Состояние почечной гемодинамики у детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек
Автор: Икромов Турахон Шарбатович, Мурадов Алишер Мухтарович, Ибодов Хабибулло Ибодович, Асадов Саидали Кудратович, Азизов Бахром Джурахонович, Каримова Парвина Туйгуновна, Баходуров Джура Тураевич
Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu
Рубрика: Клиническая медицина
Статья в выпуске: 1, 2017 года.
Бесплатный доступ
Цель. Изучить состояние почечной гемодинамики у детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек. Материалы и методы. Обследовано 77 детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек. Больные условно были распределены на 3 группы: I группа - 16 (20, 8 %) чел. с солитарными камнями в лоханке, II группа - 38 (49,3 %) чел. с множественными коралловидными камнями, III группа - 23 (29,9 %) чел. с множественными коралловидными камнями почек, лоханочно-моче- точникового сегмента и камнями, обтурирующими мочеточник. Проведены комплексные ультразвуковые исследования, включающие триплексное сканирование с использованием импульсно-волновой доплерографии в режиме цветового и энергетического картирования. Результаты. Проведенные исследования показали, что почечная гемодинамика напрямую зависит от тяжести уролитиаза и степени развития осложнений. При этом достоверно снижаются все скоростные показатели гемодинамики в основной почечной артерии, междолевых и междольковых сегментах артериального дерева, что напрямую связано с вазоконстрикцией сосудов и приводит к гипоксии смешанного генеза, ишемии, в отдельных случаях - к канальциевому или корковому некрозу.
Дети, уролитиаз, почечной кровоток, уродинамика, показатели почечной гемодинамики, хроническая болезнь почек, функции почек
Короткий адрес: https://sciup.org/14113259
IDR: 14113259 | DOI: 10.23648/UMBJ.2017.25.5246
Текст научной статьи Состояние почечной гемодинамики у детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек
Введение. Мочекаменная болезнь характеризуется эндемичностью: ее проявления различаются в зависимости от климата и региональных особенностей состава воды и почвы [1, 2]. Мировая распространенность заболевания составляет около 3 % среди взрослого населения, в регионах с сухим жарким климатом, к которым относится Республика Таджикистан, она в 2–3 раза выше [1, 3]. Удельный вес мочекаменной болезни среди других урологических заболеваний достигает 25–45 % [4]. Уролитиаз чаще наблюдается среди жителей Казахстана, Центральной Азии, Северного Кавказа, Поволжья, Урала, Крайнего Севера. Здесь же отмечается высокая распространенность данной патологии у детей. Детский уролитиаз в Таджикистане составляет 54,7 %, в Грузии – 15,3 %, в Казахстане – 18,6 % от общего числа урологических заболеваний [4].
Почечный кровоток является одним из важнейших участков системы кровообращения и регуляции гомеостаза, функционирование которого непосредственно зависит от уровня двух структурно-функциональных кругов: большого (кортикального) и малого (юкстаме-дуллярного). При нормально функционирующих системах 20 % объема сердечного выброса потребляют почки, при этом 80 % крови, протекающей через почку, поступает в корковое вещество и около 20 % – в юкстамедул-лярную часть коркового вещества, при этом юкстамедуллярные нефроны составляют около 10 % от общего числа нефронов [5–8].
По данным некоторых исследователей, скоростные показатели кровотока и индексы резистентности сосудов снижаются по направлению от магистральной почечной артерии к мелким интраренальным сосудам, что отражает особенность микроциркуляторного русла: в капиллярах скорость кровотока минимальна и не изменяется по фазам сердечного цикла, что обеспечивает обмен веществ [8–10]. Имеются различные мнения о наилучшей характеристике интраренальной гемодинамики в зависимости от секторально-сти артериального дерева [11–13].
Одним из основных механизмов прогрессирования заболеваний почек и склеротических процессов является нарушение внутри- почечной гемодинамики в связи с развитием внутриклубочковой гипертензии, которая приводит к повышению проницаемости базальных мембран капилляров клубочков и гломерулосклерозу [9–11, 14]. Регионарное почечное кровообращение и внутрипочечная гемодинамика зависят от многих факторов, в т.ч. от показателей центральной и легочной гемодинамики [10, 11, 14]. В настоящее время доказана взаимосвязь снижения фракции выброса сердца и скорости клубочковой фильтрации, что может проявляться как при острой, так и при хронической патологии органов и систем [11, 15].
В наших исследованиях мы акцентировали внимание на внутрипочечной гемодинамике в зависимости от размера и вида камней, их локализации и развития осложнений, а также степени патологических воспалительных процессов.
Цель исследования. Изучить состояние почечной гемодинамики у детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек.
Материалы и методы. Обследовано 77 детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек (ХБП), и 32 практически здоровых ребенка (контрольная группа). Больные условно были распределены на 3 группы: I группа – 16 (20,8 %) чел. с солитарными камнями в лоханке, калькулез-ным пиелонефритом (КП) 1 степени; II группа – 38 (49,3 %) чел. с множественными коралловидными камнями, КП 1–2 степеней, гидронефрозом (ГН) и гидрокаликозом (ГК) 1–2 степеней; III группа – 23 (29,9 %) чел. с множественными коралловидными камнями почек, лоханочно-мочеточникового сегмента (ЛМС) и камнями, обтурирующими мочеточник, с КП 2–3 степеней, осложненным ГН и ГК 2–3 степеней.
Выполнены комплексные ультразвуковые исследования, включающие триплексное сканирование с использованием импульсноволновой доплерографии в режиме цветового и энергетического картирования.
При проведении импульсно-волновой доплерографии оценены скоростные показатели: максимальная (V макс ), конечно-диастолическая (V к.д ), средняя скорости кровотока
(V ср ), а также определены индекс резистентности (ИР), пульсовой индекс (ПИ) и систоло-диастолическое отношение (СДО) на уровнях основной почечной артерии, междолевых и междольковых артерий.
Полученные цифровые данные обработаны с использованием методов вариационной и разностной статистики с вычислением М±m и оценкой достоверности результатов по критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждение. У больных I группы камни располагались в лоханке, уродинамика была нарушена незначительно, выявлен воспалительный процесс, частично – коралловидные камни размером 0,6±0,2 см, которые не распространялись за пределы лоханки. При УЗИ обнаружено уплотнение почечной паренхимы, деформация чашечек, диаметр чашечек – 1,8±0,2 см, ренокорти-кальный индекс (РКИ) – от 0,38 до 0,62.
У больных II группы отмечались множественные коралловидные камни, у значительного количества детей выявлен КП 1–2 степеней и нарушение оттока мочи, при этом размеры камней, находящихся в лоханке, составляли 1,2±0,3 см. У этой категории детей отмечалось нарушение уродинамики, приводящее к повышению внутрипочечного давления, ГН и ГК 1–2 степеней, при которых происходит сдавление и растягивание почечной паренхимы, обусловливающие нарушение внутрипочечного кровотока. Внутрипочечная локализация лоханок наблюдалась у 68,3 % детей раннего и дошкольного возрастов. Выявленный ГН при солитарных и множественных камнях протекал на фоне внепочечного строения лоханки при наличии выраженной стадии КП. Камни, находящиеся в лоханке, приводили к обструкции лоханочно-мочеточникового сегмента.
ГК формировался при множественных коралловидных или мелких коралловидных камнях при наличии лоханок внутрипочеч- ной и смешанной локализации. При УЗИ выявлено выраженное уплотнение и отек паренхимы, расширение лоханок, а также утолщение форниксов. Диаметр чашек составлял 2,9±0,1 см, РКИ – от 0,62 до 0,93.
У больных III группы с множественными коралловидными камнями почек, ЛМС и камнями, обтурирующими мочеточник, выявлены значительные нарушения уродинамики, связанные с обтурацией мочеточника и распространением камней размерами более 1,5 см не только в пределах лоханок, но и в чашечках. Отмечено повышение внутрипочечного давления, растяжение почечной паренхимы, развитие ГН и нарушение ренального кровотока. При УЗИ выявлена истонченная неровная паренхима, расширенные чашечки и лоханка. Иногда чашечно-лоханочная система не дифференцировалась в связи со сморщиванием почек. Диаметр чашек составлял 3,5±0,3см, РКИ – от 0,93 до 1,27.
Необходимо отметить, что с возрастом количество детей с множественными камнями значительно увеличивается. Это связано с длительностью обструктивного процесса, который приводит к гидронефротической трансформации за счет увеличения стаза мочи и расширения пиело-чашечной системы, а также образованию множественных камней с тяжелым поражением полости и паренхимы почек и развитием ХБП. Однако наблюдались случаи, когда при исследовании детей обнаруживались признаки II и III групп, но стадии ХБП соответствовали 1 или 2, при этом основное количество пациентов в зависимости от давности уролитиаза и его осложнений имело прогрессирующие стадии ХБП. Динамика скоростных показателей и индексов на разных уровнях почечного артериального кровотока у больных уролитиазом в зависимости локализации и размера камней представлена в табл. 1.
Таблица 1
Динамика скоростных показателей на разных уровнях почечного артериального кровотока у больных уролитиазом в зависимости локализации и размера камней (M±m)
Уровень почечного кровотока |
Группы больных |
Vмакс, см/с |
V к.д , см/с |
V ср , см/с |
ИР |
ПИ |
СДО |
Основная почечная артерия |
I, n=16 |
58,4±2,2*** |
15,2±0,9*** |
29,6±1,0*** |
0,739±0,02 |
1,460±0,12 |
3,8±0,02*** |
II, n=38 |
42,1±2,3*** |
10,3±0,6*** |
20,9±1,1*** |
0,755±0,01 |
1,522±0,03* |
4,1±0,01*** |
|
III, n=23 |
26,3±2,1*** |
6,2±0,4*** |
12,9±1,0*** |
0,764±0,01*** |
1,588±0,09 |
4,2±0,02*** |
|
Контр., n=32 |
70,3±0,03 |
20,4±0,01 |
37,0 ±0,02 |
0,71±0,01 |
1,34±0,02 |
3,4±0,02 |
|
Междолевые артерии |
I, n=16 |
33,4±1,8* |
9,1±0,4*** |
17,1±0,8** |
0,722±0,01 |
1,421±0,03*** |
3,7±0,01*** |
II, n=38 |
23,6±1,6*** |
5,8±1,1*** |
11,7±0,9*** |
0,754±0,11*** |
1,514±0,01*** |
4,1±0,02*** |
|
III, n=23 |
14,2±1,1*** |
3,4±0,9*** |
7,0±1,0 |
0,760±0,01 |
1,542±0,02*** |
4,2±0,02*** |
|
Контр., n=32 |
37,2±0,01 |
10,8±0,07 |
19,6±0,04 |
0,709±0,01 |
1,346±0,03 |
3,4±0,01 |
|
Междольковые артерии |
I, n=16 |
23,2±1,0** |
8,1±0,6* |
15,9±0,1*** |
0,650±0,09 |
0,952±0,02*** |
2,96±0,01 |
II, n=38 |
16,4±1,1*** |
4,9±0,5*** |
8,7±0,5*** |
0,701±0,12 |
1,317±0,02*** |
3,3±0,02 |
|
III, n=23 |
11,6±0,9*** |
3,3±0,6*** |
6,4±0,7*** |
0,672±0,01 |
1,218±0,26 |
3,5±0,01*** |
|
Контр., n=32 |
26,6±0,01 |
9,3±0,03 |
15,1±0,01 |
0,651±0,01 |
1,154±0,03 |
2,9±0,02 |
Примечание. * – р<0,05; ** – р<0,01; ***
Статистический анализ скоростных показателей и расчетных индексов на разных уровнях почечного артериального кровотока показал значительные нарушения внутрипочечной гемодинамики на всех уровнях в зависимости от размера, вида камней и развития осложнений в виде ГН, ГК и ХБП.
Во всех трех группах по сравнению с контрольной отмечались значительные и достоверные изменения скоростных показателей кровотока в основной почечной артерии: V макс , V к.д , V ср , ИР, ПИ и СОД. Показатель V макс оказался достоверно ниже (р<0,001) в I группе на 16,9 %, во II группе – на 40,1 % и в III группе – на 62,6 % по сравнению с контролем; показатель V к.д (р<0,001) – на 25,1, 49,5 и 69,6 % соответственно. Снижение V макс и V к.д привело также к снижению V ср на 20 (р<0,001), 43,5 и 65,1 % (р<0,001) соответственно, что указывает на значительное снижение кровотока в основной почечной артерии, вызванное как внешними причинами (значительные нарушения центральной гемодинамики со снижением ударного объема (УО), сердечного индекса (СИ), сердечного выброса и повышением общего периферического сосудистого сопротивления), так и внутрипочечными причинами (наличие камней со сдавливанием и растяжением паренхимы и развитием осложнений: ГН, ГК и
– р<0,001 (по отношению к контрольной группе). КП), усугубляющимися от I к III группе.
Отмечена прямая связь между общим периферическим сосудистым сопротивлением (ОПС) и индексами ИР и ПИ. Выявлено незначительное повышение ИР и ПИ по сравнению с контрольной группой в I группе на 4,2 и 8,3 %, во II группе – на 6,5 и 12,4 %, в III группе – на 7,8 (р<0,001) и 15,6 % соответственно (табл. 1), указывающее на компенсаторные возможности сосудистой стенки ствола почечной артерии. При этом во всех трех группах установлено значительное повышение систоло-диастолического отношения (на 11,8, 20,6 и 23,5 % (р<0,001) соответственно), которое характеризует состояние сосудистой стенки, в частности ее эластические свойства.
Межгрупповое сравнение по скоростным показателям Vмакс, Vк.д, Vср и расчетным показателям ИР, ПИ и СДО показало наличие статистически значимых признаков нарушений во всех группах. Наиболее выраженные нарушения выявлены во II и III группах: Vмакс во II группе по сравнению с I группой достоверно снизилась на 27,9 %, в III группе – на 54,9 %, в III группе по сравнению со II группой – на 37,5 %; Vк.д во II группе снизилась на 32,2 %, в III группе – на 59,2 % по сравнению с I группой, в III по сравнению со II – на 37,5 %. Отмечено достоверное сниже- ние Vср во II и III группах по сравнению с I на 12,8 и 40,6 %, в III по сравнению со II – на 38,2 %, что указывает на значительное снижение общего почечного кровотока во II и III группах. У данного контингента больных отмечалось также значительное снижение УО, минутного объема кровообращения, ударного индекса и СИ. Межгрупповое сравнение выявило большее ОПС во II и III группах по сравнению с I группой, что указывает на выраженную внутрипочечную вазоконстрикцию у больных с уролитиазом, осложненным ХПН. Повышение расчетных индексов (ИР, ПИ и СДО) отражает увеличение периферического сопротивления кровотоку вследствие, во-первых, вазоконстрикции сосудов коркового слоя почки и снижения компенсаторных возможностей сосудистой стенки, обусловленных проявлениями ХПН, АГ, болью, ренином и ангиотензинном II и др.; во-вторых, внешнего сдавления внутрипочечных структур камнями и проявлениями ГН, ГК и КП, приводящими к нарушению микроциркуляции, внутрипочечной реологии крови, изменению проницаемости артериол и капилляров почки, стазу и интерстициальному отеку. Этот процесс усугубляется от I к III группе больных.
Изучение кровотока в междолевой артерии также показало достоверное изменение скоростных показателей по сравнению с контрольной группой: V макс снизилась на 10,2 (р<0,05), 36,6 (р<0,001) и 61,8 % в I, II и III группах соответственно; V к.д. (р<0,001) – на 15,7, 40,3 и 68,5 %; V ср – на 12,8, 40,1 (р<0,01) и 64,3 % (р<0,001). При этом отмечено достоверное увеличение СДО (р<0,001): в I группе – на 8,8 %, во II группе – на 20,6 %, в III группе – на 23,5 %, указывающее на потерю эластичности междолевой артерии, повышение тонуса и сопротивления в сравнении с контрольной группой. Также выявлено увеличение ИР на 1,8; 6,5 (р<0,001) и 7,2 % и ПИ на 5,6, 12,5 и 14,6 % в I, II и III группах (р<0,001) по сравнению с контрольной, что также подтверждает увеличение показателя систоло-диастолического отношения (табл. 1).
Межгрупповое сравнение скоростных показателей кровотока в междолевой артерии выявило, что Vмакс и Vк.д в III группе меньше, чем во II, на 39,8 и 41,4 % и меньше, чем I группе, на 57,5 и 62,6 %; во II меньше, чем в I, на 29,3 и 36,3 %. Vср в III группе больных детей также была достоверно ниже по сравнению с I на 59,1 %, со II группой – на 40,8 %, во II группе по сравнению с I – на 31,6 %. Значения расчетных индексных показателей ИР, ПИ и СДО в группах не имели достоверных различий, при этом во всех трех группах отмечалась выраженная вазоконстрикция на уровне междолевых артерий, что в свою очередь снижало кровоток в междольковых артериях. Эти данные указывают на недостаточность внутрипочечного кровообращения на уровне междольковых артерий и обеднение кровотока на паренхиматозном уровне. Наиболее выраженные нарушения этих процессов наблюдались во II и III группах больных детей с уролитиазом, осложненным ХПН.
Изучение показателей кровотока в междольковой артерии показало критическое ухудшение гемодинамики на этом уровне артериального сегмента во II и III группах больных и достоверно более низкие показатели в I группе детей. Показатели V макс , V к.д в I, II и III группах по сравнению с контролем снижены: V макс (р<0,001) – на 12,8, 38,3 и 56,4 %; V к.д. – на 12,9 (р<0,05), 47,3 и 64,5 % (р<0,001). Показатель V ср (р<0,001) повышен на 5,3 % в I группе, а II и III группах снижен на 42,4 и 57,6 % соответственно. При этом отмечалось достоверное увеличение (р<0,001) систоло-диастолического отношения во всех трех группах: в I группе – на 2,1 %, во II группе – на 13,8 % и в III группе – на 20,7 % по сравнению с контролем, что указывает на выраженную вазоконстрикцию на уровне междольковых артерий. ИР, отражающий состояние микроциркуляторного русла и тонуса стенок, и ПИ, характеризующий компенсаторные возможности сосудистой стенки междольковых артериол, оказались повышены: ИР – на 0,15, 7,7 и 3,2 %, ПИ – на 17,5 (р<0,001), 14,1 (р<0,001) и 5,5 % в I, II и III группах соответственно по сравнению с контролем (табл. 1).
Межгрупповое сравнение скоростных показателей Vмакс, Vк.д и Vср подтвердило зависимость тяжести состояния больных и клинических проявлений заболевания от размера, вида, расположения камней, а также от тяжести патологических осложнений в виде ГН, ГК и КП, приводящих к нарушению микроциркуляции на уровне междольковых сегментов, что было наиболее выражено во II и III группах больных и проявлялось снижением показателей в III группе по сравнению со II и I группами: Vмакс – на 29,3 и 50,0 %, Vк.д – на 32,7 и 59,3 %, Vср – на 26,4 и 59,7 % соответственно. Достоверное снижение всех параметров кровотока и отсутствие достоверных различий по показателям ИР, ПИ и СОД при межгрупповом сопоставлении являются признаками выраженной вазоконстрикции, нарушения микроциркуляции и реологии во всех трех группах (табл. 1).
Нарушения интраренальной гемодинамики в зависимости от сроков основного заболевания – уролитиаза, развития его осложнений (ГН, ГК и КП) приводят к развитию системной и внутрипочечной гипертензии, гипертрофии почечных структур, склерозированию и, как следствие, нарастанию протеинурии, развитию и прогрессированию ХПН.
Нами проанализированы показатели объемной скорости кровотока и почечной фракции кровообращения в зависимости от тяжести ХПН, выявлено значительное снижение обоих показателей по сравнению с контрольной группой, а также от I группы к III. Объемная скорость кровотока и почечная фракция у больных I группы были достоверно снижены на 46,5 и 61,7 %, у больных II группы – на 55,8 и 66,3 %, у больных III группы – на 63,7 и 74,3 % соответственно. Межгрупповой анализ этих показателей выявил снижение как объемного почечного кровотока, так и почечной фракции, наиболее выраженное в III группе, т.е. у больных с тяжелым течением ХПН, по сравнению со II и I группами на 45,5 и 23,6 %, 17,1 и 32,8 % соответственно. Во II группе по сравнению с I произошло снижение объемного кровотока на 17,1 % и почечной фракции – на 12,0 %.
Выводы:
-
1. Почечная гемодинамика напрямую зависит не только от стадии ХБП, но и от тяжести уролитиаза и развития осложнений в виде воспалительного процесса, КП, количества, размеров, вида и расположения камней в почке и верхнем мочеточниковом сегменте, а также скорости развития ГН и ГК.
-
2. В зависимости от выраженности нарушений гемодинамики и интраренального кровотока достоверно снижаются все скоростные показатели, особенно конечно-диастолическая и средняя скорости кровотока, в основной почечной артерии, междолевой и междольковых сегментах артериального дерева, что напрямую связано с максимальной систолической, объемной скоростями и почечной фракцией сердечного выброса.
-
3. Выраженное повышение ИР, ПИ и СДО связано с вазоконстрикцией сосудов и действием механизмов компенсации, является проявлением патологии многокомпонентной системы регуляции почечного кровотока.
-
4. Процессы, обусловливающие внутрипочечные нарушения гемодинамики на уровне паренхиматозных и корковых артерий, обеднение кровотока, нарушение проницаемости, микроциркуляции, интерстициальный отек, ухудшение оттока, в конечном итоге приводят к гипоксии смешанного генеза, ишемии, в отдельных случаях – к канальцие-вому или корковому некрозу.
Список литературы Состояние почечной гемодинамики у детей с уролитиазом, осложненным хронической болезнью почек
- Пулатов А.Т. Уролитиаз у детей. М.; 1990. 208.
- Отпущенникова Т.В., Дерюгина Л.А. Мочекаменная болезнь у детей -причины, диагностика, лечение. Лечащий врач. 2015; 4: 63-67.
- Ибодов Х.И. Нарушение функции почек при хроническом калькулезном пиелонефрите у детей. Здравоохранение Таджикистана. 2014; 4: 51-57.
- Малкоч А.В. Нефрология детского возраста: практическое руководство по детским болезням. М.; 2005. 516.
- Leumann E. Urolithiasis. Practical paediatric nephrology teaching and training course in paediatric nephrology. Kosice; 1993: 96-98.
- Singh A.K., Szczech L., Tang K.L. et al. Correction of Anemia with Epoetin Alfa in Chronic Kidney Disease. N. Engl. J. Med. 2006; 355: 2085-2098.
- Нугманова А.М. Эхокардиография в исследовании центральной гемодинамики у детей на программном гемодиализе. SonoAce Ultrasound. 2010; 20: 78-82.
- Хитрова А.Н., Митьков В.В., Митькова М.Д. Ультразвуковая диагностика заболеваний почек. В кн.: Митьков В.В., ред. Практическое руководство по ультразвуковой диагностике. М.: Видар-М; 2003: 363-443.
- Brenner B.M. Haemodynamically mediated glomerular injuri and the progressive nature of kidney disease. Kidney Int. 1983; 23: 647-655.
- Пыков М.И., Ватолин К.В. Ультразвуковая диагностика патологии мочевыделительной системы. В кн.: Детская ультразвуковая диагностика. М.: Видар-М; 2001: 385-430.
- Brkljacic B., Drinkovic I., Sabljar-Matovinovic M. et al. Intrarenal duplex Doppler sonographic evalution of unilateral native kidney obstruction. J. Ultrasound Med. 1994; 13 (3): 197-204
- Аверченко М.В. Способ оценки допплерографических показателей ренальной гемодинамики у детей и подростков. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2012; 5: 40-46.
- Brenner B.M., Meyer T.W., Hostetter T.H. Dietary protein intakte and the progressive nature of kidney disease: the role of haemodynamically mediated glomerular injuri in the pathogenesis of progressive glomerular sclerosis. N. Engl. J. Med. 1982; 30: 652-659.
- Baldwin D.S. Chronic glomerulonephritis. Nonimmunological mechanism of progressive glomerular damage. N. Engl. J. Med. 1982; 21: 109-120.
- Полещук Л.А. Характеристика почечной гемодинамики у детей с заболеваниями почек (обзор литературы). Нефрология и диализ. 2006; 3: 225-231.