Исследование функционального состояния почек. Клиренс лекарственных средств (Cl) Печеночный клиренс лекарств, его детерминанты и ограничения. Энтерогепатический цикл лекарственных средств

Креатинин - это специальный молекулярный продукт, который возникает в результате различных химических процессов(метаболизма) в мышцах человека. Вследствие химических реакций — обмена белков- в организм выбрасывается огромная энергия, что приводит к мышечному сокращению. Так появляется креатинин. Происходит он исключительно из молекулы креатина,отвечающей за тонус и энергетическое питание мышц.

Как только креатинин создаётся, организм дальше в нём не нуждается. Поэтому он выводится в кровь. Далее после передвижения по всему организму при помощи кровеносной системы креатинин доставляется в почки. Почки фильтруют и вместе с мочой креатинин полностью выходит. Такая фильтрация почек происходит постоянно и без перерыва в течение всех суток. Даже когда не выполняются никакие физические нагрузки, меняется режим питания и время суток. Поэтому креатинин как побочный продукт не успевает отрицательно повлиять на человеческий организм.

Креатинин необходим для метаболизма тканей мышц, и в крови, моче абсолютно здорового человека он присутствует всегда в малой дозе. Именно степень креатинина в крови указывает, достаточно ли хорошо функционируют почки. Лишь через почки он выходит из организма в таком же количестве, в каком и формируется. И когда креатинина в крови очень много - значит, почки не справляются.

Имеется специальный расчёт, используемый при определении СКФ — скорости клубочковой фильтрации (кровобращения почек). Клубочки - это микропучки сосудов в нефронах — почечных фильтрах. Такой расчёт является самым точным анализом, который показывает, какой объём плазмы крови почки могут отфильтровать от креатинина и вывести его в мочу за 60 секунд. Полученная величина есть клиренс креатинина.

Нормальные показатели клиренса креатинина

Клиренс креатинина - показатель, довольно различный в условиях обычной жизни по разным причинам - психологическое и физическое состояние организма пациента, время суток, возраст и пол пациента, вес тела, неправильная работа почек.

Для конкретного пациента нормальный уровень клиренса креатинина индивидуален. Но есть общие идеальные нормы показателей:

• До 30-летнего возраста для мужчины до 146 мл в мин, для женщины до 134 мл в мин
• до 40-летнего возраста для мужчины в идеале 107-139 мл в мин (1,8-2,3 мл в сек), для женщины до 40 лет 87-107 мл в мин (1,5-1,8 мл в сек)

Величина клиренса креатинина каждый год снижается на 1%. В процессе старения в пожилом возрасте нормальный показатель составляет уже 54-105 мл в мин.

Когда и в каких случаях назначаются исследования клиренса креатинина?

Клиренс креатинина диагностирует, с какой скоростью кровь протекает через почки. Изменения норм показателей при диагностике клиренса креатинина указывает на снижение фильтрации почек и в результате - почечная недостаточность, острая или хроническая. Анализирование клиренса креатинина назначается как проверка работы почек в следующих ситуациях:

• При выявленной почечной недостаточности
• при беременности
• при пиелонефрите
• при врождённых аномалиях работы почек
• при диагностике диабета и других эндокринных заболеваний
• пациентам после гемодиализа
• для оценки мышечных нагрузок у спортсменов, космонавтов
• в экспериментальной медицине

Определение, формула клиренса креатинина.

Для определения функционирования работы почек есть 3 основных способа определения клиренса креатинина:

1. Анализ мочи, которая собирается пациентом в течение 24 часов
2. Анализ крови по расчётной формуле. Эта диагностика проводится чаще всего, являясь наиболее удобной для пациента.
3. Проба Реберга

Анализ мочи. При диагностировании уровня клиренса креатинина этим способом пациент за 24 часа собирает свою мочу в определённом объёме в чистую ёмкость,отказываясь накануне и в течение точно отсчитанных 24 часов со времени первого сбора мочи от кофеина и чая, свеклы и продуктов с ненатуральными красителями. Держать ёмкость с собранной мочой надо либо в прохладе и темноте, либо в холодильнике. Анализ мочи определяет очищаемость почек при выведении вредных для организма веществ.

Анализ крови. Для расчёта клиренса креатинина есть специальная формула. За основные параметры берутся возраст и вес пациента и обязательно уровень креатинина в венозной крови. Формула такова: (140-возраст)*(вес тела в кг)/(72*уровень креатинина в мг/дл). При расчете пациенту-женщине нужно полученный по формуле результат умножить на индекс 0,85

За 2 дня до сдачи забора крови запрещены любые физические нагрузки, чтобы не увеличить суточный нормальный показатель креатинина в мышцах. За день до анализа отказаться от мяса, бобовых, выпечки и жирного. Пить необходимо до 2 литров в день. Утром перед анализом нельзя кушать. Особенно в этом методе нужно уделить внимание детской формуле, которая отличается от формулы для взрослых, потому что возраст - один из главных показателей при расчёте: длина тела ребёнка в см/(0,0113 * уровень креатинина в крови, мкмоль/л)*К. Показатель «К» в это й формуле - это коэффициент возраста пациента-ребёнка. У детей 2-14 лет и девочек старше 14 - коэффициент 0,55, у мальчиков старше 14 - 0,7, у доношенного ребёнка до 2 лет — коэффициент 0,45, у недоношенных — коэффициент 0,33.

Когда клиренс эндогенного(мышечного) креатинина опускается ниже нормы, указанной в предыдущей главе, — это показатель хронической болезни почек. При уровне меньше 60 мл в мин почки считаются поврежденными, а при показателе ниже 20 мл в мин точно устанавливается тяжёлая форма почечной недостаточности.

Проба Реберга-Тареева. Данный способ ещё называют клиренс эндогенного креатинина, скорость клубочковой фильтрации(СКФ) и считают более точным. Сбор мочи и сдача анализа крови одновременно. Перед сдачей нужно выпить 0,5 литра воды, лучше с утра на голодный желудок. Первая моча пропускается, собирается она во время второго мочеиспускания, когда одновременно берётся анализ крови. Это исследование диагностирует многие проблемы почечных заболеваний. В норме по расчёту пробы Реберга-Тареева показателем является 65-125 мл в мин.

При заниженности результата СКФ выявляется почечная недостаточность. СКФ с результатом 30-59 говорит о хронической почечной недостаточности. Результат ниже 30 - отсутствие работоспособности почек, назначается срочно диализ.

Норма и анализы на наличие креатинина в крови

Уровень креатинина крови является постоянной величиной и измеряется в микромолях/литр. Для того, чтобы не упустить контроль за правильным фильтрационным функционированием почек, важно следить за показателем креатинина при помощи анализов и проб почек.

Назначение анализа на наличие креатинина в крови в случаях,когда:

• необходима оценка функционирования почек при выявленной хронической почечной недостаточности
• назначается гемодиализ с критическим показателем креатинина в крови
• подозревается мочекаменная болезнь
• обследуемый решил стать донором почки

При подготовке к анализу за 2 дня до сдачи крови отказаться от повышенных физических нагрузок, за сутки нельзя пить кофе, чай, алкоголь, нельзя есть мясо и белковые продукты, за пол суток до анализа не есть, пить только воду без газа.

Основным источником выработки креатинина являются мышцы человека. Мускулатура мужская сильно отличается от женской. Поэтому нормальные показатели креатинина в крови мужчин и женщин имеют различные величины, у мужчин этот показатель естественно больше. Также кроме показателя мышечной массы имеет немаловажное значение питание и насколько активен образ жизни. У спортсменов и тренирующихся в спортзале уровень креатинина может быть значительно выше из-за повышенного расхода аминокислот в организме. У держащих белковую диету и мясоедов показатель креатинина также может быть завышен. Также имеет значение возраст и наличие беременности пациента.

Норма креатинина в крови:

• у взрослого мужчины 70-110 ммоль/в мин
• у взрослой женщины 50-93 ммоль/в мин
• у новорожденных и детей до года 18-35 ммоль/в мин
• у подростков до 15 лет 27-75 ммоль/в мин

Повышение креатинина в анализах крови. Причины.

Иногда показатель креатинина в крови изменяется незначительно или сильно. Происходит это по различным причинам:

1. Когда креатинин не выходит из организма по причине повреждения почки(мочекаменная болезнь, почечная недостаточность, пиелонефрит, гломерулонефрит, уремия), снижение снабжения кровью почек, сильный шок.
2. Когда в крови повышенное содержание креатинина. Тут факторов очень много - эндокринные болезни(сахарный диабет), частое облучение организма, чрезмерные физические нагрузки(тяжёлая атлетика, занятие культуризмом, неправильный рацион(большое количество потребления белка), злоупотребление спортпитанием, при повышенном содержании в организме гормона роста(гигантизм), тяжёлых кожных повреждениях и операциях, разрушении мышечных тканей(сдавливание) вследствие автомобильных аварий, различные инфекционные заболевания, потеря большого количества крови, внутренние язвы и опухоли, анемия.

Симптомами повышенного креатинина являются усталость, быстрая утомляемость, затруднённость дыхания, ощущение истощенности организма, спутанное сознание.

Лечение повышения креатинина зависит от степени показателя. Если это не особо повлияло на общее состояние организма и показатель в пределах допустимой нормы - врачи рекомендуют специальную диету, снижение физической активности, увеличение потребления чистой питьевой воды, мочегонные средства, антиоксиданты для выведения шлаков и токсинов, нормализация сна. Если показатель значительно отклонился от нормы - необходимо обратиться к специалисту, который подберёт нужное лечение.

Понижение креатинина в анализах крови и его причины

Пониженный показатель креатинина тоже является патологией и сказывается на организме негативно. Причины его следующие: низкая мышечная масса, тяжелейшие травмы мышц, рацион с пониженным потреблением белка, цирроз печени, беременность, ампутация конечностей, длительное лечение препаратами от аллергии, вегетарианский способ питания, блокировка мочевыводящих путей.

В таком случае нельзя заниматься самостоятельным составление рациона на основе диет и голодовок, свести до минимума занятия спортом. Приём препаратов под контролем врача.

Повышение, как и понижение, уровня креатинина в крови имеет довольно серьёзные последствия, если не обращать внимание. Поэтому старайтесь узнавать у вашего лечащего врача при анализах крови, нет ли каких-либо отклонений.

Ограниченная доступность пролактина человека препятствует ши­роким исследованиям скорости метаболического клиренса этого гормона. Данные, полученные с помощью меченого пролактина, свидетельствуют о том, что скорость его метаболического клиренса составляет примерно 40 мл/м 2 в 1 мин или около Уз таковой СТГ . Почки определяют приблизительно 25% клиренса пролак­тина, а остальная его часть, как считают, осуществляется печенью. Период полужизни пролактина в плазме равен примерно 50 мин, т. е. почти в 3 раза превышает таковой СТГ. Скорость секреции пролактина, вычисляемая на основании результатов изучения ме­таболического клиренса, составляет примерно 400 мкг в сутки, Регуляция секреции

В отличие от того что наблюдают в отношении других гормонов передней доли гипофиза, нейроэндокринная регуляция продукции пролактина имеет в основном ингибиторный характер. Нарушение целостности гипоталамо-гипофизарной оси, будь то вследствие перерезки ножки гипофиза, разрушения гипоталамуса или пере­садки гипофиза (у экспериментальных животных) в другую об­ласть организма, приводит к повышению секреции пролактина. Выделение гипоталамического ингибитора (пролактинингибирующий фактор, или ПИФ) находится под дофаминергическим контролем и, по мнению некоторых исследователей, им может быть сам дофамин. Дофамин обнаруживается в крови воротных сосу­дов гипофиза крыс и связывается со специфическими рецепторами на лактотрофах, что приводит к непосредственному торможению секреции пролактина. Однако дофамин, образующийся вне мозга, по-видимому, играет минимальную роль в регуляции секреции пролактина.

Как и в отношении гормона роста, существует двойная регуля­ция секреции пролактина: стимулирующий и тормозной компо­ненты. Вначале стимулирующим фактором, выделение которого контролируется серотонинергическими механизмами, принято было считать ТРГ, столь же сильно стимулирующий секрецию пролак­тина, что и ТТГ. Рецепторы лактотрофов связывают ТРГ, который активирует аденилатциклазу и увеличивает как синтез, так и се­крецию пролактина. Однако опосредуемая нейроэндокринными механизмами секреция пролактина и ТТГ чаще не совпадает, чем оказывается согласованной; например, при охлаждении повыша­ется секреция ТТГ, но не пролактина, а у кормящей женщины, а также при стрессе повышается секреция пролактина, но не ТТГ. Эти данные свидетельствуют о том, что пролактинстимулирующим фактором является не ТРГ. Отличный от ТРГ гипоталамический фактор, стимулирующий секрецию пролактина, уже описан, но его структура и физиологическая роль еще ждут своей оценки .

Факторы, влияющие на секрецию пролактина, перечислены в табл. 7-5. К физиологическим стимулам, кроме упомянутых бе­ременности и кормления грудью, относятся раздражение соска молочной железы как у мужчин, так и у женщин и половые сно­шения (что отчасти также связано с раздражением соска молочной железы). Легко можно наблюдать повышение секреции пролакти­на во время сна, начинающееся через 60-90 мин после засыпа­ния. Вспышки секреции пролактина продолжаются в течение все­го периода сна, что обусловливает максимальное содержание гор­мона в плазме через 5-8 ч после засыпания. В отличие от того что наблюдают в отношении СТГ, секреция пролактина проис­ходит не во время глубокого сна (стадии III и IV) (см. рис. 7- 8). Напряженная физическая работа также стимулирует секрецию пролактина, возможно, с помощью тех же механизмов, которые участвуют в стимуляции секреции СТГ, поскольку, подобно секреции последнего, выделение пролактина стимулируется в условиях гипогликемии и часто тормозится в условиях гипергликемии.

Таблица 7-5. Факторы, влияющие на секрецию пролактина

Стимулирующие	Угнетающие
Физиологические
Беременность Кормление грудью Раздражение соска молочной железы Половое сношение (только у жен­щин) Физическая работа Сон Стресс
Фармакологические
Гипогликемия Гормоны: эстрогены ТРГ Нейротрансмиттеры и др.: дофаминергические антагонисты (фенотиазины, бутирофеноны) средства, снижающие содержание катехоламинов и ингибиторы их синтеза (резерпин, a-метилдофа) предшественники серотонина (5-ОТ) агонисты ГАМК (муспимол) антагонисты Нз-репепторов гистамина (пиметидин) опиаты и др. (морфин, аналоги энкефалина)	Гипергликемия 1 Гормоны: глюкокортикоиды тироксин Нейротрансмиттеры и др.: дофаминергические агонисты (L-дофа, апоморфин, дофамин, бром криптин) антагонисты серотонина (метизер-гид)
Патологические
Хроническая почечная недостаточ­ность Цирроз печени Гипотиреоз

1 Эффект наблюдается не всегда

На секрецию пролактина влияют многие гормоны. Эффекты эстрогенов замыкаются непосредственно на лактотрофах, заклю­чаются в повышении как исходной, так и стимулируемой секреции и могут наблюдаться в течение 2-3 дней. Глюкокортикоиды сни­жают реакцию пролактина на ТРГ, причем их действие также локализуется на уровне гипофиза. При введении тиреоидных гор­монов не изменяется исходный уровень пролактина, но подавля­ется его реакция на ТРГ. Эта реакция усиливается при гипотиреозе, снижается при гипертиреозе и нормализуется при адекватном лечении этих состояний. У небольшого числа больных с первич­ным гипотиреозом отмечается гиперпролактинемия, а у некото­рых - и галакторея.

Уровень пролактина изменяется под влиянием разнообразных средств, обладающих нейрофармакологической активностью . Все вещества, повышающие дофаминергическую активность, на­пример L-дофа (предшественник), бромокриптин и апоморфин (дофаминергические агонисты), а также сам дофамин, подавляют секрецию пролактина. Дофамин влияет непосредственно на гипо­физ, тогда как другие агенты действуют как на гипофизарном, так и на центральном уровнях. Антагонисты рецепторов дофамина, к которым относятся прежде всего нейролептики, фенотиазины [хлорпромазин (аминазин), прохлорперазин] и бутирофенолы (галоперидол), повышают уровень пролактина и иногда вызывают галакторею. Пролактинповышающие эффекты этих соединений тесно коррелируют с их антипсихотической активностью , хотя максимальная стимуляция секреции пролактина наблюдается под влиянием более низких доз, чем те, которые необходимы для воспроизведения психотропных эффектов, несмотря на данные, указывающие на различия дофаминовых рецепторов в гипофизе и ЦНС [.86]. Сходным стимулирующим действием обладает и ре­зерпин, снижающий запасы катехоламинов в ЦНС.

G-аминомасляная кислота (ГАМК) непосредственно не влияет на секрецяю пролактина, но недавно полученный аналог ГАМК мусцимол, проникающий через гематоэнцефалический барьер после системного введения, стимулирует выделение про­лактина . Влияние гистамина на секрецию пролактина изу­чено недостаточно. Циметидин, блокатор гистаминовых Н2-рецепторов, равно как и сам гистамин, стимулируют выделение пролакти­на, действуя опосредованно через центральные механизмы, что указывает на сложную роль этого нейротрансмиттера . Поскольку блокаторы серотониновых рецепторов угнетают реак­ции пролактина на стресс и кормление грудью, считается, что в этих реакциях принимают участие и серотонинергические меха­низмы. Опиаты и эндорфины повышают секрецию пролактина .

Усиление секреции пролактина при хирургическом стрессе наиболее отчетливо проявляется в условиях операций, производи­мых под общей анестезией, и эта реакция частично (хотя и не полностью) может быть результатом применения определенного анестезирующего средства. Повышение секреции пролактина, на­блюдаемое после травм грудной клетки и операций на органах грудной полости, также может обусловливаться не только стрес­сорными механизмами, но и стимуляцией афферентных нервов, отходящих от области соска молочной железы.

У 65% больных с хронической почечной недостаточностью, на­ходящихся на гемодиализе, встречается гиперпролактинемия, при­чем у женщин при этом часто развивается галакторея .

У таких больных обнаруживают нарушение реакций пролактина на кратковременное дофаминергическое угнетение, а также на стимуляцию ТРГ и хлорпромазином (аминазин). Хотя при; уремии тормозится метаболический клиренс пролактина, но по­вышается скорость его секреции, что свидетельствует о наруше­нии в системе обратной связи . Пересадка почки обычно со­провождается нормализацией уровня пролактина.

Клиренс (от англ. clearence — очищение) – это выраженное в миллилитрах количество плазмы крови, которое при прохождении через почки очищается от какого-либо вещества в течение минуты. Понятие клиренса, или очищения, служит для того, чтобы количественно охарактеризовать закономерности выведения различных веществ с мочой. Величину клиренса легко рассчитать, измерив концентрацию данного вещества в плазме крови и в моче по формуле:

где C – клиренс (мл/мин), U – концентрация вещества в моче; V – минутный диурез (мл/мин), P – концентрация исследуемого вещества в плазме крови.

Почки человека вырабатывают в минуту фильтрат из 120 мл плазмы, поэтому если величина клиренса какого-либо вещества меньше этой величины, значит оно реабсорбируется, т.е. всасывается из фильтрата. Наоборот, увеличение величины клиренса свидетельствует о секреции этого вещества в просвет нефрона.

Таким образом, величина клубочковой фильтрации равна клиренсу вещества, которое не реабсорбируется и не секретируется в канальцах нефрона. Таким веществом является креатинин , который имеет максимально высокий клиренс из известных эндогенных веществ. По механизму, в результате которого вещества оказываются в моче, их можно разделить на несколько групп:

1. фильтруемые – попадают в мочу главным образом в результате фильтрации в клубочках (креатинин, мочевина, инулин и д.р.);

2. реабсорбируемые и секретируемые – главным образом электролиты, выведение которых подвержено физиологической регуляции;

3. секретируемые – некоторые органические кислоты и основания, попадающие в моче в основном путём секреции в проксимальном канальце нефрона;

4. продуцируемые в почках (аммиак, некоторые ферменты и т.д.);

5. реабсорбируемые — вещества, которые в норме практически полностью реабсорбируются из ультрафильтрата в проксимальных канальцах (сахар, аминокислоты и д.р.).

Вещества первых четырёх групп, согласно традиции, называют беспороговыми , поскольку их присутствие в моче не связано с определённой концентрацией в крови. Вещества пятой группы именуются пороговыми , поскольку при неповреждённых почках они появляются в моче лишь тогда, когда концентрация их в крови превышает определённую величину – порог, который обусловлен функциональными возможностями механизмов реабсорбции. Эта группа веществ имеет большое значение для медицинской практики, поскольку, как правило, обнаружение порогового вещества служит признаком заболевания.

Каждой из перечисленных выше групп содержащихся в моче веществ свойственен определённый диапазон величин клиренса. Для первой группы фильтруемых веществ он в целом соответствует величине клубочковой фильтрации. Для второй группы клиренс не постоянен, так как зависит от физиологического состояния организма. У третьей группы клиренс всегда больше величины фильтрации и может приближаться к размеру почечного кровотока. К веществам четвёртой группы понятие клиренса неприменимо, поскольку в плазме их нет. Вещества пятой группы в моче здоровых людей отсутствуют, поэтому их клиренс практически равен нулю.

Источники информации:

• Руководство по клинической лабораторной диагностике. под ред.. В.В.Меньшикова.-М.:Медицина,1982 г.

Клиренс (англ. clearence - очищение) - показатель скорости очищения плазмы крови, других сред или тканей организма, т.е. это объем плазмы, полностью очищающийся от данного вещества за единицу времени:

Клиренс почечный -- клиренс, характеризующий выделительную функцию почек, например, клиренс мочевины, креатинина, инулина, цистатина C.

Поскольку за элиминацию лекарственных веществ отвечают в основном почки и печень, для ее количественной характеристики можно использовать такой показатель, как клиренс. Так, независимо от того, какими механизмами выводится то или иное вещество почками (фильтрация, секреция, реабсорбция), в целом о почечной экскреции этого вещества можно судить по тому, насколько снижается его сывороточная концентрация при прохождении через почки. Количественным показателем степени удаления вещества из крови служит коэффициент экстракции Е (для процессов, подчиняющихся кинетике первого порядка, он постоянен):

Е = (Ca-Cv) / Ca

где Са - сывороточная концентрация вещества в артериальной крови,

Cv - сывороточная концентрация вещества в венозной крови.

Если кровь при прохождении через почки полностью очищается от данного вещества, то Е = 1.

Почечный клиренс Clпоч равен:

где Q - почечный плазмоток,

Е - коэффициент экстракции.

Для бензилпенициллина, например, коэффициент экстракции составляет 0,5, а почечный плазмоток - 680 мл/мин. Это означает, что почечный клиренс бензилпенициллина равен 340 мл/мин.

Клиренс веществ с высоким коэффициентом экстракции (например, при элиминации парааминогиппуровой кислоты почками или пропранолола - печенью) равен плазмотоку через соответствующий орган. (Если некоторое вещество связывается с форменными элементами крови и при этом связанная фракция быстро обменивается со свободной (в плазме), то правильнее рассчитывать коэффициент экстракции и клиренс не для плазмы, а для цельной крови).

Лучше всего элиминацию того или иного вещества отражает его суммарный клиренс. Он равен сумме клиренсов для всех органов, где происходит элиминация данного вещества. Так, если элиминация осуществляется почками и печенью, то

Сl = Сlпоч + Сlпеч

где Сl - суммарный клиренс, Сlпоч - почечный клиренс, Сlпеч - печеночный клиренс.

Бензилпенициллин, например, в норме удаляется как почками (Сlпоч = 340 мл/мин), так и печенью (Сlпеч = 36 мл/мин). Таким образом, его суммарный клиренс равен 376 мл/мин. Если почечный клиренс снизится вдвое, то суммарный клиренс составит 170 + 36 = 206 мл/мин. При анурии суммарный клиренс становится равен печеночному.

Разумеется, элиминации подвергается только та часть вещества, которая находится в крови, и именно эту элиминацию отражает клиренс. Для того чтобы на основании клиренса судить о скорости удаления вещества не только из крови, но и из организма в целом, необходимо соотнести клиренс со всем тем объемом, в котором находится данное вещество, - то есть с Vp (объемом распределения). Так, если Vp = 10 л, а Сl = 1 л/мин, то за одну минуту удаляется 1/10 общего содержания вещества в организме. Эта величина называется константой скорости элиминации k.

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.