Становление гомеостатической функции почек в первые дни неонатального периода

Функционировать почки плода начинают рано, еще в первой половине внутриутробного развития. Однако в это время роль почки как экскреторного органа не имеет практического значения, так как экскреция продуктов обмена плода осуществляется плацентой. Развитие экскреторной функции почек в период антенатальной жизни имеет значение лишь для «тренировки», органа, его подготовки к функционированию в постнатальном онтогенезе.

Изучение состава мочи плода основывается на исследовании ее первой порции после рождения, объем которой может достигать 44—50 мл. Моча плода гипотонична по отношению к плазме, ее осмолярная концентрация низка и составляет в среднем 137 мосм/л. Основными веществами, определяющими ее осмолярную концентрацию, являются ионы натрия и хлора (62%), концентрация которых в моче значительно ниже, чем у взрослого человека. Меньшее значение, чем у взрослого, имеет и мочевина, доля которой в осмолярности составляет лишь 12% (у взрослого около 50%).

Сразу после рождения почки становятся основным органом, обеспечивающим выведение продуктов обмена и тем самым поддерживающим постоянство состава внутренней среды. У доношенного новорожденного ребенка имеется такое же число гломерул, как и у взрослого, но они малы, в связи с чем общая поверхность, через которую осуществляется ультрафильтрация, при перечислении на единицу веса почки оказывается меньше, чем у взрослого. Кроме того, величина пор и проницаемость мембран кортикальных и юкстамедуллярных гломерул у новорожденного меньше, чем у взрослого. Почечные канальцы у новорожденных короткие, находятся в состоянии прогрессирующего развития, их диаметр составляет 18—37 мм (у взрослого человека 47—64 мм), коротка также и петля Генле.

Важнейшие функции почек, в частности гломерулярная фильтрация и способность образовывать концентрированную мочу, в периоде новорожденности еще незрелы. Уровень гломерулярной фильтрации при расчете на поверхность тела у новорожденных детей в 4—6 раз ниже, чем у взрослых.

Весьма вероятно, что условия почечной гемодинамики имеют отношение к экскреции натрия: преобладание кровоснабжения юкстамедуллярных нефронов на ранних этапах постнатального онтогенеза сопровождается задержкой натрия, а возрастание коркового кровотока в более поздние сроки способствует увеличению его экскреции.

Одним из факторов, оказывающих влияние на развитие гомеостатических функций почек в первые часы и дни жизни ребенка, является плацентарная трансфузия крови, которая при поздней перевязке пуповины может оказаться довольно значительной: она оказывает влияние «а гемодинамику организма ребенка в целом и, следовательно, «а величину гломерулярной фильтрации.

Одна из важнейших особенностей физиологии почек в периоде новорожденности состоит в том, что функции клубочкового и канальцевого аппаратов к моменту рождения оказываются развитыми неравномерно. Если величина гломерулярной фильтрации составляет у ребенка менее половины нормы для взрослых, то основные функции канальцев — реабсорбция и секреция — оказываются еще менее эффективными, и их созревание наступает позднее, чем функция клубочков.

Известно, что ребенок в период новорожденности выводит с мочой малое количество электролитов. Очищение натрия у новорожденного составляет приблизительно треть величины очищения у взрослого человека, что позволило высказать предположение о высокой реабсорбции этого вещества. У взрослого человека отношение натрия мочи к натрию плазмы только при больших величинах диуреза становится меньше 1, а при малом объеме мочеотделения оно может возрасти до 4. У новорожденного концентрация натрия в моче всегда во много раз меньше, чем в плазме, поэтому указанное отношение не превышает 1:25. В этом возрасте натрий активно и почти полностью извлекается почечными канальцами из окончательной мочи. Тенденция к сохранению натрия диктуется необходимостью удержания воды в организме, т. е., несмотря на высокое содержание воды в теле новорожденного ребенка, количество ее, приходящееся на единицу основного обмена, меньше, чем у взрослого, в то время как интенсивность обмена выше. Несмотря на достаточно высокую у новорожденных почечную способность к реабсорбции электролитов, возможности регуляции выведения последних явно несовершенны. Поэтому при избыточном поступлении электролитов у новорожденных детей легко возникают отеки.

Сохранение гомеостаза — сложный процесс, находящийся под непосредственным контролем центральной нервной системы и эндокринных желез. В настоящее время еще нельзя считать достаточно выясненными даже основные механизмы регуляции водно-солевого равновесия у новорожденных детей. В этом возрасте имеется ряд особенностей, к которым относятся: незрелость гипоталамических центров и нейрогипофиза, несовершенство почечного концентрирующего механизма, низкая способность антидиуретического гормона (АДГ) изменять проницаемость дистальных канальцев и низкая чувствительность почечных канальцев к минералокортикоидам.

Многочисленные аспекты изучения физиологии почек у новорожденных имеют непосредственную связь с практической деятельностью врача-педиатра. Особенно актуальны вопросы, касающиеся развития водовыделительной функции почек детей. Разрешение этих вопросов необходимо прежде всего для обоснования рациональных жидкостных режимов у новорожденных детей.

Работ по изучению водовыделительной функции почек у детей в раннем постнатальном онтогенезе немного. Используя для изучения этой функции почек нагрузку водой или раствором глюкозы в объеме, отнесенным к весу тела, исследователи обнаружили ее незрелость в раннем постнатальном периоде, что выражается в неспособности новорожденного развивать значительный диурез в ответ на избыточное поступление воды.

Исследования водовыделительной функции почек у доношенных детей первой недели жизни, проведенные Ю. А. Тылькиджи, показали, что в начале 2-го дня жизни после жидкостной нагрузки (в объеме 2-разовой нормы питания) развивается гидремия, которая выражается в снижении концентрации белка и осмотически активных веществ в плазме крови. Гидремия и гипоосмия держатся в течение 3 часов после нагрузки, хотя и становятся к концу этого срока несколько менее выраженными. За это время никаких существенных изменений в мочеотделении не происходит, величина диуреза и концентрация осмотически активных веществ в моче существенно не изменяются. Очевидно, здоровые доношенные дети в начале 2-го дня жизни еще не способны к эффективному выделению одномоментно введенной жидкостной нагрузки, она вызывает у них существенные изменения в составе внутренней среды, а диуретическая реакция отсутствует. Однако если это же количество жидкости вводить постепенно, на протяжении суток, то уже со 2-го дня жизни почки ребенка оказываются способными к успешному выведению жидкости и при этом изменений в составе внутренней среды не наступает.

На 5-й день жизни дети уже способны к значительно более эффективному выведению жидкости, полученной в виде нагрузки, и поддержанию гомеостаза, но скорость становления этой функции (неравномерна и причина индивидуальных различий остается пока неясной.

К концу первой недели все здоровые доношенные дети способны к успешному выведению жидкости при нагрузке и поддержанию постоянства состава внутренней среды, т. е. жидкостная нагрузка вызывает у них значительное возрастание диуреза при одновременном понижении осмолярной концентрации мочи, в то время как тоничность плазмы и концентрация в ней белка не изменяются.

Исключительно важная роль принадлежит почке в поддержании показателей азотистого гомеостаза. После рождения почка является единственным органом экскреции конечных азотсодержащих продуктов обмена белка. В первые дни после рождения выделение мочи и экскреция азота находятся на очень низком уровне. В некоторых случаях диурез, а следовательно, и экскреция азота в первые и даже на 2-е сутки после рождения могут отсутствовать. К 3-му дню жизни диурез возрастает в 2—3 раза по “сравнению с его уровнем в первый день, а к 5-му дню он увеличивается в 5—7 раз.

Близкие данные о величине диуреза в первые дни жизни приводят и другие авторы. Некоторые различия в цифрах, по-видимому, можно объяснить различиями пищевого и водного режима. Темп развития азотвыделительной функции почек отстает от темпа развития диуреза, при значительном возрастании диуреза экскреция азота увеличивается незначительно.

Обращает на себя внимание сравнительно низкий уровень экскреции мочевины с мочой в сравнении с этой функцией у взрослого человека. Доля азота мочевины у новорожденного составляет 65—70% от общего азота мочи, тогда как у взрослого человека на долю азота мочевины приходится 80—90% общего азота. Низкая экскреция мочевины наряду с малым выделением натрия в первые дни жизни объясняет низкую осмолярную концентрацию мочи новорожденных. Так, по данным Ю. А. Тылькиджи, осмолярная концентрация мочи составляет в 1-й день 308±6,5 мосм/л, на 2-й день — 297±8,7, на 3-й день — 209±6,2 мосм/л. Особенно низкая осмолярная концентрация мочи у недоношенных детей, даже у наиболее зрелых из них в течение первых 2 месяцев жизни она в пределах 54—272 мосм/л.

Выделение с мочой фракции так называемого неопределяемого азота, которая включает преимущественно аминокислоты, у новорожденного ребенка выше, чем у взрослого. В общем азоте мочи доля неопределяемого азота составляет в 1-й день после рождения 23%, и хотя к 5-му дню она снижается до 9,5%, уровень экскреции этой фракции азота является более высоким, чем у взрослого.

Приведенные данные показывают, что в первые 2 дня после рождения ребенка почечная экскреция азотистых продуктов обмена невелика и отстает от их образования в организме, о чем свидетельствует повышение уровня азота в крови к 3-му дню жизни.

Однако развитие азотвыделительной функции почек происходит в быстром темпе и уже с 3-го дня жизни почка успешно участвует в поддержании показателей азотистого гомеостаза. На это указывает снижение уровня остаточного азота в крови после 3-го дня жизни и повышенное выделение азотсодержащих продуктов обмена с мочой при возрастающем введении пищевого белка, количество которого к 5-му дню составляет 1,3—1,5 г па 1 кг веса в сутки. Все же и в конце первой недели при дальнейшем возрастании белковой нагрузки величина экскреции азотистых продуктов с мочой не достигает уровня экскреции их у взрослого человека (около 200 мг/кг/сут). Этот факт, а также сравнительно пониженное выделение азота мочевины у новорожденного ребенка и довольно быстрое снижение выделения с мочой неопределяемого азота свидетельствуют о значении ассимиляции азота, т. е. о влиянии фактора роста, ограничивающего нагрузку на почку при нормальной доставке пищевого белка.

Способность очищения плазмы путем почечной экскреции у новорожденного значительно ниже, чем у взрослого человека, причем наименьшая величина клиренса, характеризующего клубочковую фильтрацию, наблюдается в первые 2 дня после рождения. Например, клиренс мочевины даже у 7-дневного ребенка, находящегося на грудном вскармливании, т. е. получающего нормальную возрастную белковую нагрузку, значительно ниже, чем у взрослого, как при расчете на поверхность тела, так и при расчете на единицу веса. У недоношенных детей показатели клиренса эндогенного креатинина длительное время держатся на низком уровне, особенно при глубокой недоношенности.

Все же, несмотря на функциональную незрелость, почка здорового новорожденного ребенка в физиологических условиях его существования способна обеспечивать постоянство состава внутренней среды организма. Это достигается строгим соответствием между функциональной способностью почек и составом пищи, а также характером обмена веществ, т. е. преобладанием анаболических процессов. Соответствие пищевой нагрузки функциональной способности почек в первую очередь определяется содержанием в пище электролитов и белка, а также потреблением этих веществ в процессе роста. Наиболее подходящим для интеграции этих факторов видом пищи является материнское молоко. Для нормального осуществления почечной экскреции у новорожденных необходимо дополнительное введение жидкости, которое приобретает особое значение, если принять во внимание значительную экстраренальпую потерю воды в первые дни после рождения.

В условиях патологии, например при острой интранатальной асфиксии, оказывается повышенным количество продуктов обмена, подлежащих экскреции, а метаболические механизмы поддержания гомеостаза угнетены. Существенное значение при этой форме патологии имеет снижение функции аммониогенеза, являющегося основным путем выведения ионов водорода; угнетение аммониогенеза способствует развитию метаболического ацидоза.

Содержание азотистых продуктов обмена в крови детей, перенесших интранатальную асфиксию, оказывается повышенным уже при рождении и более значительно, чем в норме, нарастает к 3-му дню жизни вследствие усиленного тканевого катаболизма.

Таким образом, почка новорожденного ребенка, перенесшего острое кислородное голодание, оказывается в крайне невыгодных условиях: ее функциональные возможности снижены, а нагрузка продуктами обмена, подлежащими экскреции, повышена. В то же время водовыделительная функция почек таких детей не представляет существенных отклонений от нормы и диурез бывает несколько сниженным лишь в первые сутки, в дальнейшем же держится обычно на том же уровне, как и у здоровых новорожденных. Поэтому введение достаточного количества жидкости ребенку, перенесшему гипоксию, приобретает особенно важное значение для обеспечения почечной экскреции продуктов обмена.

Нарушение анаболической тенденции обмена при различных заболеваниях новорожденных, особенно недоношенных, также может привести к повышенной нагрузке на почку, превосходящей ее способность к поддержанию гомеостаза. В этих условиях достаточное введение жидкости имеет весьма существенное значение, поскольку позволяет создать для работы почек режим «осмотического разведения». Последний наиболее физиологичен для новорожденных детей, так как способность к разведению мочи даже у недоношенных представляется достаточно зрелой. В пользу этого свидетельствует, во-первых, тот факт, что дети всех весовых групп могут выделять суточную мочу с концентрацией осмотически активных веществ 50—54 мосм/л, т. е. концентрацией, на которую способна зрелая почка, выделяющая мочу в 4—5 раз гипертоничнее и в 6 раз гипотоничнее крови. Во-вторых, о достаточно совершенном механизме разведения мочи говорят результаты исследования осмолярности мочи у недоношенных детей в возрасте от 14 дней до 1,5 месяцев после водной нагрузки в объеме, равном 2% от веса тела. Минимальная осмолярность мочи у всех детей после водной нагрузки составляла 20—30 мосм/л. У недоношенного ребенка уже в 14-дневном возрасте минимальная осмоляр- ность мочи равнялась 22 мосм/л.

В то же время способность почек недоношенных детей к «осмотическому концентрированию» менее совершенна.

Об этом свидетельствуют концентрационные пробы, проведенные у недоношенных детей в возрасте от 10 дней до 2,5 месяцев.

О концентрационной способности почек в нефрологии принято судить по максимальной осмолярности мочи. Показатели максимальной осмолярности мочи могут быть получены у взрослых и детей старшего возраста по истечении 12 часов и более дегидратационного периода. Однако столь длительная дегидратация мало приемлема для исследования новорожденных и тем более недоношенных детей, поскольку в условиях дегидратации у новорожденных могут развиться признаки безводной лихорадки. Специальных общепринятых концентрационных проб для детей раннего возраста нет.

Исследования концентрационной способности почек у недоношенных детей, проведенные А. Г. Антоновым, показали, что способность к концентрированию мочи в условиях 7—9-часовой дегидратации зависит от уровня зрелости организма ребенка. Так, у детей, недоношенных не более чем на 2 мес, она выше, чем у глубоконедоношенных. С возрастом у детей, степень недоношенности которых не превышала 2 мес, происходит созревание концентрационной способности. У глубоконедоношенных детей в течение первых 2,5 мес жизни не удается выявить тенденцию к созреванию этой функции. Даже в возрасте 27 мес они не были способны выделять гипертоническую мочу.

Полученные в результате концентрационной пробы показатели, если и не отражают абсолютной максимальной осмотической концентрации мочи, то, несомненно, близки к ней.

Таким образом, даже наиболее зрелые недоношенные дети способны выделять мочу, лишь вдвое превосходящую по осмолярности плазму крови. Однако такого концентрирования мочи оказывается недостаточно для стойкого сохранения гомеостаза, о чем свидетельствует частое развитие у детей в условиях 10—11-часовой дегидратации безводной лихорадки, сопровождающейся увеличением осмолярности сыворотки крови. Это, безусловно, является следствием несовершенства осморегулирующей функции почек у преждевременно рожденных детей. В то же время относительно зрелая способность к осмотическому разведению может быть использована для обоснования рационального водного режима у недоношенных.