Биохимия и патобиохимия почек.Биохимическая диагностика

Биохимия и патобиохимия почек.Биохимическая диагностика

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ

II.СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ПОЧЕК.

1. Структура почек.

2. Основные функции почек

3.Нарушение функции канальцев

4. Обмен воды. Понятие осмолярности

III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПОЧЕК. ОБРАЗОВАНИЕ МОЧИ.

1. Ионный обмен в канальцах.

2. Обмен натрия

3. Обмен калия

4. Реабсорбция бикарбонатов и секреция протонов

IV. НЕКОТОРЫЕ СИНДРОМЫ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ПОЧЕК И ИХ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА

1. Острая почечная недостаточность

2. Хроническая почечная недостаточность (ХПН)

V. ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ НА ПОВРЕЖДЕНИЕ НЕФРОНА

1. Тесты на повреждение клубочков

       1.1. Клиренсовые методы

1.2. Определение клиренса по эндогенному креатинину

1.3. Микрокальбуминурия.

1.4. Серийное определение уровня мочевины и креатинина

2. Нарушение функции канальцев

VI. ИССЛЕДОВАНИЕ МОЧИ

1. Правила сбора и оформления анализа мочи

2. Общий анализ мочи

       2.1. Физические свойства мочи

       2.2. Химическое исследование

       2.3. Микроскопия осадка мочи (основной2)

3. Исследование мочи по Нечипоренко

VII.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МОЧИ С ПОМОЩЬЮ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПОЛОСОК

VIII НЕОРГАНИЗОВАННЫЙ ОСАДОК МОЧИ

1. Кристаллурии

2. Процессы образования камней в почках.

3. Патогенетический метод диагностики почечнокаменнойболезни

IX ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ДИСМЕТАБОЛИЧЕСКИХ НЕФРОПАТИЙ.

1. Понятие дисметаболических нефропатий
2. Оксалатная нефропатия
3. Уратная нефропатия.
4.  Принципы лабораторной диагностики.

Х ПРИЛОЖЕНИЯ

Литература

 

I. ВВЕДЕНИЕ.

       Заболевания почек занимают одно из ведущих мест в общей структуре заболеваний. Хотя классическая триада синдромов включает гипертонический, отечный и мочевой синдром, в большинстве случаев основным способом выявления данной группы патологии является констатация мочевого синдрома, который оценивается по результатам тех или иных анализов, проводимых в клинико-диагностической лаборатории. Однако опыт общения с врачами клинической лабораторной диагностики различных регионов России, а также с врачами других специальностей показал, что не всегда анализы и проводятся, и интерпретируются правильно. У врачей отсутствует целостная картина работы почек и связь результатов исследования с теми или иными структурами и функциями органа. Кроме того, много ошибок допускается при сборе и хранении биологического материала, проведении конкретных методов исследования и оценке возможностей метода.

       Целью настоящего пособия является изложение принципов оценки результатов лабораторных исследований крови и мочи, обусловленных заболеваниями почек, на основе функционирования и патофизиологии органа.

       В задачи данной работы входит изложение в простой и краткой форме аспектов

1)  наиболее трудных для интерпретации результатов,

2)  наиболее трудных для методического исполнения,

3)  вызывающих наибольшее количество вопросов у врачей,

4)  являющихся причиной диагностических ошибок,

5)  связанных со сбором и хранением биологического материала.

Методики исследования представлены в общем виде или с точки зрения исправления погрешностей.

Учебное пособие может быть полезно для врачей клинической лабораторной диагностики, врачей других специальностей, студентов медицинских ВУЗов.

II. Структура и функции почек.

Структура почек.

       Почки - парный орган массой 120-150 г. Почки расположены вблизи аорты и интенсивно снабжаются кровью. В каждой почке различают наружное корковое и внутреннее мозговое вещество. Структурно-функциональной единицей почки является нефрон (рис. 1). В почках содержится около 2 млн. нефронов, из которых в норме работает только половина. Различают поверхностные (кортикальные), среднекортикальные и околомозговые (юкстагмедулярные) нефроны.

       Нефрон состоит из почечного тельца, системы почечных канальцев, кровеносных и лимфатических сосудов, нейрогуморальных элементов. Каждый отдел нефрона имеет высокую структурно-функциональную специализацию, которая определяется гистологическими и физиологическими особенностями каждого элемента нефрона.

       Почечное тельце образовано клубочком, заключенным в капсулу. Клубочек почечного тельца (гломерула) состоит из 3-4-х переплетенных капилляров, берущих начало от приносящей артериолы и впадающих в выносящую артериолу. Фильтрационная поверхность состоит из 3-х слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и клеток эпителия Эпителиальные клетки в месте выхода артериол называются подоцитами. Они внутренней поверхностью обращены в капсулу нефрона. Эндотелиальные клетки имеют отверстия, через которые плазма крови может контактировать с базальной мембраной (фенестрированный эндотелий). Мембрана, в свою очередь, также имеет поры. Подоциты образуют выросты - педикулы, тесно связанные с базальной мембраной.

       Канальцы почек. Различают проксимальные канальцы, расположенные ближе к капсуле, петлю нефрона (Генле), в которой выделяют нисходящую часть, колено петли и восходящую часть, дистальные, более удаленные от капсулы, канальцы, и собирательные трубочки. Последние оканчиваются в сосочках, которые открываются в почечные чашечки, перходящие в почечные лоханки. Далее следуют мочевыводящие органы: мочеточники – один на каждую почку, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

       Юкстамедулярные нефроны находятся на границе с мозговым веществом, составляют около 10% нефронов и содержат особые клетки, которые не встречаются в других нефронах. Эти клетки вместе с нефроном образуют юкстагломерулярный комплекс (ЮГК), обладающий секреторной активностью и образующий ренин. ЮГК влияет на уровень кровяного давления и химический состав ультрафильтрата (первичной мочи).

       Нефрон выстлан однослойным (почечным) эпителием, структура которого меняется в разных отделах нефрона в зависимости от функции. Так, в проксимальном отделе канальца находится цилиндрический эпителий, имеющий щеточную кайму, нисходящая часть петли Генле содержит уплощенный эпителий, восходящая часть - кубический или цилиндрический, дистальный каналец и собирательные трубочки выстланы эпителием кубической формы. В эпителии собирательных трубочек выделяют главные и вставочные клетки, которые различаются функционально. Почечные лоханки и мочевыводящие пути выстланы преимущественно переходным эпителием, а мочеиспускательный канал у женщин и нижняя треть канала у мужчин - многослойным плоским эпителием.

       Корковое вещество почек составляют клубочки, «верхняя» часть проксимальных и дистальных канальцев. В мозговое вещество входит петля нефрона, «нижняя» часть проксимальных и дистальных канальцев. Собирательные трубочки пронизывают всю ткань почки. Для увеличения всасывающей поверхности эпителий проксимальных канальцев имеет щеточную кайму. Клетки петли Генле имею ворсинки только в нисходящей части. Клетки дистальных канальцев ворсинок не имеют.

       В почках новорожденных преобладают медуллярные и среднекортикальные нефроны. Развитие почек, их морфофункциональное созревание осуществляется за счет прироста корковых нефронов, которые появляются ближе к году жизни. Развитие новых нефронов продолжается до 5 лет. Наиболее интенсивные преобразования функций почек соответствуют 1-3 и 10-11 годам с окончательной стабилизацией в юношеском возрасте, однако полное использование функциональных резервов в стадии напряжения возможно только к 18 годам.

 

Основные функции почек.

       Выделяют следующие основные функции почек:

1. Экскреторная – выделение отходов жизнедеятельности организма (мочевина, креатинин и т.д.) и других водорастворимых соединений, в том числе экзогенного происхождения (например, лекарств).

2. Гомеостатическая – поддержание постоянства объема и состава внеклеточной жидкости (рН, осмоляльность, электролиты).

3. Эндокринная – синтез гормонов (эритропоэтинов и их ингибиторов, ренина, кальцитриола).

       Функции различных отделов и различных видов нефронов неодинаковы, но их взаимодействие позволяет поддерживать гомеостаз - постоянство внутренней среды организма, в достаточно узких пределах.

 

Патофизиология почек. Образование мочи.

       Нормальное функционирование организма возможно благодаря следующим процессам, происходящим в нефроне:

1.клубочковой фильтрации плазмы крови;

2.реабсорбции основной части фильтрата;

3.секреции в канальцах;

4.осмотическому разведению и концентрированию мочи;

5.ионному обмену в канальцах.

 

Канальцевая реабсорбция.

       Первичная моча, которая является результатом клубочковой фильтрации плазмы крови, имеет характеристики, анлогичные плазме крови: такую же осмоляльность (300 мосм/кг) или плотность (1010 г/л), рН (7,4), но отличается низким содержанием белка. Объем первичной мочи составляет около 180 л, что в 4,5 раза первышает общее содержание жидкости в организме и в 40 раз объем плазмы крови. Ультрафильтрат также содержит значительное количество необходимых для организма веществ, в том числе глюкозу, аминокислоты, белок, электролиты и др. Для возвращения в организм воды и растворенных в ней веществ в проксимальных канальцах осуществляется процесс реабсорбции или обратного всасывания. Процесс реабсорбции активный, требует затрат энергии в виде АТФ, который образуется в митохондриях (МХ) канальцевого эпителия. Процесс носит название изоосмотического, так как реабсорбция в межклеточную жидкость и кровь растворенных веществ сопровождается адекватным движением воды, осмолярность мочи при этом не меняется и остается равной осмолярности плазмы крови.

 

       Почки являются эффекторным органом регуляции водного обмена, и реабсорбция воды строго регулируется. Глюкоза реабсорбируется практически полностью, так же, как и аминокислоты, и белки. Однако белок реабсорбируется путем пиноцитоза, т.е. захватом клеткой молекул белка с последующим их расщеплением в клетке канальцевого эпителия до аминокислот, поступлением аминокислот в кровь и образованием из них в печени или другом органе новых молекул белка. Реабсорбция электролитов строго контролируется и зависит от потребностей организма (см. ниже). Водорастворимые вещества, всасывание которых не регламентировано, например, маннитол, антифриз, водорастворимые эндотоксины, фильтруются в мочу их плазмы крови и остаются в первичной моче, повышая ее осмолярность. Наличие подобных веществ увеличивает объем мочи и выведение воды из организма. В результате процессов реабсорбции объем ультрафильтрата уменьшается до 15% от исходного уровня (25-30л), рН и осмолярность (плотность) мочи не меняются.

 

Секреция в канальцах.

       Секреция - процесс, происходящий также в проксимальных канальцах, и частично в дистальных канальцах, в результате которого ряд веществ поступает в мочу через стенку канальца нефрона. Таким путем обычно выводятся ненужные для организма вещества, содержащиеся в избытке, например, красители (метиленовая синь), рентгенконтрастные вещества, антибиотики, некоторые соли, креатинин, особенно при его высоком уровне в крови. Если вещества секретируются, то их содержание в моче представляет сумму от выведения в результате фильтрации и секреции.

 

Ионный обмен в канальцах.

Обмен натрия.

       Наиболее важным регулятором объема жидкости тела является баланс натрия, поскольку натрий - основной внеклеточный катион, а наиболее важным регулятором баланса натрия является почка. При обычном режиме питания в организм поступает 10г NaCl в сутки, из них 0,5г теряются с потом и выводятся через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), а основная часть баланса определяется почками.

       Основным параметром, определяющим выделение натрия почками является скорость клубочковой фильтрации (СКФ). Небольшое изменение СКФ приводит к выраженным изменениям фильтрации натрия. Для сохранения объема тела профильтровавшийся натрий должен транспортироваться из просвета канальца в почечный интерстиций. Транспорт натрия осуществляется на протяжении всего нефрона, однако количесво возвращенного натрия и механизмы обратного всасывания различаются между собой, хотя все они энергозависимы (активный транспорт) и обеспечиваются энергией, благодаря работе фермента - Na⁺, K⁺ АТФ-азы, расположенной на поверхности клеток эпителия на всем протяжении нефрона.

       Перемещение натрия из просвета канальца в клетку может идти двумя путями:

       - через клетку, трансцеллюлярный путь,

       - между клетками, парацеллюлярный путь.

       В клетку натрий может перемещаться совместно с аминокислотами, глюкозой, фосфатами, из клетки в интерстиций - с бикарбонатами, через межклеточное пространство - с хлоридами. Очень важным является механизм обмена натрия на протон и натрия на калий. Последние механизмы конкурирующие, снижение активности одного из них приводит к повышению активности другого. В проксимальных канальцах реабсорбируется до 70-80% профильтровавшегося натрия, в остальных отделах нефрона вплоть до собирательных трубочек реабсорбируется в совокупности до 90% натрия. Выделение оставшегося натрия зависит от потребностей организма и регулируется специальными механизмами.

       Регуляция транспорта натрия обеспечивается различными биологически активными веществами.

Повышает реабсорбцию натрия

       высокое онкотическое давление в выносящей артериоле (v. efferens),

       высокая реабсорбция веществ-котранспортеров натрия (глюкоза и др.),

       кортикостероиды, эстрогены, гормон роста,

       внутрипочечные факторы.

Снижает реабсорбцию натрия:

       предсердный натрийуретический фактор,

       уабаин - низкомолекулярное соединение из гипоталамуса,

       прогестерон, паратиреоидный гормон, глюкагон,

       внутрипочечные факторы.

       Наиболее важным внепочечным регулятором реабсорбции натрия является альдостерон, стероидный гормон клубочковой зоны коры надпочечников. Гормон регулирует реабсорбцию около 2% натрия, действует на главные клетки собирательных трубочек коры, открывая натриевые каналы в апикальной, обращенной в просвет канальца, мембране. Повышение реабсорбции натрия приводит к повышенной секреции калия в просвет канальцев.

       Секрецию альдостерона регулирует концентрация натрия и калия в плазме крови и адренокортикотропный гормон (АКТГ) гипофиза, однако наибольшее влияние, обеспечивающее коррекцию нарушений объема внеклеточной жидкости, оказывает система ренин - ангиотензин II -альдостерон.

Таблица 3.

Обмен калия.

Общие сведения.

       Внутриклеточная концентрация калия значительно выше внеклеточной, что позволяет поддерживать разность потенциалов клеточной мембраны, от которой зависит работа мышц и нервов. Резкие изменения гомеостаза калия приводят к нарушению функций мышц, сердца, нервной системы, часто опасному для жизни. Нормальное содержание калия в крови составляет 3,5-5,4 ммоль/л. Содержание калия в крови менее 3,5 ммоль/л называется гипокалиемией, а более 5,4 ммоль/л - гиперкалиемией. Оба нарушения вызывают мышечную слабость вплоть до паралича, снижают перистальтику кишечника и вызывают сердечную аритмию, которая в тяжелых случаях заканчивается остановкой сердца.

       Баланс калия поддерживается двумя способами:

1) изменением распределения калия между внутри- и внеклеточными сегментами,

2) регуляцией почечной и внепочечной экскреции ионов калия.

       Общее содержание калия в организме около 3500 ммоль, из них только 3% локализуется во внеклеточном пространстве. Внутриклеточная концентрация калия 150 ммоль/л, внеклеточная - 4 ммоль/л. Концентрация внеклеточного калия регулируется довольно строго, распределение калия между компартментами поддерживается Na⁺, K⁺ АТФ-азой, которая переносит 3 иона Na⁺ из клетки в обмен на 2 иона K⁺ в клетку.

       Потребление калия клетками повышают инсулин, равно как и гиперкалиемия стимулирует, а гипокалиемия угнетает выделение инсулина; а также катехоламины, альдостерон и др.

       Калий ыделяется через почки, ЖКТ (около 10%) и немного с потом. При диаррее потери калия через ЖКТ могут быть значительными. Нарушение работы почек повышает выделение катиона через ЖКТ до 75% суточного потребления.

Подкисление мочи.

       Одной из основных гомеостатических функций почек является поддержание концентрации ионов водорода (протонов Н⁺). Все жидкости и ткани организма характеризуются определенным рН, что важно для процессов растворения, комплексообразования, нервно-мышечной проводимости, работы ферментов и т.д. В частности, рН артериальной крови поддерживается в достаточно узких пределах - 7,35-7,45, а для конкретного человека эти пределы еще уже. Однако нормальные физиологические процессы приводят к образованию 40-80 ммоль протонов при окислении аминокислот, неполном окислении энергетических субстратов (молочная кислота, кетокислоты) и др., которые в конечном итоге выводятся почками. Первый этап нейтрализации кислых продуктов осуществляется в плазме крови благодаря действию буферных систем. Буферные системы крови включают бикарбонатный буфер, гемоглобиновый, белковый, и, наконец, фосфатный буфер. Бикарбонатный буфер, представляющий основу буферного действия, состоит из слабой угольной кислоты, которая в соответствии с константой диссоциации частично диссоциирует на протон и ион бикарбоната, и ее натриевой соли.

Н₂СО₃ Û Н⁺ + НСО₃^-

       Угольная кислота образуется при растворении в воде углекислого газа, а при участии фермента карбоангидразы может расщепляться на углекислый газ и воду.

Н₂СО₃ Û Н₂О + СО₂^-

       Роль карбоангидразы в нашем организме очень велика. Практически все органы и системы, которые участвуют в поддержании кислотно-основного статуса или образовании кислых или основных продуктов, имеют этот фермент: легкие, эритроциты, почки, эпителий желудка и кишечника. Фермент позволяет регулировать содержание угольной кислоты, бикарбонатов и протонов. Содержание бикарбонатов в крови составляет 25 ммоль/л и занимает второе место после хлоридов (100 ммоль/л) по количеству анионов внеклеточной жидкости. Гемоглобиновый буфер оказывает свое действие через бикарбонатный, поэтому бикарбонатный буфер является основным. Роль фосфатного буфера в крови чрезвычайно мала, так как фосфаты - основные анионы внутриклеточной жидкости, их содержание в крови низко (около 1 ммоль/л) и буферная роль ничтожна. В моче же основным буфером является фосфатный, так как фосфаты выводится через почки в количестве до 70 ммоль/сутки.

       На определенном этапе избыток углекислоты выводится легкими за счет увеличения числа дыханий в минуту (тахипноэ), однако протоны выводятся только почками.

       Выведение протонов почками тесно связано с двумя другими процессами: реабсорбцией бикарбонатов и реабсорбцией натрия из почечного фильтрата. (ДАТЬ РИС.). Показано, что почечный эпителий непроницаем для бикарбонатов. Для того, чтобы профильтровавшиеся бикарбонаты, составляющие основу бикарбонатного буфера, возвратить в кровь, они должны соединиться с протоном и образовать угольную кислоту, которая в просвете канальца с помощью карбоангидразы расщепляется до воды и окиси углерода. Последняя диффузией поступает в клетки почечного эпителия, где при участии того же фермента образует через стадию угольной кислоты бикарбонаты. При избытке протонов или недостатке бикарбонатов почки могут образовывать дополнительное количество бикарбонатов из углекислого газа, полученного в результате метаболизма. Реабсорбция бикарбонатов сопряжена с реабсорбцией натрия и секрецией протона, так как натрий обменивается на протон. Секреция протона в свою очередь ограничена реабсорбцией натрия, и возможностями фосфатного буфера мочи, так как протон акцептируется фосфатом.

       В сбалансированном состоянии бикарбонаты почти полоностью реабсорбируются, что сопровождается секрецией протонов и подкислением мочи. Первичная моча имеет такой же рН, что и плазма крови, т.е. она слабощелочная. При выходе из дистального канальца рН мочи снижается до 5,5-6,5 и она становится слабокислая. Процесс подкисления мочи с помощью указанного механизма наиболее характерен для кортикальных нефронов. В медуллярных нефронах выделение протона идет по схеме аммониогенеза.

       При недостаточности указанной выше системы секреции протона, избытке протонов при ацидозе, а также у новорожденных детей до периода развития кортикальных нефронов, значительную роль в процессе выведения ионов водорода играет процесс выведения аммиака. В почках активируется фермент глутаминаза, который усиливает продукцию аммиака. Аммиак диффундирует в собирательные трубочки, где забуферивается протоном с образованием иона аммония. Собирательные трубочки для иона аммония непроницаемы, подкисления мочи не происходит, поэтому у новорожденных детей моча более щелочная.

NH₃ + H⁺ Û NH₄⁺

       При оценке вклада почек в регуляцию кислотно-основного состояния не следует забывать, что в дистальных канальцах осуществляется обмен иона натрия на протон и обмен иона натрия на ион калия, и процессы эти конкурирующие. Так, при гипокалиемии ион калия будет задерживаться в организме, а обмен иона натрия на протон усилится. В результате повышение реабсорбции натрия автоматически приведет к усилению реабсорбции бикарбонатов и защелачиванию крови – алкалозу, а также повышению уровня протонов в моче. Таким образом, при гипокалиемическом алкалозе пациент будет выделять кислую мочу.

 

Фазы развития ОПН.

       Независимо от этиологии, ОПН проходит три фазы развития.

1 фаза начальных проявлений, обычно олигурическая. Фаза характеризуется азотемией, ацидозом, нарушением обмена воды и электролитов (Табл. 4).

 

Таблица 4

Причины ХПН

1. Сахарный диабет I и II типа. Гистологически определяется как узловой и диффузный склероз клубочков.

2. Гипертензия (у 1/3 больных приводит к нефросклерозу и медленно развивающейся почечной недостаточности).

3. Гломерулонефрит в различных его проявлениях.

4. Хронический интерстициальный нефрит (отравление фармакологическими препаратами, свинцом, при дисметаболических нефропатиях и др.).

5. Наследственная патология (полиппозная болезнь почек и др.).

Заболевания, вызывающие ХПН, вначале повреждают один специфический сегмент нефрона и окружающие его кровеносные сосуды, клубочки, канальцы и интерстиций. При повреждении небольшого числа нефронов оставшиеся интактные нефроны компенсируют функцию утраченных, функция почек не нарушена, простые лабораторные тесты не выявляют изменений. При увеличении числа вовлеченных в патологический процесс нефронов, замещении их коллагеном и значительном изменении архитектоники органа, появляются определяемые изменения их функции.

При продолжении процесса снижается CКФ. При ХПН одни нефроны не функционируют, другие, компенсирующие отсутствующие нефроны, работают в режиме гиперфильтрации и повреждаются (фокальный гломерулонефрит). На определенном этапе, при гиперфильтрации, снижается канальцевая реабсорбция, что приводит к временной полиурии. При прогрессировании ХПН полиурия сменяется олигурией с последующей азотемией и уремией.

Скорость прогрессирования ХПН неодинакова у разных людей. Период развития составляет, в среднем, 1-10 лет. Устранение причины заболевания не останавливает прогрессирования болезни, но снижает скорость этого процесса.

 

Уремия

Уремия («моча в крови») – фаза почечной недостаточности, характеризующаяся проявлением почечной дисфункции. Она может наблюдаться и при ОПН, а при ХПН является обязательной стадией развития болезни. Уремия характеризуется накоплением в крови веществ, которые в норме выводятся с мочой, например, мочевины и креатинина (нарушение выделительной функции), накоплением эндогенных токсинов, в большинстве случаев неидентифицированных, и нарушением всех остальных функций, в том числе гормональной. Пациент жалуется на утомляемость, плохой сон, снижение аппетита, появление тошноты и рвоты, то есть выраженные признаки интоксикации. Объективно наблюдается нарушение деятельности всех органов и систем организма (табл. 7).

При наличии симптомов уремии больному показана заместительная терапия в виде гемодиализа. Симптомы уремии появляются при снижении СКФ до 10 мл/мин (при норме 90-130 мл/мин). Основой для гемодиализа является наличие клинической симптоматики (рвота, кожный зуд, тремор, перикардит и др.). Лабораторными критериями необходимости гемодиализа могут быть:

а) повышение креатинина более 80 мг/л или 700 мкмоль/л;

б) повышение уровня калия.

Гемодиализ имитирует выделительную функцию почки. Он заключается в обмене через полупроницаемую мембрану воды, электролитов и низкомолекулярных веществ между плазмой крови и диализирующей жидкостью. Состав диализирующей жидкости подбирается в соответствии с наиболее выраженными нарушениями. Через мембрану проходит вода и небольшие молекулы, заряженные и незаряженные, преимущественно водорастворимые. Таким образом, кровь удаётся очистить от избытка калия и других ионов, водорастворимых ишемических токсинов, мочевины, креатинина и др. веществ.

 

Таблица 7

Клиренсовые методы

Показано, что основной функцией клубочков является фильтрация плазмы крови, поэтому тесты, позволяющие выявить повреждение клубочков, будут тестами на изменение скорости клубочковой фильтрации (СКФ).

СКФ в каждом отдельно взятом нефроне определяется

1) величиной сосудистого кровотока,

2) градиентом гидростатического давления,

3) онкотическим давлением плазмы крови,

4) коэффициентом ультрафильтрации.

При росте каждого из этих показателей СКФ будет увеличиваться.

При снижении СКФ содержание таких веществ, как мочевина, креатинин и др., которые в норме выводятся почками, в сыворотке и плазме крови повышается. Однако повышение наблюдается только тогда, когда более половины ткани почек повреждено, что связано с высокой компенсаторной способностью интактных нефронов. Поэтому для выявления ранней патологии обычно пользуются клиренсовыми методами.

Клиренс или коэффициент очищения - это количество плазмы крови, которое очистилось от того или иного вещества за 1 мин. Если вещество не реабсорбируется, не секретируется и не метаболизируется в канальцах, а только фильтруется, клиренс является мерой скорости клубочковой фильтрации.

U

С = --------- x V (мл/мин)

Р

где С - клиренс,

  U - концентрация вещества в моче,

  Р - концентрация вещества в плазме крови.

  V - минутный диурез в мл/мин,

Если вещество реабсорбируется, его концентрация в моче снижается и клиренс будет меньше СКФ (табл.8).

Если вещество секретируется, его концентрация в моче повышается и клиренс будет больше СКФ (табл.8).

Для соответствия клиренса СКФ в качестве определяемого вещества используют такое, которое только фильтруется. "Золотым стандартом" СКФ является клиренс по сахару инулину, который в организме млекопитающих не синтезируется, содержится в продуктах растительного происхождения, например, в топинамбуре. Инулин приходится пациентам вводить внутривенно, что не всегда удобно.

 

Таблица 8

Соотношение клиренса и СКФ

Процесс	Содержание в моче	Отношение к СКФ
Фильтрация	const	C = СКФ
Реабсорбция	¯	С < СКФ
Секреция	­	С > СКФ

 

Реберг предложил в качестве определяемого вещества использовать креатинин, образовавшийся в организме самого пациента - эндогенный креатинин. Данный метод получил название пробы Реберга, хотя в последнее время его чаще называют клиренсом по эндогенному креатинину.

Клиренс является более ранним критерием снижения СКФ, чем уровень мочевины и креатинина, так как только после снижения клиренса до 60 мл/мин (норма 90-130 мл/мин) наблюдается повышение уровня креатинина.

Определение клиренса по эндогенному креатинину доступно любой лаборатории и широко используется в клинике. Однако креатинин секретируется в канальцах. При нормальной СКФ эта разница несущественна. При снижении СКФ канальцевая секреция креатинина значительна, а СКФ, определенная по креатинину, оказывается завышенной. При очень низкой СКФ часть креатинина, которая выделяется в канальцах, разлагается, что также влияет на результаты исследования.

Таким образом, для определения клиренса должны быть обоснованные показания. К числу последних отнесятся следующие:

1) Обследование потенциальных доноров почки для выявления возможных неявных нарушений функции органа.

2) Обследование пациентов с минимальными нарушениями почечной функции, когда другие более надёжные показатели находятся в пределах нормы вследствие хорошей компенсации нарушения здоровыми нефронами.

3) Определение дозировки и возможности использования нефротоксических препаратов. В ряде случаев в аннотации к лекарству указано, что при снижении клиренса до определенного уровня использование препарата не рекомендуется. При клиренсе выше критического, но ниже нормального, доза и время введения препарата назначается индивидуально, так как у пациентов с почечной патологией метаболизм лекарств снижен, а токсическое действие повышено.

4) Оценка функции правой и левой почки отдельно. В этом случае мочу катетером собирают из каждой почки в отдельную посуду, клиренс рассчитывают по каждой порции мочи, и результат исследования сравнивают с половиной нормы, или же результаты клиренса умножают на 2, моделируя ситуацию двух правых и двух левых почек. Метод используется редко.

При наличии радиоизотопной лаборатории более надёжные результаты получаются при выведении этилендиаминтетраацетата (ЭДТА), меченого радиоактивным хромом ⁵¹Cr. ЭДТА только фильтруется, но не реабсорбируется и не секретируется.

Для большинства больных с установленной болезнью рекомендуется оценка функция почек посредством серийных определений мочевины и креатинина.

1.2.Определение клиренса по эндогенному креатинину:

 

С_креат=(U_креат/Р_креат) х V (мл/мин) х (1,73 м²/S м²)

Клиренс рассчитывается на основании нескольких измеренных параметров:

креатинина плазмы Р_креат, который для данного пациента является достаточно постоянной величиной,

креатинина мочи U_креат, который зависит от концентрирующей функции почек,

минутного диуреза V (мл/мин), который зависит от объёма выделенной мочи и времени сбора мочи.

При определении каждого параметра могут быть ошибки. Следовательно, несколько измеряемых параметров увеличивают ошибку метода, которая в идеальных условиях составляет 10%, а при нарушениях в сборе мочи результат может увеличиваться в 2-3 раза.

Клиренс рассчитывается на стандартную поверхность тела 1,73 м². Однако площадь поверхности тела (S) у разных пациентов различна. Она может быть рассчитана по нормограмме или с использованием ряда формул. Для расчета необходимо знать массу тела пациента в кг и рост в см.

Одна из формул следующая:

S_истм² = 0,0167 Öрост (см) х m (кг)

Для снижения ошибки при расчете клиренса необходимо стандартизировать методы сбора мочи и определения креатинина.

1. Креатинин крови и мочи, разбавленной в 100 раз, определяют одним и тем же методом в одной и той же серии исследований.

2. Наибольшие ошибки возникают при неправильном сборе мочи.

Мочу можно собирать суточную (за 24 часа), ночную (за 8 часов) или 2 ^х часовую.

Наиболее предпочтительный суточный сбор мочи. В этом случае небольшие изменения объема мочи, связанные с неполным опорожнением мочевого пузыря, не играют большой роли. Ошибки обычно связаны с хранением мочи, которая должна находиться в тёмном прохладном месте во избежание контаминации бактериями, которые могут использовать азот креатинина в качестве субстрата.

За последнее время более распространен сбор мочи за 2 часа, который даёт наибольшую ошибку. Ошибка связана с неполным опорожнением мочевого пузыря перед сбором мочи и после 2 ^х часового перерыва. При объёме мочи до 100 мл ошибка в 5-10 мл при её сборе приводит к изменённым результатам. Поскольку считается, что почки работают в оптимальном режиме при минутном диурезе 0,5-2 мл/мин, иногда пациентам дают водную нагрузку (например, 1-2 стакана воды) для увеличения диуреза. Это также приводит к ошибкам, так как водная нагрузка увеличивает СКФ и, соответственно, клиренс. Следовательно, результаты будут завышены.

Удобным является сбор мочи за ночь и утренней порции. Например, в 10 вечера больной опорожнил мочевой пузырь. Далее он собирает мочу за ночь и последнюю порцию в 8 часов утра, итого, например, 900 мл. Период сбора мочи будет 10 часов или 600 минут. Утром берется кровь на креатинин. Минутный диурез V будет равен:

V = D мочи (мл) / t (мин) = 900 мл/600 мин = 1,5 мл/мин

Пример расчета клиренса

Пациент собирал мочу в течение 10 часов (600 мин) и собрал 900 мл мочи. Масса пациента 60 кг, рост 160 см.

Минутный диурез V = 900 мл / 600 мин = 1,5 мл/мин

Креатинин крови = 100 мкмоль/л

Креатинин мочи = 6000 мкмоль/л

        6000 мкмоль/л

С _креат= -----------------------х 1,5 мл/мин = 90 мл/мин

       100 мкмоль/л

Поверхность тела S = 0,0167Ö 60 (кг) х 160 (см) = 1,64 (м²)

С = 90 (мл/мин) х 1,73 (м²) /1,64 (м²) = 90 х 1,05 = 95 (мл/мин)

 

Клиренс снижается при снижении скорости клубочковой фильтрации и повышается при повышении СКФ, например, при стимуляции диуреза водной нагрузкой или ростом СКФ при пероральной нагрузке белком. Увеличение уровня креатинина в плазме крови приводит к повышенной секреции креатинина в канальцах.

Для избежания погрешностей, связанных со сбором мочи, иногда пользуются оценкой СКФ по креатинину крови (формула Cockcroft-Gault). Для этого нужно знать возраст (годы) и вес больного (кг). Результаты оцениваются в пересчете на стандартную поверхность тела.

                                           (140-возраст) х вес

Мужчины: СКФ = 1,23 х ---------------------------------------- мл/мин

                                           Креатинин крови (мкмоль/л)

                                           (140-возраст) х вес

Женщины: СКФ = 1,05 х ---------------------------------------- мл/мин

                                           Креатинин крови (мкмоль/л)

 

Микроальбуминурия.

       В настоящее время надежным критерием повреждения почечных клубочков признана микроальбуминурия – выделение с мочой альбумина в низких концентрациях. Она выражается в мг/сутки (референтные значения 30-300 мг/сутки), мкг/мин (референтные значения 20-200 мкг/мин), или мг/л, что менее надежно. Микроальбуминурию можно выражать отношением альбумин/креатинин в утренней порции мочи, что позволяет избежать сбора мочи за определенный промежуток времени (табл.9).

       Определение микроальбуминурии актуально для больных сахарным диабетом 1 и 2 типа (инсулинзависимым и инсулиннезависимым), для больных с сосудистой патологией и для пациентов с гло