Хиперфосфатемия - Биология

A Хиперфосфатемия е повишаване нивото на фосфат в кръвта. Хиперфосфатемията възниква от масивен прием на фосфати, масивно отделяне на фосфат чрез разрушаване на тъканите, намалена екскреция на фосфати при напреднала бъбречна недостатъчност и състояния с повишена реабсорбция на фосфати от бъбреците. Увеличаването на серумния фосфат води до отлагане на калциев фосфат в кръвоносните съдове и тъканите. При остра хиперфосфатемия на преден план са симптомите на спад на калция: мускулни крампи и сърдечни аритмии, които дори могат да доведат до смърт. Хроничната хиперфосфатемия води до калцификация на тъканите и кръвоносните съдове, което може да доведе до нарушения на кръвообращението, инфаркти и инсулти. Острата хиперфосфатемия се лекува с физиологичен разтвор и диализа. Хроничната хиперфосфатемия се лекува с диета с ниско съдържание на фосфати и лекарства, които свързват фосфата в червата, който присъства в храната. Горната гранична стойност за неорганичен фосфат в кръвния серум е 1,45 mmol/l (5 mg/dl) за възрастни и в някои случаи значително по-висока за деца. [1]

Патогенеза

Ежедневно поглъщаме около 1000–1200 mg фосфат с храната си, от които около 800 mg се абсорбират в тялото и попадат в сменяемия фосфатен басейн. Това се състои от вътреклетъчното пространство, което съдържа около 70% от сменяемия фосфат, минерализационният фронт в костта с 29% от сменяемия фосфат. Кръвта съдържа по-малко от 1% от сменяемия фосфат. От сменяемия фосфатен фонд фосфатът може да се екскретира през бъбреците и червата или да се вгради в костите като калциев фосфат. Скелетът действа като голям фосфатен резервоар (фиг. Под [2])

При здрави хора нивото на фосфат се поддържа постоянно чрез екскрецията на фосфат през бъбреците. Екскрецията на фосфати през бъбреците се регулира от паращитовидния хормон, фибробластния растежен фактор 23 (FGF23) и от концентрацията на фосфати в кръвта:

Паратиреоидният хормон, хормон на паращитовидната жлеза, увеличава отделянето на фосфат през бъбреците, но също така насърчава освобождаването на фосфат от скелета.
Фактор на растеж на фибробластите 23 увеличава отделянето на фосфат през бъбреците.
Повишените нива на фосфат намаляват концентрацията на котранспортни протеини на натриев фосфат в проксималния канал на бъбреците, като по този начин инхибират реабсорбцията на фосфат през проксималните тубуларни клетки и по този начин увеличават екскрецията на фосфат.

Увеличаването на приема на фосфати до 4000 mg/ден води до повишена екскреция на фосфати, нивото на фосфатите в кръвта само леко се повишава. Масивният прием на фосфат в рамките на няколко часа, от друга страна, може да доведе до рязко покачване на нивото на фосфатите. Хроничното повишаване на нивото на фосфатите се причинява от намалена екскреция на фосфати при хронични бъбречни заболявания или повишена реабсорбция на фосфати, напр. Б. при нарушения на паратиреоидния хормон или метаболизма на FGF23. [3]

етиология

Развива се хиперфосфатемия

чрез масивен остър екзогенен или ендогенен прием на фосфат, който надвишава способността на бъбреците да отделят фосфат,
с нарушена бъбречна функция поради намалена филтрация на фосфат в бъбречното тяло (намалена гломерулна филтрация),
с нормална бъбречна функция поради повишена реабсорбция на фосфат от първичната урина в бъбречните каналчета (повишена тубуларна

Масивен остър прием на фосфати

За да предизвика повишаване на серумния фосфат, трябва да се натрупа толкова много фосфат за кратко време, че капацитетът на бъбреците да отделят фосфат е надвишен.

Масивно ендогенно освобождаване на фосфат

Фосфатът е най-важният вътреклетъчен анион. Следователно всяко широко разрушаване на тъканите води до отделянето на големи количества фосфат. Примери за това са синдром на лизис на тумори, мускулна деструкция (рабдомиолиза) или унищожаване на червени кръвни клетки (хемолиза), например поради инцидент с трансфузия.

Острата хиперфосфатемия води до превишаване на продукта на разтворимост на калций и фосфат, като по този начин до утаяване на калциев фосфат в тъканите и по този начин до спад на калция в серума. Получената хипокалциемия може да причини тежки симптоми и дори смърт.

Други причини за остра хиперфосфатемия са лактатна ацидоза или диабетна кетоацидоза.

Масивен прием на екзогенен фосфат

Разтвори, съдържащи фосфати, се използват за почистване на дебелото черво преди колоноскопия. Особено при пациенти в напреднала възраст и предшестващо бъбречно увреждане, след прочистване на дебелото черво с тези разтвори може да настъпи масивно повишаване на нивото на фосфатите; са описани смъртни случаи поради масивна хипокалциемия [4] и необратима бъбречна недостатъчност поради калциево-фосфатни отлагания в бъбреците (остра фосфатна нефропатия) [5].

Намалена екскреция на фосфати при хронична бъбречна недостатъчност

Честа причина за хронична хиперфосфатемия е намалената екскреция на фосфат при бъбречна недостатъчност.

Около 4–8 g фосфат се филтрират на ден в бъбречните корпускули, по-голямата част се реабсорбира в тръбната система на бъбреците, само 5–20% от филтрирания фосфат се появява в урината. Когато скоростта на гломерулна филтрация намалява, реабсорбцията на фосфатите първоначално намалява; екскрецията на фосфат може да се поддържа постоянна по този начин, без да се повишава нивото на фосфатите. Само когато скоростта на гломерулна филтрация падне под 20-25 ml/min, е необходимо повишаване на нивото на серумния фосфат, за да се осигури достатъчна екскреция на фосфати и да се избегне положителен фосфатен баланс.

Регулирането на реабсорбцията на фосфати при бъбречна недостатъчност е сложно: в увредения бъбрек се образува по-малко активен витамин D (калцитриол), абсорбцията на калций в червата намалява, нивото на калция в серума спада, в резултат на което паращитовидната жлеза произвежда повече Паратиреоиден хормон, който от своя страна инхибира реабсорбцията на фосфати в бъбречната тубулна система. В случай на нарушена бъбречна функция, образуването на костен хормон фибробластен растежен фактор 23 (FGF23) в костта намалява поради ниското ниво на калцитриол, но в същото време по-малко FGF23 се екскретира през бъбреците. В крайна сметка нивото на FGF23 в серума се повишава, което също така инхибира реабсорбцията на фосфати в бъбреците. В допълнение, повишените нива на фосфат са в състояние директно да инхибират фосфатната реабсорбция в бъбречните каналчета.

В допълнение, при хронична бъбречна недостатъчност има нарушение на костния метаболизъм, което се характеризира с преобладаване на костната загуба над новата костна формация. Разграждането на костите освобождава фосфат, който влошава съществуващата хиперфосфатемия.

При нарушена бъбречна функция скелетът вече не може да изпълни адекватно задачата си като фосфатен резервоар. Когато нивото на фосфата се повиши, се получава калцификация на меките тъкани поради отлагането на калциев фосфат, особено в интимата и средата на кръвоносните съдове. Калцификацията на интимата води до нарушения на кръвообращението, калцирането на средата до повишена съдова скованост. Сериозните последици са коронарна болест на сърцето, артериална оклузивна болест и цереброваскуларна недостатъчност, които в крайна сметка водят до значително намалена продължителност на живота на хората с хронични бъбречни заболявания. (Фиг. Под [6]) [3]

Повишена реабсорбция на фосфат в бъбречните каналчета

При нормална бъбречна функция и по този начин нормална филтрация на фосфат в [бъбречните корпускули], екскрецията на фосфат може също да бъде намалена, ако повече фосфат се реабсорбира от първичната урина в бъбречната тубула, прилежаща към бъбречното тяло. Повишена тубулна реабсорбция се наблюдава при следните условия:

Хипопаратиреоидизъм

Ако секрецията на паратиреоидния хормон паратиреоиден хормон е намалена (хипопаратиреоидизъм) или ако бъбречните тубуларни клетки са устойчиви на ефектите на паратиреоидния хормон (псевдохипопаратиреоидизъм), има повишена реабсорбция на фосфат от първичната урина и нивото на фосфатите в серума се повишава. Тъй като загубата на костна маса се намалява едновременно, когато паратиреоидният хормон е нисък и така по-малко калций се отделя от скелета, нивото на калция в серума спада (хипокалциемия).

Акромегалия

При някои пациенти с акромегалия се наблюдава хиперфосфатемия; реабсорбцията на фосфат може да бъде стимулирана от повишените нива на растежен хормон и инсулиноподобен растежен фактор I.

Бисфосфонати

Лечението с бисфосфонати може да доведе до повишена реабсорбция на фосфати като страничен ефект, което може да доведе до хиперфосфатемия.

Отравяне с витамин D

Отравянето с витамин D води до повишена абсорбция на калций и фосфат в червата. Повишеното ниво на калций (хиперкалциемия) инхибира секрецията на паратиреоиден хормон, тубуларната реабсорбция на фосфатите в бъбреците се увеличава, а заедно с това и фосфатното ниво. В допълнение, хиперкалциемията води до стесняване (вазоконстрикция) на бъбречните съдове, филтрацията на фосфат в бъбречното тяло намалява и нивото на фосфатите продължава да се повишава.

Фамилна туморна калциноза

Фамилната туморна калциноза е рядко, автозомно-рецесивно наследствено заболяване, което се свързва с повишен серумен фосфат поради повишена реабсорбция на тубулен фосфат. Мутациите в различни гени могат да доведат до фамилна туморна калциноза:

Мутациите в гена GALNT3, който кодира гликозилтрансфераза, и гена на фактора за растеж на фибробластите водят до намалена секреция на фактор за растеж на фибробластите 23, което увеличава отделянето на фосфат през бъбреците. Фактор на растеж на фибробластите 23 може да се свърже с неговия рецептор само в присъствието на ко-рецептора Klotho, така че мутациите в гена Klotho също водят до хиперфосфатемия.

Нивата на фосфатите са повишени при пациенти с фамилна туморна калциноза. Хиперфосфатемията води до калциране на меките тъкани поради повишено отлагане на калциев фосфат. Намаляването на нивото на калций се компенсира от увеличеното производство на калцитриол. Калцитриолът увеличава абсорбцията на калций през червата. Следователно серумният калций и паратиреоидният хормон са в нормални граници при фамилна туморна калциноза.

Други причини

Интравенозно хранене

Ако пациент, който не може да се движи (обездвижен), е изкуствено хранен интравенозно (общо парентерално хранене), нивото на фосфат също може да се повиши, ако количеството на прилагания фосфат съответства на нормалната дневна нужда. Синдромът на обездвижване инхибира образуването на кости, като в същото време увеличава костната резорбция, което освобождава допълнително фосфат и намалява нуждата от фосфат. [3]

Псевдохиперфосфатемия

Различни вещества, присъстващи в тестовия материал, могат да фалшифицират лабораторното определяне на фосфата и да симулират повишено ниво на фосфати (псевдохиперфоспахтамия). Описана е псевдохиперфосфатемия:

при заболявания, свързани с повишаване на имуноглобулините, като напр
- Множествена миелома,
- Болест на Валденстрьом и
- Моноклонална гамопатия,
ако липидите в кръвта се повишат (хиперлипидемия),
ако серумът е замърсен с хемоглобин (хемолиза),
ако има повишаване на билирубина (жълтеница) и
когато се лекува с противогъбичен амфотерицин В.

Ако се подозира псевдохиперфосфатемия, определянето на фосфата трябва да се извърши, като се използва алтернативен метод за изпитване.

Симптоми

Симптоми на остра хиперфосфатемия

Острото масивно увеличение на фосфата води до увеличаване на калциевия фосфатен продукт, калциевият фосфат се утаява в тъканите, серумният калций намалява и настъпва хипокалциемия. При синдром на лизис на тумор, допълнително калий се освобождава от разпадащите се клетки. Хиперфосфатемия, хипокалциемия и хиперкалиемия могат да доведат до гадене, повръщане, диария, загуба на апетит, летаргия, хематурия, гърчове, мускулни крампи, тетания, кръвоносен колапс, както и сърдечни аритмии до внезапна сърдечна смърт.

Симптоми на хронична хиперфосфатемия

Хроничната хиперфосфатемия в началото не предизвиква никакви симптоми. Повишеният продукт от калциев фосфат обаче води до отлагане на калциев фосфат в артериите, ставите, съединителната тъкан и органи, води до нарушения на кръвообращението, което може да доведе до инфаркти, инсулти и запушвания на артериите на крайниците. Рядка и особено тежка форма е калцифилаксията, при която възниква обширна и изключително болезнена некроза на кожата поради тежко медиално калциране на кожните съдове.

Хиперфосфатемията и повишеният калциев фосфатен продукт намаляват продължителността на живота на пациентите на диализа. [7]

терапия

Лечението зависи от това дали имате остра или хронична хиперфосфатемия.

Терапия на остра хиперфосфатемия

Острата хиперфосфатемия с хипокалциемия е потенциално животозастрашаващо състояние. При нормална бъбречна функция нивото на фосфат се нормализира в рамките на 6 - 12 часа след острата атака на фосфат, но може да възникне трайно увреждане на бъбреците. Екскрецията на фосфати може да се ускори чрез вливане на физиологичен физиологичен разтвор или чрез диализно лечение.