14942 0

Клубочковая фильтрация

В норме в целом во всех клубочках почек фильтруется 120—130 мл плазмы в минуту, что в сутки составляет около 180 л фильтрата (первичной мочи). Суточный диурез здорового человека составляет около 1,5 л, реабсорбции в канальцах подвергается более 178 л жидкости.

Мерой начального процесса мочеобразования является величина клубочковой фильтрации. Для измерения ее объема используют клиренс веществ, которые в процессе транспорта через почки только фильтруются, не подвергаясь реабсорбции или секреции в канальцах. Помимо этого, тест-вещества должны хорошо растворяться в воде, свободно проходить через поры базальной мембраны клубочка, не связываться с белками плазмы.

В клинике для характеристики величины КФ наибольшее распространение получили инулин, эндогенный креатинин, мочевина, ЭДТА 51Сr, 125I, 131I иоталамат Na.

Клиренс инулина

Инулин является идеальным маркером для определения величины КФ. Клиренс инулина почками считается идентичным скорости клубочковой фильтрации, давая величины 1,20-2,93 мл/с у мужчин и 1,35-2,28 мл/с у женщин . Однако методика определения очищения инулина крайне трудоемка, обременительна для больного, требует поддержания постоянной концентрации инулина в крови, неоднократного взятия проб крови, катетеризации мочевого пузыря . Поэтому в клинической практике клиренс инулина используется в научных исследованиях в качестве стандарта, в сопоставлении с которым оценивается клиренс других исследуемых веществ.

Клиренс эндогенного креатинина

Данный метод является ведущим клиническим методом оценки функционального состояния почек [Тареев Е. М. и Ратнер Н. А., 1936; Наточин Ю. В., 1972; Тареев Е. М., 1972; Rehberg Р., 1926]. Эндогенный креатинин постоянно образуется в организме при катаболизме мышечного креатина и креатин-фосфата, выделяется преимущественно КФ, однако и секретируется в канальцах. При этом по мере увеличения концентрации креатинина в сыворотке канальцевая секреция его увеличивается.

Установлено, что у здоровых лиц истинный клиренс креатинина превышает клиренс инулина на 20%; в то же время при определении концентрации креатинина в сыворотке (но не в моче!) химическим методом с использованием реакции Яффе (этот же метод заложен и в автоанализаторе SMA-12 фирмы «Техникой») за счет одновременного определения других хромогенов происходит завышение истинной концентрации креатинина также примерно на 20%. В результате при нормальной функциональной способности почек клиренс креатинина практически совпадает с клиренсом инулина; различия выявляются лишь при выраженной креатининемии.

У больных с ХПН различия между клиренсом эндогенного креатинина и инулина могут достигать 25-100%.

В клинической практике метод определения клиренса эндогенного креатинина [лабораторная методика приведена в руководствах И. Тодорова (1966), В. Е. Предтеченского (1960) и др.] может выполняться при использовании:

а) 24-часового сбора мочи;

б) при сборе мочи последовательно за несколько отдельных периодов в течение суток;

в) за короткий интервал времени (10-20 мин).

Одним из ведущих технических требований является тщательный сбор мочи с точностью во времени до 1 мин. При суточном сборе пробы мочи собирают при естественном мочеиспускании через произвольные промежутки времени. Порядок исследования, как правило, таков: в 6 ч утра обследуемый полностью освобождает мочевой пузырь и в дальнейшем все пробы мочи собирает в специальный сосуд: последняя проба мочи забирается ровно в 6 ч утра следующего дня. Анализу подвергается проба смешанной мочи. Минутный диурез должен быть не меньше 1,5 мл/мин.

Для определения клиренса эндогенного креатинина можно ограничиться одним периодом сбора мочи за 3-5 ч при условии, что общий объем мочи превысит 100 мл, так как, по данным О. Шюка (1975), объем порции мочи не менее 100 мл является достаточным для нивелирования ошибки в диурезе за счет объема остаточной мочи.

При сборе мочи последовательно за несколько периодов в течение суток можно одновременно с определением средней величины КФ оценить и колебания показателя в течение суток. С этой целью рассчитывают клиренс эндогенного креатинина из каждой порции мочи.

Достоверное определение величины КФ по клиренсу эндогенного креатинина за короткий интервал (10-20 мин) при произвольном опорожнении мочевого пузыря возможно только при условии высокого минутного диуреза. Это может быть достигнуто в ответ на водную нагрузку, внутривенное вливание гипотонических растворов (водный диурез), введение осмотически активных веществ (маннитол, гипертонический раствор хлорида натрия) - осмотический диурез, но не назначение диуретиков, так как они могут изменить величину клубочковой фильтрации .

Клиренс мочевины (См)

Для определения величины КФ он используется менее широко, чем клиренс креатинина. Это связано с тем, что мочевина - конечный продукт метаболизма белков, свободно фильтруясь в клубочках, подвергается в дальнейшем резорбции в канальцах. Отношение клиренса мочевины к клиренсу инулина составляет в среднем 0,6.

Интенсивность резорбции мочевины зависит от величины диуреза. При диурезе более 2 мл в минуту показатель реабсорбции мочевины постоянный и составляет 2/5 от количества профильтровавшейся мочевины. При снижении диуреза менее 2 мл/мин реабсорбция мочевины происходит более интенсивно. Учитывая зависимость значений очищения мочевины от диуреза, клиренс мочевины обычно определяют в условиях водной нагрузки (за 30 мин до начала исследования рекомендуется выпить 500 мл жидкости) с использованием двух одночасовых периодов сбора мочи. Для определения концентрации мочевины в крови пробу ее берут один раз: либо в конце первого периода сбора мочи, либо в начале второго, либо дважды - в середине каждого периода.

У здорового взрослого человека при диурезе не менее 1,5 мл в минуту клиренс мочевины составляет 75 мл/мин. Клиренс мочевины менее 50 мл/мин при той же величине минутного диуреза свидетельствует о нарушении функции почек [Шюк О., 1975].

Иногда полезно определить суточное выделение мочевины (у больных с повышенным уровнем мочевины крови). При суточном белковом рационе 90 г с мочой в норме должно выделяться 15 г (0,5 моля) в сутки. Повышение уровня мочевины, не соответствующее креатининемии, заставляет думать о значительном увеличении потребления белка, а также о скрытом кровотечении или абсцессе.

Клиренс ЭДТА 51Cr, 125I иоталамата Na

Широкое внедрение в медицинскую практику радиоактивных изотопов делает возможным и легкодоступным использование для определения величины КФ соединений, которые очищаются почками тем же путем, что и инулин. Среди таких соединений наибольшее распространение получили ЭДТА 51Сr, иоталамат Na, витамин В12 (цианкобаламин) .

При использовании ЭДТА 51Сr величина клубочковой фильтрации может рассчитываться по технике стандартного клиренса, а также по так называемому плазменному или тотальному клиренсу ЭДТА 51Сr, т. е. по кривой исчезновения его из крови за период в 4-6 ч. Техника определения клиренса подробно изложена Y. Bröchner-Mortensen (1969).

Коэффициент корреляции почечного клиренса и общего клиренса ЭДТА 51Сr с клиренсом инулина составляет 0,97, что свидетельствует о высокой точности метода.

При использовании 125I иоталамата Na для определения величины КФ после предварительной гидратации больным доза препарата вводится подкожно; кровь берут дважды (через 5 и 60 мин) после введения препарата, строго учитывается диурез . Расчет клиренса производят по формуле:

где V - минутный диурез; V - активность в пробе мочи; (Р1 + Р2)/2 - средняя активность в пробах крови.

Расчетные методы определения величины КФ

Учитывая известные технические трудности определения клиренсов веществ, в последнее десятилетие были предприняты попытки оценки фильтрационной функции почек расчетными методами по данным либо только концентрации креатинина в крови с учетом пола и возраста, либо по величине минутного диуреза в пробах мочи с относительной плотностью 1,001 и т. д.

Теоретические основания к расчету величины КФ по концентрации креатинина в крови сводились к следующему. Эта концентрация является производной величиной и зависит, с одной стороны, от продукции креатинина, с другой - от скорости выделения этого вещества почками. При многочисленных исследованиях на большом клиническом материале установлено, что у здоровых людей концентрация креатинина в крови - величина постоянная, практически не меняется в зависимости от потребления белка с пищей, диуреза и возраста. Следовательно, повышение концентрации креатинина в крови связано со сниженной способностью почек к его выделению; это подтверждается и линейной зависимостью между концентрацией креатинина и его клиренсом.

D. Cockcroft и М. Gault (1976) вывели формулу, с помощью которой расчетным путем с учетом концентрации креатинина в крови, массы тела, возраста и пола обследуемого можно вычислить значение клубочковой фильтрации. Соответственно клиренс креатинина равен:

Скр = (140-возраст) масса тела / (72 Ркр),

где Ркр - концентрация креатинина в крови в мг%.

Высокую степень точности расчетных величин клубочковой фильтрации в сопоставлении с данными клиренса креатинина подтвердили L. Wheeler и И. Lewis (1979). В их исследованиях при одновременном определении клубочковой фильтрации по клиренсу креатинина и расчетным методом у 154 больных коэффициент вариации составил 10 и 13%. По данным D. Morgan и соавт. (1978), ошибка расчетного метода по сравнению с методом клиренса составила 21-27%, что также не превышало величины стандартного отклонения при определении клубочковой фильтрации тем же методом.

Расчет клубочковой фильтрации по величине минутного диуреза в пробе мочи c относительной плотностью 1,001 исходит из теоретической посылки, что в условиях максимального водного диуреза при полной блокаде АДГ (относительная плотность мочи в этих условиях равна 1,001) окончательный диурез составляет 15% от уровня клубочкового фильтрата. Таким образом, при относительной плотности окончательной мочи 1,001 первичный клубочковый фильтрат концентрируется в 6,67 раза (100: 15 = 6,67). Отсюда следует, что при данной величине относительной плотности мочи величина клубочковой фильтрации может быть рассчитана следующим образом: клубочковая фильтрация = минутный диурез 6,67.

В исследованиях W. Smith (1975) при сопоставлении расчетной величины с данными клиренса ЭДТА 51Сr коэффициент корреляции составил 0,85, что свидетельствует о достоверности метода.

К недостаткам данного расчетного метода следует отнести невозможность его использования при всех состояниях, при которых противопоказано проведение водной нагрузки (отечный, гипертонический синдромы, ХПН, застойная сердечная недостаточность и др.).

Клиническая оценка КФ

Нормальная величина КФ (по клиренсу инулина), установленная W. Smith (1951) при обследовании здоровых лиц в возрасте 20-39 лет, для мужчин составляет 124±25,8 мл/мин, для женщин 108±13,5 мл/мин. С увеличением возраста происходит постепенное снижение величины КФ, примерно на 1 % в год после 40 лет.

Величина КФ в физиологических условиях может изменяться в зависимости от психического и физического состояния обследуемого, состава пищи, степени гидратации, времени суток и т. д. Наименьшие значения КФ отмечены ранним утром и ночью, наивысшие - днем (в 12-15 ч); беременность, диета с высоким содержанием белка повышают КФ, диета с низким содержанием натрия, дегидратация, интенсивный физический труд, отрицательные эмоции способствуют угнетению фильтрационной функции.

В условиях патологии величина КФ снижается. Исключение составляет начало нефротического синдрома, сопровождающееся часто повышением скорости КФ, что ряд авторов связывают с выраженной гипоальбуминемией.

Снижение скорости КФ при патологии может быть связано с двумя причинами: как с гемодинамическими нарушениями (гиповолемия, шок, дегидратация, снижение почечной фракции сердечного выброса при сердечной недостаточности), так и с органическими изменениями в почках (воспаление, склероз, другие структурные нарушения нефронов).

При отсутствии гемодинамических нарушений снижение скорости КФ характеризует уменьшение массы действующих нефронов (МДН). Возможность использования клиренса креатинина в качестве критерия МДН подробно обоснована в работах М. Я. Ратнер (1977), N. Bricker (1959, 1960) и др.

За нормальную величину МДН принимают количество нефронов, которое в совокупности производит 100 мл почечного фильтрата. Отношение различных функций почек (секреция аммиака, осмотическое разведение и концентрирование и др.) к 100 мл клубочкового фильтрата характеризует истинное состояние этой функции (сохранность, гипо- и гиперфункция), в то время как на основании абсолютных величин изучаемых функций избирательность их поражения можно было бы оценивать только при условии сохранности МДН.

Почечный кровоток (ПК)

В условиях покоя в норме почки получают 1/4-1/5 всей крови, выбрасываемой левым желудочком сердца, т. е. величина ПК у здорового человека составляет 1100-1300 мл/мин. В перерасчете на 100 г почечной ткани кровоснабжение почки составляет 430 мл/мин, что значительно (в 6-10 раз) превышает кровоснабжение сердца, головного мозга и других органов.

Следует учесть, что распределение крови внутри почки весьма неравномерно. На долю почечной коры приходится около 80% кровотока, наружной зоны мозгового вещества - около 13% и внутренней зоны - 3-5% крови, получаемой почкой в единицу времени. В ряде физиологических ситуаций (ортостаз, физические упражнения), а также при патологических воздействиях происходит перераспределение внутри почечного кровотока, сопровождающееся снижением кровоснабжения коры и увеличением (чаще не абсолютным, а относительным) кровотока в мозговом слое почки.

В общетерапевтической практике для измерения величины общего ПК возможны лишь непрямые методы исследования. Среди них наибольшее распространение получили методы, основанные на принципе Фика, позволяющем рассчитать почечный плазмоток (ПП) и кровоток по концентрации тест-вещества в моче (Uх), в артерии (ПАх), почечной вене (ПВх) и минутному диурезу по формуле:

ПП = Ux V (экскреция вещества в минуту) / ПАх-ПВх (артериовенозная разница концентраций вещества)

С учетом величины артериального гематокрита (Ht) общим почечный кровоток составит:

ПК = ПП / 1-(показатель Ht/100)

С помощью принципа Фика можно определить ПК, используя в качестве маркера любое вещество, которое в почках не синтезируется, не метаболизируется и не поглощается органом. Сложность метода заключается в необходимости определения концентраций тест-вещества в артерии и почечной вене и, следовательно, катетеризации почечных сосудов. Однако в случае применения в качестве маркеров веществ с коэффициентом экстракции, близким к 1, концентрация тест-вещества в почечной вене становится практически равной нулю, необходимость катетеризации почечной вены устраняется и исследование сводится к определению клиренса данного вещества. Среди подобных веществ наибольшее распространение получили парааминогиппуровая кислота (ПАГ) с коэффициентом экстракции 0,9 и диодраст (диодон, кардиотраст) с коэффициентом экстракции 0,73.

Ряд экзогенных веществ (ПАГ, диодон и др.) не только фильтруется, но и активно секретируется эпителием почечных канальцев. При условии поддержания постоянной и невысокой концентрации тест-веществ в крови после однократного прохождения их через почки происходит очищение крови от этих веществ, о чем свидетельствует практически полное исчезновение их в плазме почечной вены. Определение коэффициента очищения этих веществ по стандартной формуле клиренса дает представление о количестве плазмы, протекающей через кору почки в минуту, т. е. характеризует величину коркового почечного плазмотока.

Подробно методики определения почечного плазмотока и кровотока при использовании ПАГ и диодраста (с определением экстракции веществ или по их клиренсу) описали W. Smith (1938), Г. Ф. Благман и соавт. (1952), Н. А. Ратнер (1971) и др.

Следует подчеркнуть, однако, что:

1) клиренс ПАГ (аналогично клиренсу диодраста) является мерой не тотального, а лишь эффективного почечного плазмотока, так как метод определяет объем плазмотока, входящего в соприкосновение лишь с функционально-активной структурой коры почки - секреторным отделом канальцев;

2) Спаг может служить показателем кровоснабжения почек только при условии полной функциональной сохранности проксимальных канальцев;

3) при резком снижении диуреза ПАГ поглощается паренхимой почки , в связи с чем даже при определении почечной артериовенозной разницы метод становится недостоверным.

Определение эффективного почечного кровотока (ЭПК) методом однократной инъекции

В последние годы для определения ЭПК широкое распространение в клинике получила техника однократной инъекции маркера без сбора мочи. В качестве тест-вещества чаще всего используется 131I-гиппуран, выделяющийся из организма идентичным ПАГ путем.

Используя однокамерную модель распределения инъецируемого вещества в организме, расчет ЭПК производят по кривой исчезновения 131I-гиппурана из периферической крови по формуле:

где m = 0,693 / Т½; Т½ - время полувыведения гиппурана; V - объем разведения гиппурана.

Метод однократной инъекции по сравнению с классическими клиренсными методами имеет ряд преимуществ:

1) необременительность для больного (не требует водной нагрузки, катетеризации мочевого пузыря, сбора мочи, время исследования не превышает 20-30 мин);

2) простота выполнения;

3) пригодность для частого динамического наблюдения.

Методы измерения мозгового кровотока и внутрипочечного перераспределения кровотока пока еще не нашли широкого распространения в клинической практике и используются и отрабатываются главным образом в эксперименте. Наиболее перспективными из них являются метод с использованием радиоактивных микросфер и техника вымывания инертных газов - 66Kr или 133Хе . Метод радиоактивных микросфер используется для определения как тотального, так и регионального кровотока в почках, основан на способности микросфер распределяться в капиллярах органа пропорционально величине его кровоснабжения. Введение микросфер в кровяное русло не изменяет системной и органной гемодинамики, микросферы полностью выводятся органом за время исследования . Метод дает четкую количественную характеристику кровоснабжения различных зон коры и мозгового вещества почки, однако для клинического применения остается еще труднодоступным.

Сложность техники вымывания инертных газов заключается в необходимости введения маркеров в артериальную систему исследуемого органа; остается трудной и интерпретация результатов исследования, так как нет единообразия в трактовке компонентов мультиэкспоненциальной кривой .

Клиническая оценка изменений ПК

В нормальных условиях у здорового взрослого человека величина эффективного почечного плазмотока составляет 600-655 мл/мин, общего почечного плазмотока - 680-720 мл/мин и тотального почечного кровотока- 1100-1300 мл/мин. ПК подвержен суточным колебаниям с возрастанием значений в дневные часы и снижением в ночные. Отмечена зависимость величины ПК от возраста. До 40 лет величина почечного плазмотока сохраняется на постоянном уровне, в дальнейшем по мере увеличения возраста - снижается и к 80 годам составляет около 325 мл/мин [Шюк О., 1975]. Вертикальное положение тела, физическое напряжение и нервное возбуждение, боль, гипертермия, длительное голодание способствуют снижению кровоснабжения почек; диета с высоким содержанием белка, беременность увеличивают величину ПК.

Острая и хроническая недостаточность кровообращения, хронические заболевания почек (хронический ГН, пиелонефрит, поликистоз почек, туберкулез, врожденная канальцевая патология, амилоидоз, поражение почек при системных заболеваниях), острая патология мочеполовой системы, электролитные и эндокринные нарушения, инфекция и воздействие цитотоксических ядов вызывают выраженное снижение ПК.

Оценка способности почек к концентрированию и разведению

Объем внутриклеточной, внеклеточной жидкости и ее компонентов и осмотическая концентрация их относятся к основным константам организма. Хорошо известно, что объем плазмы и экстрацеллюлярной жидкости сохраняется постоянным, несмотря на значительные колебания в ежедневном приеме жидкости и соли. Более того, значительное поступление жидкости в организм (при внутривенном введении растворов, водной нагрузке) либо потери в объеме (при многократной рвоте, диарее, кровотечении) точно и быстро восстанавливаются организмом.

По современным представлениям, основными этапами деятельности почек в сохранении гомеостаза являются:

1) функционирование петли Генле, обеспечивающей гипотоничность мочи в разводящем сегменте петли Генле (участок петли Генле от тонкого восходящего колена до macula densa) и высокий осмотический градиент интерстиция, увеличивающегося по направлению к сосочку почки;

2) воздействие циркулирующего АДГ, под влиянием которого меняется проницаемость для воды конечного отдела дистальных канальцев и эпителия собирательных трубок, а также проницаемость для мочевины собирательных трубок во внутреннем мозговом слое.

Осморегулирующую функцию почек оценивают по следующим показателям:

• Росм - осмоляльность сыворотки крови (мосмоль/кг Н2О);
• Uосм - осмоляльность мочи (мосмоль/кг Н2О);
• U/P - концентрационный коэффициент, отражающий степень осмотического концентрирования мочи по сравнению с плазмой и одновременно характеризующий осмотический градиент мозгового слоя;
• Сосм - осмолярный клиренс = Uосм D / Росм (мл/мин), величина, харастеризующая количество воды, необходимое для выведения всех осмотически активных веществ мочи в связанном с водой состояния. Эта величина отражает интенсивность выделения осмотически активных веществ;
• СH2O - клиренс осмотически свободной воды, рассчитывающийся как разность между диурезом и осмолярным клиренсом: СH2O = V-Cосм (мл/мин);
• ТсH2O - реабсорбция осмотически свободной воды, величина, численно равная СH2O , но противоположная по знаку: ТсH2O = Сосм-V (мл/мин);
• EFосм - экскретируемая С фракция осмотически активных веществ: EFосм = Сосм/Скр 100%.

Для определения осмолярности сыворотки крови и мочи в клинической практике используют точку замерзания испытуемых растворов, так как доказано, что понижение точки замерзания пропорционально концентрации осмотически активных веществ. С этой целью используются осмометры, с помощью которых, сравнивая точку замерзания раствора с известной осмотической концентрацией (стандартный раствор хлорида натрия), с точкой замерзания исследуемого раствора, можно вычислить концентрацию осмотически активных веществ в испытуемом растворе.

Значение показателей осморегулирующей функции почек в норме

Осмоляльность сыворотки здорового человека колеблется в пределах 275-295 мосмоль/кг Н2О. Обусловлена она в значительной степени осмоляльностью натрия и его анионов (в основном хлором) и в меньшей степени - осмоляльностью глюкозы и мочевины, на долю которых в сумме приходится 10 мосмоль/кг Н2О. По данным A. Haraway и Е. Becker (1968), каждые 0,47 ммоль/л мочевины и каждые 1 ммоль/л глюкозы увеличивают осмолярность сыворотки на 1 мосмоль/кг.

Осмоляльность мочи здорового человека при суточном диурезе около 1,5 л составляет 600-800 мосмоль/кг Н2О. Однако значения осмолярности в отдельных порциях мочи в течение суток могут колебаться в очень широком диапазоне - от 40 до 1200 мосмоль/л, что связано с состоянием гидратации организма. Ориентировочно осмолярность мочи можно рассчитывать по следующей формуле:

Uосм = 2 (UNa + Uк + UNH4 ) + Uмочевины.

В обычных условиях у здорового человека, получающего обычный пищевой рацион, концентрационный коэффициент составляет 1,8-2,8; осмолярный клиренс, рассчитанный в пробе из суточной мочи, не превышает 3,0 мл/мин; СH2O = 0,5-1,2 мл/мин; соответственно TcH2O -0,5-1,2 мл/мин, а EFосм составляет 3,5% [Шюк О., 1975].

Относительная плотность мочи отражает содержание не только осмотически активных веществ, но и белка, сахара, контрастных веществ. Поэтому у больных с выраженной протеинурией или глюкозурией при оценке функции почек с помощью относительной плотности мочи надо вносить поправки - 0,00026 на 1‰ белка (или 0,001 на 4‰) и 0,00037 на 1% сахара (0,001 на 3‰). Кроме того, повышение температуры на каждые 3°С снижает относительную плотность на 0,001; это следует иметь в виду, учитывая, что урометры обычно калибруются при 16 °С.

В норме колебания относительной плотности мочи в течение суток составляют 1,005-1,025; оценка ее в восьми 3-часовых пробах мочи, собранных в течение суток, впервые была предложена С. С. Зимницким и известна как „проба Зимницкого”. Помимо колебаний относительной плотности, в пробе Зимницкого определяют соотношение дневного и ночного диуреза. У здорового человека дневной диурез значительно превышает ночной и составляет 2/3-3/4 от общего количества суточной мочи. Снижение максимальной относительной плотности мочи в пробе Зимницкого до 1,018 и менее (гипостенурия) либо ограничение колебаний относительной плотности в пределах 1,008-1,010 (изостенурия - относительная плотность мочи равна относительной плотности безбелкового фильтрата плазмы) свидетельствует о выраженном нарушении осморегулирующей функции почек. При обнаружении относительной плотности выше 1,018 в какой- либо порции мочи нет необходимости исследовать другие тесты концентрации .

Клиническая нефрология

под ред. Е.М. Тареева

6823 0

Клиренс лекарственного вещества

Это важнейший фармакокинетический параметр, позволяющий подобрать дозовый режим при длительном лечении. Чтобы обеспечить необходимый терапевтический эффект и свести к минимуму риск побочного действия, средняя концентрация препарата в сыворотке крови в стационарном со-стоянии должна находиться в пределах терапевтического диапазона. Если биодоступность составляет 100%, в стационарном состоянии скорость элиминации препарата равна скорости его поступления.

Скорость поступления = Сl × Ссредн, (1.1)

где скорость поступления — количество введенного препарата в единицу времени, Сl - суммарный клиренс, а Ссредн - средняя концентрация препарата в сыворотке крови в стационарном состоянии. Если известна требуемая средняя концентрация препарата в сыворотке крови, скорость поступления можно рассчитать по клиренсу.

Важнейшая с клинической точки зрения особенность клиренса - он, как правило, не зависит от концентрации препарата. Дело в том, что системы, отвечающие за элиминацию большинства лекарственных средств (ферментные, транспортные), обычно не насыщаются, и абсолютная скорость элиминации линейно зависит от концентрации препарата в сыворотке крови. Иными словами, элиминация подчиняется кинетике первого порядка - доля препарата, удаляемая за единицу времени, постоянна. Если же системы элиминации насыщаются, постоянна не доля, а количество препарата, удаляемого за единицу времени. При этом элиминация подчиняется кинетике нулевого порядка, а клиренс зависит от концентрации препарата в сыворотке крови:

Сl = Vm / (Кm + С), (1.2)

где Km - концентрация препарата, при которой скорость элиминации составляет половину от максимальной, а Vm - максимальная скорость элиминации, С - концентрация препарата в сыворотке крови.

Понятие клиренса лекарственного средства аналогично понятию клиренса в физиологии почек. Так, клиренс креатинина равен отношению скорости экскреции креатинина с мочой к концентрации креатинина в плазме крови. В общем случае клиренс лекарственного средства равен отношению скорости элиминации вещества всеми органами к концентрации препарата в биоло-гической жидкости.

Сl = скорость элиминации / С. (1.3)

Если клиренс постоянный, скорость элиминации прямо пропорциональна концентрации лекарственного средства. Клиренс отражает не количество элиминировавшегося препарата, а объем биологической жидкости (плазма крови или цельная кровь), полностью очищающийся от данного вещества за единицу времени. Этот показатель можно рассчитать для плазмы крови или цельной крови, а также определить клиренс свободного препарата.

Элиминация лекарственных средств осуществляется почками, печенью и другими органами. Рассчитав клиренс для каждого органа как отношение скорости элиминации данным органом к концентрации препарата (например в плазме крови) и просуммировав клиренсы для всех органов, получим суммарный клиренс.

Сlпоч + Сlпеч + Сlпр = Сl, (1.4)

где Сlпоч - почечный клиренс, Сlпеч - печеночный клиренс, Сlпр - клиренс для прочих органов (лекарственные средства могут метаболизироваться в других органах, выводятся с калом, потом, слюной).

В стационарном состоянии суммарный клиренс можно определить с помощью уравнения 1.1. При однократном введении препарата, биодоступность которого равна 100%, а элиминация подчиняется кинетике первого порядка, суммарный клиренс можно рассчитать на основании закона сохранения массы и интегрирования уравнения 1.3 по времени.

Сl = Доза / AUC. (1.5)

Например. Клиренс пропранолола (для цельной крови) составляет 16 мл/мин/кг (1120 мл/мин при массе тела 70 кг). Препарат элиминируется преимущественно печенью, то есть за 1 мин печень очищает от пропранолола 1120 мл крови. Клиренс не всегда соответствует плазмотоку (или кровотоку) через орган, отвечающий за элиминацию. Если препарат связывается с эритроцитами, скорость его доставки в этот орган существенно выше, чем можно предположить исходя из концентрации препарата в плазме крови. В стационарном состоянии клиренс для плазмы крови и цельной крови выглядит следующим образом:

Сlп / Сlк = Ск / Сп = 1 + Ht × [Сэ / Сп - 1], (1.6)

где Сlп - клиренс для плазмы крови, Сlк - клиренс для цельной крови, Сп - концентрация препарата в плазме крови, Ск - концентрация препарата в цельной крови, Сэ - концентрация препарата в эритроцитах, Ht - гематокрит.

Таким образом, клиренс для цельной крови равен частному от деления клиренса для плазмы крови на отношение концентраций препарата в цельной крови и плазме крови.

А.П. Викторов "Клиническая фармакология"

Глава 3
Почечный клиренс

Цели

Студент понимает суть термина, если:

1 Может дать определение клиренса.

2 Может указать критерии, которым должно отвечать вещество,
клиренс которого можно использовать для определения ско­
рости клубочковои фильтрации; указать, какие вещества ис­
пользуются для определения скорости клубочковои фильтра­
ции и эффективного почечного кровотока.

3 Может назвать данные, необходимые для расчета клиренса.

4 После предоставления необходимой информации может рас-

5 После сравнения С )п (или скорости фильтрации) со скоростью
секреции может указать, подвергается исследуемое вещест­
во реабсорбции или секреции.

6 После
считать чистую скорость реабсорбции или секреции для любо­
го вещества.

7 После предоставления необходимой информации может рас­
считать экскретируемую фракцию любого вещества.

8 Знает , как определить скорость клубочковои фильтрации по

Сигеа. И ОПИСЫВавТ ОГрЭНИЧвНИЯ ДЗННОГО МвТОДЭ.

9 Описывает ограничения С Сг как меры скорости клубочковои
фильтрации.

10 Вычерчивает кривую, отражающую динамическое равновесие между Р Сг и С Сг или Р игв а и Сцгеа! предсказывает изменения пока-

Зателей Р Сг и Р игеа после получения информации о динамике

Скорости клубочковой фильтрации; знает ограничения данно­ го метода исследования, в частности в отношении мочевины.

Метод исследования, известный как клиренс, чрезвычайно полезен при оценке функционирования почек как в лабораторных условиях, так и в клинике. Концеп­ ция клиренса представляет трудности для понимания, поэтому перед описанием концепции клиренса мы приведем пример - определение скорости клубочковой фильтрации, который послужит наглядной иллюстрацией.

Определение скорости клубочковой фильтрации

Представим себе вещество (обозначим его буквой IV ), которое свободно фильтруется в почечном тельце (но не секретируется), не реабсорбируется и не метаболизируется в канальцах. Тогда

масса экскретируемого вещества \У = масса фильтруемого вещества \У /3-1)
время время

Поскольку масса любого растворенного вещества равна произведению концентра­ ции растворенного вещества, умноженной на объем растворителя, то

где

V - концентрация IV в моче;

V - объем мочи в единицу времени.

Соответственно масса профильтровавшегося IV равняется произведению кон­ центрации IV в фильтрате, умноженной на объем профильтрованной жидкости, поступившей в капсулу Боумена. Поскольку IV фильтруется свободно, концент­ рация IV в фильтрате такая же, как концентрация IV в плазме артериальной крови / V Объем плазмы, профильтровавшейся в единицу времени, называется скоро­ стью клубочковой фильтрации (СКФ). Отсюда

Обоснованность приведенного расчета зависит от следующих характеристик IV :

1. Свободно фильтруется в почечном тельце.

2. Не реабсорбируется.

3. Не секретируется.

4. Не синтезируется в канальцах.

5. Не расщепляется в канальцах.

Полисахарид инулин (не инсулин) полностью соответствует приведенным "выше требованиям и может быть использован для определения скорости клубоч­ковой фильтрации. Проанализируем некую гипотетическую ситуацию (рис. 3-1). Для определения скорости клубочковой фильтрации у вашего пациента вы вво­ дите инулин со скоростью, достаточной для того, чтобы поддерживать концентра­цию в плазме постоянной на уровне 4 мг/л. В течение 1 часа получен объем мочи, равный 0,1 л с концентрацией инулина 300 мг/л. Как мы можем рассчитать ско­ рость клубочковой фильтрации у данного пациента?

СКФ=(Uin*V)/Pin

Если бы инулин не отвечал какому-нибудь из перечисленных выше критериев, то его использование не обеспечивало бы точность измерения скорости клубочковой фильтрации. Если бы инулин секретировался, то какое из следующих утвержде­ний было бы правильным?

Расчетная скорость клубочковой фильтрации выше истинной скорости

клубочковой фильтрации. Расчетная скорость клубочковой фильтрации ниже истинной скорости

клубочковой фильтрации.

Справедливо первое утверждение, поскольку масса экскретированного инули­ на (числитель в уравнении расчета скорости клубочковой фильтрации) будет складываться из профильтровавшегося и секретированного инулина, что в сумме больше, чем только профильтровавшийся инулин.

К сожалению, определение скорости клубочковой фильтрации с помощью инулина затруднительно, поскольку инулин не представлен в организме челове­ ка, и его нужно вводить в вену на протяжении нескольких часов с постоянной скоростью. По этой причине в клинической практике часто используется для оп­ ределения скорости клубочковой фильтрации эндогенное вещество креатинин. Креатинин образуется из мышечного креатина и поступает в кровь с относитель­ но постоянной скоростью. Этим обусловлено то, что его концентрация в крови изменяется мало в течение суток (24 часов), поэтому требуется только одно ис­следование крови и 24-часовая порция мочи.

Определяемая СКФ=(Ucr *V )/Pcr

В данном уравнении скорость клубочковой фильтрации обозначена как опреде­ляемая, так как креатинин человека не отвечает всем 5 критериям: он секретиру-ется в канальцах. Поэтому определяемая величина скорости клубочковой фильт­рации больше истинного показателя. Тем не менее погрешность не очень велика (около 10 % у человека, находящегося в физиологических условиях), поскольку масса секретируемого вещества относительно мала *. Далее мы опишем, каким об­ разом без каких-либо исследований мочи определение уровня только одного кре- атинина плазмы может быть использовано для расчета скорости клубочковой фильтрации, правда, еще менее точно. В дальнейшем будет также описано, как можно использовать мочевину для измерения скорости клубочковой фильтра­ ции.

Определение клиренса

Когда мы описывали, как можно использовать инулин для определения ско­рости клубочковой фильтрации (и креатинин для ее расчета), то мы фактически описывали методику, известную как клиренс.

Сначала мы сформулируем определение клиренса. Клиренс вещества - это объем плазмы, который полностью очищается от вещества почками за единицу времени. Каждое вещество плазмы имеет свою собственную величину клиренса; единица измерения - объем плазмы, подвергающийся очищению за определён­ное время.

Давайте рассмотрим этот метод применительно к инулину. Определенный объем плазмы теряет свой инулин полностью за время прохождения через почку; т. е. определенный объем плазмы «очищается» от инулина. Для инулина этот объем равен скорости клубочковой фильтрации, поскольку в гломерулярном фильтрате, возвращающемся в кровь, совершенно не остается инулина (инулин не реабсорбируется), а также поскольку плазма, которая не профильтровалась, не теряет свой инулин (инулин не секретируется). Поэтому объем плазмы, равный скорости клубочковой фильтрации, полностью очищается от инулина. Этот объем называется клиренсом инулина и обозначается символом С 1п. Соответст­ венно

С in= СКФ.

Каков клиренс глюкозы? Глюкоза, как и инулин, свободно фильтруется в почеч­ ном тельце, поэтому вся глюкоза, содержащаяся в гломерулярном фильтрате, первично поступает из плазмы в канальцы. Но в отличие от инулина вся про­ фильтровавшаяся глюкоза затем в норме реабсорбируется, т. е. она вся целиком возвращается в плазму. В итоге рассматриваемый объем плазмы не теряет глюко­ зу; таким образом, клиренс глюкозы равен нулю.

Давайте рассмотрим другой пример - с неорганическим фосфатом (для удоб­ ства допустим, что фосфат плазмы Р Р04 полностью фильтруется). Используем следующие физиологические величины:

СКФ = 180 л/сут.

U ро 4 V= 20 ммоль/сут.

Каков будет клиренс фосфата в данном случае?

Профильтровавшийся фосфат равен 180 ммоль/сут (180 л/сут х 1 ммоль/л). Это и есть клиренс фосфата? Нет. Клиренс не обозначает массу профильтровав­шегося вещества. Действительно, он не является массой профильтровавшихся в клубочках фосфатов, клиренс - всегда объем в единицу времени. Клиренс фос­ фата определяется как объем плазмы, полностью очищенный от фосфата в еди­ницу времени. Равен ли в этом случае клиренс фосфата скорости клубочковой фильтрации? Нет. Конечно, профильтровавшийся фосфат содержится в клубоч-ковом фильтрате, он первоначально потерян плазмой, но большая часть его - в данном примере 160 ммоль/сут - реабсорбируется, и только 20 ммоль/сут экс-кретируется с мочой. Может быть, это и есть клиренс фосфата?

Опять нет. Клиренс фосфата определяется не как масса экскретированного вещества, но как объем плазмы, в котором содержится эта масса в единицу вре­ мени. Иначе говоря, клиренс фосфата - это объем плазмы, необходимый для экс­ креции 20 ммоль, т. е. того объема, который полностью очищается от фосфата.

Результаты исследований показали, что концентрация фосфата в плазме рав­ на 1 ммоль/л. Поэтому для того чтобы обеспечить выведение экскретируемого количества фосфата, необходимо

Величина клиренса показывает, какому объему полностью очищенной плазмы со­ ответствует экскреция массы данного вещества. Соответственно Сро 4 = 20 л/сут,

Основная формула для определения клиренса

Из изложенного выше следует, что основная формула для расчета клиренса любого вещества X выглядит следующим образом:

Где С х - клиренс вещества X ;

U Х - концентрация вещества X в моче;

V - объем мочеотделения в единицу времени;

Р х - концентрация вещества X в артериальной плазме.

С 1п является мерой скорости клубочковой фильтрации просто потому, что объем плазмы, полностью очищающейся от инулина (т. е. тот объем, из которого посту­пает экскретируемый инулин), равен объему профильтровавшейся плазмы. С Р04 должен быть меньше, чем С 1п, так как большая часть профильтровавшегося фос­ фата реабсорбируется, поэтому объем плазмы, очищенной от фосфата, меньше, чем ее объем, очищенный от инулина. Таким образом, можно сделать следующее заключение: если величина клиренса свободно фильтрующегося вещества мень­ ше, чем клиренс инулина, то имеет место канальцевая реабсорбция данного веще­ ства. Здесь перед нами другим способом доказанное положение о том, что если масса экскретируемого вещества в моче меньше, чем масса того же вещества, про­ фильтровавшегося за тот же отрезок времени, то имеет место канальцевая реаб­ сорбция данного вещества.

Определение «свободно фильтрующееся» является весьма значимым в кон­тексте сделанного обобщения. Великолепным примером служит белок. Клиренс белка у человека в норме практически равен нулю, что, очевидно, меньше, чем С 1п. В то же время это нельзя счесть доказательством того, что белок реабсорбируется. Основной довод в пользу нулевого клиренса заключается в том, что белок не фильтруется. Из этого следует, что при сравнении клиренса инулина с клиренсом любого полностью или частично связанного с белком вещества (кальция, напри­ мер) необходимо при расчетах принимать во внимание в большей степени фильт­рующуюся из плазмы концентрацию вещества, чем общую плазменную концент­ рацию, рассчитанную по формуле клиренса.

Как соотносится величина клиренса креатинина у человека и величина кли­ ренса инулина? Правильный ответ - величина клиренса креатинина выше. И инулин, и креатинин свободно фильтруются и не реабсорбируются; поэтому объем плазмы, равный соответствующему по скорости клубочковой фильтрации (т. е. С^), полностью очищается от креатинина. Но небольшое количество креати­нина секретируется, поэтому некоторое количество плазмы - добавление к той, что фильтруется, очищается от содержащегося в ней креатинина посредством ка-

75

Нальцевой секреции. Формула, по которой мы определяем величину клиренса, одна и та же для любого вещества:

Ccr=(Ucr*V)/Pcr

Сформулируем следующее обобщение. В том случае, если клиренс вещества больше, чем клиренс инулина, то имеет место канальцевая секреция данного ве­ щества. Но это обобщение иным образом повторяет утверждение о том, что если экскретируемая масса вещества превышает профильтровавшуюся массу, то долж­ на иметь место секреция данного вещества.

Другими веществами, секретируемыми проксимальными канальцами, явля­ ются органические анионы; один из них - парааминогиппурат (ПАТ). ПАГ так­ же фильтруется в гломерулах, и когда его концентрация в плазме довольно низка, практически весь ПАГ, который избегает процесса фильтрации, секретируется. Поскольку ПАГ не реабсорбируется, то часто вся плазма, поступающая с кровью к нефронам, полностью очищается от ПАГ. (Обратитесь снова к рис. 1-9, и вы увидите, что ПАГ ведет себя практически так же, как гипотетическое вещество X на данном рисунке.) Если ПАГ полностью очищается из всего объема плазмы, протекающей через почку в целом, то его клиренс будет мерой общего почечного плазмотока (ОППТ). В то же время около 10-15 % общего почечного плазмото- ка протекает через ткани, которые не способны к фильтрации и секреции (напри­мер, жировая ткань, облекающая лоханку), поэтому объем плазмы, протекающей через такие ткани, не может с помощью секреции транспортировать находящийся в ней ПАГ в просвет канальца. Клиренс ПАГ, таким образом, фактически являет­ ся мерой так называемого эффективного почечного плазмотока (ЭПП), кото­рый составляет примерно 85-90 % общего почечного плазмотока. Формула для определения клиренса ПАГ выглядит так:

Коль скоро нам удалось определить ЭПП 2 , то мы легко можем рассчитать эф­ фективный почечный кровоток (ЭПК):

где

V с - показатель гематокрита крови, т. е. часть объема крови, которую занима - ют эритроциты.

Нужно указать, что С РАН является мерой ЭПП только в том случае, когда кон­центрация ПАГ в плазме сравнительно невелика. Если же величина ПАГ достиг­ нет уровня, при котором максимальная способность канальцев уже будет превы­ шена, то они не смогут секретировать весь ПАГ, и ПАГ не будет полностью из­ влекаться из плазмы, протекающей по околоканальцевым сосудам. В этом случае клиренс ПАГ нельзя будет использовать как меру ЭПП.

Клиренс мочевины С игеа может быть рассчитан по обычной формуле:

Мочевина, как и инулин, свободно фильтруется, но примерно 50 % профильтро­ вавшейся мочевины реабсорбируется; поэтому С игеа будет составлять примерно 50 % от С ]п. Если бы масса реабсорбированной мочевины всегда составляла имен­но 50 % профильтровавшейся, можно было бы использовать С игеа для расчета ско­ рости клубочковой фильтрации? Правильный ответ - да. Ведь тогда можно было бы С игеа умножить на 2 и получить величину скорости клубочковой фильтрации. К сожалению, реабсорбция мочевины составляет от 40 до 60 % профильтровав­шегося количества мочевины (см. об этом в главе 5), поэтому нельзя ограничить­ ся простым умножением на 2. Тем не менее: клиренс мочевины легко определить клинически, этот метод можно использовать, по крайней мере, для ориентировоч­ ной оценки скорости клубочковой фильтрации. Клиренс креатинина является, конечно, более надежным способом определения скорости клубочковой фильтра­ ции, однако нужно напомнить, что и он не абсолютно точен, в частности, из-за секреции креатинина.

Количественное определение канальцевой

реабсорбции и секреции с использованием

методики клиренса

Следует повторить, что если метод (определение С 1п) пригоден для расчета скорости клубочковой фильтрации, то можно определить, реабсорбирует и/или секретирует полностью нефрон рассматриваемое вещество. Если клиренс вещест­ ва (при использовании в расчетах фильтрующейся из плазмы концентрации ве­щества) меньше, чем клиренс инулина, то в данном случае должна иметь место чистая реабсорбция; если клиренс вещества больше, чем клиренс инулина, то имеет место чистая секреция.

Почему мы использовали определение «чистый» в изложенном выше утверж­ дении? Некоторые вещества могут подвергаться одновременно и реабсорбции, и секреции (см. главу 4). Поэтому обнаружение того, что клиренс профильтровав­ шегося вещества меньше, чем клиренс инулина, однозначно указывает на наличие реабсорбции, не отвергая, однако, вероятность секреции; секреция тоже может иметь место, но она может скрываться при интенсивной реабсорбции. Аналогич­ но свидетельства наличия сильно выраженной секреции (С х > С 1п) не опроверга­ ют возможности процесса реабсорбции, выраженной в значительно меньшей сте­ пени, чем секреция.

Расчет величины чистой реабсорбции или секреции в единицах массы за про­ межуток времени для любого вещества приведен в следующем уравнении:

экскретируе- фильтруемая секретируе- реабсорбируе-
мая масса ве- = масса вещест- + мая масса мая масса ве­
щества ва X вещества X щества X

Концентрация креатинина и мочевины в плазме как показатель динамики СКФ

(СКФхР х)

Обратите внимание, реабсорбированная масса и секретированная масса веществ не могут быть непосредственно измерены, их величины варьируют, но составляют однозначную величину, получаемую после определения профильтровавшегося и экскретированного вещества. Положительные величины (профильтровалось > > экскретированы) показывают чистую реабсорбцию, а отрицательные величины (профильтровалось < чем экскретировано) - чистую секрецию.

Рассчитать степень чистой реабсорбции или чистой секреции можно и другим путем, с помощью определения экскретируемой фракции (ЕР). ЕР показывает, -какую часть профильтровавшегося вещества составляет экскретируемая фрак­ ция:

масса экскретированная масса профильтровавшаяся

Экскретируемая фракция.

Таким образом, например, ЕР Х, равная 0,23, означает, что в целом экскретируемое количество вещества X составляет 23 % от профильтровавшейся массы вещества X ; отсюда следует, что 77 % профильтровавшегося вещества X реабсорбировано. ЕР Х, равная 1,5, означает, что экскретирУется на 50 % больше вещества X , чем фильтруется; т. е. имеет место секреция 3 .

Концентрация креатинина и мочевины

в плазме как показатель динамики скорости

клубочковой фильтрации

Как описано ранее, клиренс креатинина весьма близок к скорости клубочко­вой фильтрации и поэтому является важным клиническим показателем:

На практике тем не менее гораздо чаще определяют только концентрацию креа­ тинина в плазме и используют этот показатель как индикатор скорости клубоч­ковой фильтрации. Этот подход обосновывается тем фактом, что большая часть экскретируемого креатинина лопадает в канальцы в результате фильтрации. Если мы проигнорируем небольшую массу вещества, которое секретируется, то мы об­наружим великолепную обратно пропорциональную зависимость между концент­ рацией креатинина в плазме и скоростью клубочковой фильтрации, что наглядно показывает следующий пример.

78

В норме у здорового человека концентрация креатинина в плазме составляет 10 мг/л. Она постоянна, поскольку каждый день весь продуцируемый креатинин экскретируется. Внезапно наступает устойчивое снижение скорости клубочковой фильтрации на 50 %, что вызвано закупоркой почечной артерии тромбом. В этот день в почке у пациента профильтруется"только 50 % от того количества креати­ нина, которое профильтровалось в течение предыдущего дня, и экскреция креа­тинина также уменьшится на 50 %. (Мы игнорируем в данном случае небольшое количество секретируемого креатинина.) В результате у пациента возникает по­ложительный баланс креатинина и уровень креатинина в плазме увеличивается, так как не произошло изменений в образовании креатинина. Но несмотря на ус­тойчивое уменьшение скорости клубочковой фильтрации на 50 % уровень креа­тинина плазмы не продолжает увеличиваться неопределенно; более того, он ста­ билизируется на уровне 20 мг/л, т. е. уровне, в 2 раза превышающем исходный. С этого момента пациент вновь способен экскретировать креатинин с нормальной скоростью, причем последняя остается постоянной. Этот факт объясняется тем, что уменьшение скорости клубочковой фильтрации на 50 % уравновешивается удвоением уровня креатинина плазмы, при этом количество фильтрующегося креатинина вновь соответствует норме:

исходное физиологическое профильтро- * л, ол . олл /

„ * =10 мг/л х 180 л/сут = 1800 мг/сут;
состояние: вавшиися

Новое устойчивое состояние: креатинин = 20 мг/л х 90 л/сут = 1800 мг/сут.

Это очень важный момент, в новом устойчивом состоянии экскреция креатинина соответствует норме за счет удвоения концентрации креатинина в плазме. Иначе говоря, экскреция креатинина остается ниже нормы до тех пор, пока креатинин в плазме не увеличится настолько, насколько уменьшилась скорость клубочковой фильтрации.

Что будет, если скорость клубочковой фильтрации упадет до 30 л/сут? И в этом случае задержка креатинина будет наблюдаться до тех пор, пока не устано­вится новое устойчивое состояние, т. е. до тех пор, пока человек не будет снова фильтровать 1800 мг/сут.

Каким же будет в этом случае уровень креатинина в плазме?

1800 мг/сут - Р Сг х 30 л/сут; Р Сг = 60 мг/л.

Теперь ясно, почему однократное определение уровня креатинина в плазме явля­ ется рациональным показателем скорости клубочковой фильтрации (рис. 3-2).

Этот показатель не отличается абсолютной точностью по трем причинам. (1) Некоторая часть креатинина секретируется. (2) Невозможно узнать точно первоначальный уровень креатинина в момент, когда скорость клубочковой фильтрации была нормальной. (3) Продукция креатинина не может оставаться абсолютно неизменной.

Поскольку освобождение от мочевины происходит путем фильтрации, сход­ный вариант анализа покажет, что концентрация мочевины в плазме может слу­ жить индикатором скорости клубочковой фильтрации. Однако этот показатель гораздо менее точен, чем показатель уровня креатинина в плазме, поскольку кон­ центрация мочевины в плазме в норме довольно широко варьирует; она зависит

невого катаболизма, кроме того, имеет значение и то, что мочевина в различной степени реабсорбируется. (Тот факт, что мочевина реабсорбируется, мешает ис­ пользованию ее в качестве показателя, так как на долю реабсорбции не приходит­ ся всегда фиксированный процент от профильтровавшейся массы вещества.)

Вопросы для изучения: 17-25.

Примечания

1 К сожалению, несоответствие увеличивается, когда величина скорости клубочковой фильтрации слишком мала, поскольку секретированный креатинин становится значимой фракцией экскретируемого креатинина.

Следует повторить, что С РАН является мерой ЭПП, а не ОПП, поскольку часть ПАГ ус­ кользает от фильтраций и секреции. Однако мы можем определить количество вещества, которое избежало этих процессов, вычислив концентрацию ПАГ в плазме почечной вены. Затем мы можем рассчитать ОПП, включив данную величину в следующее уравнение:

ОПП

80

Это уравнение основано на законе сохранения вещества: то, что поступает по почечной ар­ терии, должно быть выведено по почечной вене и с мочой.

Обратите внимание, что при использовании инулина для определения скорости клу-бочковой фильтрации формула для определения экскретируемой фракции представляет собой всего лишь отношение 1/х/С 1п:

Более того, приняв во внимание тот факт, что объем мочи (V ) одинаков для обоих кли­ренсов, мы можем вычислить экскретируемую фракцию, опустив в формуле V :

Допустим, что полученная величина равна примерно 0,6, т. е. около 60 % профильтровав­шегося () остается в конце проксимального канальца. Это означает, что 40 % профильтро­вавшегося <2 будет реабсорбироваться в проксимальном канальце,

Для оценки процессов, происходящих в петле Генле, нужно получить образец жидко­ сти из самого начального участка дистального извитого канальца и соотношение, харак­ терное для него, сравнить с таким же показателем в конце проксимального канальца. Оно оказалось равным 1,1. Сравним его с 0,6 конечного отдела проксимального канальца, и это указывает, что ( I секретировалось в петле. Таким же образом образец жидкости, получен­ ный из конечных отделов дистального извитого канальца, можно сравнить с образцом, взятым из начального участка дистального канальца, что позволит определить чистый вклад в процесс транспорта веществ дистального извитого канальца, и т. д.

Оценка интенсивности , с которой плазма «очищается» от различных веществ, предоставляет хорошую возможность количественно определить эффективность их выделения почками. Почечным клиренсом данного вещества называют объем плазмы крови, который с помощью почек освобождается от вещества за единицу времени. Это определение является отчасти отвлеченным, поскольку объема плазмы, который полностью освобождается от данного вещества, в отдельности не существует. Тем не менее, почечный клиренс позволяет исследовать выделительную функцию почек и, как рассмотрим далее, может использоваться для количественного определения почечного кровотока, а также для оценки основных функций почек, таких как клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и канальцевая секреция.

Проиллюстрируем принцип клиренса на следующем примере: если в каждом миллилитре плазмы, протекающей через почки, содержится 1 мг вещества и если каждую минуту 1 мг этого вещества выделяется с конечной мочой, «очищение» плазмы в данном случае составит 1 мл/мин. Таким образом, клиренс (коэффициент «очищения») имеет отношение к объему плазмы, который должен пройти через почки и доставить необходимое количество вещества для выделения его с мочой в единицу времени. Математически клиренс выражают формулой:
Св х РВ = UB x V, где Св - клиренс вещества; Рв - концентрация вещества в плазме; Ub - концентрация вещества в моче; V - объем мочи.
Преобразовав уравнение , клиренс может представить как: Св=Uв х V / Pв.

Таким образом, клиренс вещества равен интенсивности выделения данного вещества с мочой (Ub x V), деленного на концентрацию его в плазме.

Клиренс инулина можно использовать для оценки СКФ

Если вещество свободно , как и вода, фильтруется в клубочке, не реабсорбируется и не секретируется почечными канальцами, тогда интенсивность его выделения с мочой (Ub x V) будет равна скорости фильтрации вещества в клубочках (СКФ х Рв). Таким образом: СКФ х Рв = UB х V.
СКФ может быть вычислена путем определения клиренса вещества: СКФ= Ub x V / Pb =св.

Веществом, удовлетворяющим перечисленным критериям , является инулин - полисахарид с молекулярной массой около 5200. Инулин в организме не синтезируется, он присутствует в корнях определенных растений, для изучения СКФ его следует вводить внутривенно.

На рисунке приведены данные по содержанию инулина в различных сегментах нефрона . В этом примере концентрация инулина в плазме - 1 мг/мл, в моче - 125 мг/мл, интенсивность образования мочи - 1 мл/мин. Следовательно, за 1 мин в мочу попадают 125 мг инулина. Затем подсчитывают клиренс инулина через отношение его содержания в моче к концентрации в плазме, что составит 125 мл/мин. Следовательно, количество плазмы, проходящей через почечные сосуды и профильтрованной в клубочках для доставки такого количества инулина в конечную мочу, должно составить 125 мл.

Инулин - не единственное вещество, которое может применяться для определения СКФ . Другие соединения, используемые в клинике для оценки СКФ, включают радиоактивный иоталамат и креатинин.

Подробности

Клиренс – объём крови, «очищаемый» от данного вещества в единицу времени.
Если вещество (в данном случае – инулин - полисахарид, получаемый из растений и абсюлютно не реабсорбируемый в почках):

1. свободно проходит вместе с жидкостью в просвет канальца, т.е. оно полностью фильтруется в той же концентрации, в какой оно было в плазме крови;
2. не всасывается и не секретируется в почечном канальце;
3. не метаболизируется в организме и в почке,

его клиренс = скорости клубочковой фильтрации .

Если вещество подвергается реабсорбции (глюкоза) , его клиренс меньше, чем клиренс инулина
Если вещество подвергается секреции (ионы калия), его клиренс больше, чем клиренс инулина

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ).

Используется определение клиренса инулина.
Клиренс – коэффициент очищения плазмы крови от инулина (мл/мин). Инулин (полимер фруктозы) вводится внутривенно. Инулин фильтруется в почечных клубочках, не реабсорбируется и не секретируется в канальцах. Все количество инулина, которое профильтровалось, выводится с конечной мочой. Зная концентрацию инулина в плазме крови, количество конечной мочи и концентрацию инулина в конечной моче, можно рассчитать объем плазмы, который профильтровался в клубочках (т.е.объем первичной мочи). Это и есть показатель скорости клубочковой фильтрации.
СКФ(клиренс инулина) = (конц.инулина в моче Х объем конечной мочи) / конц.инулина в плазме крови.
В норме СКФ = 100-120 мл/мин

Объем почечного кровотока.

Используется определение клиренса парааминогиппуровой кислоты (ПАГ) . ПАГ вводится внутривенно . ПАГ фильтруется в почечных клубочках, не реабсорбируется и дополнительно секретируется в канальцы из околоканальцевых капилляров. Таким образом, весь объем протекающей плазмы очищается от ПАГ за время однократной циркуляции крови через почки. Зная концентрацию ПАГ в плазме крови, количество конечной мочи и концентрацию ПАГ в конечной моче, можно рассчитать объем плазмы, который протекал через почки (т.е.плазмоток за минуту).

Плазмоток (клиренс ПАГ) = (конц.ПАГ в моче Х объем конечной мочи) / конц. ПАГ в плазме крови.
В норме плазмоток = 600 мл/мин .
Примечание: Зная показатель гематокрита, можно рассчитать объем почечного кровотока за минуту.