Лабораторные методы исследования функции почек по регуляции кислотно-основного состояния крови

02 Февраля в 17:24 5403 0


Наряду с дезинтоксикационной и водовыделительной функцией почки участвуют в регуляции КОС. Почки регулярно пополняют организм щелочными эквивалентами и выводят кислые ионы, что способствует поддержанию рН крови в стабильных пределах (у взрослого человека 7,35-7,40). Почки осуществляют это главным образом реабсорбцией бикарбонатов, секрецией водородных ионов (ацидогенез) и образованием аммиака (аммониогенез).

Бикарбонат является главным основанием плазмы крови. В то же время происходит его фильтрация клубочками почек и в клубочковом фильтрате содержится значительное количество бикарбонатов. Роль почек в регуляции КОС заключается в сохранении бикарбонатов их реабсорбцией какви проксимальных, так и дистальных отделах нефронов. По данным Г.П.Гусева (1972), в почках человека фильтруется приблизительно 4900 мэкв/сут бикарбонатов, с мочой же обычно выводится только 1—2 мэкв/сут, т.е. свыше 99,9 % профильтровавшихся бикарбонатов реабсорбируется в канальцах.

Реабсорбция бикарбонатов осуществляется благодаря способности канальцев почек (в большей степени дистальных их отделов) секретировать водородные ионы (ацидогенез). Выделяясь в просвет канальцев, водородные ионы вьтесняют щелочные элементы — катионы металлов, в частности натрия, который реабсорбируется клетками канальцев и поступает обратно в кровь в соединении с бикарбонатными нонами (НСО3) с образованием бикарбоната, чем и обеспечивается буферная система плазмы.

Процесс секреции ионов водорода тесно связан с реабсорбцией и секрецией ионов натрия, калия, кальция, магния, хлоридов, сульфатов и бикарбоната. В обмен на каждый ион водорода в кровь реабсорбируется фиксированный катион вместе с образовавшимся в клетке канальца ионом НСО3. Появление заметного количества бикарбоната в щелочной моче наблюдается во время алкалоза, после употребления бикарбоната с пищей или введения непосредственно в кровь.

Кроме того, важное значение в поддержании нормального КОС крови имеет образование в почке аммиака (аммониогенез). Образующийся в клетках проксимальных и дистальных почечных канальцев аммиак поступает в просвет канальцев, где взаимодействует с ионами водорода с образованием катиона аммония NH4. Таким образом, поступление из почечных клеток аммиака обеспечивает связывание ионов водорода и выведение анионов сильных кислот в виде солей аммония. Это способствует задержке в организме ионов калия и натрия.

В результате процессов ацидогенеза и аммониогенеза в организме сохраняются щелочные вещества и устраняется опасность ацидоза. Продукция аммиака в почках и выделение аммония с мочой зависит от КОС: во время ацидоза экскреция его с мочой значительно увеличивается, а в условиях алкалоза — уменьшается. Поэтому содержание аммиака в моче может свидетельствовать о характере и степени сдвига КОС крови в сторону ацидоза или алкалоза.
Определение аммиака в моче проводят по методу Конвея и О'Малли [Conway, O'Malley, 1942].

В основе данного метода лежит способность аммиачных солей выделять аммиак при добавлении к моче карбоната калия и последующего поглощения его кислотой. Количество кислоты, не вступившее в реакцию с аммиаком, определяют титрованием щелочью. Для получения точных результатов очень важно, чтобы исследуемая моча была свежей. При исследовании суточной мочи отдельные свежевыпущенные порции ее надо немедленно выливать в чистый сосуд, содержащий несколько кристалликов тимола, и держать в холодильнике или подкислить ее серной кислотой до рН ниже 3,0.

В суточном количестве нормальной мочи содержится 0,5—1 г аммиака. Количество аммиака в моче увеличивается при ацидозе, обусловленном диабетом, дыхательной недостаточностью, нарушением обмена веществ, дегидратации. Из всех видов ацидоза только почечный не сопровождается увеличением аммиака в моче, поскольку клетки почечных канальцев не могут вырабатывать аммиак. Выделение аммиака с мочой уменьшается при метаболических и респираторных алкалозах, почечно-тубулярных ацидозах и гипофункции коры надпочечника.

Определение реакции (рН) мочи

В процессе ацидогенеза в канальцах почек образуются водородные ионы, которые идут из формирование органических кислот, кислых солен и аммониевых катионов. При диссоциации в водной среде органических кислот и кислых солей освобождается некоторое количество свободных водородных ионов, содержание которых определяет истинную реакцию, или рН мочи. В зависимости от диеты и других причин рН мочи здорового человека может колебаться от 4,5 до 8,4. В норме рН мочи у взрослых и детей старшего возраста кислая или нейтральная (рН 5,0-7,0).

Реакцию (рН) мочи определяют с помощью лакмусовой бумаги, универсальной индикаторной бумаги, путем использования комбинации индикаторов и с помощью рН-метра.

Определение рН мочи при помощи лакмусовой бумаги

Определение рН мочи при помощи лакмусовой бумаги следует проводить одновременно двумя ее видами: синей и красной. Если при этом синяя лакмусовая бумага краснеет, а красная не изменяет своего цвета, то реакция мочи кислая. Если красная лакмусовая бумага синеет, а синяя не изменяет своего цвета, реакция щелочная. Когда оба вида бумаги не меняют своего цвета, реакция нейтральная.

Более точно можно определить реакцию мочи с помощью универсальной индикаторной бумаги. Выпускаемая в нашей стране универсальная индикаторная бумага позволяет определить рН в широком диапазоне — от 1,0 до 10,0. Некоторые зарубежные фирмы выпускают специальные виды индикаторной бумаги, предназначенные для определения рН мочи в пределах 5,0-8,0.

Измерение рН мочи с использованием комбинации индикаторов

К 2 мл утренней порции мочи добавляют 2 капли следующего реактива: 0,06 г метилового оранжевого, 0,2 г бромтимолового синего, 10 мл 0,05 н. раствора NаОН и доводят до 500 мл дистиллированной водой. После смешивания оценивают окраску:
рНОкраска мочи
4,6Оранжевая
5,0Нежно- розовая
5,4Розовато-желтая
5,8Желтая
6,2Желто-зеленая
6,6Зеленая
7,0Зеленовато-синяя
7,4Сине-зеленая

Унифицированный метод определения рН мочи с индикатором бромтимоловым синим

Бромтимоловый синий в количестве 0,1 г растирают в фарфоровой ступке, растворяют в 20 мл теплого этилового спирта и после охлаждения до комнатной температуры доводят водой до 100 мл. Мочу исследуют в первые 2—3 ч после мочеиспускания. К 2—3 мл мочи добавляют 1—2 капли рабочего раствора индикатора. Границы изменения окраски индикатора лежат в диапазоне значений рН 6,0—7,6, который обеспечивает определение кислой и щелочной реакции. Желтый цвет соответствует кислой реакции, бурый — слабокислой, травянистый — нейтральной, буровато-зеленый — слабощелочной, зеленый и синий — щелочной.



Моча здоровых взрослых людей при обычном питании имеет средние значения рН 6,25±0,36 (от 5,0 до 7,0). Щелочность мочи увеличивается при употреблении большого количества овощей и фруктов, рвоте, особенно при высокой кислотности желудочного сока, ощелачивающей терапии, хронической инфекции мочевых путей, щелочном брожении мочи. Кислотность мочи увеличивается при сахарном диабете, подагре, туберкулезе почек, лихорадочных состояниях и тяжелых заболеваниях почек с нарушением функции канальцев.

Изменение рН мочи соответствует изменениям рН крови: при ацидозах моча имеет кислую реакцию, а при алкалозах — щелочную. Однако иногда наблюдается расхождение этих показателей. При хронических поражениях канальцевого аппарата почек (тубулопатиях) в крови отмечается картина гиперхлоремического ацидоза, а реакция мочи щелочная, что связано с нарушением синтеза кислоты и аммиака почечными канальцами.

При гипокалиемическом алкалозе наблюдается ацидурия. Увеличение секреции канальцами ионов водорода в ответ на недостаток калия в данной ситуации является физиологической реакцией, направленной на поддержание ионного равновесия между клетками и межтканевой жидкостью. Таким образом, определение рН мочи может иметь значение при дифференциальной диагностике алкалоза и ацидоза различной этиологии.

Более правильное представление о выделении почками водородных ионов дает определение титрационной кислотности (суммарного содержания в моче диссоциированных и недиссоциированных водородных ионов), путем титрования мочи в 0,1 н. NaOH до тех пор, пока рН мочи не достигнет величины рН плазмы крови (7,4).

Израсходованное на титрование количество щелочи делят на 10 и умножают на суточное количество мочи. Таким образом, определяют количество титруемых кислот, выделенных за сутки, в 0,1 н. раствора NaOH. У взрослых людей в норме титруемая (титрационная) кислотность составляет около 100—300 мл 0,1 н. NaOH в сутки или с учетом массы тела — от 2 до 15 мл 0,1 н. NaOH на 1 кг массы тела в сутки (0,2— 1.5 ммоль/кг/сут).

Титруемая кислота не включает аммоний, поскольку при титровании до рН 7,4 только 1 % аммония превращается в аммиак. Поэтому общее количество кислоты, выделяемое почками, определяется суммой титруемой кислоты и аммония.

Для получения наиболее достоверных и точных сведений о выделении почками водородных ионов прибегают к определению титрационной кислотности мочи вместе с аммиаком, т.е. общего количества Н+, выделенного почками. В норме у взрослых людей этот показатель равняется 40—80 ммоль/ кг/сут. Патологическим считается суммарная экскреция ионов водорода менее 125 ммоль/сут при рН мочи меньше 6,0. При сдвигах КОС в сторону ацидоза этот показатель повышается, а при метаболических алкалозах понижается.

Определить КОС в организме можно с помощью коэффициента, выраженного дробью:

(азот аммиака/общий азот) х 100

При рН мочи, равном 5,0, оно соответствует у здоровых 2,2—5,5, а при ацидозе может значительно увеличиваться.

Исследование парциальной функции компенсации метаболического ацидоза

Дли исследования парциальной функции компенсации метаболического ацидоза у детей применяется проба Вронга и Девиса с нагрузкой хлоридом аммония. Принцип метода заключается в том, что почки в условиях искусственно созданного метаболического ацидоза начинают усиленно экскретировать ионы водорода и аммония.

Исследование проводят в условиях стационара, на фоне стандартной диеты (содержание белка 1 — 1,5 г/кг в сутки, преимущественно растительного происхождения). Утром натощак берут кровь для определения исходных показателей КОС по содержанию стандартных бикарбонатов в крови на аппарате «микро-Аструп».

При нормальном КОС в тот же день начинают давать хлорид аммония из расчета 0,2 г/кг в сутки в течение 3 дней под контролем содержания стандартных бикарбонатов в крови до тех пор, пока оно не достигнет уровня 16—18 ммоль/л, что считают стандартными условиями для проведения пробы. На 3-й день начинают сбор суточной мочи под слой вазелина (хранят в холодильнике). Затем определяют количество титруемых кислот и аммиака, выделенных с мочой за сутки. Титруемую кислотность мочи определяют титрованием ее 0,1 н. NaOH, а содержание аммиака в моче — по методу Конвея. По окончании нагрузки вновь определяют содержание стандартных бикарбонатов в крови.

Проба Вронга и Девиса позволяет на фоне искусственного ацидоза выявить способность почек к выведению кислых валентностей. Результат оценивается положительно, если хотя бы в 1 пробе рН мочи был ниже 5,3. Учитывают суммарную экскрецию ионов водорода, представляющую собой сумму титруемых кислот и аммония.

Патологической она считается в том случае, если суммарная экскреция ионов водорода ниже 125 ммоль/сут при рН мочи ниже 6,0. Функцию аммониогенеза оценивают по аммонийному коэффициенту, представляющему собой процентное соотношение экскреции аммония к суммарной экскреции водородных ионов. В норме аммонийный коэффициент равняется 68,1—73,8 %, поскольку экскреция аммония в норме составляет 92,5—131,5 ммоль/сут, а экскреция ионов водорода с титруемыми кислотами — 32,7—56,6 ммоль/сут.

Исследование функции компенсации метаболического ацидоза имеет важное значение при заболеваниях, сопровождающихся поражением интеретициальной ткани и канальцев почки, в частности, при пиелонефрите, при котором наиболее рано и значительно нарушена функция аммониогенеза. Большое значение данная проба приобретает при раннем распознавании дистального тубулярного ацидоза, для которого характерно отсутствие снижения рН мочи в ответ на нагрузку хлоридом аммония.

Н.А. Лопаткин
Похожие статьи
показать еще
 
Урология