Jednym z czynników regulujących napięcie ścian naczyń krwionośnych jest tlenek azotu (NO). NO hamuje proliferację i migrację komórek mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych. Jest produkowany przez komórki śródbłonka z L-argininy przez syntazę tlenku azotu (eNOS). Nadmierne spożycie sodu powoduje zahamowanie ekspresji eNOS w mózgu, powodując aktywację układu współczulnego i wzrost ciśnienia tętniczego [8]. Stany hiperosmolarności, wywołane hipernatremią, są związane z aktywacją kaskady zapalnej, zwiększonym stężeniem asymetrycznej dimetylo-L-argininy (ADMA), która hamuje syntezę tlenku azotu i stymuluje wydzielanie transformującego czynnika wzrostu (TGF-beta), interleukiny 8 i innych czynników biorących udział w procesach zapalenia. Wszystkie te procesy nasilają wazokonstrykcję [8,14].

U szczurów karmionych dietą bogatosodową dochodzi do znamiennego wzrostu zawartości w skórze sodu oraz siarczanowych pochodnych glikozaminoglikanów (i osmotycznej immobilizacji tego kationu) [3,4]. Wykazano, że obciążenie sodem i zwiększenie ciśnienia osmotycznego tkanki śródmiąższowej pobudza rozwój stanu zapalnego, ale równocześnie procesy adaptacyjne [10,14]. Do przestrzeni wodnej śródmiąższowej napływają fagocyty (makrofagi) jednojądrzaste, które w warunkach miejscowej hipertonii wywołanej hipernatremią, wydzielają czynnik transkrypcyjny Ton EBP (tonicity enhancer binding protein). Czynnik ten aktywuje geny osmoprotekcyjne. Dochodzi do wzrostu syntezy śródbłonkowych czynników wzrostowych (VEGF-C), a w konsekwencji stymulacji limfoangiogenezy, śródmiąższowego transportu limfatycznego i syntezy NO [3,4]. We wzroście stężenia NO częściowo uczestniczy transformujący czynnik wzrostu beta (TGF-beta), powodując aktywację nabłonkowej izoformy syntazy tlenku azotu (NOS₃). Opisane mechanizmy biorą udział w regulacji równowagi sodowej i ciśnienia tętniczego krwi, a upośledzenie ich protekcyjnego wpływu może prowadzić do sodowrażliwego nadciśnienia tętniczego, przynajmniej u małych zwierząt [14]. Nadciśnienie sodowrażliwe może być następstwem zmniejszonej pojemności przestrzeni śródmiąższowej w zakresie osmotycznej inaktywacji sodu, a nadciśnienie sodoniezależne – zwiększonej pojemności w zakresie inaktywacji sodu [3,4].

Wpływ ograniczenia sodu w diecie na ciśnienie tętnicze

U szympansów karmionych dietą wysokosodową stwierdzono wzrost ciśnienia tętniczego w ciągu kilku miesięcy, a następnie jego spadek, kiedy zawartość sodu w diecie uległa obniżeniu. W grupie kontrolnej, w której nie zmieniano diety, ciśnienie tętnicze pozostawało niezmienione [10].

Przeprowadzenie prospektywnych badań u ludzi jest trudne ze względu na niedostateczną współpracę, zwłaszcza w dłuższym okresie.

Ciekawym eksperymentem było porównanie dwóch miejscowości w Portugalii, w których wyjściowo mieszkańcy spożywali ok. 21 g soli kuchennej na dobę. W jednej miejscowości, po intensywnej kampanii edukacyjnej trwającej 2 lata, spożycie soli spadło o ok. 50%, co spowodowało zmniejszenie ciśnienia tętniczego średnio o 13/6 mm Hg. W drugiej miejscowości spożycie soli i ciśnienie tętnicze pozostało bez zmian [9].

W badaniu DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension) ponad czterysta osób losowo podzielono na 3 grupy: kontrolną (dieta uboga w jarzyny i owoce, z dużą ilością mięsa, nasyconych kwasów tłuszczowych, przekąsek, słodyczy), badaną (dieta bogata w owoce i jarzyny, z małą ilością przekąsek i słodyczy), badaną stosującą dietę kombinowaną (tzw. dietę DASH – bogatą w owoce, jarzyny, odtłuszczony nabiał; z małą ilością przekąsek, słodyczy, mięsa, tłuszczów, nasyconych kwasów tłuszczowych). Dietę stosowano przez 4 tygodnie. W grupie stosującej dietę bogatą w owoce i jarzyny ciśnienie skurczowe obniżyło się średnio o 2,8 mm Hg, a rozkurczowe o 1,1 mm Hg, a w grupie stosującej dietę kombinowaną odpowiednio o 5,5 i 3,0 mm Hg (wartość ciśnienia oceniono metodą ABPM) [10]. Wpływ diety był bardziej wyrażony u chorych na nadciśnienie tętnicze, u których ciśnienie tętnicze skurczowe obniżyło się o 11,4 mm Hg, a rozkurczowe o 5,5 mm Hg, podczas gdy u osób z prawidłowym ciśnieniem jedynie odpowiednio o 3,5 i 2,1 mm Hg. Wpływ hipotensyjny był największy pod koniec pierwszego tygodnia i utrzymywał się do 8 tygodni [9,17]. Kontynuacją badania DASH było badanie Low sodium DASH, w którym oceniano wpływ opisanych uprzednio diet w połączeniu z ograniczeniem spożycia soli w trzech ilościach: 3,5, 2,3 i 1,2 g na dobę przez 30 dni. Niezależnie od zawartości sodu w diecie, dieta DASH istotnie obniżała ciśnienie tętnicze. Ponadto w grupie stosującej dietę DASH, w podgrupach o niskim, średnim i wysokim spożyciu sodu obserwowano obniżenie ciśnienia tętniczego skurczowego odpowiednio o 5,9, 5,0 i 2,2 mm Hg, a rozkurczowego odpowiednio o 2,9, 2,5 i 1,0 mm Hg. Najbardziej istotne obniżenie ciśnienia tętniczego obserwowano w grupie ubogosodowej diety DASH w porównaniu z wysokosodową dietą kontrolną (ciśnienie skurczowe niższe o 8,9 mm Hg, a rozkurczowe o 4,5 mm Hg), zwłaszcza u chorych na nadciśnienie tętnicze (ciśnienie skurczowe niższe o 11,5 mm Hg). Taki spadek ciśnienia tętniczego jest porównywalny ze skutecznością 1-2 leków hipotensyjnych [15,17].

Przeprowadzona w 2004 roku metaanaliza wykazała, że zmniejszenie spożycia sodu o ok. 75 mmol/d przez co najmniej 4 tygodnie spowodowało spadek ciśnienia tętniczego o 5/3 mm Hg u chorych na nadciśnienie tętnicze i o 2/1 mm Hg u osób z prawidłowym ciśnieniem. W metaanalizie 61 badań prospektywnych wykazano, że nawet niewielka redukcja ciśnienia tętniczego (o 2 mm Hg) powoduje zmniejszenie śmiertelności z powodu udarów mózgu o 10%, zmniejszenie śmiertelności z powodu choroby niedokrwiennej serca i innych przyczyn sercowo-naczyniowych o 7%; co oznacza uniknięcie ogromnej liczby przedwczesnych zgonów i niepełnosprawności [9,21].

Pimenta i wsp. zwrócili uwagę na szczególną wrażliwość chorych na tzw. oporne nadciśnienie tętnicze na ilość spożywanego sodu. U tych chorych zmniejszenie zawartości sodu w diecie odnosiło podobny efekt, jak zastosowanie dodatkowych dwóch leków [13].

Sód a układ krążenia

W różnych metaanalizach stwierdzono korzystny wpływ ograniczenia spożycia sodu na układ krążenia, nawet jeżeli obniżenie ciśnienia tętniczego krwi było niewielkie. Na tej podstawie wysunięto hipotezę korzystnego wpływu diety ubogosodowej na układ krążenia, niezależnego od wpływu na ciśnienie tętnicze [21].

Badania u normotensyjnych szczurów wykazały, że nadmiar sodu zwiększa śródbłonkowe wytwarzanie działającego profibrynolitycznie TGF-β oraz NO, który ma stanowić przeciwwagę dla niekorzystnego wpływu TGF-β [14]. Yu i wsp. wykazali złogi kolagenu w tętnicach, tętniczkach i tkance śródmiąższowej nerek zarówno u normotensyjnych, jak i hipertensyjnych szczurów, karmionych przez 8 tygodni dietą wysokosodową [14]. Złogi kolagenu wpływają na sztywność naczyń, nasilają remodeling mikrokrążenia, co ma istotne znaczenie zwłaszcza w krążeniu mózgowym i nerkowym [14]. Doświadczenia na zwierzętach wykazały również, że zwiększona podaż soli kuchennej prowadzi do przyspieszonego włóknienia lewej komory serca [9]. Udowodniono, że zwiększenie spożycia sodu przez osoby badane z 60 do 150 i 200 mmol/d w ciągu 4 tygodni spowodowało istotny wzrost (o 0,35-0,39 m/s) prędkości fali tętna (PWV) – wskaźnika sztywności tętnic. Ciśnienie skurczowe i rozkurczowe było również podwyższone, ale słaba korelacja między ciśnieniem tętniczym a PWV sugerowała niezależny od ciśnienia tętniczego wpływ nadmiaru sodu na sztywność naczyń [14,18]. Stwierdzono, że zmniejszenie podaży sodu w diecie z 150 do 50 mmol/d w ciągu 2 tygodni u otyłych mężczyzn i kobiet z prawidłowym ciśnieniem spowodowała poprawę czynności śródbłonka pod postacią zwiększenia pośredniczonej przepływem wazodylatacji (flow mediate vasodilatation) [14].

Nadmiar sodu w diecie może powodować wzrost masy lewej komory, wpływać na czynność płytek krwi oraz zwiększać ryzyko zakrzepicy tętniczej i miażdżycy [15]. Zależność między wielkością lewej komory serca a spożyciem sodu okazała się niezależna od wartości ciśnienia tętniczego [9]. Wykazano, że zastosowanie diety niskosodowej u 443 osób z niewydolnością serca spowodowało istotne zmniejszenie liczby zgonów w ciągu 30 dni po wypisie ze szpitala [9].

Wiele badań epidemiologicznych i prospektywnych potwierdziło związek między spożyciem sodu i chorobami układu krążenia. Dane z Finlandii wskazują na znaczne zmniejszenie liczby chorych na nadciśnienie tętnicze oraz liczby udarów mózgu i zawałów serca [11]. Badanie NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) wykazało zmniejszenie ryzyka śmiertelności całkowitej i z przyczyn sercowo-naczyniowych u kobiet i mężczyzn, którzy spożywali mniejsze ilości sodu. W odrębnej analizie badania NHANES dieta niskosodowa korelowała ze zmniejszeniem ryzyka udarów mózgu, choroby niedokrwiennej serca i niewydolności serca [15]. W badaniach TOHPI i TOHPII uczestniczyło 3000 osób, które po wykluczeniu nadciśnienia tętniczego, zostały przydzielone do grupy o zmniejszonym spożyciu sodu (o 44 mmol/d przez 18 miesięcy w badaniu TOHPI i o 33 mmol/d przez 36-48 miesięcy w badaniu TOHPII) i do grupy kontrolnej. Okres obserwacji wynosił 10 (TOHPI) i 15 lat (TOHPII). Stwierdzono istotne zmniejszenie (o 25%) częstości występowania powikłań sercowo-naczyniowych, tj. zawału serca, udaru mózgu i zgonu z przyczyn sercowo-naczyniowych [10,11,15].

Sód a nerki

Możliwości wydalania sodu w przewlekłej chorobie nerek zależą od wydolności nerek i wyjściowej przyczyny ich uszkodzenia. W takich stanach, jak zespół Bartera czy Gitelmana, zapalenie cewkowo-śródmiąższowe czy nefropatie z utratą sodu, wydalanie tego kationu jest nieproporcjonalnie duże w stosunku do filtracji kłębuszkowej i może być zachowane nawet w stadium 5 przewlekłej choroby nerek (chronic kidney disease, CKD). Odwrotnie, wydalanie sodu przez nerki może być znacznie ograniczone w przypadku zapalenia kłębuszków, cukrzycowej choroby nerek, nefropatii naczyniowej, zwyrodnienia wielotorbielowatego nerek, nefropatii analgetycznej i hipoplazji nerek. Stosunek objętości śródnaczyniowej do śródkomórkowej zwiększa się wraz ze stopniem upośledzenia wydolności nerek, a wraz z nim rośnie ciśnienie tętnicze [8].

Znaczenie nadmiernej podaży sodu w diecie jest dość dobrze udokumentowane u zwierząt z przewlekłą chorobą nerek. Uszkodzenie nerek spowodowane stosowaniem diety wysokosodowej może być związane zarówno z nadciśnieniem tętniczym, białkomoczem, bezpośrednim wpływem sodu, jak i upośledzoną odpowiedzią na leczenie [6]. Do mechanizmów uszkadzających nerki należy zaliczyć np. profibrynotyczne działanie aldosteronu, które rośnie w przypadku diety bogatosodowej. Innymi czynnikami profibrynotycznymi, których stężenie w surowicy krwi zwiększa się pod wpływem dużej zawartości sodu w diecie, są endogenne inhibitory ATP-azy sodowo-potasowej (ouabaina i marinobufagenina). Duża podaż sodu może aktywować lokalne układy RAA w naczyniach i nerkach, a także powodować hiperfiltrację [6].

Wykazano, że nadmiar sodu w diecie nasila białkomocz i stwardnienie kłębuszków nerkowych oraz progresję niewydolności nerek u szczurów [11]. Ponadto wykazano, że duża zawartość sodu w diecie ciężarnych szczurzyc wpływa niekorzystnie na rozwój nerek u ich potomstwa [6]. Badania epidemiologiczne u ludzi ujawniły, niezależnie od rasy, związek między spożyciem sodu a dobowym wydalaniem albumin z moczem [11,18]. W badaniach chorych na cukrzycę, u których występował białkomocz, wykazano, że dieta bogatosodowa osłabia antyproteinuryczny wpływ inhibitorów układu RAA [11]. Retrospektywne badanie Nurses’ Health Study wykazało, że duże spożycie sodu było niezależnie związane ze zmniejszeniem GFR o więcej niż 30% w porównaniu z wartościami wyjściowymi [6]. W przypadku wielotorbielowatego zwyrodnienia nerek stwierdzono, że dieta bogatosodowa była niezależnym czynnikiem wpływającym na zwiększenie całkowitej objętości nerek i upośledzenie ich czynności [6].

Sól jest jednym z czynników determinujących wydalanie z moczem wapnia. Wapń stanowi składnik większości kamieni moczowych. Zatem dieta z nadmiarem soli może być ważnym czynnikiem wpływającym na powstawanie złogów w układzie moczowym. Randomizowane badania wskazują, że ograniczenie spożycia sodu powoduje zmniejszenie wydalania wapnia z moczem i zmniejsza nawrotowość kamicy nerkowej [11,15].