Серумният фосфор, магнезий и калций трябва да бъдат внимателно наблюдавани при тежко болни пациенти с АКИ, за да се компенсират загубите.

Свързани термини:

  • Витамин D
  • Фактор на растеж на фибробластите 23
  • Фосфор
  • Калцитриол
  • Фосфат
  • Хипофосфатемия
  • Паратиреоиден хормон
  • Ниво на калций в кръвта
  • Хронична бъбречна недостатъчност

Изтеглете като PDF

За тази страница

Метаболитно костно заболяване

Фосфат

Концентрацията на плазмен фосфат е нормална или намалена в началото на бъбречното заболяване, но хиперфосфатемия се появява, когато бъбречното увреждане е напреднало. При пациенти, лекувани с диализа, хиперфосфатемията е неизбежна и е почти невъзможно да се поддържат „нормални“ плазмени концентрации на фосфат (0,8–1,4 mmol/L). Фосфатът трябва да се поддържа в диапазона 1,4–2,0 mmol/L, въпреки че дори това може да бъде трудно. Концентрации на фосфати 2,0 mmol/L съществува риск от метастатично калциране (вж. Глава 6). Неуспехът да се поддържа плазмен фосфат под тази концентрация може да се дължи на различни причини (вж. Каре 31.6).

Бъбречна физиология

ФОСФАТЕН ТРАНСПОРТ

Серумният фосфат може да се филтрува приблизително 85%. Тръбните транспортни механизми поддържат фосфатната хомеостаза чрез регулиране на нейната реабсорбция по целия нефрон, но концентриран в проксималния канал. При условия на нормална фосфорна диета, приблизително 85% от филтрирания товар на фосфат се реабсорбира от проксималните тубули. Na + -фосфорният котранспорт в мембраната на четката се захранва от електрохимичния градиент за Na + и изглежда, че е ограничаващата скоростта стъпка при реабсорбцията. Голям брой фактори, като обем на ECF, системен киселинно-алкален баланс, плазмен фосфат, различни хормони (паратиреоиден хормон, растежен хормон, калцитонин, витамин D) и фармакологични агенти, влияят върху бъбречната екскреция на фосфат.

Фосфатен метаболизъм, хиперфосфатемия и хипофосфатемия

Резюме

Нивото на серумния фосфат се поддържа чрез абсорбция на чревен фосфат, боравене с бъбречен фосфат и превключване между извънклетъчен фосфат и фосфат в костите или вътреклетъчното пространство. Паратиреоидният хормон (PTH), 1,25-дихидроксивитамин D [1,25 (OH) 2D] и фибробластният растежен фактор 23 (FGF23) са основни хормони, които влияят върху нивото на серумния фосфат, като действат или върху бъбреците, или върху червата. PTH, 1,25 (OH) 2D и FGF23 действат, като се свързват съответно с PTH1 рецептор, витамин D рецептор и FGF рецептор-Klotho комплекс. Смутените сигнали от тези рецептори причиняват хиперфосфатемични или хипофосфатемични заболявания. Освен това има и други причини за хиперфосфатемия и хипофосфатемия, независими от сигналите от тези рецептори. Хроничната хиперфосфатемия е рисков фактор за ектопична калцификация, включително васкулатура. От друга страна, хроничната хипофосфатемия води до рахит/остеомалация, характеризираща се с нарушена минерализация на костния матрикс. Патогенезата и лечението на хиперфосфатемични и хипофосфатемични заболявания са обобщени в тази статия.

Първичен хиперпаратиреоидизъм и бъбреците

Реабсорбция на бъбречен фосфат

Серумният фосфат (неорганичен фосфор) има концентрация от 2,5–4,9 mg/dl (0,83–1,63 mmol/l) при здрави възрастни. Тя е по-висока при децата и намалява с възрастта до късен пубертет. Той е около 20% свързан с протеините, но поради ефекта на свободната вода и мембраната на Donnan върху гломерула, над 95% от серумния фосфат се появява в гломерулния филтрат. 10 За клинични цели се приема, че фосфатът, филтриран през бъбреците, е същият като концентрацията на фосфат в серума.

Проксималната тубула реабсорбира около 80% от филтрирания фосфат, когато нивото на серумния фосфат е по-голямо от тубуларния максимум за реабсорбция (Фигура 31.2). Транспортът е трансцелуларен и се постига чрез луминални мембранни натриеви/фосфатни транспортери, главно тип NaPi-2a (SLC34A1) и NaPi-2c (SLC34A3). 22 Фосфатът се движи срещу градиент на концентрация от лумена до клетка чрез съвместен транспорт с натрий надолу по градиент на концентрация на натрий. Факторите, регулиращи излизането на фосфати от тръбната клетка към извънклетъчната течност, са неизвестни.

ниво

ФИГУРА 31.2. Тръбна реабсорбция на фосфат.

Гломерулът филтрира около 3,7 mg/100 ml/min серумен фосфат (около 100% от общия серумен фосфат/100 ml); от това проксималният тубул реабсорбира около 80%, използвайки трансцелуларни Na ​​Pi 2a/c-зависими транспортери, когато филтрираното натоварване е над тубуларния максимум (TmP), което води до екскреция на фосфат в урината от около 0,8 mg/100 ml/min. Транспортът на фосфати се регулира от PTH, действащ върху неговите рецептори (PTHR1) в проксималния тубул и от FGF23, действащ върху неговите рецептори (FGFR/Klotho комплекс) в дисталния канал, които действат върху същите Na Pi 2a/c-зависими транспортери в проксимална тубула. PTH и фибробластният растежен фактор 23 също регулират, но в противоположни посоки, секрецията на 1,25-дихидроксивитамин D и 24,25-дихидроксивитамин D чрез промяна на активността на 25-хидроксивитамин D-1-алфа-хидроксилаза (CYP27B1) и 25-хидроксивитамин D -24-хидроксилаза (CYP24A1) в дисталната тубула.

PTH е основен регулатор на фосфатната реабсорбция 23 и в PHPT серумният фосфат е намален или в ниско-нормалния референтен диапазон. Въпреки това, редица фактори, различни от PTH, имат основни ефекти върху реабсорбцията на фосфати, включително секреция на FGF23, прием на фосфор в храната, възраст и ниво на серумния калций. Последното може да се дължи отчасти на калция, действащ върху CaSR на бъбреците, тъй като е доказано, че рецепторът влияе директно върху реабсорбцията на фосфатите. 12

FGF23, секретиран в костите от остеоцити/остеобласти, силно регулира фосфатния тръбен транспорт, използвайки същите NaPi транспортери, както PTH. 24 FGF23 се свързва с рецепторен комплекс FGFR/Klotho, който въпреки че се намира в дисталния канал 25–27 действа върху проксималния канал, насочвайки към сложна бъбречна интертубуларна комуникационна система. По този начин, увеличените PTH и FGF23, работещи чрез различни рецептори, съвместно регулират надолу същите фосфатни транспортери в проксималния канал, за да намалят реабсорбцията на фосфатите.

Педиатричният пациент с хронична бъбречна болест

Фосфор

Като се има предвид нарастващата загриженост, че свързващите вещества на основата на калций могат да допринесат за калцирането на съдовите и меките тъкани, севеламер хидрохлорид (RenaGel) и севеламер карбонат (Renvela) са по-често използвани като начална терапия. 165 Рандомизирано, отворено етикетирано, кръстосано проучване показа, че севеламерът е толкова ефективен, колкото калциевия ацетат за намаляване на серумния фосфор и е свързан с намаляване на холестерола, холестерола на липопротеините с ниска плътност (LDL) и честотата и тежестта на хиперкалциемията. 164 166 Въпреки че някога алуминиевият хидроксид и алуминиевият карбонат са били широко използвани като фосфатни свързващи вещества, тяхното използване е било изоставено (освен в редки случаи за ограничени периоди от време и с внимателно наблюдавани ниски дози [167

Индекси на метаболизма на калция и костите

3 Фосфат

Фосфатът участва в много критично важни биохимични процеси, включително енергиен метаболизъм, метаболизъм на нуклеиновата киселина, клетъчна сигнализация, формиране на костите и поддържане на киселинно-алкалния баланс [80]. Човешкото тяло съдържа както неорганичен, така и органичен фосфат. Органичните фосфатни естери се намират предимно в клетките. Неорганичният фосфат е основен компонент на хидроксиапатита в костите, като по този начин играе важна роля в структурната подкрепа на тялото и осигурява фосфат за извънклетъчните и вътреклетъчните басейни. Приблизително 10% от фосфата в серума е свързан с протеини, 35% в комплекс с калций и магнезий; останалата част е безплатна [77]. В плазмата неорганичният фосфат съществува както като едновалентни (H 2 PO 4 -), така и като двувалентни (HPO 4 2 -) аниони. В зависимост от pH, съотношението на H 2 PO 4 - към HPO 4 2 - е 1: 1 при ацидоза, 1: 4 при pH 7.4 и 1: 9 при алкалоза [77] .

3.1 Фосфатна хомеостаза

3.2 Хормони, регулиращи концентрациите на плазмен фосфат

PTH, 1,25 (OH) 2D и FGF23 участват в регулирането на плазмените нива на фосфатите. Както е илюстрирано на фиг. 2, както PTH, така и FGF23 се регулират от повишени нива на плазмен фосфат. PTH и FGF23 синергизират, за да увеличат екскрецията на бъбречния фосфат чрез намаляване на експресията на бъбречните натриево-фосфатни котранспортери NaPi-IIa и NaPi-IIc в проксималните тубули. 1,25 (OH) 2D действа чрез рецептор на витамин D, за да стимулира чревната абсорбция на фосфат и да стимулира синтеза и секрецията на FGF23 от остеоцитите и евентуално да инхибира секрецията на PTH от паращитовидните жлези. 1,25 (OH) 2D се регулира надолу чрез повишени нива на фосфати [84]. Подробности за PTH и 1,25 (OH) 2D са описани в раздели 2.2.1 и 2.2.5 .

Фиг. 2. Схема на фосфатната хомеостаза. Плътната линия представлява стимулиращо взаимодействие, прекъснатата линия показва отрицателна обратна връзка.

FGF23 е гликопротеин с 251 аминокиселини. Основните източници на FGF23 са остеоцитите и остеобластите в костите [85]. Той действа чрез един или повече FGF рецептори, с клото като корецептор, за да инхибира реабсорбцията на бъбречния фосфат, да намали нивата на циркулиращи 1,25 (OH) 2D и евентуално да инхибира секрецията на PTH от паращитовидните жлези [84]. FGF23 може да се измери с помощта на ензимно-свързан имуноанализ (ELISA).

3.3 Хипофосфатемия

Хипофосфатемия се определя, когато серумният фосфат е под долната граница на референтния интервал, около 2,5 mg/dL. Клиничните прояви на изчерпване на серумния фосфат зависят от продължителността и степента на дефицит. Плазмените концентрации под 1,5 mg/dL могат да причинят мускулна слабост, остра дихателна недостатъчност и намален сърдечен дебит. При много нисък серумен фосфат ([86]. Респираторна алкалоза води до повишаване на вътреклетъчното рН, което активира фосфофруктокиназата и ускорява гликолизата, причинявайки изместване на фосфата в клетките.

Повишените нива на PTH при хиперпаратиреоидизъм могат да причинят загуба на бъбречен фосфат и да доведат до хипофосфатемия. Бъбречният фосфатен праг също е понижен при синдром на Fanconi, X-свързан хипофосфатемичен рахит и индуцирана от тумор остеомалация. Пациентите, приемащи антиациди, съдържащи алуминий или магнезий, могат да развият хипофосфатемия, тъй като тези антикиселини свързват фосфата в червата, правейки го абсорбируем.

3.4 Хиперфосфатемия

Най-честата причина за хиперфосфатемия е неспособността на бъбреците да отделят фосфат при ХБН. При остра или хронична бъбречна недостатъчност намаляването на скоростта на гломерулна филтрация (GFR) намалява бъбречната екскреция на фосфат, което води до хиперфосфатемия. Други причини включват хипопаратиреоидизъм, резистентност към PTH или акромегалия. При бъбречна недостатъчност поради намалена гломерулна филтрация едновременно могат да присъстват хиперфосфатемия и хиперпаратиреоидизъм. Повишеният прием и преминаването от тъканта към извънклетъчната течност и ацидозата също са причини за хиперфосфатемия.

3.5 Измерване на неорганичен фосфат

Измерването на неорганичния фосфат се основава на неговите реакции с амониев молибдат, образувайки фосфомолибдатен комплекс в киселинно състояние. Повечето автоматизирани анализатори използват директен метод за измерване на абсорбцията на този комплекс при ултравиолетова дължина на вълната 340 nm, която е пряко пропорционална на концентрацията на неорганичен фосфат в пробата [87]. РН на реакцията трябва да се контролира, за да се предотврати спонтанно намаляване на молибдата и трябва да се използва солюбилизиращ реагент, за да се предотврати утаяването на протеини при ниско рН. Отново, имуноглобулин парапротеин може да повлияе на анализа при ниско рН [76] .

Фетална минерална хомеостаза

Фосфор

Форумът в серума е определен с около 0,5 mmol/L по-висок при плода, отколкото при майката, както се наблюдава при хора [2,3,5,46], плъхове [21,47,48], мишки [49], овце [23,41 ] и свине [50,51]. В комбинация с фетална хиперкалциемия, това означава високо съдържание на калций × фосфор, който причинява калцификации в меките тъкани при възрастни, но изглежда необходим (и неопасен) вътреутробно за минерализиране на феталния скелет. Фосфорът спада рязко през първите няколко часа след раждането, поне при плъхове [9] .

Нарушения на фосфорната хомеостаза

Роля на диетичния прием на фосфор при нарушения на минералния метаболизъм при ХБН

Концентрациите на серумен фосфор представляват силно динамичен баланс между диетичната абсорбция на фосфор, отделянето на фосфор в урината и обмена с костите, меките тъкани и вътреклетъчните запаси [40]. Бъбреците са основните органи, които регулират този баланс, като модулират отделянето на фосфор в урината в отговор на промените в приема на диета и обмяната на костите/меките тъкани. При нормални условия приемът на диета съставлява по-голямата част от задължителното фосфорно натоварване (1200–1500 mg/дневно при типична западна диета), което бъбреците трябва да елиминират ежедневно, за да поддържат фосфорния баланс [41]. Като такава, диетичната абсорбция на фосфор е основната цел на терапевтичните интервенции, насочени към смекчаване развитието на хиперфосфатемия при пациенти с ХБН.

Диетичният фосфор се абсорбира добре в целия чревен тракт чрез комбинация от пасивна парацелуларна дифузия и активен транспорт през луминални натриево-фосфорни ко-транспортери тип II (Npt2b) и тип III (Pit1) [42]. Въпреки че пасивната дифузия в дванадесетопръстника и йеюнума изглежда е основният път на диетична абсорбция на фосфор, проучвания при Npt2b нокаутиращи мишки разкриват, че зависимият от натрий активен транспорт може да представлява до 45 до 50% от общия чревен транспорт на фосфор [43 ]. 1,25-дихидроксивитамин D (1,25 (OH) 2D) засилва активната абсорбция на фосфор в червата, като стимулира експресията на Npt2b [44]. Въпреки това, за разлика от калция, 1,25 (OH) 2D не е от съществено значение за усвояването на фосфора от чревния лумен, тъй като пасивните парацелуларни пътища на дифузия позволяват значителна диетична абсорбция на фосфор дори при условия на дълбок дефицит на 1,25 (OH) 2D [40 ] .

Повечето циркулиращи неорганични фосфори се филтрират свободно в бъбречните гломерули и навлизат в бъбречните проксимални тубули. При типични диетични условия 80–90% от филтрирания товар се реабсорбира през натриево-фосфорни ко-транспортери 2a и 2c (Npt2a и Npt2c) в проксималните тубуларни клетки (както и други незначителни транспортери), а останалата част се екскретира с урината [45]. PTH и FGF23 са основните хормони, които регулират фракцията на филтриран фосфор, който се реабсорбира в бъбречните проксимални тубули. И двата хормона го правят чрез регулиране надолу на натриево-фосфорни ко-транспортери в бъбречните проксимални тубулни клетки, като по този начин намаляват реабсорбцията на тубулен фосфор и увеличават отделянето на фосфор в урината [41,46]. В допълнение, FGF23 ограничава диетичната абсорбция на фосфор чрез понижаване на 1,25 (OH) 2D концентрации чрез инхибиране на 25-хидроксивитамин D-1α-хидроксилаза и стимулиране на 24-хидроксилаза, основният катаболен път за 1,25 (OH) 2D [46 ] .

Нарушения на метаболизма на калция, фосфата и магнезия

Лабораторни и рентгенографски знаци

Плазменият фосфат е повишен при хипопаратиреоидизъм, псевдохипопаратиреоидизъм и напреднала ХБН, докато той е намален при стеаторея, дефицит на витамин D, остър панкреатит и полиурична фаза по време на възстановяване от АКИ. PTH в плазмата се намалява при хипопаратиреоидизъм, а също и по време на хроничен дефицит на магнезий, докато е нормален или повишен при псевдохипопаратиреоидизъм и при ХБН. Екскрецията на калций в урината се увеличава само при лечението на хипопаратиреоидизъм с производни на калций и витамин D, при което може да доведе до нефрокалциноза; той е нисък във всички останали случаи на хипокалциемия. Фракционната екскреция на калций в урината обаче е висока при хипопаратиреоидизъм, в полиуричната фаза по време на възстановяване от АКИ и при тежка ХБН; той е нисък във всички останали случаи на хипокалциемия. Екскрецията на фосфат в урината е ниска при хипопаратиреоидизъм, псевдохипопаратиреоидизъм и дефицит на магнезий; има високо ниво на дефицит на витамин D, стеаторея и ХБН и по време на приложение на фосфати. Определянето на серумни нива на 25-хидроксивитамин D и калцитриол също може да бъде полезно.

Вътречерепните калцификации, особено на базалните ганглии, се наблюдават рентгенографски при 20% от пациентите с идиопатичен хипопаратиреоидизъм, но много по-рядко при пациенти с хирургичен хипопаратиреоидизъм или псевдохипопаратиреоидизъм.

При електрокардиографията коригираният QT интервал често се удължава и понякога има аритмии. Електроенцефалографията показва неспецифични признаци, като увеличаване на бавните вълни с високо напрежение.

Диференциална диагностика и управление на течни, електролитни и киселинно-основни нарушения

Марио Г. Бианкети, Алберто Бетинели, в Изчерпателна детска нефрология, 2008 г.

Хиперфосфатемия

Фосфатемията може да бъде артефактивно увеличена, ако настъпи хемолиза по време на събирането или обработката на кръвни проби. При пациенти с хиперглобулинемия, хиперлипидемия и хипербилирубинемия може да възникне фалшива хиперфосфатемия поради намеса в аналитичните методи (сред тези състояния най-честа е хиперглобулинемията поради макроглобулинемия на Waldenstrom, мултиплен миелом или моноклонална гамапатия, три състояния, които не се появяват в детска възраст) . Истинската хиперфосфатемия показва или увеличен фосфатен товар, или намалена екскреция на бъбречен фосфат, както е показано в Таблица 27-26. Високото поглъщане само на фосфат рядко причинява хиперфосфатемия, с изключение на новородени и кърмачета, хранени с краве мляко, чието съдържание на фосфати е шест пъти по-голямо от човешкото мляко.

Острото или хронично увредената бъбречна функция играе поне частична роля в повечето случаи на хиперфосфатемия, включително физиологично ниска скорост на гломерулна филтрация, за да обясни неспособността на новороденото да елиминира излишния фосфат, лека бъбречна недостатъчност (поради свиване на обема вследствие на диария) при пациенти поглъщане на големи количества фосфатсъдържащи лаксативи или леко до умерено тубулоинтерстициално увреждане, вторично след интраренално натрупване на пикочна киселина при синдром на лизис на тумора (вж. раздел за хиперкалиемия).

Фамилната туморна калциноза е рядко автозомно-рецесивно разстройство, характеризиращо се с хиперфосфатемия поради повишена максимална реабсорбция на тубулен фосфат. Наличните данни предполагат, че заболяването може да е вторично спрямо дефицитния растежен фактор на фибробластите 23. Семейната туморна калциноза е вид огледален образ на някои форми на хипофосфатемичен рахит, при който повишената активност на фосфатониновия растежен фактор 23 намалява максималната реабсорбция на тубулен фосфат. 63

Препоръчани публикации:

  • Списание за бъбречно хранене
  • За ScienceDirect
  • Отдалечен достъп
  • Карта за пазаруване
  • Рекламирайте
  • Контакт и поддръжка
  • Правила и условия
  • Политика за поверителност

Използваме бисквитки, за да помогнем да предоставим и подобрим нашата услуга и да приспособим съдържанието и рекламите. Продължавайки, вие се съгласявате с използване на бисквитки .