Шкіра як "третя нирка" - Swiss Medical Review
резюме
Вступ
Досконале регулювання водного та натрієвого балансу має важливе значення для кожної живої істоти, включаючи людину. Загальновідомо, що людський організм здебільшого складається з води, коливаючись приблизно від 70-75% у дітей, до 60% у дорослих. Внутрішньоклітинний об’єм (ICV) містить дві третини води в організмі, позаклітинний об’єм (ECV) - одну третину. У разі надлишку VEC артеріальний тиск підвищується. VEC значною мірою визначається содовим капіталом. У цьому контексті численні епідеміологічні дослідження описували зв’язок між хронічним високим споживанням солі та ризиком високого кров’яного тиску (гіпертонії). З цієї причини, згідно з останніми міжнародними рекомендаціями, зниження споживання солі до 5 г/добу рекомендується всім пацієнтам з гіпертонічною хворобою (гіпертонічною хворобою). 1
Історично нирки відігравали ключову роль у гідронатрієвому балансі та регуляції VEC. Дійсно, більшість захворювань нирок характеризуються зниженням клубочкової фільтрації та посиленням канальцевої реабсорбції NaCl, що призводить до затримки солоної води, появи набряків та у 80% випадків гіпертонії. 2 Гіпертонія при хронічних захворюваннях нирок, як правило, чутлива до солі і сприятливо реагує на діуретики та блокатори ренін-ангіотензин-альдостеронової системи, два класи препаратів, що зменшують канальцеву реабсорбцію NaCl. 3
Поки що шкірі та її основному продукту, поту, приділяється менше уваги у фізіології сольового та водного балансу, за винятком специфічних умов, таких як сильні опіки або спортивна медицина. Це розвивається завдяки нещодавнім дослідженням, які показали, що сіль може накопичуватися в шкірі, і це, на диво, в неосмотично активній формі. 4 Ці дослідження дозволяють припустити, що сіль може зберігатися в шкірі та м'язах, не впливаючи на плазму чи об'єм міжклітинної тканини, створюючи таким чином третій відділ. Ці нові елементи мають кілька важливих наслідків для розуміння фізіологічних понять, а також для клінічної практики.
У цій статті ми підведемо підсумок цих нових концепцій, а також наведемо кілька прикладів терапевтичного застосування, зокрема роль стимульованого потовиділення в управлінні об’ємним перевантаженням при кінцевій стадії ниркової хвороби.
Класична фізіологія
У класичних фізіологічних моделях збільшення позаклітинного об'єму, наприклад у випадку великого споживання солі, тимчасово підвищує кров'яний тиск, і це підвищення відчувають барорецептори, розташовані в сонній пазусі, передсердях і шлуночках, а також аферентні артеріоли клубочки. Ці барорецептори індукують відповідно зниження активності симпатичної нервової системи, збільшення вироблення натрійуретичного гормону (АНП) і зменшення вироблення реніну (Фігура 1). Усі три системи працюють у нирках, зменшують канальцеву реабсорбцію натрію та збільшують виведення солі з сечею, що призводить до нормалізації позаклітинного об’єму та артеріального тиску. 5
Класична регуляція позаклітинного об’єму (чорним кольором) та згідно з останніми висновками (червоним кольором)
Останні фізіологічні концепції
Пояснена вище концепція була оскаржена Титце та ін., Вивчаючи групу астронавтів, яка виконувала тривалу імітацію польоту на Марсі. Космонавти піддавалися різному натрієвому харчуванню (6 г/добу, 9 г/добу, 12 г/добу) та брали щоденні забори сечі; кожна дієта зберігалася протягом 35 днів. Дивно, але дослідники виявили, що, незважаючи на стандартизоване споживання солі, у солі, що виділяється з сечею, спостерігаються великі коливання. 6 З іншого боку, наприкінці дослідження загальний приріст натрію перевищував збільшення ваги, що свідчить про накопичення натрію в осмотично неактивній формі. Згодом дослідження на тваринах за допомогою вимірювань мас-спектрометрії показали, що накопичення натрію відбувається в шкірі, причому без одночасного накопичення води, натрій зв’язується з глікозаміногліканами. 7,8 Цікаво, що інтерстиціальна композиція натрію, здається, регулюється імунною системою за допомогою місцевих модуляцій шкірної лімфатичної капілярної системи, зокрема за допомогою секреції судинного ендотеліального фактора росту C (VEGF-C). 9
Поряд з цими відкриттями група Тітце розробила візуалізацію натрію в шкірі та м’язах за допомогою 23-Na-MRI (магнітно-резонансної томографії), яка безпосередньо вимірювала вміст натрію в тканинах людини. 10 Завдяки поєднанню цієї методики із звичайною 1-МРТ 1-МРТ показало, що накопичення натрію в шкірі та м’язах відбувається без одночасного накопичення води і що вміст натрію в шкірі вищий у пацієнтів з гіпертонічною хворобою. або в кінцевій стадії захворювання нирок. 4 Крім того, вміст натрію збільшується в шкірі з віком у чоловіків та жінок. Цікаво, що при первинному гіперальдостеронізмі рівень натрію в шкірі та м’язах може знизитися після резекції секретуючої аденоми або початку лікування спіронолактоном. 10
Ця нова концепція вчить нас, перш за все, що нирки не є єдиними, хто бере участь у регулюванні натрію та об’єму, і пропонує регулюючу роль шкіри та м’язів (Фігура 1, частина червоним). Тому збір сечі не здається бездоганним для оцінки щоденної кількості споживаної людиною солі. Насправді, через біологічну мінливість виведення натрію з сечею, збір сечі може лише правильно виявити різницю в споживанні солі в 3 г на день лише раз на два. 11 З іншого боку, висновок про те, що в нашій щоденній клінічній практиці більше немає місця для збору сечі, був би очевидним. 12
Основний продукт шкіри: піт
Відкриття ролі шкіри у водному та натрієвому балансі відновило інтерес до її головного продукту - поту. Люди в основному потіють, щоб контролювати свою температуру. Пот виробляється приблизно від двох до п'яти мільйонів еккринових потових залоз, які в основному знаходяться в руках, ногах та обличчі.
Людина виробляє близько 250 мл поту на добу, але продукція може збільшуватися до 10 л/добу при екстремальних температурах або під час інтенсивних фізичних навантажень. 13
Еккринні потові залози мають трубчастий епітелій, що складається з дистального каналу та проксимальної секреторної спіралі. Ця частина оточена конгломератом артеріол та нервових волокон, які перебувають під впливом симпатичної системи та міоепітеліальних клітин. Проксимальна частина залози відповідає за секрецію ізоосмотичної рідини. Потім електроліти частково реабсорбуються в дистальній частині, яка не пропускає воду. Активні насоси, що транспортують натрій і калій, розташовані біля базолатеральної мембрани трубчастих клітин, тоді як натрієві канали знаходяться на рівні просвіту. Потові залози знаходяться під впливом ренін-ангіотензинової системи (особливо альдостерону), здатної впливати на активний транспорт, необхідний для вироблення поту. 14 Тому не дивно, що деякі порівнювали потові залози з нефронами: проксимальна частина буде нагадувати клубочки, а дистальна частина - трубчасту систему. 15
Пот у нормальних умовах гіпоосмотичний і містить натрій, хлор та калій, а також сечовину, креатинін, кальцій та фосфор. 16
Цікаво згадати, що у пацієнтів з нирковою недостатністю у поті вища концентрація натрію, калію та фосфату, ніж у людей із збереженою функцією нирок; для сечовини відзначали значення до десяти разів вище (40 ммоль/л замість 4 ммоль/л). 17 Шкіра тому може бути важливим джерелом виведення сечовини. У випадках нелікованої кінцевої стадії хвороби нирок концентрація сечовини та інших азотистих відходів може бути настільки високою, що вони кристалізуються на шкірі, як правило, на обличчі; така ситуація, яка називається уремічним морозом, все ще зустрічається в країнах третього світу, але в західних країнах вона рідкісна завдяки наявності методів діалізу. 18
Вище ми згадали, що кількість солі, що зберігається в шкірі, дуже велика у людей з термінальною стадією захворювання нирок або первинним гіперальдостеронізмом. Проте поки невідомо, чи впливає кількість солі, що зберігається в шкірі, на кількість та/або якість поту. Потрібні додаткові дослідження для з’ясування можливих взаємодій. Це цікава сфера, оскільки не виключено, що краще розуміння призведе до появи нових ліків. У цьому контексті класична терапія, яка називається стимульованим потовиділенням, вже повертає інтерес.
Стимульоване потовиділення як природне лікування гіперволемії
Стимулювання потовиділення - теоретично простий спосіб виведення води та солі, особливо якщо класичний шлях елімінації (нирки) також не працює, як це має місце у пацієнтів із захворюваннями нирок. Сауна (окрім фізичних навантажень), мабуть, найкласичніший і найвідоміший спосіб стимулювання потовиділення. Використання сауни існує століттями, і не дивно, що це почалося в північних країнах, особливо у Фінляндії. Окрім соціальної та релігійної ролі, використання сауни вже давно приписується деяким перевагам для здоров'я, таким як очищення організму та виведення токсинів.
Тим часом різні дослідження з'ясували фізіологічні ефекти, викликані сауною. Коротше кажучи, короткий, інтенсивний вплив тепла активує шлях терморегуляції через гіпоталамус та центральну нервову систему. Тоді симпатична система викликає серцево-судинні та шкірні ефекти, такі як збільшення частоти серцевих скорочень та серцевого викиду, а також пітливість. Пот випаровується з поверхні шкіри і виробляє охолодження, що полегшує гомеостаз температури тіла. 19 Такі самі наслідки можуть спричинити хамам або гарячі ванни - метод, більш доступний залежно від країни походження. Людина може втратити до 1,5-2 л поту під час сеансу сауни; швидкість потовиділення від 21 до 33 мл/хв вимірювали для гарячих ванн та саун відповідно. 20
Кілька досліджень показали потенціал стимульованого потовиділення - в сауні чи гарячих ваннах - як терапія. Спочатку дослідження Кіхари та співавт. показав, що лікування сауною покращує серцевий викид у пацієнтів з хронічною серцевою недостатністю. Поліпшення серцевої функції, ймовірно, пов'язане з поліпшенням функції ендотелію після збільшення продукції NO, що сприятливо впливає на коронарну перфузію. 21 Крім того, лікування сауною, яке проводилося протягом двох тижнів, значно знижує рівень натрійуретичного пептиду типу В при серцевій недостатності. Прийом двох або більше саун на тиждень також, схоже, пов'язаний із зменшенням серцево-судинної смертності та смертності від усіх причин у спостережному дослідженні у 2315 чоловіків у віці від 42 до 60 у Фінляндії. 22
У хворих на діаліз, часто анурії, стимульоване потовиділення є теоретично простим методом зменшення збільшення ваги та уникнення перевантаження обсягом між сеансами діалізу.
На жаль, шкіра хворого на діаліз піддається ранньому процесу старіння, що призводить до зменшення кількості потових залоз. 23 Ці зміни шкіри частково пояснюють, чому хворі на нирки часто страждають від шкірного свербежу та ксерозу. 24 Однак було доведено, що тепло все ще може стимулювати їх потовиділення. Дослідження, проведене в 1966 р. 17 Снайдером та співавт., Показало, що у пацієнтів на гемодіалізі 30-хвилинний сеанс сауни був пов'язаний із втратою ваги 780 ± 100 г. Цікавим спостереженням було те, що свербіж зменшився або зник у 6/8 пацієнтів.
Той самий результат був отриманий при гарячих ваннах, як продемонструвало дослідження, проведене майже 50 років потому у нашій службі. 25 У цьому перехресному дослідженні у хворих на гемодіалізі, виконуючи чотири гарячі ванни на тиждень, значно зменшували міждіалітичний приріст ваги з 2,3 ± 0,9 до 1,8 ± 1 кг (р = 0,004), а також зменшували кількість антигіпертензивних препаратів. Цікаво, що роблячи чотири парові ванни на тиждень, також суттєво знижує рівень калію та сечовини, що припускає посилене виведення поту.
Один з наших пацієнтів на діалізі був настільки захоплений його результатами, що він продовжував приймати гарячі ванни 3-4 рази на тиждень у дні без діалізу. З роками ефективність не зменшується, і регулярно трапляється так, що під час його сеансів діалізу не потрібно ультрафільтрувати кількість води, незважаючи на те, що пацієнт має анурій. Він настільки захоплений цим методом, що хотів дати свідчення в цій статті, наполягаючи, що ми додамо фотографію його та його дружини, зроблену перед нашим діалізним центром (малюнок 2).