Водно-электролитный баланс

Водно-электролитный баланс — это регуляция объема, осмоляльности и ионного состава жидкостей организма. Почки являются основным эффектором, регулирующим выведение воды и электролитов — натрия, калия и других — в соответствии с их поступлением и потерей, под воздействием сигналов, которые воспринимают объем и осмоляльность и действуют через гормоны и нервную систему.

Definition

Водно-электролитный баланс — это поддержание постоянного объема жидкостей организма, осмоляльности и концентрации электролитов путем согласования почечного (и внепочечного) выведения воды и растворенных веществ с их поступлением и метаболическим образованием.

Scope

Эта тема охватывает компартменты жидкостей организма, отдельную регуляцию воды (осмоляльность) и натрия (внеклеточный объем), гомеостаз калия, а также почечные и гормональные механизмы, поддерживающие их стабильность. Это физиологический справочник; он не предоставляет протоколы назначения жидкостей или индивидуализированные рекомендации по лечению.

Core questions

• Как отдельно регулируются водный баланс (осмоляльность) и натриевый баланс (объем)?
• Как антидиуретический гормон контролирует почечный водный обмен?
• Как воспринимается и корректируется внеклеточный объем посредством экскреции натрия?
• Как распределяется калий между клетками и плазмой и выводится почками?

Key concepts

• Компартменты жидкостей организма (внутриклеточный и внеклеточный)
• Регуляция осмоляльности в сравнении с регуляцией объема
• Антидиуретический гормон (вазопрессин) и аквапорины
• Жажда и клиренс свободной воды
• Ренин-ангиотензин-альдостероновая система
• Эффективный циркулирующий объем
• Внутренний баланс калия и почечная экскреция

Mechanisms

Водный баланс регулируется осмоляльностью: гипоталамические осморецепторы стимулируют жажду и высвобождение антидиуретического гормона (вазопрессина), который встраивает аквапориновые водные каналы в собирательные трубочки для реабсорбции воды и концентрации мочи. Баланс натрия, напротив, регулирует внеклеточный объем: при снижении эффективного циркулирующего объема ренин-ангиотензин-альдостероновая система и почечные нервы усиливают реабсорбцию натрия, в то время как увеличение объема способствует натрийурезу. Гомеостаз калия сочетает быстрые внутренние сдвиги между клетками и внеклеточной жидкостью с почечной экскрецией, регулируемой в основном в дистальном отделе нефрона. Поскольку вода и натрий регулируются различными сигналами, нарушения осмоляльности (такие как гипонатриемия) могут возникать независимо от нарушений объема (Knepper 2015; Palmer 2015; Adrogué 2000; Guyton & Hall 2020).

Clinical relevance

Нарушения водно-электролитного баланса — аномалии натрия, калия и состояния объема — являются одними из наиболее распространенных явлений в клинической медицине, и понимание отдельного контроля воды и натрия имеет важное значение для их интерпретации. Эта статья описывает регуляторную физиологию для справки и не является основой для индивидуального управления жидкостями или электролитами.

Epidemiology

Нарушения натрия и калия часто встречаются у госпитализированных и хронически больных пациентов; гипонатриемия, в частности, является наиболее часто встречающимся электролитным нарушением в клинической практике, что отражает центральную роль регуляции воды (Adrogué 2000).

Evidence & guidelines

Обобщенные здесь регуляторные механизмы взяты из обзоров по физиологии и справочных текстов. Статья носит описательный характер и не переформулирует алгоритмы клинического ведения в виде рекомендаций.

History

Классическая почечная физиология различала регуляцию объема и осмоляльности в середине двадцатого века; молекулярная эра принесла открытие аквапориновых водных каналов (Agre) и клонирование регулируемых вазопрессином транспортных белков, что объяснило на молекулярном уровне, как собирательная трубочка контролирует реабсорбцию воды (Knepper 2015).

Key figures

• Mark Knepper
• Søren Nielsen
• Peter Agre
• Horacio Adrogué

Seminal works

• knepper-2015
• palmer-2015
• adrogue-2000

Frequently asked questions

Являются ли водный баланс и натриевый баланс одним и тем же?

Нет. Водный баланс устанавливает осмоляльность жидкостей организма и контролируется главным образом жаждой и антидиуретическим гормоном, тогда как натриевый баланс устанавливает внеклеточный объем и контролируется главным образом ренин-ангиотензин-альдостероновой системой; эти два процесса регулируются разными сигналами и могут нарушаться независимо друг от друга.

Почему важен баланс калия и как он поддерживается?

Большая часть калия находится внутри клеток, поэтому небольшие сдвиги в плазму или из нее могут заметно изменить его концентрацию; организм использует быстрые внутренние сдвиги плюс регулируемую почечную экскрецию в дистальном отделе нефрона для поддержания уровня в плазме в узком диапазоне.