Виділення нирками води забезпечує сталість водного балансу організму і стабільне осмотичний тиск у різних рідинних секторах завдяки механізму, постійно регулює обсяг сечі та вміст у ній розчинених речовин.
У нормі людина щодня в змозі виділити від 0,3 до 15 л сечі (В. І. Зарецький, 1963; Merrill, 1956; 3. Віктор, 1968).
Одним з найбільш поширених методів визначення концентрації сечі є питома вага: 1001-1035 (Galambos та ін, 1964; Wolf і Pillay, 1969). Встановлено значні коливання питомої ваги в залежності від водної навантаження. Так, наприклад, після 18-годинної водної депривації питома вага становить 1022-1024 (Merrill, 1965). Глюкозурія і, меншою мірою, протеїнурія можуть збільшувати питому вагу і тим самим давати спотворені дані про концентрації сечі. Навпаки, в умовах водної дилюції, коли досліджуваного рано вранці дають випити 1 л води, після чого він залишається в ліжку, і протягом трьох годин збирають сечу, її питома вага може знижуватися до 1002 (Storey, 1951).
Найбільш сучасним методом вивчення концентрації сечі є визначення точки - замерзання (криоскопия), яка виражається в мосм/кг За допомогою цього методу судять про осмоляльності сечі (Isaacson, 1959; Warchol та ін, 1965; Jacobson та ін., 1962; Jetter, 1969; Wolf і Pillay, 1969). При відсутності білка і цукру в сечі встановлена певна залежність між осмотичної концентрацією і питомою вагою Осмотичну концентрацію можна вирахувати за формулою:
Осмотична концентрація сечі (мосм/кг) =33,3X5,
де S - останні дві цифри питомої ваги сечі (В. І. Зарецький, 1963). Relman і Levincky (1963) показали вплив вмісту глюкози, білка і
сечовини на співвідношення між осмоляльностью і питомою вагою сечовини (рис. 76).
Рис. 76. Залежність між осмоляльностью і питомою вагою сечі (за Relman і Levinsky, 1963).
Різний склад сечі позначений: немає цукру і білка (·), цукор - + + + (0), білок - + + + (•), після прийому 25 г сечовини per os (X). Лінії вказують на кореляцію питомої ваги і осмоляльності для чистої глюкози і чистої сечовини.
У нормальних суб'єктів з низькою концентрацією речовин у сечі кореляція між питомою вагою і осмоляльностью хороша (Cioni та ін, 1966). Ця залежність стає слабкою при високій концентрації речовин у сечі, оскільки значну частину серед них займає сечовина та інші неионизированные субстанції. Для даного питомої ваги є широке коло значень осмоляльності, як це випливає з даних Jacobson та ін. (1962) (табл. 871.
Питома вага сечі протягом багатьох років використовувався для оцінки концентраційної здатності нирок. Однак наведені дані показують, що питома вага не завжди відображає дійсне зміст осмотично активних речовин у сечі. З цього випливає, що визначення осмоляльності сечі є більш точним показником концентраційної здатності нирок (Warchol та ін, 1965).
У звичайних умовах після нічної депривації води здорова людина виділяє сечу з осмотичної концентрацією 800-900 мосм/кг (Wolf, Pillay, 1969; 3. Віктор, 1968; Corsic, Radonic, 1972; Masek, 1972). В залежності від умов гідратації організму, а також функціональної здатності нирок може виділятися сеча гіпотонічна з осмоляльностью до 40-80 мосм/кг (Shoen, 1961) або гіпертонічна сеча з осмоляльностью 1200-14О0 мосм/кг (Lindeman та ін., 1960).
Важливим показником, що характеризує справжню концентраційну здатність нирок, є співвідношення осмотичної концентрації сечі
(Uосм) та плазми (Росм). Максимальне значення Uосм/(Росм) = 4.
В нормальних умовах відношення осмоляльності сечі до плазмі більше 1. Воно може бути менше одиниці у разі водного діурезу після водної навантаження або при нецукровому діабеті. При хронічних захворюваннях нирок, особливо в стадії ХНН, це ставлення стає меншим або рівним одиниці (Jacobson та ін., 1962; Wolf, Pillay, 1969). На показник Uосм можуть впливати: 1) вміст білка і натрію в їжі, 2) навколишня температура, 3) психічні та неврологічні розлади (Merrill, 1965).
Нами вивчалася осмотична концентрація сечі у хворих з різними стадіями хронічної ниркової недостатності, у тому числі і що знаходяться на лікуванні хронічним гемодіалізом. Досліджувалася ранкова сеча після фізіологічної нічний водної депривації. Показано помірне зниження осмоляльності сечі у першу стадію ХНН, доазотемическую фазу (креатинін крові менше 2,5 мг%) до 600-700 мосм/кг і значне зниження до 250-350 мосм/кг в кінцевій (третьої) стадії ниркової недостатності фазі розгорнутих клінічних проявів і уремічної (при рівні креатиніну крові 8 мг% і вище).
Відзначено (у разі відсутності вираженої протеїнурії) відомий паралелізм між осмоляльностью сечі і її питомою вагою.
Розраховувалося також співвідношення Uосм/(Росм, яке у випадках помірно виражених порушень концентраційної здатності нирок (ХНН - ІІІ-IIA стадії) становила 2-2,5, а при термінальній уремії (ІІІБ стадія) коливався від 0,8 до 1,2 і у одного хворого знижувалася навіть до 0,64.
Процес виділення води нирками в даний час досить добре вивчений (А. Р. Гинецинский, 1963; Б. Д. Кравчинський, 1963; Ю. В. Наточин, 1972; Smith, 1956; Pitts, 1968).
Найголовніша роль у цьому процесі відводиться транспорту натрію і високою осмотичної активності цього іона. Зазвичай до 85-99% води, профильтровавшейся в клубочках, повертається у кров'яне русло шляхом реабсорбції в канальцях. Аналогічно реабсорбції натрію, реабсорбція води здійснюється протягом усього канальцевого апарату, проте з різною інтенсивністю в тому чи іншому сегменті. В даний час прийнято розмежовувати три транспортні системи для води, локалізовані в проксимальному сегменті, дистальному сегменті і в збірних трубках (Wesson, 1967). Спільним для всіх трьох систем є пасивна реабсорбція води по концентраційному градієнту. Фільтрат у проксимальному відділі изоосмолярен плазмі. Изоосмолярность зберігається при зменшенні об'єму фільтрату, що рухається вздовж проксимального сегмента, до 1/3-1/5 початкового об'єму. Отже, вода в цьому відрізку реабсорбується в строгій пропорції з розчиненими в ній речовинами (Atherton, 1972). Зменшений до 1/5 початкового об'єму изотоничный плазмі фільтрат надходить в низхідне коліно петлі Генле. У тонкому низхідному відрізку петлі Генле триває реабсорбція води за осмотичному градієнту. Високий осмотичний градієнт в мозковому шарі, особливо у вершини сосочків, що виникає в результаті активної реабсорбції натрію у висхідному відрізку петлі Генле, непроникному для води. Натрій і сечовина затримуються біля вершини сосочків. Цьому сприяє погане кровопостачання мозкового шару і уповільнений кровотік в vasa recta (Gottshalk, Mylle, 1959). Концентрація натрію і осмотичний тиск в інтерстиції нирки зростають у напрямку від коркового шару до вершини сосочків (Atherton, 1972). Рух фільтрату по низхідному відрізку петлі Генле супроводжується концентрацією фільтрату. У вершини петлі Генле осмотична концентрація фільтрату максимальна (близько 1500 моєму), а його обсяг мінімальний. У висхідному відділі петлі Генле починається зворотний струм рідини в просвіт канальця, так як його осмоляльність вище такої в більш високо розташованих ділянках мозкового шару.
Таким чином, процес виділення води ниркою тісно пов'язаний з роботою противоточно-розмножувальної системи, бере участь в утворенні сечі. В узагальненому вигляді це представлено на схемі (рис. 77), запропонованої Wesson (1967), який виділив також фактори, найбільш суттєві та значущі в транспорті води за нефрону:
швидкість фільтрації і склад плазми - визначають кількість і склад розчинених речовин, що надходять в проксимальний сегмент для реабсорбції;
проксимальна канальцева реабсорбція - визначає кількість ізотонічної рідини, що доставляється в петлю Гекле, і кількість здатного до реабсорбції хлористого натрію в цієї рідини;
дистальна (або петлі Генле) реабсорбція хлористого натрію - визначає кількість води, здатної створювати водний діурез;
дистальна проникність канальця і збиральної трубки для води - визначає рівень водного транспорту з канальця під дією осмотичного концентраційного градієнта;
ефективність медуллярной акумуляції розчинених речовин - представляє рівень транспорту солі (і можливо сечовини) внутрішньо мозкової речовини, активність інтрамедулярної розподільної системи розчинених речовин (протиточний помножувач), обсяг і розподіл струму крові в мозковій речовині.
Рис. 77. Діаграма, що показує транспорт води за нефрону.
представляють водний транспорт через проксимальний, дистальний сегменти і збірні трубки. Проксимальний і дистальний транспорт солі представлений.
Антидіуретичний гормон (АДГ) діє на водний транспорт головним чином нижче петлі Генле.
Починаючи з извитой частини дистального сегменту нефрона, концентрація тубулярного вмісту і транспорт води залежать від дії АДГ. Хоча антидиуретическии гормон задньої частки гіпофіза діє тільки на ниркові канальці, він грає фундаментальну роль в регуляції об'єму рідин тіла і осмоляльності. Інтеграція виділення АДГ і механізму спраги є необхідною умовою для впевненого підтримки нормального складу води і осмоляльності рідин тіла (Kleeman, Fichman, 1967). В залежності від рівня виділення АДГ змінюється стан проникності дистальних відділів нефрону і створюються умови для освіти гіпо - або гіпертонічною сечі (Radice та ін, 1971).
Для кількісної оцінки осморегулирующей функції нирок були розроблені формули, засновані на принципі очищення (Smith, 1956). Утворення сечі відбувається ультрафільтрату, що має таку ж сумарну концентрацію осмотично активних речовин, як і плазма крові. Виходячи з формули розрахунку кліренсу, отримуємо, що кількість осмотично активних речовин, що виділяються з сечею за 1 хв, дорівнює добутку хвилинного діурезу (V) на осмоляльність сечі (Uосм), У людини осмоляльный кліренс становить зазвичай 1-3% клубочкової фільтрації. У разі виділення сечі, изотоничной плазмі Uосм/Росм=1, при цьому Сосм = V. В умовах водного діурезу нирки виділяють гіпотонічну сечу Uосм/Росм стає менше 1.
Вода, що виводиться з сечею, умовно ділиться на дві фракції. Одна містить осмотично активні речовини в тій же концентрації, що і плазма крові, і чисельно дорівнює осмотичному кліренсу. Інша фракція води вільна від розчинених речовин, утворюється внаслідок активної реабсорбції солей через стінку ниркових канальців. Ця фракція визначається як кліренс осмотично вільної води.
При нестачі води в організмі діяльність нирок спрямована на збереження її, в цих умовах виводиться гіпертонічна по відношенню до плазми сеча. Максимальна реабсорбція осмотично вільної води при осмотическом концентруванні (С) позначається як Т і визначається різницею обсягу, в якому повинні були бути розчинені виділяються ниркою активні речовини при рівних осмоляльностях плазми і сечі, і дійсним об'ємом виведеної в 1 хв сечі:
Таким чином, величини характеризують відповідно обсяг виділилася і реабсорбированной осмотично вільної води (рис. 78). Максимальне значення Сн2о у здорової людини становить 13 мл/хв, а ТЦ0 - 5мл/хв (А. Р. Гинецинский, 1964; Smith, 1956).
Виділення води при всіх нефропатіях у стадії ниркової недостатності різко порушене: це виражається насамперед у втраті нирками концентрує здатності і розвитку изогипостенурии (Е. Керпель-Фроніус, 1964; 3. Віктор, 1968; Merrill, 1965; Petrie, 1972; Morrison, 1966). Frank (1957) оцінює зниження осмоляльності сечі від 600 до 800 мосм/кг як мінімальне пошкодження, від 400 до 600 мосм/кг як помірне зменшення осмоляльності нижче 400 мосм/кг як важке пошкодження ниркового концентрує механізму. Як результат нездатності концентрувати сечу при прогресуючому нирковому захворюванні кількість экскретируемой води зростає (Ross, 1972) і розвивається поліурія. Поліурія носить постійний характер: загальна кількість сечі збільшено навіть у разі обмеження пиття. Порушується ритм виділення води (добовий «циркадний ритм»), нічна фізіологічна олігурія поступово проходить, і нічний кількість сечі може перевищувати денний діурез (розвивається ніктурія) (Petrie, 1972). Поліурія при ХНН виникає в результаті зниження канальцевої реабсорбції води (Е. Керпель-Фроніус, 1964; Ross, 1972). Існують дві теорії, що пояснюють ці зміни (Амбурже та ін, 1965).
Рис. 78. Схема, яка вказує місця освіти З Н20 і про в нефроне (за Radice та ін, 1971).
