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腎臟除了淨化血液,以及排汙排尿之外,還是一個非常重要的內分泌器官,除了自身分泌激素調控別的器官外,也可以成為一個靶器官,被別的器官所調控。
腎臟和腎素-血管緊張素系統(RAS)
在腎臟、心臟和血管的生理調節過程中發揮了重要作用,此外該系統啟用是很多常見病理狀況的中心環節,比如:高血壓、心力衰竭和腎臟疾病。
先上一個圖,大家來總體感受一下這個系統擁有的複雜成員與強大功能。
圖1:RAS全家福(圖片來源Uptodate,作者陳舟重繪)
傳統觀點認為,
RAS的核心是“AGT-AngⅠ-AngⅡ”這根軸
,它始於腎素使其底物血管緊張素原(AGT)分解,止於血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)和其受體相結合,發揮一系列作用,比如
與血管緊張素Ⅱ1型受體(AT1R)結合,可以收縮血管、促進鈉被重吸收、促進醛固酮分泌等等
。
接下來展開說一下,幾個重要成員和腎臟相關的功能:
AGT:
主要由肝臟合成,它是腎素的唯一底物。腦部、大動脈、腎臟、腎上腺和脂肪組織也可產生AGT,不過
肝臟是AGT的主要來源
。
圖2:腎臟的球旁細胞(圖片來源Uptodate,作者陳舟重繪)
腎素:
由腎臟入球小動脈中的球旁細胞分泌。
腎臟灌注不足(由低血壓或容量不足引起)以及交感神經興奮性增加,是刺激腎素分泌的主要生理因素。
血管緊張素轉化酶(ACE)
:ACE由血管內皮細胞中生成,它可以催化血管緊張素Ⅰ(十肽)轉化為血管緊張素Ⅱ(八肽)。這種轉化在肺部最為廣泛,當然腎小球以及其他很多組織中也存在ACE。
AngⅡ
:AngⅡ透過與2種特異性AngⅡ受體結合發揮作用,即AT1R和AT2R。其作用大多由AT1R介導,包括經典的
收縮血管作用、刺激醛固酮釋放、增加腎小管對鈉的重吸收以及許多有害作用
(比如:纖維化和炎症)。
重點說一下它與AT1R結合,可以發揮兩大作用:
收縮血管
:AngⅡ可引起微動脈血管收縮,使得全身血管阻力增加,從而
使體迴圈血壓升高
。
促進鈉和水的重吸收
:AngⅡ首先可以直接刺激腎近端小管增加鈉的重吸收,其次還能透過誘導腎上腺皮質分泌醛固酮,來
間接刺激腎臟集合管增加鈉的重吸收
。
當人體出現低血壓或低血容量時,通常會刺激腎素分泌,透過以上兩種作用基本上可以實現快速逆轉。
醛固酮:
醛固酮是一種腎上腺甾體激素,可影響多個組織,在腎臟疾病和心血管疾病中發揮著重要作用。而AngⅡ是刺激腎上腺醛固酮分泌的最強效因素。在腎臟,醛固酮可以增加遠端小管中上皮鈉通道的表達,導致水、鈉重吸收以及鉀離子分泌,具體機制可以看下圖。
這些作用會促進細胞外液容量擴增、血壓升高、血清鉀降低,以及在醛固酮生成過量時引起原發性醛固酮增多症(標誌特徵為低鉀血癥)。
圖3:遠端小管中鈉離子和鉀離子轉運的示意圖(圖片來源Uptodate,作者陳舟重繪)
鈉的再吸收過程:
腎小管中的鈉離子透過鈉通道進入細胞,再由鈉-鉀-ATP酶泵出細胞,進入到毛細血管。
鉀的分泌過程:
主要由鈉-鉀-ATP酶泵入細胞,再由鉀通道排到尿液中。此外,陽離子鈉被重吸收進入血液,使腎小管的管腔帶有負電,從而為鉀向管腔分泌創造了一個有利的梯度。
醛固酮與其受體結合後,可以增加腎小管上皮細胞上的鈉通道數量和鈉-鉀-ATP泵的數量,導致
鈉離子重吸收增加和鉀離子分泌增強
。
藥物的應用:
鈉通道抑制劑透過直接抑制鈉通道,減少水鈉瀦留;螺內酯和依普利酮是醛固酮受體阻滯劑,可以發揮
保鉀利尿
的作用。
下面我們再聚焦腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RASS),在臨床實踐中,這個系統非常的重要,出現問題時會導致原發性醛固酮增多症,這個病可以佔到5%-10%高血壓病因,
因此,很多指南主張透過測定血漿醛固酮/腎素比值(而不是測血鉀水平)來篩查原發性醛固酮增多症。
腎素和醛固酮臨床上怎麼測定?
腎素
目前臨床上可以測定腎素的活性和濃度,兩者相關性較好,雖然測定血漿腎素活性(PRA)更耗時,
但有條件時應優先測定PRA,而不是血漿腎素濃度(PRC)
。
●PRA是一種間接測定腎素的方法,該方法採用酶動力生物測定其生成AngⅠ的能力,根據AngⅠ的生成速率由此計算PRA。
●PRC透過直接免疫吸附試驗檢測腎素前體和腎素。
正常值:坐位受試者的清晨PRA正常範圍為1-4ng/(ml·h),即0.8-3.0nmol/(L·h)。相應的PRC為8-35mU/L。
醛固酮
採用放射免疫法可以測定血清醛固酮濃度(PAC)。
正常值:對於不限制鈉攝入量的正常受試者,坐位時的清晨血清(和血漿)醛固酮濃度為5-30ng/dl(140-830pmol/L)。
在臨床實踐中,很多因素會影響醛固酮和腎素水平,通常大多數醫學中心,抽取的是清晨下床活動且直立體位患者樣本。
什麼患者需要測?
1。高血壓合併低鉀血癥;
2。嚴重、頑固性高血壓;
3。高血壓合併腎上腺結節、腫物;
4。高血壓合併呼吸睡眠暫停綜合徵;
5。小於30歲就出現了高血壓,繼發性可能性大,建議測;
6。家族性高血壓,有中風家族史;
7。持續性低鉀血癥。
圖4:原發性醛固酮增多症排查流程圖(圖片來源Uptodate)
如何判讀腎素和醛固酮的實驗結果?
1.醛固酮增高,腎素降低
(源頭在腎上腺,腎素受到抑制):原發性醛固酮增多症,多見於腎上腺的腺瘤、增生、腫瘤。
2.醛固酮增高,腎素增高
(源頭在腎素):繼發性醛固酮增多症,多見於腎動脈狹窄、腎素分泌性的腫瘤。
3.醛固酮降低,腎素降低
:假性醛固酮增多症(也會表現為高血壓、低鉀、代鹼),比較少見,比如:
Liddle綜合症
。
警惕:
若高血壓患者存在PAC升高至≥10ng/dl(277pmol/L)而腎素水平低下[PRA
診斷
原發性醛固酮增多症
的確定標準
:
1。 PAC升高至≥20ng/dl;
2。 PRA
3。 自發性低鉀血癥(沒有應用利尿藥)。
123同時滿足,診斷成立。而如果沒有3,有2,並且PAC>30ng/dl的患者,也可以直接確診!
如果123不能同時滿足,需要做確診性檢查,來製造一個高容高鹽狀態,正常情況下醛固酮應該會被抑制,如果沒有,說明出現了病變。
注意:若心衰患者,應用了足量的RAS抑制劑,醛固酮已經升高,不用做確認試驗,其實就可以診斷了。
口服鈉負荷:
許多中心和專家建議採用口服鈉負荷3日的方法。控制了高血壓和低血鉀(低血鉀會抑制醛固酮的分泌)之後,患者可接受高鈉飲食3日。應指導患者瞭解需攝入的各種食物鈉含量,
以求飲食攝鈉量達到5000mg
。
如果不能忍受高鈉飲食,患者可口服氯化鈉片(例如,1g氯化鈉片,一次2片,一日3次,隨餐服用,這可提供約90mEq鈉)。
必須對每名重度高血壓患者評估飲食攝鈉增加的風險。此外,由於鈉負荷通常會增加尿鉀排洩,並導致低鉀血癥,應每日測量血清鉀,並根據需要開具氯化鉀,積極補鉀。在高鈉飲食的第3日,測量血清電解質,同時收集24小時尿標本測量醛固酮、鈉和肌酐。
24小時尿鈉排洩>200mEq(4600mg)才能證明鈉負荷充足。在這種情況下,尿醛固酮排洩>12μg/24h(33nmol/d)提示醛固酮增多症。
鹽水輸注試驗
:另一種抑制內源性醛固酮合成的方法是用4小時(08:00-12:00)靜脈輸注2L等張鹽水,輸注期間患者最好取坐位。
正常人的PAC會降至10ng/dl(277pmol/L)則提示原發性醛固酮增多症。
如果明確診斷了原發性醛固酮增多症,其最常見的病因是醛固酮瘤(APA)和雙側腎上腺增生,
建議進一步做腎上腺CT,以區分是腺瘤,還是增
生,此外,腎上腺CT也可排除腎上腺皮質癌
(腫瘤通常會大於4cm,密度不均)
。
最後補充一個實用的知識點:
在臨床上測腎素,除了可以診斷原發性醛固酮增多症,還可以幫助降血壓,指導藥物選擇:
1。比如說,降壓治療已經用了RAS抑制劑,此時若測得腎素值高,說明RAS系統是被啟用的,需要進一步加大抑制劑量。
2。如果測腎素降低,應該針對容量,應用利尿劑,加大劑量,或者換更強的利尿劑。
參考文獻:
[1]Overview of the renin-angiotensin system。 Uptodate ,2022
[2]Diagnosis of primary aldosteronism。Uptodate,2022
本文首發:醫學界腎病頻道
本文作者:陳舟
本文稽核:李青教授
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