Патофизиология ОТН

Различают ишемический и токсический ОТН, патогенез которых во многом сходен. В обоих случаях в основе ОТН лежит острое падение КФ, инициируемое тяжелым повреждением канальцевого эпителия. Наиболее часто ОТН имеет ишемическую природу и развивается при неэффективности лечения причин преренального ОПП.

Различают 4 последовательные стадии в течении ишемического ОТН: начальную, стадии распространения, стабилизации и восстановления (рис.4).

 

 

 

 

Рисунок 4. Клинические стадии ишемического ОТН

(адаптировано из T.A. Sutton, Ch.J. Fisher, B.A. Molitoris K.I. 2002; v 62, p. 1539)

 

Ишемия вызывает поражение эпителия проксимальных канальцев, сначала в корковом слое с переходом (примерно через 24 часа) на кортико-медуллярную зону (стадия распространения). Поражаются и сосуды: гладко-мыщечные клетки и эндотелий больших и малых сосудов (рис.5).

 

Рисунок 5. Последовательность событий при ишемическом ОТН

(адаптировано по T.A. Sutton, Ch.J.Fisher, B.A.Molitoris K.I. 2002: v 62, p. 1539)

Почечный кровоток неодинаков в разных зонах. В физиологических условиях в соответствии с функциональными и энергетическими потребностями наибольшее количество крови протекает в наружном корковом слое. Почечный кровоток снижается в направлении к внутреннему мозговому, где парциальное давление кислорода в 10-20 раз ниже, чем в корковом слое (10-20 мм.рт.ст. против 50-100 мм.рт.ст). Здесь локализуется прямой сегмент проксимального канальца (S₃) и толстое восходящее колено петли Генле, которые при продолжающемся ОПП в силу исходных физиологических особенностей кровоснабжения и высокой энергетической потребности испытывают гипоксию. Таким образом, основная локализация гипоксического повреждения в стадии распространения – юкста-медуллярная зона почки (отсроченное гипоксическое повреждение). Повреждение и дисфункция эндотелия с микроциркуляторным застоем в юкста-медуллярной зоне – ключевой механизм продолжающегося снижения КФ в условиях почти восстановленной перфузии кортикальной зоны почки. При ОТН происходит гибель эндотелиоцитов почечных канальцев, слущивающихся в просвет и способных вызвать при этом его полную обструкцию. В результате возрастает внутреннее давление в канальце, что может привести к прекращению клубочковой фильтрации. Разбухшие канальцы также пережимают расположенные рядом vasa recta, что отягощает ишемию почечной ткани и ухудшает ее перфузию.

В патофизиологии ишемического ОПП основную роль играют вазоактивные медиаторы и воспалительная реакция в микроваскуляторном русле и канальцах (рис.6).

 

Рисунок 6. Патофизиология ОТН

(адаптировано по Bonventre and Weinberg, JASN 14: 2199–2210, 2003)

Действие гипоксии на кровеносные сосуды:

· Нарушение механизма регуляции тонуса сосудов – усиление вазоконстрикции (↑ эндотелина, ангиотензина II, тромбоксана А₂, симпатическая стимуляция) и снижение вазодилятации (↓ NO, простациклина и др.)

· Разбухание эндотелия, активация коагуляции со стазом и микротромбообразованием

· Взаимодействие эндотелия с лейкоцитами, тромбоцитами, сосудистая обструкция → воспалительный каскад в микроциркуляторном русле и интерстиции

Клеточные механизмы повреждения канальцев:

· ↑ продукции свободных радикалов кислорода

· Повреждение липидов клеточных и митохондриальных мембран

· ↓ количества АТФ и угнетение энергозависимого оттока кальция из клеток

· Нарушение целостности F-актинового цитоскелета → отделение клетки от базальной мембраны

· Утрата полярности мембран, что нарушает транспорт в канальцах

· Десквамация и обструкция канальцев

· Обратное просачивание

· Некроз и апоптоз клеток

В начальной стадии ОТН снижение КФ обусловлено активацией механизма канальцево-клубочковой обратной связи – физиологически важного механизма регуляции клубочковой фильтрации. Повреждение клеток влечет за собой нарушение реабсорбции натрия в проксимальном канальце и увеличение его доставки в дистальный нефрон. Повышенная концентрация натрия в дистальном канальце воспринимается «плотным пятном» (macula densa – структурно-функциональный компонент ЮГА), сигнал с «плотного пятна» стимулирует секрецию ренина с повышением продукции АII. Происходит сужение приносящей артериолы, сокращение экстрамезангиальных клеток клубочка, снижается приток крови по приносящей артериоле, снижается КФ, предупреждается избыточная потеря натрия и воды из организма. Таким образом, ОТН – следствие различных сосудистых и канальцевых изменений (рис.7).

 

Рисунок 7. Патофизиология ишемического и токсического ОПП

(адаптировано по Michael S. Goligorsky & Wilfred Lieberthal)

 

В стадии обратного развития почечный кровоток повышается до нормального уровня, происходит пролиферация, дифференциация канальцевого эпителия. Восстанавливается полярность эпителия, его нормальная функция, нормализуется клубочковая фильтрация.