществ скелета образуют лабильную фракцию, которая может быть мобилизована для компенсации расстройств минерального обмена.

Электролиты, растворенные в жидкостях организма, обеспечивают постоянство осмотического давления внутренней среды, а их соотношение во многом определяет кислотно-основное состояние. Поэтому нарушение обмена электролитов тесно связано с расстройством водного обмена и кислотно-основного баланса.

Нарушение обмена натрия, калия, магния. Натрий — главный катион внеклеточной среды, который вместе с соответствующими анионами (прежде всего Сl^-) представляет в ней более 90% осмотически активных веществ. Концентрация Na⁺ в экстрацеллюлярной жидкости достигает 140 ммоль/л, в то время как во внутриклеточной среде — лишь около 20 ммоль/л. Общее содержание натрия в организме человека превышает 100 г (примерно 0, 14% от массы тела), причем более трети этого количества сосредоточено в скелете. Лабильная (мобилизуемая) фракция составляет около половины натрия обызвествленных тканей и по своей массе в 2 — 3 раза превышает натрий внутрисосудистой жидкости. В нормальных условиях суточный баланс составляет около 4 — 5 г натрия, поступающего в организм с пищей и питьем. Большая часть натрия выделяется из организма с мочой (75 — 95%) и потом (2 — 10%).

Нарушение обмена натрия тесно связано с нарушением водного равновесия. Отрицательный баланс натрия возможен при повышенной потере его с мочой, потом, пищеварительными секретами (понос) или экссудатом (ожог) (см. выше — " Обезвоживание"). Особенно большое значение имеет нарушение реабсорбции натрия в канальцах нефронов, которое наблюдается при недостаточной выработке альдостерона (аддисонова болезнь), при избыточной продукции АНФ в предсердиях, простагландинов Е₂ и I₂ (простациклина) в почках, а также под влиянием салуретиков: ингибиторов карбоангидразы (диакарб), производных бензотиадиазина (дихлотиазид), антраниловой кислоты (фуросемид) и др.

Потеря организмом натрия приводит к выводу из клеток ионов К⁺, нарушению деятельности сердца, скелетных и неисчерченных мышц. Развивается мышечная адинамия и потеря аппетита. Дефицит натрия через натриевые рецепторы, локализующиеся в гипоталамусе и почках, стимулирует биосинтез и секрецию альдостерона, задерживающего натрий в организме.

Положительный баланс натрия развивается в случае избыточного потребления соли, нарушения выведения натрия почками (гломерулонефрит, длительный прием гликокортикоидов), а также при избыточной продукции альдостерона, усиливающего реабсорбцию натрия в канальцах нефронов, пищевом канале, слюнных и потовых железах. Молекулярный механизм действия альдостерона связывают с генетической индукцией синтеза ферментов, участвующих в трансмембранном переносе Na⁺-и К⁺.

Избыток солей натрия в организме способствует развитию воспалительных процессов, задержке воды, а также развитию гипертензии.

Содержание калия во внеклеточной среде составляет 4 — 5 ммоль/л, во внутриклеточной — 110 — 150 ммоль/л. Суммарное содержание калия в организме составляет 4000 — 6000 ммоль (156 — 235 г). Две третьих этого количества Приходится на мышцы и свыше 5% — на скелет.

Суточный баланс калия составляет примерно 110 ммоль (около 4 г). Нарушение Итого баланса тесно связано с нарушением обмена натрия. Так, избыток калия усиливает выведение натрия и воды из организма, а его недостаток вызывает Нарушения, сходные с эффектом избытка натрия.

Отрицательный баланс калия может развиться при недостаточном поступлении его с пищей (овощи и молочные продукты), в случае потери его с рвотными массами или при поносе (концентрация калия в пищеварительных секретах примерно вдвое выше, чем в плазме крови), при длительном лечебном применении кортикотропина и гликокортикоидов, а также при гиперальдостеронизме.

Отрицательный баланс калия приводит к гипокалиемии, которая сопровождается алкалозом, т. е. при дефиците К⁺ повышается выведение почками Н⁺. Гипокалиемия может долго компенсироваться за счет перехода калия в кровь из клеток. Длительная гипокалиемия вызывает снижение содержания калия в клетках, мышечную слабость, понижение моторики желудка и кишок, снижение сосудистого тонуса, тахикардию. Изменение ЭКГ при гипокалиемии проявляется удлинением интервала Q—T и в снижении вольтажа зубца Т.

Задержка калия в организме может наблюдаться при избытке его в пище, а также при нарушении выделения К⁺ почками. В эксперименте выраженную задержку калия можно наблюдать у адреналэктомированных животных, в клинике — при гипофункции коры надпочечных желез (аддисонова болезнь) и при ацидозе.

Задержка калия в организме может вести к гиперкалиемии, которая сопровождается брадикардией и мышечными парезами. На ЭКГ характерны высокий зубец Т и уменьшение P. Возможна остановка сердца в диастоле. Гиперкалиемия наблюдается также при выходе калия из клеток (тканевый распад, инсулярная недостаточность и др.).

Магний является вторым по концентрации катионом внутриклеточной среды (13 ммоль/л). Он необходим для действия некоторых ферментов, катализирующих распад углеводов, а также для действия фосфатаз и фосфофераз. В организме человека содержится около 1000 ммоль (24 г) магния, половина которого находится в скелете. Концентрация магния в плазме крови составляет 1 ммоль/л.

Гипермагниемия возможна при потреблении пищи, богатой магнием (зеленые части растений, фасоль, горох, пшено и др.), при явлениях ацидоза и нарушении выделения магния почками (уремия). При этом развивается депрессия и сон (магнезиальный наркоз).

Гипомагниемия иногда наблюдается при панкреатите, вследствие нарушения всасывания магния (образование нерастворимых солей с жирными кислотами). Клинически, как и гипокальциемия, она проявляется тетанией.

Нарушение содержания хлоридов и гидрокарбонатов. Хлориды. Общее содержание хлора в организме составляет около 2400 ммоль (85 г). Хлор является главным анионом внеклеточной жидкости, где его концентрация составляет примерно 100 ммоль/л. Нарушение обмена хлоридов обычно развивается параллельно с нарушением баланса натрия и воды.

Билет

1------- 1. Причиной наследственных заболеваний является мутация. В настоящее время внешняя среда сверхнасыщена мутагенными факторами. Поэтому основой профилактики является борьба с мутагенными факторами (охрана АЭС, источников радиации, проверка новых медицинских препаратов на мутагенность).

2. В предупреждении наследственных заболеваний имеют значение социальные факторы (запрещение кровно-родственных браков, прекращение изолятов, борьба с религиозными предрассудками).

3. Определённую роль играет в предупреждении наследственных заболеваний возраст родителей. Чем старше мать (за 35 лет), тем вероятность спонтанной мутации выше.

4. Предупреждение родителей о возможном рождении у них больного потомства. Это даёт возможность родителям решить вопрос о деторождении

Генотерапия — исправление отдельных признаков наследственных заболеваний с помощью генов и генной инженерии, под которой понимают целенаправленное конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов и внедрении полученных гибридных молекул в другой организм. Перенос гибридных генов в новый организм возможен с помощью вирусов, после обработки генов препаратом ДНК, с помощью микроинъекций.

В настоящее время удалось больному с галактоземией (дефицит фосфатуридилтрансферазы) в клетки кожи трансплантировать ген, способный вырабатывать этот фермент. Дефицит исчезает. Это классический пример генной инженерии. В перспективе с помощью генной инженерии возможно создавать людей по генетическим инструкциям, увеличить эффективность работы человеческого мозга, улучшить здоровье и продлить жизнь человека.

3 группы заболеваний:

1. Наследственные болезни, не зависящие от влияния среды (болезнь Дауна, гемофилия, ахондродисплазия, фенилкетонурия).

2. Наследственные заболевания, проявляющиеся при действии факторов внешней среды (подагра, диабет, гипертония, атеросклероз) — наследственная предрасположенность.

3. Ненаследственные болезни. Наследственность не играет этиологической роли (травмы, инфекционные заболевания, ожоги). Генетические факторы могут играть роль в саногенезе.

Мутации:

1. Геномные (изменение числа хромосом) и хромосомные (изменение структуры хромосом) — хромосомные заболевания.

2. Генные мутации — молекулярные изменения на уровне ДНК.

Ген-белок взаимодействие: 1) образование избыточного количества белка (образование избыточного количества глобина, гемоглобина) — увеличивается свёртываемость крови; при избытке железа развивается гемосидероз внутренних органов; 2) образование аномального белка (серповидноклеточная анемия).

Ген-фермент взаимодействие: фенилкетонурия. Болезни накопления — гликогенозы.

Ген-рецептор взаимодействие: нарушение синтеза рецепторов андрогенов приводит при хромосомном наборе XY к развитию женского фенотипа. Витамин-D-резистентный рахит — дефект рецепторов 1, 25-дигидрооксикальциферола. Мутации в гене рецептора ЛПНП — нарушение холестеринового обмена.

2-------- Гиповитаминозы – нарушения, возникающие при частичной недостаточности витаминов. Авитаминоз – это патологический процесс, развивающийся вследствие длительного качественно неполноценного питания, при котором отсутствует тот или иной витамин либо необходимый комплекс витаминов. Основными механизмами развития гипо– и авитаминозов являются следующие:

• недостаточное поступление витаминов с пищей;

• угнетение микрофлоры кишечника, продуцирующей ряд витаминов;

• нарушение всасывания и утилизации витаминов в организме;

• повышение потребности организма в витаминах, например, при интенсивном росте, беременности, лактации и т. п.;

• врожденные энзимопатии.

Гипервитаминозы – состояния организма, возникающие в результате пищевой или фармакологической передозировки разных витаминов. Приводим причины, механизмы и проявления ряда важнейших гипо-, авитаминозов и гипервитаминозов.

Гиповитаминоз А. Физиологические функции витамина А связаны с процессами фоторецепции, роста, регенерации и дифференцировки эпителия и соединительной ткани, иммунологически – с гомеостазом. Гиповитаминоз А проявляется в виде трех основных патологических процессов:

1) гемералопии (куриная слепота) – резкого ухудшения зрения при недостаточном освещении, в сумерках вследствие дефицита фоточувствительного протеида родопсина, содержащего витамин А;

2) ксерофтальмии, связанной с гиперкератозом и закупоркой эпителием слезных протоков, высыханием конъюнктивы и роговой оболочки глаза;

3) усилением кератинизации, обусловленным уменьшением интенсивности восстановления эпителия и слизистых оболочек, увеличением ороговения, дистрофией и слущиванием эпителия. В секреторных железах (слюнных, поджелудочной) интенсивно идет процесс гиалинизации, возникает недостаточность их функции.

Гипервитаминоз А связан с интенсификацией обмена и развитием дистрофических процессов в печени, почках, сердце, костях. Наблюдается при передозировке витамина А или избыточном потреблении содержащих его продуктов.

Авитаминоз D. Дефицит кальциферола в организме приводит к развитию рахита. Обмен витамина D достаточно сложен, в его синтезе и трансформации принимают участие ткани кожи, печени, почек. При недостаточности витамина в пище, дефиците инсоляции или развитии патологии указанных органов возникают изменения психики ребенка (вялость, плаксивость, нарушения сна), наблюдаются потливость, задержка роста, искривления костей и задержка сроков окостенения. У взрослых возможно размягчение костной ткани (остеомаляция).

Гипервитаминоз D. При передозировке витамина D прекращается рост, утолщаются кости, рано зарастает родничок, возникает микроцефалия. Кроме того, фосфат кальция откладывается в тканях разных органов: в стенках сосудов, почках, миокарде. Кальцинаты становятся местом развития склероза. Нередко присоединяется мочекаменная и желчекаменная болезнь.

3----- Нарушение кровотока (перфузии) в малом круге

Довольно часто нарушения кровообращения в малом круге проявляются в виде повышения давления в легочной артерии - легочной гипертензии. В норме давление в легочной артерии равно 13-15 мм рт.ст. Если давление повышается в 2 раза, то это свидетельствует о гипертензии. В основе развития легочной гипертензии лежат органические и функциональные факторы.

Легочная гипертензия может быть первичной и вторичной, прекапиллярной и посткапиллярной.

Первичная прекапиллярная гипертензия возникает при воспалении сосудистой стенки, микротромбозе, эмболии, повышении вязкости крови, врожденных структурных изменениях сосудов. Вторичная гипертензия может быть прекапиллярной и посткапиллярной. Вторичная прекапиллярная гипертензия возникает при гипоксемии и гиперкапнии, гиперсекреции норадреналина, воздействии ангиотензина-2, серотонина. При этом происходит спазм легочных сосудов и кровоток уменьшается. Развитие дыхательной недостаточности и гипоксии в этом случае обусловлено нарушением поступления крови в капилляры и открытия артерио-венозных шунтов. По норме по шунтам проходит около 7% крови. При спазме легочной артерии и капилляров открываются артерио-венозные шунты и кровь, обходя обменные капилляры, не насыщается кислородом, нарушается выведение углекислого газа и, как следствие, развивается гипоксемия и гиперкапния, которые усугубляют спазм артериол и усиливают явления легочной гипертензии.

Вторичная посткапиллярная легочная гипертензия развивается при клапанных пороках левого сердца, при митральном стенозе, хронических заболеваниях сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь, хроническое легочное сердце), сердечно-сосудистой недостаточности левожелудочкового типа, сдавлении легочных вен опухолью, тромбозе вен. В результате этих процессов возникает застой крови в легочных венах. Кровь не поступает в сосуды большого круга кровообращения, развивается гипоксемия, а затем и гипоксия.