Kirjahylly
Basic Science
Turvotus kerääntyy kapillaarivuodetta ympäröiviin interstitiaalisiin tiloihin. Nesteen liikettä kapillaarien ja interstitiumin välillä säätelee kaava:
jossa Jv on virtausnopeus kapillaarikalvon läpi, k on kalvon läpäisevyyttä kuvaava vakio, Pc on kapillaarinen hydraulinen paine, Pi on interstitiaalinen hydraulinen paine, πc on kapillaarinen onkoottinen paine ja πi, on interstitiaalinen onkoottinen paine. Yhtälö osoittaa, että kapillaarinen hydraulinen paine ja interstitiaalinen onkoottinen paine lisäävät virtausta ulos kapillaareista, kun taas kapillaarinen onkoottinen paine ja interstitiaalinen hydraulinen paine lisäävät virtausta kapillaareihin. Näitä paineita kutsutaan Starlingin voimiksi sen fysiologin kunniaksi, joka esitti selvästi niiden välisen suhteen. Vaikka niiden absoluuttiset arvot vaihtelevat huomattavasti kehon eri paikoissa, niiden keskinäinen vuorovaikutus tietyssä paikassa johtaa aina interstitiaalisen nesteen nettokertymiseen. Onneksi imukanavat palauttavat tämän nesteen systeemiseen verenkiertoon yhtä nopeasti kuin sitä kertyy, mikä estää turvotuksen muodostumisen ja ylläpitää samalla normaalia verisuonensisäistä tilavuutta.
Turvotuksen esiintyminen merkitsee sitä, että interstitiaalisen nesteen tilavuus ylittää normaalin useita litroja. Harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta munuaisten natriumin nettoretentio tuottaa tämän ylityksen. Samaan aikaan turvotusta voi kertyä vain, jos yksi tai useampi Starlingin voimista on muuttunut tai imunesteen poistuminen on keskeytynyt. Joissakin tiloissa primaarivaurio on Starlingin voimien epätasapaino, joka kiihdyttää nesteen siirtymistä interstitiumiin; sekundaarinen verisuonensisäisen tilavuuden väheneminen havaitaan karotidi- ja munuaisvaltimoiden baroreseptoreissa, ja natriumin säilymistä stimuloidaan. Muissa häiriöissä epäasianmukainen natriumin retentio on proksimaalinen häiriö; tästä johtuva solunulkoisen nestetilavuuden laajeneminen aiheuttaa toissijaisia muutoksia Starlingin voimissa, jotka johtavat turvotuksen muodostumiseen. Ainakin yhdessä turvotusta muodostavassa tilassa, nefroottisessa oireyhtymässä, epäfysiologinen natriumin säilyminen ja onkoottisen paineen aleneminen tapahtuvat samanaikaisesti. Premenstruaalisessa oireyhtymässä, idiopaattisessa turvotuksessa ja kilpirauhasen vajaatoiminnassa primäärisistä vaurioista kiistellään.
Mekanismeja, joilla munuaiset pidättävät natriumia vasteena hypoperfuusiolle, voidaan pitää reflekseinä, joilla on afferentti (sensorinen) ja efferentti (efektoiva) raaja. Vaikka verisuonensisäisen tilavuuden antureita on kuvattu maksassa, munuaisten parenkyymissä ja sydämen eteisissä, tärkeimmät ihmisen turvotusta aiheuttavissa olosuhteissa ovat luultavasti karotisbaroreseptori ja juxtaglomerulaarinen laite. Karotisbaroreseptorista lähtevät impulssit kulkeutuvat keskushermostoon yhdeksännen ja kymmenennen aivohermon kautta; tästä johtuva sympaattinen ulosvirtaus munuaisiin moduloi intraglomerulaarista hemodynamiikkaa ja todennäköisesti stimuloi suoraan proksimaalista tubulaarista natriumin takaisinimeytymistä. Munuaisissa hypoperfuusio aiheuttaa afferenttien arteriolien autoregulatorisen laajentumisen, mikä stimuloi reniinin vapautumista arteriolien seinämän erikoistuneista soluista. Sen jälkeen reniini katalysoi angiotensiini II:n intraglomerulaarista synteesiä, joka lisää selektiivisesti efferenttien arteriolaarien vastusta. Tästä johtuva suodatusvedon lisääntyminen johtaa hydraulisen paineen laskuun ja onkoottisen paineen nousuun peritubulaarisissa kapillaareissa, mikä parantaa proksimaalista tubulaarista natriumin takaisinimeytymistä ja tukee samalla glomerulussuodatusta. Systeemisesti reniini lisää verenkierrossa olevan angiotensiini II:n määrää, joka stimuloi lisämunuaisen aldosteronin synteesiä. Tämä hormoni tehostaa distaalisen nefronin natriumin reabsorptiota kaliumin ja vedyn vaihdossa.
Turvotuksen patogeneesi eri tautitiloissa vaihtelee suoraviivaisesta erittäin monimutkaiseen. Useissa tiloissa natriumin epätarkoituksenmukainen munuaissäilytys on alkuperäinen häiriö, josta seuraa perifeeristen Starlingin voimien muutoksia. Akuutti glomerulonefriitti ja muut akuutin ja kroonisen munuaisten vajaatoiminnan muodot kuuluvat tähän luokkaan. Ruokintaödeema, joka joskus vaikeuttaa kaloreiden antamista aliravitsemuksessa oleville henkilöille, johtuu todennäköisesti insuliinivälitteisestä natriumin pidättymisestä. Ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden nauttimisen jälkeisen turvotuksen on katsottu johtuvan munuaisten prostaglandiinisynteesin estymisestä. Raskauden toksemiassa selittämätön solunulkoisen nesteen tilavuuden laajeneminen aiheuttaa turvotusta ja systeemistä hypertensiota samalla, kun se tukahduttaa renniini-angiotensiini-aldosteroniakselin.
Joissain turvotusta aiheuttavissa tiloissa perifeeristen Starlingin voimien muutokset näyttävät stimuloivan natriumin retentiota tyhjentämällä verisuonensisäistä tilavuutta. Tällaisia tiloja ovat muun muassa perifeerinen syvä laskimotromboosi ja postflebitaalinen laskimoiden vajaatoiminta, joissa kohonnut kapillaarisisäinen hydraulinen paine lisää transudaatiota interstitiumiin; tilat, joille on ominaista kapillaarien liiallinen läpäisevyys, jossa transudaatio taas kiihtyy; ja imusuonisairaudet, joissa normaalinopeudella kertynyttä interstitiaalista nestettä ei voida palauttaa systeemiseen verenkiertoon. Munuaistoiminta turvotusta muodostavissa tiloissa, joille on ominaista suuri sydämen minuuttitilavuus, on myös fysiologisesti asianmukaista. Jokaisen suuren ulostulon tilan ajatellaan johtuvan yhdestä tai useammasta sydän- ja verenkiertoelimistön matalan vastuksen piiristä. Nämä piirit voivat läpäistä mikrovaskulaarisen verenkierron, kuten todennäköisesti tapahtuu anemiassa, tyrotoksikoosissa, beriberissä ja Pagetin taudissa, tai ne voivat olla suuria ja yhtenäisiä, kuten traumaattisessa arteriovenoosisessa fistelissä. Jatkuva virtauksen ohjautuminen munuaisista aiheuttaa natriumin retentiota, verisuonensisäisen hydraulisen paineen kohoamista kaikissa kapillaarisuonissa ja etenevää turvotusta.
Sydänsairaudet aiheuttavat usein turvotusta. Riippumatta siitä, koskeeko aiheuttava patologia vain vasenta sydäntä, koko sydänlihasta, sydänpussia tai keuhkoja, turvotuksen kehittyminen merkitsee sitä, että keskipaine oikeassa eteisessä on koholla. Perifeerisen laskimopaineen on noustava toissijaisesti, jotta laskimopaluu säilyy painovoimaa vastaan, mutta tämä säätö kiihdyttää transudaatiota perifeeriseen interstitiumiin. Samaan aikaan oikean eteisen hypertensio estää lymfaattisen palautumisen kompensoivan lisääntymisen. Kun perifeerinen turvotus seuraa hengenahdistusta kuukausista vuosiin, kun alkuperäinen vaurio on vasemmassa sydämessä tai keuhkoissa, nämä kaksi oiretta ilmenevät usein samanaikaisesti diffuusissa kardiomyopatioissa.
Nefroottisen oireyhtymän vanhan selityksen mukaan munuaisten proteiinikato johtaa plasman kolloidisen onkoottisen paineen alenemiseen; tästä johtuva Starlingin voimien epätasapaino suosii interstitiaalisen nesteen kertymistä plasman tilavuuden kustannuksella, jonka munuaiset pyrkivät palauttamaan pidättämällä suolaa ja vettä. Valitettavasti, koska hypoalbuminemia jatkuu, munuaisten vaste vain palauttaa epätasapainon, joka aloitti turvotuksen muodostumisen, ja prosessi jatkuu taukoamatta.
Niin houkutteleva kuin tämä muotoilu onkin, se on ristiriidassa useiden havaintojen kanssa. Ensinnäkin seerumin albumiinipitoisuus, jossa turvotus muodostuu nefroottisessa oireyhtymässä, vaihtelee huomattavasti potilaasta toiseen. Toiseksi synnynnäiseen analbuminemiaan ei välttämättä liity turvotusta lainkaan. Kolmanneksi, vaikka proteinuriaan ei liittyisikään glomerulaaritulehdusta, kuten nollataudissa, veren tilavuus ja verenpaine ovat usein korkeammat kuin silloin, kun nefroottinen oireyhtymä on remissiossa. Neljänneksi nefroottisilla potilailla seerumin albumiinin ja plasman reniiniaktiivisuuden välillä ei ole korrelaatiota, mikä on tavallisesti munuaisten hypoperfuusion herkkä merkkiaine; joissakin tapauksissa plasman reniiniaktiivisuus voi olla alentunut hypoalbuminemiasta huolimatta. Vaikka reninernia olisi merkittävä, angiotensiinikonvertaasientsyymin estolla ei ole juurikaan vaikutusta verenpaineeseen; jos reninaldosteroniakseli aktivoituisi vastauksena tilavuuden vähenemiseen, paine alenisi. Yhdessä nämä havainnot viittaavat siihen, että munuaiset pidättävät usein natriumia epätarkoituksenmukaisesti nefroottisessa oireyhtymässä, vaikka glomerulonefriittiä ei ilmenisikään. Vaikka klassinen patogeneesin muotoilu saattaa joissakin tapauksissa pitää paikkansa, näyttää kuitenkin siltä, että hypoalbuminemia on useimmiten pikemminkin edistäjä kuin ainoa syy turvotukseen.
Pitkälle edenneen kirroosin aiheuttamat verenkiertomuutokset ovat monimutkaisia. Maksansisäinen fibroosi nostaa sinusoidipaineita; maksan lymfaa tuotetaan näin ollen nopeammin kuin sitä voidaan palauttaa verenkiertoon, ja askitesta kertyy. Samanaikaisesti maksan portaalijärjestelmään ja ihon, keuhkojen ja vatsaontelon sisäisten sisäelinten kapillaarisuoniin kehittyy fisteleitä, jotka ohjaavat virtausta munuaisista. Mahdollinen akuutti maksatulehdus lisää maksan valtimovirtausta. Lopulta kireä askites aiheuttaa sisemmän laskimolaskimon ekstrinsisen puristuksen, mikä lisää kapillaarista hydraulista painetta raajoissa. Tästä johtuvaa transudaatiota lisää epäilemättä hypoalbuminemia.
Vaikka kirroosin alkuvaiheessa voi esiintyä epätarkoituksenmukaista suolaretentiota, nämä yhdistetyt hemodynaamiset seuraukset vievät munuaisilta verenkierron taudin edetessä, ja siitä seuraa innokas natriumin retentio. Näiden häiriöiden äärimmäinen seuraus on hepatorenaalinen oireyhtymä, jossa seerumin kreatiniinin nousu ja suodatetun natriumin käytännöllisesti katsoen täydellinen säilyminen yhdistyvät massiiviseen nesteen sitomiseen interstitiaalisiin vuoteisiin ja kehon onteloihin.