Abstract

Boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC) duce adesea la edem masiv și la dezvoltarea a ceea ce se numește de obicei cor pulmonale. Mecanismele prin care pacienții cu BPOC rețin sare și apă nu sunt pe deplin înțelese. S-au găsit mai multe anomalii, inclusiv fluxul sanguin renal redus, cu rata de filtrare glomerulară relativ conservată și niveluri ridicate de renină, aldosteron, vasopresină arginină și peptidă natriuretică atrială. În general, aceste anomalii se agravează odată cu severitatea BPOC și sunt cele mai marcate în timpul fazelor edematoase.

fluidelor

Debitul cardiac este extrem de normal, sugerând că „cor pulmonale” nu este în primul rând o tulburare cardiacă, ci mai degrabă o condiție de supraîncărcare a volumului datorată activării mecanismelor de retenție a sodiului. Stimulul acestei activări ar putea fi subumplerea sistemului arterial (volumul circulant efectiv redus) secundar unei scăderi a rezistenței vasculare periferice totale. Aceasta din urmă este cauzată de dilatarea indusă de hipercapnia a sfincterelor precapilare. Aparent, retenția masivă de sodiu de către rinichi nu este capabilă să restabilească volumul circulant și rezultă un ciclu vicios care duce în cele din urmă la un tablou clinic care seamănă cu insuficiența cardiacă la dreapta. În mod previzibil, numai blocarea efectelor dioxidului de carbon la nivelul sfincterelor precapilare ar putea opri acest proces.

  • boala pulmonară obstructivă cronică
  • cor pulmonar
  • peptide natriuretice
  • edem
  • renal
  • sistemul reninangiotensin

În secolul trecut, fiziologia aplicată și patologia funcțională au devenit pietre de temelie în înțelegerea mecanismelor bolii și în dezvoltarea unor forme raționale de tratament. Într-adevăr, principiile fiziologice de bază care determină homeostazia „mediului interior” sunt de asemenea relevante în stările de boală, fie pentru că sunt defecte, fie pentru că sunt activate într-o asemenea măsură încât devin dăunătoare. Dacă punctul de vedere al lui Bernard 1 este acceptat (și nu există niciun motiv pentru a nu-l accepta) că scopul final al tuturor proceselor fiziologice este menținerea cât mai mult posibilă a constanței mediului intern, este clar că fluidul extracelular, fiind interfața dintre celule și mediul extern trebuie să fie ținta principală a tuturor sistemelor de reglementare. O consecință logică a acestui raționament este că, în cele din urmă, rinichiul, în virtutea potențialului său de a ajusta dimensiunea și compoziția compartimentului lichid extracelular, joacă un rol primordial în multe, dacă nu chiar în toate, stările de boală.

În acest supliment al Jurnalului Respirator European se acordă o atenție specială efectelor sistemice ale bolii pulmonare obstructive cronice (BPOC). Una dintre manifestările acestei boli este dezvoltarea edemului (uneori masiv) sau, de altfel, controlul volumului perturbat. Prezenta lucrare își propune să revizuiască unele dintre mecanismele implicate în această complicație. În acest sens, lucrarea se va concentra mai întâi pe reglarea normală a homeostaziei fluidelor.

Reglarea normală a volumului extracelular

După toate probabilitățile, nu ECV ca atare este reglementat și simțit de mecanismele aferente, ci mai degrabă „volumul circulant efectiv” care este acea parte a ECV care perfuzează în mod eficient țesuturile sau, cu alte cuvinte, umple vasculatura arterială. Prin urmare, primatul pentru reglarea volumului este volumul arterial efectiv 2. Deși modificările tensiunii arteriale sistemice pot fi uneori utilizate pentru a monitoriza modificările volumului circulant efectiv, în special la persoanele deshidratate, presiunea arterială nu poate fi utilizată ca înlocuitor al volumului circulant.

Homeostazia volumului fluidelor în stările de boală: o abordare a problemei

Deși există tulburări care se caracterizează printr-un adevărat deficit de ECV, în multe stări de boală există o suprahidratare sau un exces de ECV, datorită retenției sporite de sodiu și apă. Printre acestea din urmă se numără insuficiența cardiacă congestivă, ciroză hepatică și sindrom nefrotic 2. Din punct de vedere clinic, tendința de a reține sarea și apa va fi de obicei detectată numai după ce s-au dezvoltat semne de acumulare de lichide (de exemplu, edem). Cu toate acestea, din punct de vedere fiziopatologic, este mult mai interesant să știm ce stimul pune în mișcare succesiunea evenimentelor care vor provoca în cele din urmă retenția de sodiu. În ceea ce privește pacienții cu BPOC, aceasta înseamnă că studiile sunt efectuate preferențial în stadiul preoedematos și fără tratament care ar putea modifica funcția renală. Din motive evidente, acest lucru este cu greu posibil.

Volumele de lichid corporal în boala pulmonară obstructivă cronică

Luând împreună informațiile puțin disponibile, nu este clar în ce măsură și în ce stadiu volumele de lichid corporal sunt anormale la pacienții cu BPOC. În special, există o lipsă de date referitoare la modificările ECV în timp. Deși există cu siguranță un exces de volum în stadii avansate când este prezent un edem gros, nu se știe dacă expansiunea ECV are loc sau nu în stadii anterioare.

Excreția renală de sodiu în boala pulmonară obstructivă cronică

Influența separată a hipoxemiei asupra debitului de sodiu a fost evaluată în mai multe studii. Într-una dintre acestea, R eihman și colab. 19 au evaluat efectul tensiunii reduse a oxigenului în două zile separate la 11 pacienți hipercapneici stabili clinic, nonedematoși, care au necesitat oxigen suplimentar pe termen lung. Într-una din aceste zile, oxigenul suplimentar a fost îndepărtat (rezultând o tensiune arterială medie a oxigenului (Pa, O2) de 5,2 kPa (39 mmHg)), în timp ce cu cealaltă ocazie subiecții au fost studiați în circumstanțele lor normale (Pa medie, O2 10,6 kPa (80 mmHg)). Ordinea acestor investigații a fost randomizată. Cu trei zile înainte de studiu, diureticele au fost întrerupte și pacienților li s-a administrat o cantitate fixă ​​de sodiu (90 mmol) pe zi. În ambele zile experimentale a fost studiat răspunsul renal la o încărcătură de apă și o sarcină salină hipertonică (3%). Rezultatele acestor experimente arată că hipoxemia determină o scădere semnificativă a debitului de sodiu urinar (stimulat) fără modificări ale excreției de apă. Reabsorbția fracționată a sodiului a rămas neschimbată sugerând că funcția tubulară era intactă. Cel mai probabil, reducerea excreției de sodiu s-a datorat scăderii ratei de filtrare glomerulară.

Din păcate, autorii prezenți nu pot scăpa de concluzia că literatura disponibilă cu privire la excreția de sodiu în BPOC nu corespunde standardizării. Aportul obișnuit de sodiu și utilizarea diureticelor sunt printre cei mai evidențiți factori de confuzie. Este adesea imposibil să se oprească tratamentul diuretic, dar chiar și atunci când acesta este întrerupt, acest lucru s-a făcut de obicei doar câteva zile. În aceste condiții, ne putem aștepta la o tendință mai mare a organismului de a reține cât mai mult sodiu posibil. Prin urmare, concluziile definitive privind capacitatea excretorie renală a sodiului nu pot fi trase cu certitudine și trebuie să aștepte studii și mai elaborate cu un control riguros al aportului de sodiu și, de preferință, evaluarea concomitentă a volumelor de lichide din corp. Cu toate acestea, se pare că pacienții cu BPOC exprimă o capacitate afectată de a excreta sodiu (cel puțin acut) și că rinichii lor se află într-o stare de retenție a sodiului. Acest lucru poate fi adevărat deja în prezența hipoxemiei, dar devine deosebit de evident atunci când există și hipercapnie.

Sisteme efectoare în boala pulmonară obstructivă cronică

Hemodinamica renală și funcția tubulară

În prezența hipercapniei, perfuzia renală scade progresiv și au fost descrise în mod repetat relațiile inverse dintre tensiunile arteriale de dioxid de carbon și fluxul plasmatic renal, precum cel descris în figura 1 Când hipercapnia complică BPOC, se pierd răspunsurile vasodilatatoare la dopamina 30, L-arginina 33, încărcarea proteinelor 34 și chiar oxigenul 30. Nu se știe dacă acest lucru înseamnă că modificările structurale fac vasculatura renală mai puțin receptivă. Într-adevăr, o explicație alternativă ar putea fi că hipercapnia activează un mecanism vasoconstrictor suficient de puternic pentru a rezista stimulilor vasodilatatori. Fluxul de sânge renal este deosebit de scăzut la pacienții cu edem, dar se poate îmbunătăți într-o oarecare măsură după tratament 11. Normalizarea, totuși, nu este o opțiune realistă.

Relația dintre fluxul plasmatic renal (RPF) și tensiunea arterială cu dioxid de carbon (Pa, CO2) la pacienții cu boală pulmonară obstructivă cronică, care au fost menținuți pe oxigen suplimentar. r = -0,63; p +/H +) - antiportor în membrana luminală a tubulilor proximali care este implicat în tamponarea acidozei respiratorii în detrimentul câștigului de sodiu în organism. Cu toate acestea, până acum nu au fost furnizate dovezi clinice care să susțină această noțiune.

Factori neurohumorali

Mai multe sisteme neurohumorale sunt implicate în homeostazia cu sodiu și apă. Cu excepția sistemului simpatic, acestea includ sistemul reninangiotensinaldosteron, arginină vasopresină (AVP), ANP, endotelină, prostaglandine și dopamină pentru a menționa doar câteva. Pentru discuția de față, ultimii trei sunt mai puțin relevanți, deoarece există relativ puține date despre acești hormoni în BPOC.

Catecolaminele plasmatice (noradrenalină, adrenalină) cresc ca răspuns la BPOC progresivă și par a fi cele mai mari la pacienții edematoși cu anomalii severe 11. Hipercapnia poate stimula direct sistemul simpatic, crescând astfel concentrația catecolaminelor circulante 11, 19, 37. Deși corelațiile inverse au fost descrise între gradul de hipoxemie și nivelurile plasmatice de noradrenalină 37, tratamentul cu oxigen nu scade aceste niveluri, nici acut 37, nici după administrarea prelungită 38. Laboratorul actual al autorilor a investigat 14 pacienți cu BPOC care au fost tratați cu oxigen pe termen lung (Pa, O2 8 kPa (≥60 mmHg)). Deși nivelurile arteriale ale catecolaminelor s-au corelat slab cu tensiunea gazelor, nivelurile venoase mixte de adrenalină au fost invers legate de saturația oxigenului și direct de gradul de hipercapnie (Fig. 2 (). Deși acest lucru sugerează că pacienții cu BPOC se află într-o stare hiperadrenergică constantă, este probabil ca acest lucru să fie mai strâns legat de hemodinamica centrală decât de rinichi. Într-adevăr, există puține dovezi directe, dacă există, că sistemul adrenergic contribuie la retenția de sodiu în BPOC. Dimpotrivă, unele date sugerează chiar că incapacitatea de a excreta sodiu este legată de neuropatia autonomă subclinică 17.

Relația dintre nivelurile mixte de adrenalină venoasă și tensiunea arterială a dioxidului de carbon (Pa, CO2) la pacienții cu boală pulmonară obstructivă cronică, cărora li s-a păstrat oxigen suplimentar. r = 0,58; antiporter p +/H + în tubii proximali care acționează pentru corectarea acidozei respiratorii în detrimentul expansiunii volumului 29. Multe observații, inclusiv efectele hipoxiei și hipercapniei asupra sistemelor hormonale de reglare volumică și vasoconstricția renală mediată ar fi în concordanță cu această teorie. Există, totuși, unele probleme fundamentale cu această paradigmă. În primul rând, presupune că, în termeni fiziologici, reglarea stării bazei acide are o prioritate mai mare decât controlul volumului. Acest lucru ar fi total ilogic și împotriva altor observații că controlul volumului are prioritate asupra altor sisteme de reglementare. De asemenea, ar fi dificil de explicat de ce, în fața bolii progresive cu expansiune a edemului, renina și AVP ar crește în continuare.

Succesiune ipotetică de evenimente pentru a explica dezvoltarea edemului în boala pulmonară obstructivă cronică. SNS: sistem nervos simpatic; RAAS: sistem reninangiotensinaldosteronic; AVP: vasgină de arginină; ANP: peptidă natriuretică atrială.

Perspective de viitor

Reglarea volumului extracelular la pacienții cu boală pulmonară obstructivă cronică este încă slab înțeleasă. În timp ce autorii actuali favorizează teoria vasculară pentru a explica problemele cu controlul volumului la acești pacienți, autorii realizează că sunt necesare mai multe cercetări pentru a furniza dovezi pentru această ipoteză. În special, ar trebui depuse mai multe eforturi pentru a evalua răspunsurile hemodinamice și renale la diferite niveluri ale aportului de sodiu și cu măsurători atente ale compartimentelor de lichide corporale. Din păcate, tehnicile disponibile încă nu sunt suficient de precise pentru astfel de măsurători. O dezvoltare interesantă și potențial fructuoasă ar fi introducerea agenților farmacologici care permit blocarea răspunsului vasodilatator la dioxid de carbon. Cu toate acestea, pentru moment este mai realist să încercați să preveniți deteriorarea bolii și să tratați riguros exacerbările acute, amânând de preferință utilizarea diureticelor cât mai mult timp posibil.