Функции почек
ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ
 Осморегуляция: поддержание постоянства концентрации осмотически активных веществ в крови и других жидкостях
организма
 Волюморегуляция: регуляция объема крови и внеклеточных жидкостей
 Ионная регуляция: поддержание постоянства ионного состава крови
 Поддержание кислотно-щелочного равновесия (КЩС)
ДЕПУРАЦИОННАЯ (ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ)
 Экскреция: конечных продуктов азотистого обмена, избытка органических веществ (аминокислоты, глюкоза), экзогенных
чужеродных веществ
МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ
 Метаболизм белков, пептидных горомонов (инсулин, ангиотензин, ПТГ), углеводов, липидов
ГОРОМОНАЛЬНАЯ
 Регуляция АД, эритропоэза, обмена кальция, фосфора
ФУНКЦИИ ПОЧЕК ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ
 Фильтрацией жидкости в клубочках: пассивный процесс, происходит под влиянием гидростатического давления, создаваемого
работой сердца и анатомией клубочков Боумена, когда диаметр выносящей артериолы меньше приносящей в 2 раза.
Ультрафильтрат (первичная моча) – безбелковая часть плазмы и имеет такую же как плазма концентрацию осмотически активных
веществ (мочевина, кратинин, глюкоза, аминокислоты, электролиты, бикарбонат)
 Реабсорбцией и секрецией веществ в канальцах
 Синтезом новых соединений в канальцах
Нефрон - основная структурная единица почки
 В каждой почке взрослого (европеоида) - не менее 1 млн нефронов.
 Одновременно функционирует обычно около 30-35% всех нефронов, что достаточно для полноценного выполнения всех функций почек.
 Существует функциональный почечный резерв (5-60%) – это способность почек повышать скорость клубочковой фильтрации (СКФ) в
пределах при нагрузках различного типа: физические, пищевые (белок, алкоголь), стрессовые (прекращение функционирования одной
из почек).
 При старении отмечается постепенное снижение числа нефронов (на 1% в год после 40 лет) из-за отсутствия у них способности к
регенерации.
 У многих людей в 80-летнем возрасте количество функционирующих нефронов уменьшается на 40% по сравнению с 40-летними. Однако
потеря такого большого числа нефронов не является угрозой для жизни, поскольку оставшаяся их часть может полноценно выполнять
выделительную и другие функции почек.
 Повреждение значительной доли нефронов при заболеваниях почек может быть причиной развития острой и хронической почечной
недостаточности.
Вещества,
реабсорбируемые в
проксимальном
канальце



Примерный %
реабсорбции
В клубочке фильтруется 100-125 мл плазмы в
минуту («первичная моча»)
Вода
65
Натрий
60
Абсолютное количество фильтрата
реабсорбируется в канальцах
Калий/хлор/бикарбонат
80
Глюкоза
100
Количество мочи («вторичная» моча) в сутки –
1,2-1,5 литра
Аминокислоты
100
Кальций
60
Фосфат
80
Мочевина
50
Клубочковая фильтрация
Объем клубочковой фильтрации (КФ) - сумма уровней фильтрации во всех
функционирующих нефронах. КФ зависит от количества функционирующих нефронов и
от уровня фильтрации в каждом из них.
КФ в нефроне определяется величиной фильтрационного давления и состояние
гломерулярной проницаемости.
Эффективное фильтрационное давление обусловлено разницей гидростатического и
онкотического давления между кровью в просвете капилляра клубочка и жидкостью в
капсуле Боумена и зависит от скорости кровотока.
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – показатель функции почек - объем крови,
который профильтровывается (очищается) в почках за единицу времени (миллилитры в
минуту)
СКФ – общепринятый суррогатный маркер остаточной функции почек.
Кровь
Фильтрат («первичная моча»)
Функция почек: лабораторная диагностика
Функция почек оценивается по скорости клубочковой фильтрации (для оценки чаще всего используются расчетные методики,
например - формула CKD-EPI)
Основной лабораторный показатель для расчета СКФ - креатинин
Креатинин (от греч. kreas – "плоть"): C₄H₇N₃O - конечный продукт креатин-фосфатной реакции, образуется в мышцах и затем
выделяется в кровь. Креатинин участвует в энергетическом обмене мышечной и других тканей. Из организма креатинин
выводится почками с мочой: 90% - фильтрацией, 10% - канальцевой секрецией.
Лабораторные нормы (кровь):
• женщины: 44.0—80.0 мкмоль/л;
• мужчины: 74,0—110,0 (макс. 125) мкмоль/л;
• дети до 1 года: 18—35 мкмоль/л;
• дети от 1 года до 14 лет: 27—62 мкмоль/л;
Скорость клубочковой фильтрации: показатели в норме
Взрослые
Дети
Возраст
СКФ (мл/мин/1,73м2)
Возраст (лет)
Новорожденные (<34 недель гестации)
СКФ (мл/мин/1,73м2) – среднее
значение
2-8 дней
11  11-15
20-29
116
4-28 дней
20  15-28
30-39
107
30-90 дней
50  40-65
40-49
99
50-59
93
Новорожденные (>34 недель гестации)
2-8 дней
39  17-60
4-28 дней
47  26-68
60-69
85
30-90 дней
58  30-86
>70
75
1-6 мес.
77  39-114
6-12 мес.
103  49-157
12-19 мес.
127  62-191
2-12 лет
127  89-165
 Нормальной скоростью фильтрации у лиц молодого возраста
считаются значения около 90 – 120 мл в минуту
 У людей, кто старше 70 лет, значения скорости клубочковой
фильтрации ниже 60 мл/мин/1,73 м2 могут считаться нормальными.
Нарушение функции почек: прогрессирования хронической болезни почек
Хроническая болезнь почек (ХБП): поражение почек любой природы длительностью ≥3 мес., которое проявляется
нарушениями их структуры и/или функции
ХБП прогрессирующее заболевание, которое приводит к хронической почечной недостаточности – необратимой утрате
массы действующих нефронов (маркер – скорость клубочковой фильтрации (СКФ).
Основные критерии диагностики ХБП:
• изменения в анализах мочи (микроальбуминурия, протеинурия, мочевой осадок)
• изменения функции почек (гомеостатические сдвиги по данным биохимического анализа крови, изменение СКФ)
• изменения по данным визуализирующих методов исследования (УЗИ)
стадия
Скорость клубочковой фильтрация (СКФ) в мл/мин/ стандартная
поверхность тела
1
>90 мл/мин/1.73м²
2
60-89 мл/мин/1.73м²
3a
45-59 мл/мин/1.73м²
3b
30-44 мл/мин/1.73м²
4
15-29 мл/мин/1.73м²
5
<15 мл/мин/1.73м²
Kidney international, Suppl.2013; 3: 1–150
Нарушение функции почек: прогрессирования хронической болезни почек
Хроническая болезнь почек (ХБП): поражение почек любой природы длительностью ≥3 мес., которое проявляется
нарушениями их структуры и/или функции
ХБП прогрессирующее заболевание, которое приводит к хронической почечной недостаточности – необратимой утрате
массы действующих нефронов (маркер – скорость клубочковой фильтрации (СКФ).
Основные критерии диагностики ХБП:
• изменения в анализах мочи (микроальбуминурия, протеинурия, мочевой осадок)
• изменения функции почек (гомеостатические сдвиги по данным биохимического анализа крови, изменение СКФ)
• изменения по данным визуализирующих методов исследования (УЗИ)
стадия
Скорость клубочковой фильтрация (СКФ) в мл/мин/ стандартная
поверхность тела
1
>90 мл/мин/1.73м²
2
60-89 мл/мин/1.73м²
3a
45-59 мл/мин/1.73м²
3b
30-44 мл/мин/1.73м²
4
15-29 мл/мин/1.73м²
5
<15 мл/мин/1.73м²
Нужна заместительная почечная терапия: диализ (перитонеальный, гемодиализ), трансплантация почки
Kidney international, Suppl.2013; 3: 1–150
Синдромокомплекс ХБП 5 стадии
Функции почек
Клинические синдромы
Гомеостатическая:
осморегуляция
волюморегуляция
ионная регуляция
поддержание КЩС
 Гипергидратация
 Артериальная гипертония
 Нарушение электролитного обмена
 Ацидоз
 Неврологические расстройства
Выделительная
 Повышение концентрации уремических
токсинов – интоксикация
 Артериальная гипертония
 Неврологические расстройства
Метаболическая
 Нарушение обмена инсулина
 Повышение инсулинорезистентности
 Нарушение толерантности к глюкозе
 Гиперурикемия
 Минерально-костные нарушения
 Ускорение атерогенеза
 Артериальная гипертония
 Белково-энергетическая недостаточность
Гормональная
 Нефрогенная анемия
 Артериальная гипертония
 Минерально-костные нарушения
Рекомендации по началу заместительной почечной терапии:
KDIGO 2012
KDIGO 2012 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease
5.3: ВРЕМЯ НАЧАЛА ЗПТ
5.3.1 : Мы предполагаем, что диализ должен быть начат если у пациента присутствует один или несколько
следующих симптомов: симптомы или патологические состояния, которые могут быть проявлениями почечной
недостаточности (серозиты, кислотно-щелочные или электролитные нарушения, кожный зуд); невозможность
контролировать степень гидратации или артериальное давление; прогрессирующее ухудшение нутриционного
статуса рефрактерного к диетической коррекции; или когнитивные нарушения.
Это часто, но не всегда, происходит когда снижение СКФ достигает диапазона 5-10 мл/мин/1.73 м2. (2B)
Kidney International Supplements (2013) 3
Диализ: определение
Thomas Graham 1805-1869
«Диализ представляет собой процесс изменения состава раствора А вследствие перемещения растворенных веществ во второй
раствор В через полупроницаемую мембрану».
J.T. Daugirdas et al: “Handbook of Dialysis” 2001
«Диализ – это движение молекул через полупроницаемую мембрану в двух направлениях»
S. Ahmad: “Manual of Clinical Dialysis” 2011
В заместительной почечной терапии диализ - это диффузия ± ультрафильтрация
Естественная: брюшина
Ручной перитонеальный диализ (ПАПД)
Автоматизированный перитонеальный диализ (АПД)
Полупроницаемая мембрана
Гемодиализ (ГД)
Искусственная: синтетические материалы
Гемодиафильтрация (ГДФ)
Диффузия
Первый закон Фика: диффузионный поток J пропорционален градиенту
концентрации grad c с коэффициентом пропорциональности, равном коэффициенту
диффузии D. Для одномерной диффузии, когда концентрация изменяется только
вдоль одного определенного направления х:
Robert Brown
1773- 1858
Броуновское движение: рисунок из
книги Перрена Les Atomes (1914).
Последовательные положения
частицы отмечены через каждые 30
секунд, шаг сетки 3,2 мкм.
J – поток вещества через единицу поверхности, D – коэффициент
диффузии, с - концентрации по толщине мембраны, равная разнице
концентраций переносимого вещества по обе стороны мембраны, x толщина мембраны
Adolf Eugen Fick
1829- 1901
Градиент концентрации (концентрационный градиент) — это векторная физическая величина, характеризующая
величину и направление наибольшего изменения концентрации какого-либо вещества в среде.
Если две области с различной концентрацией какого-либо вещества, разделить полупроницаемой мембраной, то
градиент концентрации будет направлен из области меньшей концентрации вещества в область с большей его
концентрацией.
Вектор диффузионного потока направлен против вектора градиента концентрации, что приводит с течением
времени к уменьшению этого потока и градиента концентрации (принцип Ле-Шателье).
Henri Louis Le Chatelier
1850- 1936
«Диффузия – это движение молекул через полупроницаемую мембрану, обусловленное
градиентом концентраций».
S. Ahmad: “Manual of Clinical Dialysis” 2011
Экстракорпоральные методы заместительной почечной терапии (ЗПТ)
и
методы гемокоррекции
Хроническая болезнь почек
Экстракорпоральные методы ЗПТ
Аппарат для интермиттирующего ГД/ГДФ
(аппарат «искусственная почка»
Гемодиализ
Гемодиафильтрация
Острое почечное повреждение
Аппарат для продленных методик ЗПТ и гемокоррекции
Гемофильтрация
Продленная вено-венозная
гемодиафильтрация
Продленный вено-венозный гемодиализ:
SLED - Sustained low-efficiency dialysis
Продленная изолированная
ультрафильтрация
Продленная вено-венозная
гемофильтрация
Состояния, требующие гемокоррекции (без ОПП)
Гемосорбция
Плазмофильтрация
Плазмосорбция
(каскадный плазмаферез)
и, возможны, варианты…
Альбуминовый диализ
Интракорпоральные методы ЗПТ
Аппарат для автоматизированного ПД
Автоматизированный ПД
Аппарат для автоматизированного ПД
«Ручной» ПД (ПАПД)
«Ручной» ПД (ПАПД)
Автоматизированный ПД
Экстракорпоральный диализ - первые эксперименты
John Jacob Abel (1857–1938), USA
 1913: John Jacob Abel, Leonard George
Rowntree и Bernard Turner - провели
первый экспериментальный гемодиализ «vividiffusion»
 В качестве антикоагулянта использован
гирудин




Полые трубки из коллодия
Диаметр трубок около ≈ 8 мм, длина ≈ 40 см
Общая площадь ≈ 0,32 м2
Публикация в Times, 11 августа 1913 г.
Трубки соединены с обоих концов стеклянными
коллекторами для циркуляции крови
 Диализат циркулировал внутри стеклянного цилиндра
 Система была безнасосной, для подачи крови по
экстракорпоральному контуру от сонной артерии к верхней
полой вене использовалась давление, создаваемое сердцем
J. Stewart Cameron. History of the treatment of renal failure by dialysis. ISBN 0198515472. Oxford University Press, 2002.
ГЕМОДИАЛИЗ: принципиальная схема
Диализирующий
раствор
Скорость кровотока: 300-470 мл/мин
Скорость потока диализирующего раствора: стандартная – 500 мл/мин (300-800 мл/мин)
Диализатор
С. Ахмад «Клинический диализ», 2011
Симметричные мемебраны (тип «губка»)
Асимметричные мембраны (тип «пальцы»)
Ronco C, Clark WR. Nat Rev Nephrol. 2018 Jun;14(6):394-410
Водоподготовка и приготовление диализирующего раствора
Система водоподготовки
С. Ахмад «Клинический диализ», 2011
Временный сосудистый доступ: двух-просветный центральный венозный катетер
Временный сосудистый доступ:
двух-просветный центральный
венозный катетер
Постоянный сосудистый доступ: АртериоВенозная Фистула (АВФ)
• Нативная артериовенозная фистула
• Артериовенозная фистула с использованием сосудистого протеза из синтетических
материалов (e-PTFE и пр.)
В начале лечения
Через несколько лет
Диализ при ОПП – ключевые отличия от интермиттирующих методик
1. Используется в наиболее тяжелых клинических ситуациях
2. Специальный аппарат (как правило - в ОРИТ)
3. Не нужна система водоподготовки, используются фабричные контейнеры с диализирующим раствором
4. Используются фабричные замещающие растворы
5. Значительно более широкий спектр методик: ОПП и состояния, требующие гемокоррекции
6. Возможность сочетания и чередования методик
7. Методики «медленные»: низкая скорость кровотока, низкая скорость потока диализирующего раствора
8. В качестве сосудистого доступа используется ЦВК
9. Возможны различные варианты коагуляции (регионарная/системная; гепарин, цитрат)
10.Стоимость методик существенно выше
Основные варианты продленных методик ЗПТ и гемокоррекции

ЗПТ


Непрерывный вено-венозный
гемодиализ (CVVHD)
Непрерывная вено-венозная
гемофильтрация (post CVVH)
Непрерывная вено-венозная
гемофильтрация (pre-post CVVH)
Непрерывная вено-венозная
гемофильтрация (pre CVVH)
 Может использоваться как ЗПТ короткое время
Albumin
ЗПТ
ЗПТ
Hemosorption
column
Plasma filter
Непрерывная вено-венозная
гемодиафильтрация (pre CVVHDF)
Непрерывная вено-венозная
гемодиафильтрация (post CVVHDF)
Мембранная плазмофильтрация
Гемосорбция